EMMI（Emission Microscopy，微光顯微鏡）是一種基于微弱光發(fā)射成像原理的“微光顯微鏡”，廣泛應(yīng)用于集成電路失效分析。其本質(zhì)在于：通過高靈敏度的InGaAs探測器，捕捉芯片在加電或工作狀態(tài)下因缺陷、漏電或擊穿等現(xiàn)象而產(chǎn)生的極其微弱的自發(fā)光信號。這些光信號通常位于近紅外波段，功率極低，肉眼無法察覺，必須借助專門設(shè)備放大成像。相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)檢測方法，EMMI無需破壞樣品，也無需額外激發(fā)源，具備非接觸、無損傷、定位等優(yōu)勢。其空間分辨率可達微米級，可用于閂鎖效應(yīng)、柵氧擊穿、短路、漏電等問題的初步診斷，是構(gòu)建失效分析閉環(huán)的重要手段之一。
微光顯微鏡依靠光子信號判定。半導(dǎo)體失效分析微光顯微鏡故障維修

在致晟光電的微光顯微鏡系統(tǒng)中，光發(fā)射顯微技術(shù)憑借優(yōu)化設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)與制冷型 InGaAs 探測器，能夠捕捉低至皮瓦（pW）級別的微弱光子信號。這一能力使其在檢測柵極漏電、PN 結(jié)微短路等低強度發(fā)光失效問題時，展現(xiàn)出靈敏度與可靠性。同時，微光顯微鏡具備非破壞性的檢測特性，確保器件在分析過程中不受損傷，既適用于研發(fā)階段的失效分析，也滿足量產(chǎn)階段對質(zhì)量管控的嚴苛要求。其亞微米級的空間分辨率，更讓微小缺陷無所遁形，為高精度芯片分析提供了有力保障。
顯微微光顯微鏡內(nèi)容高昂的海外價格，讓國產(chǎn)替代更具競爭力。

EMMI 的技術(shù)基于半導(dǎo)體物理原理，當(dāng)半導(dǎo)體器件內(nèi)部存在缺陷導(dǎo)致異常電學(xué)行為時，會引發(fā)電子 - 空穴對的復(fù)合，進而產(chǎn)生光子發(fā)射。設(shè)備中的高靈敏度探測器如同敏銳的 “光子獵手”，能將這些微弱的光信號捕獲。例如，在制造工藝中，因光刻偏差或蝕刻過度形成的微小短路，傳統(tǒng)檢測手段難以察覺，EMMI 卻能憑借其對光子的探測，將這類潛在問題清晰暴露，助力工程師快速定位，及時調(diào)整工藝參數(shù)，避免大量不良品的產(chǎn)生，極大提升了半導(dǎo)體制造的良品率與生產(chǎn)效率。

在電子器件和半導(dǎo)體元件的檢測環(huán)節(jié)中，如何在不損壞樣品的情況下獲得可靠信息，是保證研發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。傳統(tǒng)分析手段，如剖片、電鏡掃描等，雖然能夠提供一定的內(nèi)部信息，但往往具有破壞性，導(dǎo)致樣品無法重復(fù)使用。微光顯微鏡在這一方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，它通過非接觸的光學(xué)檢測方式實現(xiàn)缺陷定位與信號捕捉，不會對樣品結(jié)構(gòu)造成物理損傷。這一特性不僅能夠減少寶貴樣品的損耗，還使得測試過程更具可重復(fù)性，工程師可以在不同實驗條件下多次觀察同一器件的表現(xiàn)，從而獲得更多的數(shù)據(jù)。尤其是在研發(fā)階段，樣品數(shù)量有限且成本高昂，微光顯微鏡的非破壞性檢測特性大幅提升了實驗經(jīng)濟性和數(shù)據(jù)完整性。因此，微光顯微鏡在半導(dǎo)體、光電子和新材料等行業(yè)，正逐漸成為標準化的檢測工具，其價值不僅體現(xiàn)在成像性能上，更在于對研發(fā)與生產(chǎn)效率的整體優(yōu)化。它不依賴外部激發(fā)（如激光或電流注入），而是利用芯片本身在運行或偏壓狀態(tài)下產(chǎn)生的“自發(fā)光”；

微光顯微鏡下可以產(chǎn)生亮點的缺陷，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.物理損傷(Mechanicaldamage)等。當(dāng)然，部分情況下也會出現(xiàn)樣品本身的亮點，如：1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse；等出現(xiàn)亮點時應(yīng)注意區(qū)分是否為這些情況下產(chǎn)生的亮點另外也會出現(xiàn)偵測不到亮點的情況，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，但是只能探測近紅外波段的發(fā)光，且需要減薄及拋光處理。微光顯微鏡適配多種探測模式，兼顧科研與工業(yè)應(yīng)用。國產(chǎn)微光顯微鏡設(shè)備廠家

晶體管漏電點清晰呈現(xiàn)。半導(dǎo)體失效分析微光顯微鏡故障維修

與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體失效檢測技術(shù)，如 X 射線成像和電子顯微鏡相比，EMMI 展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。X 射線成像雖能洞察芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但對因電學(xué)異常引發(fā)的微小缺陷敏感度不足；電子顯微鏡雖可提供超高分辨率微觀圖像，卻需在高真空環(huán)境下工作，且對樣品制備要求苛刻。EMMI 則無需復(fù)雜樣品處理，能在芯片正常工作狀態(tài)下實時檢測，憑借對微弱光信號的探測，有效彌補了傳統(tǒng)技術(shù)在檢測因電學(xué)性能變化導(dǎo)致缺陷時的短板，在半導(dǎo)體質(zhì)量控制流程中占據(jù)重要地位。半導(dǎo)體失效分析微光顯微鏡故障維修