定位短路故障點短路是造成芯片失效的關鍵誘因之一。
當芯片內部電路發生短路時,短路區域會形成異常電流通路,引發局部溫度驟升,并伴隨特定波長的光發射現象。EMMI(微光顯微鏡)憑借其超高靈敏度,能夠捕捉這些由短路產生的微弱光信號,再通過對光信號的強度分布、空間位置等特征進行綜合分析,可實現對短路故障點的精確定位。
以一款高性能微處理器芯片為例,其在測試中出現不明原因的功耗激增問題,技術人員初步判斷為內部電路存在短路隱患。通過EMMI對芯片進行全域掃描檢測,在極短時間內便在芯片的某一特定功能模塊區域發現了光發射信號。結合該芯片的電路設計圖紙和版圖信息進行深入分析,終鎖定故障點為兩條相鄰的鋁金屬布線之間因絕緣層破損而發生的短路。這一定位為后續的故障修復和工藝改進提供了直接依據。 針對光器件,能定位光波導中因損耗產生的發光點,為優化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關鍵數據。非制冷微光顯微鏡儀器
通過對這些微光信號的成像與定位,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的微光,實現微米級的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”,依托紅外熱成像技術,它檢測的是芯片工作時因能量損耗產生的溫度差異。電流通過芯片時的電阻損耗、電路短路時的異常功耗,都會轉化為局部溫度的細微升高,這些熱量以紅外輻射的形式散發,被熱紅外顯微鏡捕捉并轉化為熱分布圖。通過分析溫度異常區域,它能間接推斷電路中的故障點,尤其擅長發現與能量損耗相關的問題。工業檢測微光顯微鏡按需定制通過與光譜儀聯用,可分析光子的光譜信息,為判斷缺陷類型提供更多依據,增強分析的全面性。
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。
致晟光電 RTTLIT E20 微光顯微分析系統(EMMI)是一款專為半導體器件漏電缺陷檢測量身打造的高精度檢測設備。該系統搭載先進的 - 80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡,憑借超高檢測靈敏度,可捕捉器件在微弱漏電流信號下產生的極微弱微光。通過超高靈敏度成像技術,設備能快速定位漏電缺陷并開展深度分析,為工程師優化生產工藝、提升產品可靠性提供關鍵支持,進而為半導體器件的質量控制與失效分析環節提供安全可靠的解決方案。熱電子與晶格相互作用及閂鎖效應發生時也會產生光子,在顯微鏡下呈現亮點。
挑選適配自身的微光顯微鏡 EMMI,關鍵在于明確需求、考量性能與評估預算。先梳理應用場景,若聚焦半導體失效分析,需關注能否定位漏電結、閂鎖效應等缺陷產生的光子;性能層面,探測器是主要考察對象,像 -80℃制冷型 InGaAs 探測器,靈敏度高、波長檢測范圍廣(900 - 1700nm),能捕捉更微弱信號;物鏡分辨率也重要,高分辨率物鏡可清晰呈現微小失效點。操作便捷性也不容忽視,軟件界面友好、具備自動聚焦等功能,能提升工作效率。預算方面,進口設備價格高昂,國產設備性價比優勢凸顯,如部分國產品牌雖價格低 30% 以上,但性能與進口相當,還能提供及時售后。總之,綜合這些因素,多對比不同品牌、型號設備,才能選到契合自身的 EMMI 。我司設備面對閘極氧化層缺陷,微光顯微鏡可檢測其漏電,助力及時解決相關問題,避免器件性能下降或失效。工業檢測微光顯微鏡按需定制
針對氮化鎵等寬禁帶半導體,它能適應其寬波長探測需求,助力寬禁帶器件的研發與應用。非制冷微光顯微鏡儀器
在半導體芯片的精密檢測領域,微光顯微鏡與熱紅外顯微鏡如同兩把功能各異的 “利劍”,各自憑借獨特的技術原理與應用優勢,在芯片質量管控與失效分析中發揮著不可替代的作用。二者雖同服務于芯片檢測,但在邏輯與適用場景上的差異,使其成為互補而非替代的檢測組合。從技術原理來看,兩者的 “探測語言” 截然不同。
微光顯微鏡是 “光子的捕捉者”,其重心在于高靈敏度的光子傳感器,能夠捕捉芯片內部因電性能異常釋放的微弱光信號 —— 這些信號可能來自 PN 結漏電時的電子躍遷,或是柵氧擊穿瞬間的能量釋放,波長多集中在可見光至近紅外范圍。
非制冷微光顯微鏡儀器
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