与传统的半导体失效检测技术,如 X 射线成像和电子显微镜相比,EMMI 展现出独特优势。X 射线成像虽能洞察芯片内部结构,但对因电学异常引发的微小缺陷敏感度不足;电子显微镜虽可提供超高分辨率微观图像,却需在高真空环境下工作,且对样品制备要求苛刻。EMMI 则无需复杂样品处理,能在芯片正常工作状态下实时检测,凭借对微弱光信号的探测,有效弥补了传统技术在检测因电学性能变化导致缺陷时的短板,在半导体质量控制流程中占据重要地位。微光显微镜支持多光谱成像,拓宽了研究维度。科研用微光显微镜校准方法
Obirch(光束诱导电阻变化)与EMMI微光显微镜是同一设备的不同工作模式。当金属覆盖区域存在热点时,Obirch(光束诱导电阻变化)同样能够实现有效检测。两种模式均支持正面与背面的失效定位,可在大范围内快速且精确地锁定集成电路中的微小缺陷点。结合后续的去层处理、扫描电镜(SEM)分析及光学显微镜观察,可对缺陷进行明确界定,进一步揭示失效机理并开展根因分析。因此,这两种模式在器件及集成电路的失效分析领域得到了深入的应用。
检测用微光显微镜联系人微光显微镜为科研人员提供稳定可靠的成像数据支撑。
Thermal(热分析/热成像)指的是通过红外热成像(如ThermalEMMI或热红外显微镜)等方式,检测芯片发热异常的位置。通常利用的是芯片在工作时因电流泄漏或短路而产生的局部温升。常用于分析如:漏电、短路、功耗异常等问题。EMMI(光发射显微成像EmissionMicroscopy)是利用芯片在失效时(如PN结击穿、漏电)会产生微弱的光发射现象(多为近红外光),通过光电探测器捕捉这类自发光信号来确定失效点。更敏感于电性失效,如ESD击穿、闩锁等。
在实际开展失效分析工作前,通常需要准备好检测样品,并完成一系列前期验证,以便为后续分析提供明确方向。通过在早期阶段进行充分的背景调查与电性能验证,工程师能够快速厘清失效发生的环境条件和可能原因,从而提升分析的效率与准确性。
首先,失效背景调查是不可或缺的一步。它需要对芯片的型号、应用场景及典型失效模式进行收集和整理,例如短路、漏电、功能异常等。同时,还需掌握失效比例和使用条件,包括温度、湿度和电压等因素。
对高密度集成电路,微光显微镜能有效突破可视化瓶颈。
与 Thermal EMMI 热红外显微镜相比,EMMI 微光显微镜在分析由电性缺陷引发的微弱光发射方面更具优势,能够实现更高精度的缺陷定位;而热红外显微镜则更擅长捕捉因功率耗散导致的局部温升异常。在与扫描电子显微镜(SEM)的对比中,EMMI 无需真空环境,且属于非破坏性检测,但 SEM 在微观形貌观察的分辨率上更胜一筹。在实际失效分析中,这些技术往往互为补充——可先利用 EMMI 快速锁定缺陷的大致区域,再借助 SEM 或 FIB 对目标位置进行精细剖析与结构验证,从而形成完整的分析链路。
对于静电放电损伤等电缺陷,微光显微镜可通过光子发射准确找到问题。科研用微光显微镜内容
它不依赖外部激发(如激光或电流注入),而是利用芯片本身在运行或偏压状态下产生的“自发光”;科研用微光显微镜校准方法
微光显微镜(EmissionMicroscope,EMMI)是一种常用的芯片失效分析手段,可以用于确认芯片的失效位置。其原理是对样品施加适当电压,失效点会因加速载流子散射或电子-空穴对的复合而释放特定波长的光子,这时光子就能被检测到,从而检测到漏电位置。Obirch利用激光束在恒定电压下的器件表面进行扫描,激光束部分能量转化为热能,如果金属互联线存在缺陷,缺陷处温度将无法迅速通过金属线传导散开,这将导致缺陷处温度累计升高,并进一步引起金属线电阻以及电流变化,通过变化区域与激光束扫描位置的对应,定位缺陷位置。科研用微光显微镜校准方法