微光顯微鏡的原理是探測光子發(fā)射。它通過高靈敏度的光學(xué)系統(tǒng)捕捉芯片內(nèi)部因電子 - 空穴對(EHP)復(fù)合產(chǎn)生的微弱光子(如 P-N 結(jié)漏電、熱電子效應(yīng)等過程中的發(fā)光),進而定位失效點。其探測對象是光信號,且多針對可見光至近紅外波段的光子。熱紅外顯微鏡則基于紅外輻射測溫原理工作。芯片運行時,失效區(qū)域(如短路、漏電點)會因能量損耗異常產(chǎn)生局部升溫,其釋放的紅外輻射強度與溫度正相關(guān)。設(shè)備通過檢測不同區(qū)域的紅外輻射差異,生成溫度分布圖像,以此定位發(fā)熱異常點,探測對象是熱信號(紅外波段輻射)。電路驗證中出現(xiàn)閂鎖效應(yīng)及漏電,微光顯微鏡可定位位置,為電路設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。IC微光顯微鏡設(shè)備
EMMI的本質(zhì)只是一臺光譜范圍廣,光子靈敏度高的顯微鏡。
但是為什么EMMI能夠應(yīng)用于IC的失效分析呢?
原因就在于集成電路在通電后會出現(xiàn)三種情況:1.載流子復(fù)合;2.熱載流子;3.絕緣層漏電。當這三種情況發(fā)生時集成電路上就會產(chǎn)生微弱的熒光,這時EMMI就能捕獲這些微弱熒光,這就給了EMMI一個應(yīng)用的機會而在IC的失效分析中,我們給予失效點一個偏壓產(chǎn)生熒光,然后EMMI捕獲電流中產(chǎn)生的微弱熒光。原理上,不管IC是否存在缺陷,只要滿足其機理在EMMI下都能觀測到熒光 自銷微光顯微鏡儀器針對接面漏電,我司微光顯微鏡能偵測其光子定位位置,利于篩選不良品,為改進半導(dǎo)體制造工藝提供數(shù)據(jù)。
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(xué)習(xí)兩套系統(tǒng)的維護知識,培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋不同的機械結(jié)構(gòu)、光學(xué)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(xùn)才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓(xùn)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,無需在兩套差異化的設(shè)備間切換學(xué)習(xí),培訓(xùn)周期可縮短近一半,大幅降低了培訓(xùn)方面的人力與資金投入。
適用場景的分野,進一步凸顯了二者(微光顯微鏡&熱紅外顯微鏡)的互補價值。在邏輯芯片、存儲芯片的量產(chǎn)檢測中,微光顯微鏡通過對細微電缺陷的篩查,助力提升產(chǎn)品良率,降低批量報廢風(fēng)險;而在功率器件、車規(guī)芯片的可靠性測試中,熱紅外顯微鏡對熱分布的監(jiān)測,成為驗證產(chǎn)品穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實際檢測中,二者常組合使用:微光顯微鏡定位電缺陷后,熱紅外顯微鏡可進一步分析該缺陷是否引發(fā)異常發(fā)熱,形成 “光 - 熱” 聯(lián)動的全維度分析,為企業(yè)提供更佳的故障診斷依據(jù)。微光顯微鏡搭配高分辨率鏡頭,可將微小缺陷放大至清晰可見,讓檢測更易觀察分析,提升檢測的準確度。
需要失效分析檢測樣品,我們一般會在提前做好前期的失效背景調(diào)查和電性能驗證工作,能夠為整個失效分析過程找準方向、提供依據(jù),從而更高效、準確地找出芯片失效的原因。
1.失效背景調(diào)查收集芯片型號、應(yīng)用場景、失效模式(如短路、漏電、功能異常等)、失效比例、使用環(huán)境(溫度、濕度、電壓)等。確認失效是否可復(fù)現(xiàn),區(qū)分設(shè)計缺陷、制程問題或應(yīng)用不當(如過壓、ESD)。
2.電性能驗證使用自動測試設(shè)備(ATE)或探針臺(ProbeStation)復(fù)現(xiàn)失效,記錄關(guān)鍵參數(shù)(如I-V曲線、漏電流、閾值電壓偏移)。對比良品與失效芯片的電特性差異,縮小失效區(qū)域(如特定功能模塊)。 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。廠家微光顯微鏡品牌排行
當二極管處于正向偏置或反向擊穿狀態(tài)時,會有強烈的光子發(fā)射,形成明顯亮點。IC微光顯微鏡設(shè)備
光束誘導(dǎo)電阻變化(OBIRCH)功能與微光顯微鏡(EMMI)技術(shù)常被集成于同一檢測系統(tǒng),合稱為光發(fā)射顯微鏡(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。
二者在原理與應(yīng)用上形成巧妙互補,能夠協(xié)同應(yīng)對集成電路中絕大多數(shù)失效模式,大幅提升失效分析的全面性與效率。OBIRCH技術(shù)的獨特優(yōu)勢在于,即便失效點被金屬層覆蓋形成“熱點”,其仍能通過光束照射引發(fā)的電阻變化特性實現(xiàn)精細檢測——這恰好彌補了EMMI在金屬遮擋區(qū)域光信號捕捉受限的不足。
IC微光顯微鏡設(shè)備