同时,微光显微镜(EMMI)带来的高效失效分析能力,能大幅缩短研发周期。在新产品研发阶段,快速发现并解决失效问题,可避免研发过程中的反复试错,加快产品从实验室走向市场的速度。当市场需求瞬息万变时,更快的研发响应速度意味着企业能抢先推出符合市场需求的产品,抢占市场先机。例如,在当下市场 5G 芯片、AI 芯片等领域,技术迭代速度极快,谁能更早解决研发中的失效难题,谁就能在技术竞争中争先一步,建立起差异化的竞争优势。微光显微镜分析 3D 封装器件光子,结合光学原理和算法可预估失效点深度,为失效分析和修复提供参考。检测用微光显微镜故障维修
在半导体芯片漏电检测中,微光显微镜为工程师快速锁定问题位置提供了关键支撑。当芯片施加工作偏压时,设备即刻启动检测模式 —— 此时漏电区域因焦耳热效应会释放微弱的红外辐射,即便辐射功率为 1 微瓦,高灵敏度探测器也能捕捉到这一极微弱信号。这种检测方式的在于,通过热成像技术将漏电点的红外辐射转化为可视化热图,再与电路版图进行叠加分析,可实现漏电点的微米级精确定位。相较于传统检测手段,微光设备无需拆解芯片即可完成非接触式检测,既避免了对芯片的二次损伤,又能在不干扰正常电路工作的前提下,捕捉到漏电区域的细微热信号。检测用微光显微镜故障维修与原子力显微镜联用时,微光显微镜可同步获取样品的表面形貌和发光信息,便于关联材料的结构与电气缺陷。
在故障分析领域,微光显微镜(EmissionMicroscope,EMMI)是一种极具实用价值且效率出众的分析工具。其功能是探测集成电路(IC)内部释放的光子。在IC元件中,电子-空穴对(ElectronHolePairs,EHP)的复合过程会伴随光子(Photon)的释放。具体可举例说明:当P-N结施加偏压时,N区的电子会向P区扩散,同时P区的空穴也会向N区扩散,随后这些扩散的载流子会与对应区域的载流子(即扩散至P区的电子与P区的空穴、扩散至N区的空穴与N区的电子)发生EHP复合,并在此过程中释放光子。
当芯片内部存在漏电缺陷,如结漏电、氧化层漏电时,电子-空穴对复合会释放光子,微光显微镜(EMMI)能捕捉并定位。对于载流子复合异常情况,像闩锁效应、热电子效应引发的失效,以及器件在饱和态晶体管、正向偏置二极管等工作状态下的固有发光,它也能有效探测,为这类与光子释放相关的失效提供关键分析依据。
而热红外显微镜则主要用于排查与热量异常相关的芯片问题。金属互联短路、电源与地短接会导致局部过热,其可通过检测红外辐射差异定位。对于高功耗区域因设计缺陷引发的电流集中导致的热分布异常,以及封装或散热结构失效造成的整体温度异常等情况,它能生成温度分布图像,助力找出热量异常根源。 热电子与晶格相互作用及闩锁效应发生时也会产生光子,在显微镜下呈现亮点。
EMMI的本质只是一台光谱范围广,光子灵敏度高的显微镜。
但是为什么EMMI能够应用于IC的失效分析呢?
原因就在于集成电路在通电后会出现三种情况:1.载流子复合;2.热载流子;3.绝缘层漏电。当这三种情况发生时集成电路上就会产生微弱的荧光,这时EMMI就能捕获这些微弱荧光,这就给了EMMI一个应用的机会而在IC的失效分析中,我们给予失效点一个偏压产生荧光,然后EMMI捕获电流中产生的微弱荧光。原理上,不管IC是否存在缺陷,只要满足其机理在EMMI下都能观测到荧光 微光显微镜可搭配偏振光附件,分析样品的偏振特性,为判断晶体缺陷方向提供独特依据,丰富检测维度。非制冷微光显微镜新款
介电层漏电时,微光显微镜可检测其光子定位位置,保障电子器件绝缘结构可靠,防止电路故障。检测用微光显微镜故障维修
半导体材料分为直接带隙半导体和间接带隙半导体,而Si是典型的直接带隙半导体,其禁带宽度为1.12eV。所以当电子与空穴复合时,电子会弹射出一个光子,该光子的能量为1.12eV,根据波粒二象性原理,该光子的波长为1100nm,属于红外光区。通俗的讲就是当载流子进行复合的时候就会产生1100nm的红外光。这也就是产生亮点的原因之一:载流子复合。所以正偏二极管的PN结处能看到亮点。如果MOS管产生latch-up现象,(体寄生三极管导通)也会观察到在衬底处产生荧光亮点。检测用微光显微镜故障维修