半导体微光显微镜方案设计

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。EMMI是借助高灵敏探测器，捕捉芯片运行时自然产生的“极其微弱光发射”。半导体微光显微镜方案设计

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。国产微光显微镜新款国产微光显微镜的优势在于工艺完备与实用。

致晟光电的EMMI微光显微镜已广泛应用于集成电路制造、封测、芯片设计验证等环节。在失效分析中，它可以快速锁定ESD损伤点、漏电通道、局部短路以及工艺缺陷，从而帮助客户在短时间内完成问题定位并制定改进方案。在先进封装领域，如3D-IC、Fan-out封装，EMMI的非破坏检测能力尤为重要，可在不影响器件结构的情况下进行检测。致晟光电凭借灵活的系统定制能力，可根据不同企业需求调整探测波段、成像速度与台面尺寸，为国内外客户提供定制化解决方案，助力提高产品可靠性与市场竞争力。

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。 对高密度集成电路，微光显微镜能有效突破可视化瓶颈。

半导体行业持续向更小尺寸、更高集成度方向迈进，这对检测技术提出了更高要求。EMMI 顺应这一趋势，不断创新发展。一方面，研发团队致力于进一步提升探测器灵敏度，使其能够探测到更微弱、更罕见的光信号，以应对未来半导体器件中可能出现的更细微缺陷；另一方面，通过优化光学系统与信号处理算法，提高 EMMI 对复杂芯片结构的穿透能力与检测精度，确保在先进制程工艺下，依然能够精细定位深埋于芯片内部的故障点，为半导体技术持续突破保驾护航。微光显微镜适用于多种半导体材料与器件结构，应用之广。红外光谱微光显微镜范围

借助微光显微镜，工程师能快速定位芯片漏电缺陷。半导体微光显微镜方案设计

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。半导体微光显微镜方案设计