例如,當(dāng)某批芯片在測(cè)試中出現(xiàn)漏電失效時(shí),微光顯微鏡能夠準(zhǔn)確定位具體的失效位置,為后續(xù)分析提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)該定位信息,工程師可結(jié)合聚焦離子束(FIB)切割技術(shù),對(duì)芯片截面進(jìn)行精細(xì)觀察,從而追溯至柵氧層缺陷或氧化工藝異常等具體問題環(huán)節(jié)。這一能力使得微光顯微鏡在半導(dǎo)體失效分析中成為定位故障點(diǎn)的重要工具,其高靈敏度的探測(cè)性能和高效的分析流程,為問題排查與解決提供了不可或缺的支撐。
在芯片研發(fā)階段,該設(shè)備可以幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)快速鎖定設(shè)計(jì)或工藝中的潛在隱患,避免資源浪費(fèi)和試錯(cuò)成本的增加;在量產(chǎn)環(huán)節(jié),微光顯微鏡能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)批量性失效的源頭,為生產(chǎn)線的調(diào)整和優(yōu)化爭(zhēng)取寶貴時(shí)間,降低經(jīng)濟(jì)損失;在產(chǎn)品應(yīng)用階段,它還能夠?yàn)榭煽啃詥栴}的排查提供參考,輔助企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)信譽(yù)。無(wú)論是面向先進(jìn)制程的芯片研發(fā),還是成熟工藝的量產(chǎn)檢測(cè),這套設(shè)備憑借其獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì),在失效分析流程中發(fā)揮著不可替代的作用,為半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)和技術(shù)升級(jí)提供了有力支持。 捕捉的信號(hào)極其微弱,通常在納瓦級(jí)(nW)甚至皮瓦級(jí)(pW),因此對(duì)系統(tǒng)的探測(cè)能力和信噪比要求極高;檢測(cè)用微光顯微鏡選購(gòu)指南
在研發(fā)階段,當(dāng)原型芯片出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤、漏電或功耗異常等問題時(shí),工程師可以利用微光顯微鏡、探針臺(tái)等高精度設(shè)備對(duì)失效點(diǎn)進(jìn)行精確定位,并結(jié)合電路仿真、材料分析等方法,追溯至可能存在的設(shè)計(jì)缺陷,如布局不合理、時(shí)序偏差,或工藝參數(shù)異常,從而為芯片優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
在量產(chǎn)環(huán)節(jié),如果出現(xiàn)批量性失效,失效分析能夠快速判斷問題源自光刻、蝕刻等工藝環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性不足,還是原材料如晶圓或光刻膠的質(zhì)量波動(dòng),并據(jù)此指導(dǎo)生產(chǎn)線參數(shù)調(diào)整,降低報(bào)廢率,提高整體良率。在應(yīng)用階段,對(duì)于芯片在終端設(shè)備如手機(jī)、汽車電子中出現(xiàn)的可靠性問題,結(jié)合環(huán)境模擬測(cè)試與失效機(jī)理分析,可以指導(dǎo)封裝設(shè)計(jì)優(yōu)化、材料選擇改進(jìn),提升芯片在高溫或長(zhǎng)期使用等復(fù)雜工況下的性能穩(wěn)定性。通過(guò)研發(fā)、量產(chǎn)到應(yīng)用的全鏈條分析,失效分析不僅能夠發(fā)現(xiàn)潛在問題,還能夠推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)改進(jìn)、工藝優(yōu)化和產(chǎn)品可靠性提升,為半導(dǎo)體企業(yè)在各個(gè)環(huán)節(jié)提供了***的技術(shù)支持和保障,確保產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)可靠,降低風(fēng)險(xiǎn)并提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 無(wú)損微光顯微鏡大全微光顯微鏡為科研人員提供穩(wěn)定可靠的成像數(shù)據(jù)支撐。
