失效背景调查就像是为芯片失效分析开启 “导航系统”,能帮助分析人员快速了解芯片的基本情况,为后续工作奠定基础。收集芯片型号是首要任务,不同型号的芯片在结构、功能和特性上存在差异,这是开展分析的基础信息。同时,了解芯片的应用场景也不可或缺,是用于消费电子、工业控制还是航空航天等领域,不同的应用场景对芯片的性能要求不同,失效原因也可能大相径庭。
失效模式的收集同样关键,短路、漏电、功能异常等不同的失效模式,指向的潜在问题各不相同。比如短路可能是由于内部线路故障,而漏电则可能与芯片的绝缘性能有关。失效比例的统计也有重要意义,如果同一批次芯片失效比例较高,可能暗示着设计缺陷或制程问题;如果只是个别芯片失效,那么应用不当的可能性相对较大。 其低噪声电缆连接设计,减少信号传输过程中的损耗,确保微弱光子信号完整传递至探测器。高分辨率微光显微镜按需定制
这一技术不仅有助于快速定位漏电根源(如特定晶体管的栅氧击穿、PN结边缘缺陷等),更能在芯片量产阶段实现潜在漏电问题的早期筛查,为采取针对性修复措施(如优化工艺参数、改进封装设计)提供依据,从而提升芯片的长期可靠性。例如,某批次即将交付的电源管理芯片在出厂前的EMMI抽检中,发现部分芯片的边角区域存在持续稳定的微弱光信号。结合芯片的版图设计与工艺参数分析,确认该区域的NMOS晶体管因栅氧层局部厚度不足导致漏电。技术团队据此对这批次芯片进行筛选,剔除了存在漏电隐患的产品,有效避免了缺陷芯片流入市场后可能引发的设备功耗异常、发热甚至烧毁等风险。国内微光显微镜设备厂家它尝试通过金属层边缘等位置的光子来定位故障点,解决了复杂的检测难题。
光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能与微光显微镜(EMMI)技术常被集成于同一检测系统,合称为光发射显微镜(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。
二者在原理与应用上形成巧妙互补,能够协同应对集成电路中绝大多数失效模式,大幅提升失效分析的全面性与效率。OBIRCH技术的独特优势在于,即便失效点被金属层覆盖形成“热点”,其仍能通过光束照射引发的电阻变化特性实现精细检测——这恰好弥补了EMMI在金属遮挡区域光信号捕捉受限的不足。
随着器件尺寸的逐渐变小,MOS器件的沟道长度也逐渐变短。短沟道效应也愈发严重。短沟道效应会使得MOS管的漏结存在一个强电场,该电场会对载流子进行加速,同时赋予载流子一个动能,该载流子会造成中性的Si原子被极化,产生同样带有能量的电子与空穴对,这种电子与空穴被称为热载流子,反映在能带图中就是电位更高的电子和电位更低的空穴。一部分热载流子会在生成后立马复合,产生波长更短的荧光,另一部分在电场的作用下分离。电子进入栅氧层,影响阈值电压,空穴进入衬底,产生衬底电流。归因于短沟道效应能在MOS管的漏端能看到亮点,同样在反偏PN结处也能产生强场,也能观察到亮点。针对接面漏电,我司微光显微镜能侦测其光子定位位置,利于筛选不良品,为改进半导体制造工艺提供数据。
栅氧化层缺陷显微镜发光技术定位的失效问题中,薄氧化层击穿现象尤为关键。然而,当多晶硅与阱的掺杂类型一致时,击穿并不必然伴随着空间电荷区的形成。关于其发光机制的解释如下:当电流密度达到足够高的水平时,会在失效区域产生的电压降。该电压降进而引起显微镜光谱区内的场加速载流子散射发光现象。值得注意的是,部分发光点表现出不稳定性,会在一段时间后消失。这一现象可归因于局部电流密度的升高导致击穿区域熔化,进而扩大了击穿区域,使得电流密度降低。当二极管处于正向偏置或反向击穿状态时,会有强烈的光子发射,形成明显亮点。制造微光显微镜范围
微光显微镜可搭配偏振光附件,分析样品的偏振特性,为判断晶体缺陷方向提供独特依据,丰富检测维度。高分辨率微光显微镜按需定制
在故障分析领域,微光显微镜(EmissionMicroscope,EMMI)是一种极具实用价值且效率出众的分析工具。其功能是探测集成电路(IC)内部释放的光子。在IC元件中,电子-空穴对(ElectronHolePairs,EHP)的复合过程会伴随光子(Photon)的释放。具体可举例说明:当P-N结施加偏压时,N区的电子会向P区扩散,同时P区的空穴也会向N区扩散,随后这些扩散的载流子会与对应区域的载流子(即扩散至P区的电子与P区的空穴、扩散至N区的空穴与N区的电子)发生EHP复合,并在此过程中释放光子。高分辨率微光显微镜按需定制