检测用微光显微镜原理

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。在复杂制程节点，微光显微镜能揭示潜在失效点。检测用微光显微镜原理

随后，通过去层处理逐步去除芯片中的金属布线层和介质层，配合扫描电子显微镜（SEM）的高分辨率成像以及光学显微镜的细节观察，进一步确认缺陷的具体形貌。这些缺陷可能表现为金属线路的腐蚀、氧化层的剥落或晶体管栅极的损伤。结合实验结果，分析人员能够追溯出导致失效的具体机理，例如电迁移效应、热载流子注入或工艺污染等。这样的“定位—验证—溯源”闭环过程，使PEM系统在半导体器件及集成电路的失效研究中展现了极高的实用价值，为工程师提供了可靠的分析手段。显微微光显微镜图像分析面对高密度集成电路，Thermal EMMI 凭借高空间分辨率，定位微米级热异常区域。

EMMI（Emission Microscopy，微光显微镜）是一种基于微弱光发射成像原理的“微光显微镜”，广泛应用于集成电路失效分析。其本质在于：通过高灵敏度的InGaAs探测器，捕捉芯片在加电或工作状态下因缺陷、漏电或击穿等现象而产生的极其微弱的自发光信号。这些光信号通常位于近红外波段，功率极低，肉眼无法察觉，必须借助专门设备放大成像。相比传统的结构检测方法，EMMI无需破坏样品，也无需额外激发源，具备非接触、无损伤、定位等优势。其空间分辨率可达微米级，可用于闩锁效应、栅氧击穿、短路、漏电等问题的初步诊断，是构建失效分析闭环的重要手段之一。

EMMI微光显微镜作为集成电路失效分析中的设备，其漏电定位功能是失效分析工程师不可或缺的利器。在芯片可靠性要求日益严苛的当下，微小的漏电现象在芯片运行过程中较为常见，然而这些看似微弱的电流，在特定条件下可能被放大，从而引发器件功能异常，甚至导致整个系统失效。微漏电现象已成为集成电路失效分析中的关键问题之一。尤其在大多数IC器件工作电压处于3.3V至20V区间的背景下，即便是微安级乃至毫安级的漏电流，也足以说明芯片可能已经发生结构性或电性失效。因此，识别漏电发生位置，对追溯失效根因、指导工艺改进具有重要意义。对高密度集成电路，微光显微镜能有效突破可视化瓶颈。

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。微光显微镜为科研人员提供稳定可靠的成像数据支撑。IC微光显微镜范围

微光显微镜降低了分析周期成本，加速问题闭环解决。检测用微光显微镜原理

短路是芯片失效中常见且重要的诱发因素。当芯片内部电路发生短路时，受影响区域会形成异常电流通路，导致局部温度迅速升高，并伴随特定波长的光发射现象。

致晟光电微光显微镜（EMMI）凭借其高灵敏度，能够捕捉到这些由短路引发的微弱光信号，并通过对光强分布、空间位置等特征进行综合分析，实现对短路故障点的精确定位。以一款高性能微处理器芯片为例，其在测试过程中出现不明原因的功耗异常增加，工程师初步怀疑芯片内部存在短路隐患。

检测用微光显微镜原理