半導(dǎo)體企業(yè)購入微光顯微鏡設(shè)備,是提升自身競爭力的關(guān)鍵舉措,原因在于芯片測試需要找到問題點(diǎn) —— 失效分析。失效分析能定位芯片設(shè)計缺陷、制造瑕疵或可靠性問題,直接決定產(chǎn)品良率與市場口碑。微光顯微鏡憑借高靈敏度的光子探測能力,可捕捉芯片內(nèi)部微弱發(fā)光信號,高效識別漏電、熱失控等隱性故障,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升芯片性能提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。在激烈的市場競爭中,快速完成失效分析意味著縮短研發(fā)周期、降低返工成本,同時通過提升產(chǎn)品可靠性鞏固客戶信任,這正是半導(dǎo)體企業(yè)在技術(shù)迭代與市場爭奪中保持優(yōu)勢的邏輯。微光顯微鏡能檢測半導(dǎo)體器件微小缺陷和失效點(diǎn),及時發(fā)現(xiàn)隱患,保障設(shè)備可靠運(yùn)行、提升通信質(zhì)量。制造微光顯微鏡內(nèi)容
在微光顯微鏡(EMMI) 操作過程中,當(dāng)對樣品施加合適的電壓時,其失效點(diǎn)會由于載流子加速散射或電子-空穴對復(fù)合效應(yīng)而發(fā)射特定波長的光子。這些光子經(jīng)過采集和圖像處理后,可以形成一張信號圖。隨后,取消施加在樣品上的電壓,在未供電的狀態(tài)下采集一張背景圖。再通過將信號圖與背景圖進(jìn)行疊加處理,就可以精確地定位發(fā)光點(diǎn)的位置,實(shí)現(xiàn)對失效點(diǎn)的精確定位。進(jìn)一步地,為了提升定位的準(zhǔn)確性,可采用多種圖像處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。例如,通過濾波算法去除背景噪聲,增強(qiáng)信號圖的信噪比;利用邊緣檢測技術(shù),突出顯示發(fā)光點(diǎn)的邊緣特征,從而提高定位精度。直銷微光顯微鏡價格走勢電路驗(yàn)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(yùn)行。
得注意的是,兩種技術(shù)均支持對芯片進(jìn)行正面檢測(從器件有源區(qū)一側(cè)觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)、封裝形式靈活選擇檢測角度,確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(diǎn)(如微米級甚至納米級缺陷)。在實(shí)際失效分析流程中,PEM系統(tǒng)先通過EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)域,隨后結(jié)合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質(zhì)層等)、掃描電子顯微鏡(SEM)的高分辨率成像以及光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)觀察,進(jìn)一步界定缺陷的物理形態(tài)(如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等),終追溯失效機(jī)理(如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等)并完成根因分析。這種“定位-驗(yàn)證-溯源”的完整閉環(huán),使得PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件與集成電路的失效分析領(lǐng)域得到了關(guān)鍵的應(yīng)用。
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(qiáng)調(diào)溫度分辨率(部分設(shè)備可達(dá) 0.01℃),需抑制環(huán)境熱噪聲。
空間分辨率:EMMI 的分辨率受光學(xué)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。 我司團(tuán)隊(duì)改進(jìn)算法等技術(shù),整合出 EMMI 芯片漏電定位系統(tǒng),價低且數(shù)據(jù)整理準(zhǔn)、操作便,性價比高,居行業(yè)先頭。
致晟光電 RTTLIT E20 微光顯微分析系統(tǒng)(EMMI)是一款專為半導(dǎo)體器件漏電缺陷檢測量身打造的高精度檢測設(shè)備。該系統(tǒng)搭載先進(jìn)的 - 80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡,憑借超高檢測靈敏度,可捕捉器件在微弱漏電流信號下產(chǎn)生的極微弱微光。通過超高靈敏度成像技術(shù),設(shè)備能快速定位漏電缺陷并開展深度分析,為工程師優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品可靠性提供關(guān)鍵支持,進(jìn)而為半導(dǎo)體器件的質(zhì)量控制與失效分析環(huán)節(jié)提供安全可靠的解決方案。紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開封芯片失效點(diǎn)并區(qū)分其在封裝還是 Die 內(nèi)部,利于評估芯片質(zhì)量。檢測用微光顯微鏡校準(zhǔn)方法
我司自研含微光顯微鏡等設(shè)備,獲多所高校、科研院所及企業(yè)認(rèn)可使用,性能佳,廣受贊譽(yù)。制造微光顯微鏡內(nèi)容
半導(dǎo)體材料分為直接帶隙半導(dǎo)體和間接帶隙半導(dǎo)體,而Si是典型的直接帶隙半導(dǎo)體,其禁帶寬度為1.12eV。所以當(dāng)電子與空穴復(fù)合時,電子會彈射出一個光子,該光子的能量為1.12eV,根據(jù)波粒二象性原理,該光子的波長為1100nm,屬于紅外光區(qū)。通俗的講就是當(dāng)載流子進(jìn)行復(fù)合的時候就會產(chǎn)生1100nm的紅外光。這也就是產(chǎn)生亮點(diǎn)的原因之一:載流子復(fù)合。所以正偏二極管的PN結(jié)處能看到亮點(diǎn)。如果MOS管產(chǎn)生latch-up現(xiàn)象,(體寄生三極管導(dǎo)通)也會觀察到在襯底處產(chǎn)生熒光亮點(diǎn)。制造微光顯微鏡內(nèi)容