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(qū)的電子會向P區(qū)擴散,同時P區(qū)的空穴也會向N區(qū)擴散,隨后這些擴散的載流子會與對應區(qū)域的載流子(即擴散至P區(qū)的電子與P區(qū)的空穴、擴散至N區(qū)的空穴與N區(qū)的電子)發(fā)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(lián)短路時,產(chǎn)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(jù)波粒二象性原理,該光子的波長為1100nm,屬于紅外光區(qū)。通俗的講就是當載流子進行復合的時候就會產(chǎn)生1100nm的紅外光。這也就是產(chǎn)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(chǎn)生latch-up現(xiàn)象,(體寄生三極管導通)也會觀察到在襯底處產(chǎn)生熒光亮點。國產(chǎn)微光顯微鏡價格走勢微光顯微鏡的自動瑕疵分類系統(tǒng),可依據(jù)發(fā)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(qū)一側觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據(jù)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(tǒng)先通過EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)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(jié)觀察,進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(huán),使得PEM系統(tǒng)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(fā)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(chǎn)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(yè)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(jié),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(fā)周期。在新產(chǎn)品研發(fā)階段,快速發(fā)現(xiàn)并解決失效問題,可避免研發(fā)過程中的反復試錯,加快產(chǎn)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(fā)響應速度意味著企業(yè)能搶先推出符合市場需求的產(chǎn)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(fā)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(yōu)勢。通過調節(jié)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(chǎn)品質量是企業(yè)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(yè)能確保交付給客戶的芯片具備穩(wěn)定的性能和較高的可靠性,減少因產(chǎn)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(yè)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(yè),從而增強企業(yè)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(yè)提升產(chǎn)品質量、加快研發(fā)進度、筑牢品牌根基的戰(zhàn)略資產(chǎn)。在全球半導體產(chǎn)業(yè)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(yè)在技術創(chuàng)新與市場爭奪中持續(xù)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
蘇州致晟光電科技有限公司匯集了大量的優(yōu)秀人才,集企業(yè)奇思,創(chuàng)經(jīng)濟奇跡,一群有夢想有朝氣的團隊不斷在前進的道路上開創(chuàng)新天地,繪畫新藍圖,在江蘇省等地區(qū)的機械及行業(yè)設備中始終保持良好的信譽,信奉著“爭取每一個客戶不容易,失去每一個用戶很簡單”的理念,市場是企業(yè)的方向,質量是企業(yè)的生命,在公司有效方針的領導下,全體上下,團結一致,共同進退,齊心協(xié)力把各方面工作做得更好,努力開創(chuàng)工作的新局面,公司的新高度,未來蘇州致晟光電科技供應和您一起奔向更美好的未來,即使現(xiàn)在有一點小小的成績,也不足以驕傲,過去的種種都已成為昨日我們只有總結經(jīng)驗,才能繼續(xù)上路,讓我們一起點燃新的希望,放飛新的夢想!