失效背景調(diào)查就像是為芯片失效分析開(kāi)啟 “導(dǎo)航系統(tǒng)”，能幫助分析人員快速了解芯片的基本情況，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。收集芯片型號(hào)是首要任務(wù)，不同型號(hào)的芯片在結(jié)構(gòu)、功能和特性上存在差異，這是開(kāi)展分析的基礎(chǔ)信息。同時(shí)，了解芯片的應(yīng)用場(chǎng)景也不可或缺，是用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制還是航空航天等領(lǐng)域，不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)芯片的性能要求不同，失效原因也可能大相徑庭。

失效模式的收集同樣關(guān)鍵，短路、漏電、功能異常等不同的失效模式，指向的潛在問(wèn)題各不相同。比如短路可能是由于內(nèi)部線路故障，而漏電則可能與芯片的絕緣性能有關(guān)。失效比例的統(tǒng)計(jì)也有重要意義，如果同一批次芯片失效比例較高，可能暗示著設(shè)計(jì)缺陷或制程問(wèn)題；如果只是個(gè)別芯片失效，那么應(yīng)用不當(dāng)?shù)目赡苄韵鄬?duì)較大。 國(guó)外微光顯微鏡價(jià)格高昂，常達(dá)上千萬(wàn)元，我司國(guó)產(chǎn)設(shè)備工藝完備，技術(shù)成熟，平替性?xún)r(jià)比高。檢測(cè)用微光顯微鏡應(yīng)用

隨著器件尺寸的逐漸變小，MOS器件的溝道長(zhǎng)度也逐漸變短。短溝道效應(yīng)也愈發(fā)嚴(yán)重。短溝道效應(yīng)會(huì)使得MOS管的漏結(jié)存在一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，該電場(chǎng)會(huì)對(duì)載流子進(jìn)行加速，同時(shí)賦予載流子一個(gè)動(dòng)能，該載流子會(huì)造成中性的Si原子被極化，產(chǎn)生同樣帶有能量的電子與空穴對(duì)，這種電子與空穴被稱(chēng)為熱載流子，反映在能帶圖中就是電位更高的電子和電位更低的空穴。一部分熱載流子會(huì)在生成后立馬復(fù)合，產(chǎn)生波長(zhǎng)更短的熒光，另一部分在電場(chǎng)的作用下分離。電子進(jìn)入柵氧層，影響閾值電壓，空穴進(jìn)入襯底，產(chǎn)生襯底電流。歸因于短溝道效應(yīng)能在MOS管的漏端能看到亮點(diǎn)，同樣在反偏PN結(jié)處也能產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)，也能觀察到亮點(diǎn)。自銷(xiāo)微光顯微鏡設(shè)備晶體管和二極管短路或漏電時(shí)，微光顯微鏡依其光子信號(hào)判斷故障類(lèi)型與位置，利于排查電路故障。

通過(guò)對(duì)這些微光信號(hào)的成像與定位，它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置，如同在黑夜中捕捉螢火蟲(chóng)的微光，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”，依托紅外熱成像技術(shù)，它檢測(cè)的是芯片工作時(shí)因能量損耗產(chǎn)生的溫度差異。電流通過(guò)芯片時(shí)的電阻損耗、電路短路時(shí)的異常功耗，都會(huì)轉(zhuǎn)化為局部溫度的細(xì)微升高，這些熱量以紅外輻射的形式散發(fā)，被熱紅外顯微鏡捕捉并轉(zhuǎn)化為熱分布圖。通過(guò)分析溫度異常區(qū)域，它能間接推斷電路中的故障點(diǎn)，尤其擅長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)與能量損耗相關(guān)的問(wèn)題。

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)提供安全可靠的解決方案。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。

相較于傳統(tǒng)微光顯微鏡，InGaAs（銦鎵砷）微光顯微鏡在檢測(cè)先進(jìn)制程組件微小尺寸組件的缺陷方面具有更高的適用性。其原因在于，較小尺寸的組件通常需要較低的操作電壓，這導(dǎo)致熱載子激發(fā)的光波長(zhǎng)增長(zhǎng)。InGaAs微光顯微鏡特別適合于檢測(cè)先進(jìn)制程產(chǎn)品中的亮點(diǎn)和熱點(diǎn)（HotSpot）定位。InGaAs微光顯微鏡與傳統(tǒng)EMMI在應(yīng)用上具有相似性，但I(xiàn)nGaAs微光顯微鏡在以下方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)：

1.偵測(cè)到缺陷所需時(shí)間為傳統(tǒng)EMMI的1/5~1/10；

2.能夠偵測(cè)到微弱電流及先進(jìn)制程中的缺陷；

3.能夠偵測(cè)到較輕微的MetalBridge缺陷；

4.針對(duì)芯片背面（Back-Side）的定位分析中，紅外光對(duì)硅基板具有較高的穿透率。 針對(duì)光器件，能定位光波導(dǎo)中因損耗產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)，為優(yōu)化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體微光顯微鏡哪家好

氧化層漏電及多晶硅晶須引發(fā)電流異常時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光子，使微光顯微鏡下出現(xiàn)亮點(diǎn)。檢測(cè)用微光顯微鏡應(yīng)用

得注意的是，兩種技術(shù)均支持對(duì)芯片進(jìn)行正面檢測(cè)（從器件有源區(qū)一側(cè)觀測(cè)）與背面檢測(cè)（透過(guò)硅襯底觀測(cè)），可根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)、封裝形式靈活選擇檢測(cè)角度，確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(diǎn)（如微米級(jí)甚至納米級(jí)缺陷）。在實(shí)際失效分析流程中，PEM系統(tǒng)先通過(guò)EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)域，隨后結(jié)合去層處理（逐層去除芯片的金屬布線層、介質(zhì)層等）、掃描電子顯微鏡（SEM）的高分辨率成像以及光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)觀察，進(jìn)一步界定缺陷的物理形態(tài)（如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等），終追溯失效機(jī)理（如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等）并完成根因分析。這種“定位-驗(yàn)證-溯源”的完整閉環(huán)，使得PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件與集成電路的失效分析領(lǐng)域得到了關(guān)鍵的應(yīng)用。檢測(cè)用微光顯微鏡應(yīng)用

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