與 Thermal EMMI 熱紅外顯微鏡相比,EMMI 微光顯微鏡在分析由電性缺陷引發(fā)的微弱光發(fā)射方面更具優(yōu)勢,能夠實現(xiàn)更高精度的缺陷定位;而熱紅外顯微鏡則更擅長捕捉因功率耗散導致的局部溫升異常。在與掃描電子顯微鏡(SEM)的對比中,EMMI 無需真空環(huán)境,且屬于非破壞性檢測,但 SEM 在微觀形貌觀察的分辨率上更勝一籌。在實際失效分析中,這些技術往往互為補充——可先利用 EMMI 快速鎖定缺陷的大致區(qū)域,再借助 SEM 或 FIB 對目標位置進行精細剖析與結構驗證,從而形成完整的分析鏈路。
電路故障排查因此更高效。國產微光顯微鏡應用
在芯片失效分析的流程中,失效背景調查相當于提前設置好的“導航系統(tǒng)”,它能夠為分析人員提供清晰的方向,幫助快速掌握樣品的整體情況,為后續(xù)環(huán)節(jié)奠定可靠基礎。
首先需要明確的是芯片的型號信息。不同型號的芯片在電路結構、工作原理和設計目標上都可能存在較大差異,因此型號的收集與確認是所有分析工作的起點。緊隨其后的是應用場景的梳理。
無論芯片是應用于消費電子、工業(yè)控制還是航空航天等領域,使用環(huán)境和運行負荷都會不同,這些條件會直接影響失效表現(xiàn)及其可能原因。 檢測用微光顯微鏡故障維修高昂的海外價格,讓國產替代更具競爭力。
芯片制造工藝復雜,從設計到量產的各個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)缺陷。失效分析作為測試流程的重要部分,能攔截不合格產品并追溯問題根源。微光顯微鏡憑借高靈敏度的光子探測技術,可捕捉芯片內部因漏電、熱失控等產生的微弱發(fā)光信號,定位微米級甚至納米級的缺陷。這能幫助企業(yè)快速找到問題,無論是設計中的邏輯漏洞,還是制造時的材料雜質、工藝偏差,都能及時發(fā)現(xiàn)。據此,企業(yè)可針對性優(yōu)化生產工藝、改進設計方案,從而提升芯片良率。在芯片制造成本較高的當下,良率提升能降低生產成本,讓企業(yè)在價格競爭中更有優(yōu)勢。
基于這些信息,可以初步判斷失效現(xiàn)象是否具有可重復性,并進一步區(qū)分是由設計問題、制程工藝偏差還是應用不當(如過壓、靜電沖擊)所引發(fā)。其次,電性能驗證能為失效定位提供更加直觀的依據。通過自動測試設備(ATE)或探針臺(ProbeStation)對失效芯片進行測試,復現(xiàn)實驗環(huán)境下的故障表現(xiàn),并記錄關鍵參數,如電流-電壓曲線、漏電流以及閾值電壓的漂移。將這些數據與良品對照,可以縮小潛在失效區(qū)域的范圍,例如鎖定到某個功能模塊或局部電路。經過這樣的準備環(huán)節(jié),整個失效分析過程能夠更有針對性,也更容易追溯問題的本質原因。二極管漏電會被顯微鏡捕捉。
在微光顯微鏡(EMMI)的操作過程中,對樣品施加適當電壓時,其失效點會由于載流子加速散射或電子-空穴對復合效應而發(fā)射特定波長的光子。這些光子經過光學采集與圖像處理后,可形成一張清晰的信號圖,用于反映樣品在供電狀態(tài)下的發(fā)光特征。隨后,通過取消施加在樣品上的電壓,在無電狀態(tài)下采集一張背景圖,用于記錄環(huán)境光和儀器噪聲。將信號圖與背景圖進行疊加和差分處理,可以精確識別并定位發(fā)光點的位置,實現(xiàn)對失效點的高精度定位。為了進一步提升定位精度,通常會結合多種圖像處理技術進行優(yōu)化。例如,可通過濾波算法有效去除背景噪聲,提高信號圖的信噪比;同時利用邊緣檢測技術,突出發(fā)光點的邊界特征,從而實現(xiàn)更精細的定位與輪廓識別。借助這些方法,EMMI能夠對半導體芯片、集成電路及微電子器件的失效點進行精確分析,為故障排查、工藝優(yōu)化和設計改進提供可靠依據,并提升失效分析的效率和準確性。憑借高增益相機,微光顯微鏡可敏銳檢測半導體因缺陷釋放的特定波長光子。微光顯微鏡廠家
在失效分析實驗室,微光顯微鏡已成為標配工具。國產微光顯微鏡應用
對于半導體研發(fā)工程師而言,排查失效問題往往是一場步步受阻的過程。在逐一排除外圍電路異常、生產工藝缺陷等潛在因素后,若仍無法定位問題根源,往往需要依賴芯片原廠介入,借助剖片分析手段深入探查芯片內核。然而現(xiàn)實中,由于缺乏專業(yè)的失效分析設備,再加之芯片內部設計牽涉大量專有與保密信息,工程師很難真正理解其底層構造。這種信息不對稱,使得他們在面對原廠出具的分析報告時,往往陷入“被動接受”的困境——既難以驗證報告中具體結論的準確性,也難以基于自身判斷提出更具針對性的質疑或補充分析路徑。國產微光顯微鏡應用