相較于傳統(tǒng)微光顯微鏡,InGaAs(銦鎵砷)微光顯微鏡在檢測先進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,這導致熱載子激發(fā)的光波長增長。InGaAs微光顯微鏡特別適合于檢測先進制程產(chǎn)品中的亮點和熱點(HotSpot)定位。InGaAs微光顯微鏡與傳統(tǒng)EMMI在應用上具有相似性,但InGaAs微光顯微鏡在以下方面展現(xiàn)出優(yōu)勢:
1.偵測到缺陷所需時間為傳統(tǒng)EMMI的1/5~1/10;
2.能夠偵測到微弱電流及先進制程中的缺陷;
3.能夠偵測到較輕微的MetalBridge缺陷;
4.針對芯片背面(Back-Side)的定位分析中,紅外光對硅基板具有較高的穿透率。 晶體管和二極管短路或漏電時,微光顯微鏡依其光子信號判斷故障類型與位置,利于排查電路故障。無損微光顯微鏡儀器
半導體企業(yè)購入微光顯微鏡設(shè)備,是提升自身競爭力的關(guān)鍵舉措,原因在于芯片測試需要找到問題點 —— 失效分析。失效分析能定位芯片設(shè)計缺陷、制造瑕疵或可靠性問題,直接決定產(chǎn)品良率與市場口碑。微光顯微鏡憑借高靈敏度的光子探測能力,可捕捉芯片內(nèi)部微弱發(fā)光信號,高效識別漏電、熱失控等隱性故障,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升芯片性能提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。在激烈的市場競爭中,快速完成失效分析意味著縮短研發(fā)周期、降低返工成本,同時通過提升產(chǎn)品可靠性鞏固客戶信任,這正是半導體企業(yè)在技術(shù)迭代與市場爭奪中保持優(yōu)勢的邏輯。制造微光顯微鏡對比紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開封芯片失效點并區(qū)分其在封裝還是 Die 內(nèi)部,利于評估芯片質(zhì)量。
微光顯微鏡技術(shù)特性差異
探測靈敏度方向:EMMI 追求對微弱光子的高靈敏度(可檢測單光子級別信號),需配合暗場環(huán)境減少干擾;熱紅外顯微鏡則強調(diào)溫度分辨率(部分設(shè)備可達 0.01℃),需抑制環(huán)境熱噪聲。
空間分辨率:EMMI 的分辨率受光學系統(tǒng)和光子波長限制,通常在微米級;熱紅外顯微鏡的分辨率與紅外波長、鏡頭數(shù)值孔徑相關(guān),一般略低于 EMMI,但更注重大面積熱分布的快速成像。
樣品處理要求:EMMI 對部分遮蔽性失效(如金屬下方漏電)需采用背面觀測模式,可能需要減薄、拋光樣品;
處理要求:熱紅外顯微鏡可透過封裝材料(如陶瓷、塑料)探測,對樣品破壞性較小,更適合非侵入式初步篩查。
致晟光電將熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設(shè)備,在維護成本控制上展現(xiàn)出優(yōu)勢。對于分開的兩臺設(shè)備,企業(yè)需配備專門人員分別學習兩套系統(tǒng)的維護知識,培訓內(nèi)容涵蓋不同的機械結(jié)構(gòu)、光學原理、軟件操作,還包括各自的故障診斷邏輯與校準流程,往往需要數(shù)月的系統(tǒng)培訓才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓費用、時間成本居高不下。而使用一套集成設(shè)備只需一套維護體系,維護人員只需掌握一套系統(tǒng)的維護邏輯與操作規(guī)范,無需在兩套差異化的設(shè)備間切換學習,培訓周期可縮短近一半,大幅降低了培訓方面的人力與資金投入。
與原子力顯微鏡聯(lián)用時,微光顯微鏡可同步獲取樣品的表面形貌和發(fā)光信息,便于關(guān)聯(lián)材料的結(jié)構(gòu)與電氣缺陷。
定位短路故障點短路是造成芯片失效的關(guān)鍵誘因之一。
當芯片內(nèi)部電路發(fā)生短路時,短路區(qū)域會形成異常電流通路,引發(fā)局部溫度驟升,并伴隨特定波長的光發(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,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(xiàn)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(xiàn)不明原因的功耗激增問題,技術(shù)人員初步判斷為內(nèi)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(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。結(jié)合該芯片的電路設(shè)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(fā)生的短路。這一定位為后續(xù)的故障修復和工藝改進提供了直接依據(jù)。 我司自主研發(fā)的桌面級設(shè)備其緊湊的機身設(shè)計,可節(jié)省實驗室空間,適合在小型研發(fā)機構(gòu)或生產(chǎn)線上靈活部署??蒲杏梦⒐怙@微鏡貨源充足
針對光器件,能定位光波導中因損耗產(chǎn)生的發(fā)光點,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)。無損微光顯微鏡儀器
為了讓客戶對設(shè)備品質(zhì)有更直觀的了解,我們大力支持現(xiàn)場驗貨。您可以親臨我們的實驗室,近距離觀察設(shè)備的外觀細節(jié),親身操作查驗設(shè)備的運行性能、精度等關(guān)鍵指標。每一臺設(shè)備都經(jīng)過嚴格的出廠檢測,我們敢于將品質(zhì)擺在您眼前,讓您在采購前就能對設(shè)備的實際狀況了然于胸,消除后顧之憂。一位來自汽車零部件廠商的客戶分享道:“之前采購設(shè)備總擔心實際性能和描述有差距,在致晟光電現(xiàn)場驗貨時,工作人員耐心陪同我們測試,設(shè)備的精度和穩(wěn)定性都超出預期,這下采購心里踏實多了?!睙o損微光顯微鏡儀器