在故障分析領域,微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種極具實用價值且效率出眾的分析工具。其功能是探測集成電路(IC)內部釋放的光子。在IC元件中,電子-空穴對(ElectronHolePairs,EHP)的復合過程會伴隨光子(Photon)的釋放。具體可舉例說明:當P-N結施加偏壓時,N區的電子會向P區擴散,同時P區的空穴也會向N區擴散,隨后這些擴散的載流子會與對應區域的載流子(即擴散至P區的電子與P區的空穴、擴散至N區的空穴與N區的電子)發生EHP復合,并在此過程中釋放光子。但歐姆接觸和部分金屬互聯短路時,產生的光子十分微弱,難以被微光顯微鏡偵測到,借助近紅外光進行檢測。。實時成像微光顯微鏡批量定制
半導體材料分為直接帶隙半導體和間接帶隙半導體,而Si是典型的直接帶隙半導體,其禁帶寬度為1.12eV。所以當電子與空穴復合時,電子會彈射出一個光子,該光子的能量為1.12eV,根據波粒二象性原理,該光子的波長為1100nm,屬于紅外光區。通俗的講就是當載流子進行復合的時候就會產生1100nm的紅外光。這也就是產生亮點的原因之一:載流子復合。所以正偏二極管的PN結處能看到亮點。如果MOS管產生latch-up現象,(體寄生三極管導通)也會觀察到在襯底處產生熒光亮點。國產微光顯微鏡價格走勢微光顯微鏡的自動瑕疵分類系統,可依據發光的強度、形狀等特征進行歸類,提高檢測報告的生成效率。
得注意的是,兩種技術均支持對芯片進行正面檢測(從器件有源區一側觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據芯片結構、封裝形式靈活選擇檢測角度,確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(如微米級甚至納米級缺陷)。在實際失效分析流程中,PEM系統先通過EMMI與OBIRCH的協同掃描定位可疑區域,隨后結合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質層等)、掃描電子顯微鏡(SEM)的高分辨率成像以及光學顯微鏡的細節觀察,進一步界定缺陷的物理形態(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-驗證-溯源”的完整閉環,使得PEM系統在半導體器件與集成電路的失效分析領域得到了關鍵的應用。
對半導體研發工程師而言,排查的過程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產工藝制程損傷等潛在因素后,若仍未找到癥結,往往需要芯片原廠介入,通過剖片分析深入探究內核。
然而,受限于專業分析設備的缺乏,再加上芯片內部設計涉及機密,工程師難以深入了解其底層構造,這就導致他們在面對原廠出具的分析報告時,常常陷入 “被動接受” 的局面 —— 既無法完全驗證報告的細節,也難以基于自身判斷提出更具針對性的疑問或補充分析方向。 半導體失效分析中,微光顯微鏡可偵測失效器件光子,定位如 P-N 接面漏電等故障點,助力改進工藝、提升質量。
同時,微光顯微鏡(EMMI)帶來的高效失效分析能力,能大幅縮短研發周期。在新產品研發階段,快速發現并解決失效問題,可避免研發過程中的反復試錯,加快產品從實驗室走向市場的速度。當市場需求瞬息萬變時,更快的研發響應速度意味著企業能搶先推出符合市場需求的產品,搶占市場先機。例如,在當下市場 5G 芯片、AI 芯片等領域,技術迭代速度極快,誰能更早解決研發中的失效難題,誰就能在技術競爭中爭先一步,建立起差異化的競爭優勢。通過調節探測靈敏度,它能適配不同漏電流大小的檢測需求,靈活應對多樣的檢測場景。IC微光顯微鏡校準方法
處理 ESD 閉鎖效應時,微光顯微鏡檢測光子可判斷其位置和程度,為研究機制、制定防護措施提供支持。實時成像微光顯微鏡批量定制
此外,可靠的產品質量是企業贏得客戶信任、鞏固市場份額的基礎。通過微光顯微鏡(EMMI)的嚴格檢測,企業能確保交付給客戶的芯片具備穩定的性能和較高的可靠性,減少因產品故障導致的客戶投訴和返工或者退貨風險。這種對質量的堅守,會逐漸積累成企業的品牌口碑,使客戶在選擇供應商時更傾向于信賴具備完善檢測能力的企業,從而增強企業的市場競爭力。
微光顯微鏡不僅是一種檢測工具,更是半導體企業提升產品質量、加快研發進度、筑牢品牌根基的戰略資產。在全球半導體產業競爭日趨白熱化的當今,配備先進的微光顯微鏡設備,將幫助企業在技術創新與市場爭奪中持續領跑,構筑起難以復制的核心競爭力。 實時成像微光顯微鏡批量定制
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