致晟光电的EMMI微光显微镜依托公司在微弱光信号处理领域技术,将半导体器件在通电状态下产生的极低强度光信号捕捉并成像。当器件内部存在PN结击穿、漏电通道、金属迁移等缺陷时,会释放特定波长的光子。致晟光电通过高灵敏度InGaAs探测器、低噪声光学系统与自研信号放大算法,实现了对纳瓦级光信号的高信噪比捕捉。该技术无需破坏样品,即可完成非接触式检测,尤其适合3D封装、先进制程芯片的缺陷定位。凭借南京理工大学科研力量支持,公司在探测灵敏度、数据处理速度、图像质量等方面,帮助客户更快完成失效分析与良率优化。微光显微镜提升了芯片工艺优化中的热、电异常定位效率。直销微光显微镜24小时服务
EMMI的本质只是一台光谱范围广,光子灵敏度高的显微镜。
但是为什么EMMI能够应用于IC的失效分析呢?
原因就在于集成电路在通电后会出现三种情况:
1.载流子复合;2.热载流子;3.绝缘层漏电。
当这三种情况发生时集成电路上就会产生微弱的荧光,这时EMMI就能捕获这些微弱荧光,这就给了EMMI一个应用的机会而在IC的失效分析中,我们给予失效点一个偏压产生荧光,然后EMMI捕获电流中产生的微弱荧光。原理上,不管IC是否存在缺陷,只要满足其机理在EMMI下都能观测到荧光。 国内微光显微镜成像微光显微镜适用于多种半导体材料与器件结构,应用之广。
在利用显微镜发光技术对栅氧化层缺陷进行定位的失效分析中,薄氧化层的击穿现象尤为关键。然而,当多晶硅与阱区的掺杂类型一致时,击穿过程未必伴随空间电荷区的形成,这使其发光机制更具复杂性。具体而言,当局部电流密度升高至一定阈值,会在失效区域形成明显的电压降,进而激发载流子在高场环境下发生散射发光,即产生光发射现象。这种发光通常位于显微镜检测波段范围内,能够被高灵敏度探测器捕捉。值得注意的是,部分发光点存在不稳定性,可能在观察过程中逐渐减弱甚至消失。这一现象的原因在于,局部电流密度持续升高可能导致击穿区域发生微熔化,使局部结构损伤进一步扩大,形成更大面积的导电通道,电流密度因而下降,从而抑制了继续发光的能力。
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。 微光显微镜通过图像处理叠加信号图与背景图,精确定位发光点位置。
微光显微镜下可以产生亮点的缺陷,如:1.漏电结(JunctionLeakage);2.接触毛刺(Contactspiking);3.热电子效应(Hotelectrons);4.闩锁效应(Latch-Up);5.氧化层漏电(Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent));6.多晶硅晶须(Poly-siliconfilaments);7.衬底损伤(Substratedamage);8.物理损伤(Mechanicaldamage)等。当然,部分情况下也会出现样品本身的亮点,如:1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse;等出现亮点时应注意区分是否为这些情况下产生的亮点另外也会出现侦测不到亮点的情况,如:1.欧姆接触;2.金属互联短路;3.表面反型层;4.硅导电通路等。若一些亮点被遮蔽的情况,即为BuriedJunctions及Leakagesitesundermetal,这种情况可以尝试采用backside模式,但是只能探测近红外波段的发光,且需要减薄及抛光处理。微光显微镜不断迭代升级,推动半导体检测迈向智能化。直销微光显微镜价格
通过算法优化提升微光显微镜信号处理效率,让微光显微在 IC、IGBT 等器件检测中响应更快、定位更准。直销微光显微镜24小时服务
侦测不到亮点之情况不会出现亮点之故障:1.亮点位置被挡到或遮蔽的情形(埋入式的接面及大面积金属线底下的漏电位置);2.欧姆接触;3.金属互联短路;4.表面反型层;5.硅导电通路等。
亮点被遮蔽之情况:埋入式的接面及大面积金属线底下的漏电位置,这种情况可采用Backside模式,但是只能探测近红外波段的发光,且需要减薄及抛光处理。
测试范围:故障点定位、寻找近红外波段发光点测试内容:1.P-N接面漏电;P-N接面崩溃2.饱和区晶体管的热电子3.氧化层漏电流产生的光子激发4.Latchup、GateOxideDefect、JunctionLeakage、HotCarriersEffect、ESD等问题 直销微光显微镜24小时服务