展望未來(lái),隨著半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,EMMI 微光顯微鏡有望迎來(lái)更廣闊的應(yīng)用前景。在量子計(jì)算芯片領(lǐng)域,其對(duì)微弱量子信號(hào)的檢測(cè)需求與 EMMI 微光顯微鏡的光信號(hào)探測(cè)特性存在潛在結(jié)合點(diǎn),或許未來(lái) EMMI 能夠助力量子芯片的研發(fā)與質(zhì)量檢測(cè),推動(dòng)量子計(jì)算技術(shù)走向成熟。在物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的背景下,海量微小、低功耗半導(dǎo)體器件投入使用,EMMI 憑借其高靈敏度與非侵入式檢測(cè)優(yōu)勢(shì),可用于保障這些器件的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,為構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界貢獻(xiàn)力量 。
微光顯微鏡下可以產(chǎn)生亮點(diǎn)的缺陷,如:1.漏電結(jié)(JunctionLeakage);2.接觸毛刺(Contactspiking);3.熱電子效應(yīng)(Hotelectrons);4.閂鎖效應(yīng)(Latch-Up);5.氧化層漏電(Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent));6.多晶硅晶須(Poly-siliconfilaments);7.襯底損傷(Substratedamage);8.物理?yè)p傷(Mechanicaldamage)等。當(dāng)然,部分情況下也會(huì)出現(xiàn)樣品本身的亮點(diǎn),如:1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse;等出現(xiàn)亮點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意區(qū)分是否為這些情況下產(chǎn)生的亮點(diǎn)另外也會(huì)出現(xiàn)偵測(cè)不到亮點(diǎn)的情況,如:1.歐姆接觸;2.金屬互聯(lián)短路;3.表面反型層;4.硅導(dǎo)電通路等。若一些亮點(diǎn)被遮蔽的情況,即為BuriedJunctions及Leakagesitesundermetal,這種情況可以嘗試采用backside模式,但是只能探測(cè)近紅外波段的發(fā)光,且需要減薄及拋光處理。微光顯微鏡降低了分析周期成本,加速問題閉環(huán)解決。
微光顯微鏡 EMMI(Emission Microscopy)是一種利用半導(dǎo)體器件在通電運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的極微弱光輻射進(jìn)行成像的失效分析技術(shù)。這些光輻射并非可見光,而是源于載流子在高電場(chǎng)或缺陷區(qū)復(fù)合時(shí)釋放的光子,波長(zhǎng)通常位于近紅外區(qū)域。EMMI 系統(tǒng)通過(guò)高靈敏度的冷卻型探測(cè)器(如 InGaAs 或 Si CCD)捕捉這些信號(hào),并結(jié)合高倍率光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)的缺陷定位。與熱成像類技術(shù)相比,EMMI 對(duì)于沒有***溫升但存在擊穿、漏電或柵氧化層損傷的缺陷檢測(cè)效果尤為突出,因?yàn)檫@些缺陷在光子發(fā)射特性上更容易被識(shí)別。這使得微光顯微鏡 EMMI 在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)和低功耗器件的失效分析中扮演著不可替代的角色。EMMI是借助高靈敏探測(cè)器,捕捉芯片運(yùn)行時(shí)自然產(chǎn)生的“極其微弱光發(fā)射”。實(shí)時(shí)成像微光顯微鏡
使用微光顯微鏡,可大幅提升故障點(diǎn)確定精度。檢測(cè)用微光顯微鏡選購(gòu)指南
近年來(lái),國(guó)產(chǎn)微光顯微鏡 EMMI 設(shè)備在探測(cè)靈敏度、成像速度和算法處理能力方面取得***進(jìn)步。一些本土廠商針對(duì)國(guó)內(nèi)芯片制造和封測(cè)企業(yè)的需求,優(yōu)化了光路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法,使得設(shè)備在弱信號(hào)條件下依然能夠保持清晰成像。例如,通過(guò)深度去噪算法和 AI 輔助識(shí)別,系統(tǒng)可以自動(dòng)區(qū)分真實(shí)缺陷信號(hào)與環(huán)境噪聲,減少人工判斷誤差。這不僅提升了分析效率,也為大規(guī)模失效分析任務(wù)提供了可行的自動(dòng)化解決方案。隨著這些技術(shù)的成熟,微光顯微鏡 EMMI 有望從實(shí)驗(yàn)室**工具擴(kuò)展到生產(chǎn)線質(zhì)量監(jiān)控環(huán)節(jié),進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控。檢測(cè)用微光顯微鏡選購(gòu)指南