微光顯微鏡(EMMI)無法探測到亮點(diǎn)的情況:
一、不會(huì)產(chǎn)生亮點(diǎn)的故障有歐姆接觸(OhmicContact)金屬互聯(lián)短路(MetalInterconnectShort)表面反型層(SurfaceInversionLayer)硅導(dǎo)電通路(SiliconConductingPath)等。
二、亮點(diǎn)被遮蔽的情況有掩埋結(jié)(BuriedJunctions)及金屬下方的漏電點(diǎn)(LeakageSitesunderMetal)。此類情況可采用背面觀測模式(backsidemode),但該模式*能探測近紅外波段的發(fā)光,且需對(duì)樣品進(jìn)行減薄及拋光處理等。 靜電放電破壞半導(dǎo)體器件時(shí),微光顯微鏡偵測其光子可定位故障點(diǎn),助分析原因程度。國內(nèi)微光顯微鏡廠家電話
當(dāng)芯片內(nèi)部存在漏電缺陷,如結(jié)漏電、氧化層漏電時(shí),電子-空穴對(duì)復(fù)合會(huì)釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對(duì)于載流子復(fù)合異常情況,像閂鎖效應(yīng)、熱電子效應(yīng)引發(fā)的失效,以及器件在飽和態(tài)晶體管、正向偏置二極管等工作狀態(tài)下的固有發(fā)光,它也能有效探測,為這類與光子釋放相關(guān)的失效提供關(guān)鍵分析依據(jù)。
而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關(guān)的芯片問題。金屬互聯(lián)短路、電源與地短接會(huì)導(dǎo)致局部過熱,其可通過檢測紅外輻射差異定位。對(duì)于高功耗區(qū)域因設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)的電流集中導(dǎo)致的熱分布異常,以及封裝或散熱結(jié)構(gòu)失效造成的整體溫度異常等情況,它能生成溫度分布圖像,助力找出熱量異常根源。 鎖相微光顯微鏡性價(jià)比與原子力顯微鏡聯(lián)用時(shí),微光顯微鏡可同步獲取樣品的表面形貌和發(fā)光信息,便于關(guān)聯(lián)材料的結(jié)構(gòu)與電氣缺陷。
例如,當(dāng)某批芯片在測試中發(fā)現(xiàn)漏電失效時(shí),我們的微光顯微鏡能定位到具體的失效位置,為后續(xù)通過聚焦離子束(FIB)切割進(jìn)行截面分析、追溯至柵氧層缺陷及氧化工藝異常等環(huán)節(jié)提供關(guān)鍵前提??梢哉f,我們的設(shè)備是半導(dǎo)體行業(yè)失效分析中定位失效點(diǎn)的工具,其的探測能力和高效的分析效率,為后續(xù)問題的解決奠定了不可或缺的基礎(chǔ)。
在芯片研發(fā)階段,它能幫助研發(fā)人員快速鎖定設(shè)計(jì)或工藝中的隱患,避免資源的無效投入;在量產(chǎn)過程中,它能及時(shí)發(fā)現(xiàn)批量性失效的源頭,為生產(chǎn)線調(diào)整爭取寶貴時(shí)間,降低損失;在產(chǎn)品應(yīng)用端,它能為可靠性問題的排查提供方向,助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場口碑。無論是先進(jìn)制程的芯片研發(fā),還是成熟工藝的量產(chǎn)檢測,我們的設(shè)備都以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢,成為失效分析流程中無法替代的關(guān)鍵一環(huán),為半導(dǎo)體企業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)和技術(shù)升級(jí)提供有力支撐。
可探測到亮點(diǎn)的情況
一、由缺陷導(dǎo)致的亮點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)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。 配備的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng),能快速鎖定檢測區(qū)域,減少人工操作時(shí)間,提高檢測效率。
這一技術(shù)不僅有助于快速定位漏電根源(如特定晶體管的柵氧擊穿、PN結(jié)邊緣缺陷等),更能在芯片量產(chǎn)階段實(shí)現(xiàn)潛在漏電問題的早期篩查,為采取針對(duì)性修復(fù)措施(如優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)封裝設(shè)計(jì))提供依據(jù),從而提升芯片的長期可靠性。例如,某批次即將交付的電源管理芯片在出廠前的EMMI抽檢中,發(fā)現(xiàn)部分芯片的邊角區(qū)域存在持續(xù)穩(wěn)定的微弱光信號(hào)。結(jié)合芯片的版圖設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)分析,確認(rèn)該區(qū)域的NMOS晶體管因柵氧層局部厚度不足導(dǎo)致漏電。技術(shù)團(tuán)隊(duì)據(jù)此對(duì)這批次芯片進(jìn)行篩選,剔除了存在漏電隱患的產(chǎn)品,有效避免了缺陷芯片流入市場后可能引發(fā)的設(shè)備功耗異常、發(fā)熱甚至燒毀等風(fēng)險(xiǎn)。我司微光顯微鏡能檢測內(nèi)部缺陷,通過分析光子發(fā)射評(píng)估性能,為研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供支持。紅外光譜微光顯微鏡分析
處理 ESD 閉鎖效應(yīng)時(shí),微光顯微鏡檢測光子可判斷其位置和程度,為研究機(jī)制、制定防護(hù)措施提供支持。國內(nèi)微光顯微鏡廠家電話
隨著器件尺寸的逐漸變小,MOS器件的溝道長度也逐漸變短。短溝道效應(yīng)也愈發(fā)嚴(yán)重。短溝道效應(yīng)會(huì)使得MOS管的漏結(jié)存在一個(gè)強(qiáng)電場,該電場會(huì)對(duì)載流子進(jìn)行加速,同時(shí)賦予載流子一個(gè)動(dòng)能,該載流子會(huì)造成中性的Si原子被極化,產(chǎn)生同樣帶有能量的電子與空穴對(duì),這種電子與空穴被稱為熱載流子,反映在能帶圖中就是電位更高的電子和電位更低的空穴。一部分熱載流子會(huì)在生成后立馬復(fù)合,產(chǎn)生波長更短的熒光,另一部分在電場的作用下分離。電子進(jìn)入柵氧層,影響閾值電壓,空穴進(jìn)入襯底,產(chǎn)生襯底電流。歸因于短溝道效應(yīng)能在MOS管的漏端能看到亮點(diǎn),同樣在反偏PN結(jié)處也能產(chǎn)生強(qiáng)場,也能觀察到亮點(diǎn)。國內(nèi)微光顯微鏡廠家電話