对于半导体研发工程师而言,排查失效问题往往是一场步步受阻的过程。在逐一排除外围电路异常、生产工艺缺陷等潜在因素后,若仍无法定位问题根源,往往需要依赖芯片原厂介入,借助剖片分析手段深入探查芯片内核。然而现实中,由于缺乏专业的失效分析设备,再加之芯片内部设计牵涉大量专有与保密信息,工程师很难真正理解其底层构造。这种信息不对称,使得他们在面对原厂出具的分析报告时,往往陷入“被动接受”的困境——既难以验证报告中具体结论的准确性,也难以基于自身判断提出更具针对性的质疑或补充分析路径。微光显微镜显微在检测栅极漏电、PN 结微短路等微弱发光失效时可以做到精细可靠。制造微光显微镜备件
在微光显微镜(EMMI)检测中,部分缺陷会以亮点形式呈现,
例如:漏电结(JunctionLeakage)接触毛刺(ContactSpiking)热电子效应(HotElectrons)闩锁效应(Latch-Up)氧化层漏电(GateOxideDefects/Leakage,F-N电流)多晶硅晶须(Poly-SiliconFilaments)衬底损伤(SubstrateDamage)物理损伤(MechanicalDamage)等。
同时,在某些情况下,样品本身的正常工作也可能产生亮点,例如:饱和/工作中的双极型晶体管(Saturated/ActiveBipolarTransistors)饱和的MOS或动态CMOS(SaturatedMOS/DynamicCMOS)正向偏置二极管(ForwardBiasedDiodes)反向偏置二极管击穿(Reverse-BiasedDiodesBreakdown)等。
因此,观察到亮点时,需要结合电气测试与结构分析,区分其是缺陷发光还是正常工作发光。此外,部分缺陷不会产生亮点,如:欧姆接触金属互联短路表面反型层硅导电通路等。
若亮点被金属层或其他结构遮蔽(如BuriedJunctions、LeakageSitesUnderMetal),可尝试采用背面(Backside)成像模式。但此模式只能探测近红外波段的发光,并需要对样品进行减薄及抛光处理。 红外光谱微光显微镜选购指南微光显微镜可在极低照度下实现高灵敏成像,适用于半导体失效分析。
在半导体产业加速国产化的浪潮中,致晟光电始终锚定半导体失效分析这一**领域,以技术创新突破进口设备垄断,为国内半导体企业提供高性价比、高适配性的检测解决方案。不同于通用型检测设备,致晟光电的产品研发完全围绕半导体器件的特性展开 —— 针对半导体芯片尺寸微小、缺陷信号微弱、检测环境严苛的特点,其光发射显微镜整合了高性能 InGaAs 近红外探测器、精密显微光学系统与先进信号处理算法,可在芯片通电运行状态下,精细捕捉异常电流产生的微弱热辐射,高效定位从裸芯片到封装器件的各类电学缺陷。
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。晶体管漏电点清晰呈现。
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。微光显微镜降低了分析周期成本,加速问题闭环解决。国产微光显微镜平台
利用微光显微镜的高分辨率成像,能清晰分辨芯片内部微小结构的光子发射。制造微光显微镜备件
随着电子器件结构的日益复杂化,检测需求也呈现出多样化趋势。科研实验室往往需要对材料、器件进行深度探索,而工业生产线则更注重检测效率与稳定性。微光显微镜在设计上充分考虑了这两方面需求,通过模块化配置实现了多种探测模式的灵活切换。在科研应用中,微光显微镜可以结合多光谱成像、信号增强处理等功能,帮助研究人员深入剖析器件的物理机理。而在工业领域,它则凭借快速成像与高可靠性,满足大规模检测的生产要求。更重要的是,微光显微镜在不同模式下均保持高灵敏度与低噪声水平,确保了结果的准确性和可重复性。这种跨场景的兼容性,使其不仅成为高校和研究机构的有效检测工具,也成为半导体、光电与新能源产业生产环节中的重要设备。微光显微镜的适配能力,为科研与工业之间搭建了高效衔接的桥梁。制造微光显微镜备件