2025-08-03 07:27:12
光束誘導(dǎo)電阻變化(OBIRCH)功能與微光顯微鏡(EMMI)技術(shù)常被集成于同一檢測(cè)系統(tǒng),合稱(chēng)為光發(fā)射顯微鏡(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。
二者在原理與應(yīng)用上形成巧妙互補(bǔ),能夠協(xié)同應(yīng)對(duì)集成電路中絕大多數(shù)失效模式,大幅提升失效分析的全面性與效率。OBIRCH技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于,即便失效點(diǎn)被金屬層覆蓋形成“熱點(diǎn)”,其仍能通過(guò)光束照射引發(fā)的電阻變化特性實(shí)現(xiàn)精細(xì)檢測(cè)——這恰好彌補(bǔ)了EMMI在金屬遮擋區(qū)域光信號(hào)捕捉受限的不足。
漏電結(jié)和接觸毛刺會(huì)產(chǎn)生亮點(diǎn),這些亮點(diǎn)產(chǎn)生的光子能被微光顯微鏡捕捉到。無(wú)損微光顯微鏡設(shè)備制造
致晟光電 RTTLIT E20 微光顯微分析系統(tǒng)(EMMI)是一款專(zhuān)為半導(dǎo)體器件漏電缺陷檢測(cè)量身打造的高精度檢測(cè)設(shè)備。該系統(tǒng)搭載先進(jìn)的 - 80℃制冷型 InGaAs 探測(cè)器與高分辨率顯微物鏡,憑借超高檢測(cè)靈敏度,可捕捉器件在微弱漏電流信號(hào)下產(chǎn)生的極微弱微光。通過(guò)超高靈敏度成像技術(shù),設(shè)備能快速定位漏電缺陷并開(kāi)展深度分析,為工程師優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品可靠性提供關(guān)鍵支持,進(jìn)而為半導(dǎo)體器件的質(zhì)量控制與失效分析環(huán)節(jié)提供**可靠的解決方案。顯微微光顯微鏡工作原理半導(dǎo)體失效分析中,微光顯微鏡可偵測(cè)失效器件光子,定位如 P-N 接面漏電等故障點(diǎn),助力改進(jìn)工藝、提升質(zhì)量。
對(duì)半導(dǎo)體研發(fā)工程師而言,排查的過(guò)程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產(chǎn)工藝制程損傷等潛在因素后,若仍未找到癥結(jié),往往需要芯片原廠介入,通過(guò)剖片分析深入探究?jī)?nèi)核。
然而,受限于專(zhuān)業(yè)分析設(shè)備的缺乏,再加上芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)涉及機(jī)密,工程師難以深入了解其底層構(gòu)造,這就導(dǎo)致他們?cè)诿鎸?duì)原廠出具的分析報(bào)告時(shí),常常陷入 “被動(dòng)接受” 的局面 —— 既無(wú)法完全驗(yàn)證報(bào)告的細(xì)節(jié),也難以基于自身判斷提出更具針對(duì)性的疑問(wèn)或補(bǔ)充分析方向。
當(dāng)芯片內(nèi)部存在漏電缺陷,如結(jié)漏電、氧化層漏電時(shí),電子-空穴對(duì)復(fù)合會(huì)釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對(duì)于載流子復(fù)合異常情況,像閂鎖效應(yīng)、熱電子效應(yīng)引發(fā)的失效,以及器件在飽和態(tài)晶體管、正向偏置二極管等工作狀態(tài)下的固有發(fā)光,它也能有效探測(cè),為這類(lèi)與光子釋放相關(guān)的失效提供關(guān)鍵分析依據(jù)。
而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關(guān)的芯片問(wèn)題。金屬互聯(lián)短路、電源與地短接會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱,其可通過(guò)檢測(cè)紅外輻射差異定位。對(duì)于高功耗區(qū)域因設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)的電流集中導(dǎo)致的熱分布異常,以及封裝或散熱結(jié)構(gòu)失效造成的整體溫度異常等情況,它能生成溫度分布圖像,助力找出熱量異常根源。 靜電放電破壞半導(dǎo)體器件時(shí),微光顯微鏡偵測(cè)其光子可定位故障點(diǎn),助分析原因程度。
定位短路故障點(diǎn)短路是造成芯片失效的關(guān)鍵誘因之一。
當(dāng)芯片內(nèi)部電路發(fā)生短路時(shí),短路區(qū)域會(huì)形成異常電流通路,引發(fā)局部溫度驟升,并伴隨特定波長(zhǎng)的光發(fā)射現(xiàn)象。EMMI(微光顯微鏡)憑借其超高靈敏度,能夠捕捉這些由短路產(chǎn)生的微弱光信號(hào),再通過(guò)對(duì)光信號(hào)的強(qiáng)度分布、空間位置等特征進(jìn)行綜合分析,可實(shí)現(xiàn)對(duì)短路故障點(diǎn)的精確定位。
以一款高性能微處理器芯片為例,其在測(cè)試中出現(xiàn)不明原因的功耗激增問(wèn)題,技術(shù)人員初步判斷為內(nèi)部電路存在短路隱患。通過(guò)EMMI對(duì)芯片進(jìn)行全域掃描檢測(cè),在極短時(shí)間內(nèi)便在芯片的某一特定功能模塊區(qū)域發(fā)現(xiàn)了光發(fā)射信號(hào)。結(jié)合該芯片的電路設(shè)計(jì)圖紙和版圖信息進(jìn)行深入分析,終鎖定故障點(diǎn)為兩條相鄰的鋁金屬布線之間因絕緣層破損而發(fā)生的短路。這一定位為后續(xù)的故障修復(fù)和工藝改進(jìn)提供了直接依據(jù)。 我司自主研發(fā)的桌面級(jí)設(shè)備其緊湊的機(jī)身設(shè)計(jì),可節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間,適合在小型研發(fā)機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)線上靈活部署。廠家微光顯微鏡運(yùn)動(dòng)
當(dāng)二極管處于正向偏置或反向擊穿狀態(tài)時(shí),會(huì)有強(qiáng)烈的光子發(fā)射,形成明顯亮點(diǎn)。無(wú)損微光顯微鏡設(shè)備制造
漏電是芯片另一種常見(jiàn)的失效模式,其誘因復(fù)雜多樣,既可能源于晶體管長(zhǎng)期工作后的老化衰減,也可能由氧化層存在裂紋等缺陷引發(fā)。
與短路類(lèi)似,芯片內(nèi)部發(fā)生漏電時(shí),漏電路徑中會(huì)伴隨微弱的光發(fā)射現(xiàn)象——這種光信號(hào)的強(qiáng)度往往遠(yuǎn)低于短路產(chǎn)生的光輻射,對(duì)檢測(cè)設(shè)備的靈敏度提出了極高要求。EMMI憑借其的微光探測(cè)能力,能夠捕捉到漏電產(chǎn)生的極微弱光信號(hào)。通過(guò)對(duì)芯片進(jìn)行全域掃描,可將漏電區(qū)域以可視化圖像的形式清晰呈現(xiàn),使工程師能直觀識(shí)別漏電位置與分布特征。
無(wú)損微光顯微鏡設(shè)備制造