失效分析是一種系統(tǒng)性技術(shù)流程,通過多種檢測手段、實驗驗證以及深入分析,探究產(chǎn)品或器件在設(shè)計、制造和使用各階段出現(xiàn)故障、性能異?;蚴У母驹?。與單純發(fā)現(xiàn)問題不同,失效分析更強調(diào)精確定位失效源頭,追蹤導(dǎo)致異常的具體因素,從而為改進(jìn)設(shè)計、優(yōu)化工藝或調(diào)整使用條件提供科學(xué)依據(jù)。尤其在半導(dǎo)體行業(yè),芯片結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能高度集成,任何微小的缺陷或工藝波動都可能引發(fā)性能異?;蚴?,因此失效分析在研發(fā)、量產(chǎn)和終端應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮著不可替代的作用。在研發(fā)階段,它可以幫助工程師識別原型芯片設(shè)計缺陷或工藝偏差;在量產(chǎn)階段,則用于排查批量性失效的來源,優(yōu)化生產(chǎn)流程;在應(yīng)用階段,失效分析還能夠解析環(huán)境應(yīng)力或長期使用條件對芯片可靠性的影響,從而指導(dǎo)封裝、材料及系統(tǒng)設(shè)計的改進(jìn)。通過這一貫穿全生命周期的分析過程,半導(dǎo)體企業(yè)能夠更有效地提升產(chǎn)品質(zhì)量、保障性能穩(wěn)定性,并降低潛在風(fēng)險,實現(xiàn)研發(fā)與生產(chǎn)的閉環(huán)優(yōu)化。EMMI是借助高靈敏探測器,捕捉芯片運行時自然產(chǎn)生的“極其微弱光發(fā)射”??蒲杏梦⒐怙@微鏡品牌排行
EMMI 技術(shù)自誕生以來,經(jīng)歷了漫長且關(guān)鍵的發(fā)展歷程。早期的 EMMI 受限于探測器靈敏度與光學(xué)系統(tǒng)分辨率,只能檢測較為明顯的半導(dǎo)體缺陷,應(yīng)用范圍相對狹窄。隨著科技的飛速進(jìn)步,新型深制冷型探測器問世,極大降低了噪聲干擾,拓寬了光信號探測范圍;同時,高分辨率顯微物鏡的應(yīng)用,使 EMMI 能夠捕捉到更微弱、更細(xì)微的光信號,實現(xiàn)對納米級缺陷的精細(xì)定位。如今,它已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié),從芯片設(shè)計驗證到大規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量管控,成為推動行業(yè)發(fā)展的重要力量。廠家微光顯微鏡設(shè)備微光顯微鏡降低了分析周期成本,加速問題閉環(huán)解決。
致晟光電的EMMI微光顯微鏡依托公司在微弱光信號處理領(lǐng)域技術(shù),將半導(dǎo)體器件在通電狀態(tài)下產(chǎn)生的極低強度光信號捕捉并成像。當(dāng)器件內(nèi)部存在PN結(jié)擊穿、漏電通道、金屬遷移等缺陷時,會釋放特定波長的光子。致晟光電通過高靈敏度InGaAs探測器、低噪聲光學(xué)系統(tǒng)與自研信號放大算法,實現(xiàn)了對納瓦級光信號的高信噪比捕捉。該技術(shù)無需破壞樣品,即可完成非接觸式檢測,尤其適合3D封裝、先進(jìn)制程芯片的缺陷定位。憑借南京理工大學(xué)科研力量支持,公司在探測靈敏度、數(shù)據(jù)處理速度、圖像質(zhì)量等方面,幫助客戶更快完成失效分析與良率優(yōu)化。
半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)向更小尺寸、更高集成度方向邁進(jìn),這對檢測技術(shù)提出了更高要求。EMMI 順應(yīng)這一趨勢,不斷創(chuàng)新發(fā)展。一方面,研發(fā)團(tuán)隊致力于進(jìn)一步提升探測器靈敏度,使其能夠探測到更微弱、更罕見的光信號,以應(yīng)對未來半導(dǎo)體器件中可能出現(xiàn)的更細(xì)微缺陷;另一方面,通過優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)與信號處理算法,提高 EMMI 對復(fù)雜芯片結(jié)構(gòu)的穿透能力與檢測精度,確保在先進(jìn)制程工藝下,依然能夠精細(xì)定位深埋于芯片內(nèi)部的故障點,為半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)突破保駕護(hù)航。面對高密度集成電路,Thermal EMMI 憑借高空間分辨率,定位微米級熱異常區(qū)域。
借助EMMI對芯片進(jìn)行全區(qū)域掃描,技術(shù)人員在短時間內(nèi)便在特定功能模塊檢測到光發(fā)射信號。結(jié)合電路設(shè)計圖和芯片版圖信息,進(jìn)一步分析顯示,該故障點位于兩條相鄰鋁金屬布線之間,由于絕緣層局部損傷而形成短路。這一精細(xì)定位為后續(xù)的故障修復(fù)及工藝改進(jìn)提供了可靠依據(jù),同時也為研發(fā)團(tuán)隊優(yōu)化設(shè)計、提升芯片可靠性提供了重要參考。通過這種方法,微光顯微鏡在芯片失效分析中展現(xiàn)出高效、可控且直觀的應(yīng)用價值,為半導(dǎo)體器件的質(zhì)量保障提供了有力支持。微光顯微鏡通過圖像處理疊加信號圖與背景圖,精確定位發(fā)光點位置。工業(yè)檢測微光顯微鏡工作原理
EMMI通過高靈敏度的冷卻型CCD或InGaAs探測器,放大并捕捉這些微光信號,從而實現(xiàn)缺陷點的定位。科研用微光顯微鏡品牌排行
除了型號和應(yīng)用場景,失效模式的記錄也至關(guān)重要。常見的失效模式包括短路、漏電以及功能異常等,它們分別對應(yīng)著不同的潛在風(fēng)險。例如,短路通常與內(nèi)部導(dǎo)線或金屬互連的損壞有關(guān),而漏電往往與絕緣層退化或材料缺陷密切相關(guān)。功能異常則可能提示器件邏輯單元或接口模塊的損壞。與此同時,統(tǒng)計失效比例能夠幫助判斷問題的普遍性。如果在同一批次中出現(xiàn)大面積失效,往往意味著可能存在設(shè)計缺陷或制程問題;相反,如果*有少量樣品發(fā)生失效,則需要考慮應(yīng)用環(huán)境不當(dāng)或使用方式異常。通過以上調(diào)查步驟,分析人員能夠在前期就形成較為清晰的判斷思路,為后續(xù)電性能驗證和物理分析提供了堅實的參考??蒲杏梦⒐怙@微鏡品牌排行