科研用微光顯微鏡工作原理

來源: 發(fā)布時間:2025-08-03

致晟光電將熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設(shè)備,在維護成本控制上展現(xiàn)出優(yōu)勢。對于分開的兩臺設(shè)備,企業(yè)需配備專門人員分別學習兩套系統(tǒng)的維護知識,培訓內(nèi)容涵蓋不同的機械結(jié)構(gòu)、光學原理、軟件操作,還包括各自的故障診斷邏輯與校準流程,往往需要數(shù)月的系統(tǒng)培訓才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓費用、時間成本居高不下。而使用一套集成設(shè)備只需一套維護體系,維護人員只需掌握一套系統(tǒng)的維護邏輯與操作規(guī)范,無需在兩套差異的設(shè)備間切換學習,培訓周期可縮短近一半,大幅降低了培訓方面的人力與資金投入。
微光顯微鏡能檢測半導體器件微小缺陷和失效點,及時發(fā)現(xiàn)隱患,保障設(shè)備可靠運行、提升通信質(zhì)量??蒲杏梦⒐怙@微鏡工作原理

科研用微光顯微鏡工作原理,微光顯微鏡

微光顯微鏡技術(shù)特性差異

探測靈敏度方向:EMMI 追求對微弱光子的高靈敏度(可檢測單光子級別信號),需配合暗場環(huán)境減少干擾;熱紅外顯微鏡則強調(diào)溫度分辨率(部分設(shè)備可達 0.01℃),需抑制環(huán)境熱噪聲。

空間分辨率:EMMI 的分辨率受光學系統(tǒng)和光子波長限制,通常在微米級;熱紅外顯微鏡的分辨率與紅外波長、鏡頭數(shù)值孔徑相關(guān),一般略低于 EMMI,但更注重大面積熱分布的快速成像。

樣品處理要求:EMMI 對部分遮蔽性失效(如金屬下方漏電)需采用背面觀測模式,可能需要減薄、拋光樣品;

處理要求:熱紅外顯微鏡可透過封裝材料(如陶瓷、塑料)探測,對樣品破壞性較小,更適合非侵入式初步篩查。 科研用微光顯微鏡批量定制其搭載的圖像增強算法,能強化微弱光子信號,減少噪聲干擾,使故障點成像更鮮明,便于識別。

科研用微光顯微鏡工作原理,微光顯微鏡

此外,可靠的產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)贏得客戶信任、鞏固市場份額的基礎(chǔ)。通過微光顯微鏡(EMMI)的嚴格檢測,企業(yè)能確保交付給客戶的芯片具備穩(wěn)定的性能和較高的可靠性,減少因產(chǎn)品故障導致的客戶投訴和返工或者退貨風險。這種對質(zhì)量的堅守,會逐漸積累成企業(yè)的品牌口碑,使客戶在選擇供應(yīng)商時更傾向于信賴具備完善檢測能力的企業(yè),從而增強企業(yè)的市場競爭力。

微光顯微鏡不僅是一種檢測工具,更是半導體企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量、加快研發(fā)進度、筑牢品牌根基的戰(zhàn)略資產(chǎn)。在全球半導體產(chǎn)業(yè)競爭日趨白熱化的當今,配備先進的微光顯微鏡設(shè)備,將幫助企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與市場爭奪中持續(xù)領(lǐng)跑,構(gòu)筑起難以復制的核心競爭力。

失效分析是指通過系統(tǒng)的檢測、實驗和分析手段,探究產(chǎn)品或器件在設(shè)計、生產(chǎn)、使用過程中出現(xiàn)故障、性能異常或失效的根本原因,進而提出改進措施以預(yù)防同類問題再次發(fā)生的技術(shù)過程。它是連接產(chǎn)品問題與解決方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié),**在于精細定位失效根源,而非*關(guān)注表面現(xiàn)象。在半導體行業(yè),失效分析具有不可替代的應(yīng)用價值,貫穿于芯片從研發(fā)到量產(chǎn)的全生命周期。

在研發(fā)階段,針對原型芯片的失效問題(如邏輯錯誤、漏電、功耗過高等),通過微光顯微鏡、探針臺等設(shè)備進行失效點定位,結(jié)合電路仿真、材料分析等手段,可追溯至設(shè)計缺陷(如布局不合理、時序錯誤)或工藝參數(shù)偏差,為芯片設(shè)計優(yōu)化提供直接依據(jù);在量產(chǎn)環(huán)節(jié),當出現(xiàn)批量性失效時,失效分析能快速判斷是光刻、蝕刻等制程工藝的穩(wěn)定性問題,還是原材料(如晶圓、光刻膠)的質(zhì)量波動,幫助生產(chǎn)線及時調(diào)整參數(shù),降低報廢率;在應(yīng)用端,針對芯片在終端設(shè)備(如手機、汽車電子)中出現(xiàn)的可靠性失效(如高溫環(huán)境下性能衰減、長期使用后的老化失效),通過環(huán)境模擬測試、失效機理分析,可推動芯片在封裝設(shè)計、材料選擇上的改進,提升產(chǎn)品在復雜工況下的穩(wěn)定性。 微光顯微鏡的便攜款桌面級設(shè)計,方便在生產(chǎn)線現(xiàn)場快速檢測,及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題,減少不合格品流出。

科研用微光顯微鏡工作原理,微光顯微鏡

對半導體研發(fā)工程師而言,排查的過程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產(chǎn)工藝制程損傷等潛在因素后,若仍未找到癥結(jié),往往需要芯片原廠介入,通過剖片分析深入探究內(nèi)核。

然而,受限于專業(yè)分析設(shè)備的缺乏,再加上芯片內(nèi)部設(shè)計涉及機密,工程師難以深入了解其底層構(gòu)造,這就導致他們在面對原廠出具的分析報告時,常常陷入 “被動接受” 的局面 —— 既無法完全驗證報告的細節(jié),也難以基于自身判斷提出更具針對性的疑問或補充分析方向。 支持自定義檢測參數(shù),測試人員可根據(jù)特殊樣品特性調(diào)整設(shè)置,獲得較為準確的檢測結(jié)果??蒲杏梦⒐怙@微鏡批量定制



微光顯微鏡的自動瑕疵分類系統(tǒng),可依據(jù)發(fā)光的強度、形狀等特征進行歸類,提高檢測報告的生成效率??蒲杏梦⒐怙@微鏡工作原理

可探測到亮點的情況

一、由缺陷導致的亮點結(jié)漏電(Junction Leakage)接觸毛刺(Contact Spiking)熱電子效應(yīng)(Hot Electrons)閂鎖效應(yīng)(Latch-Up)氧化層漏電(Gate Oxide Defects / Leakage (F-N Current))多晶硅晶須(Poly-silicon Filaments)襯底損傷(Substrate Damage)物理損傷(Mechanical Damage)等。

二、器件本身固有的亮點飽和 / 有源狀態(tài)的雙極晶體管(Saturated/Active Bipolar Transistors)飽和狀態(tài)的 MOS 管 / 動態(tài) CMOS(Saturated MOS/Dynamic CMOS)正向偏置二極管 / 反向偏置二極管(擊穿狀態(tài))(Forward Biased Diodes / Reverse Biased Diodes (Breakdown))等。 科研用微光顯微鏡工作原理