在微光显微镜(EMMI) 操作过程中,当对样品施加合适的电压时,其失效点会由于载流子加速散射或电子-空穴对复合效应而发射特定波长的光子。这些光子经过采集和图像处理后,可以形成一张信号图。随后,取消施加在样品上的电压,在未供电的状态下采集一张背景图。再通过将信号图与背景图进行叠加处理,就可以精确地定位发光点的位置,实现对失效点的精确定位。进一步地,为了提升定位的准确性,可采用多种图像处理技术进行优化。例如,通过滤波算法去除背景噪声,增强信号图的信噪比;利用边缘检测技术,突出显示发光点的边缘特征,从而提高定位精度。它尝试通过金属层边缘等位置的光子来定位故障点,解决了复杂的检测难题。检测用微光显微镜仪器
相较于传统微光显微镜,InGaAs(铟镓砷)微光显微镜在检测先进制程组件微小尺寸组件的缺陷方面具有更高的适用性。其原因在于,较小尺寸的组件通常需要较低的操作电压,这导致热载子激发的光波长增长。InGaAs微光显微镜特别适合于检测先进制程产品中的亮点和热点(HotSpot)定位。InGaAs微光显微镜与传统EMMI在应用上具有相似性,但InGaAs微光显微镜在以下方面展现出优势:
1.侦测到缺陷所需时间为传统EMMI的1/5~1/10;
2.能够侦测到微弱电流及先进制程中的缺陷;
3.能够侦测到较轻微的MetalBridge缺陷;
4.针对芯片背面(Back-Side)的定位分析中,红外光对硅基板具有较高的穿透率。 实时成像微光显微镜校准方法红外成像可以不破坏芯片封装,尝试定位未开封芯片失效点并区分其在封装还是 Die 内部,利于评估芯片质量。
需要失效分析检测样品,我们一般会在提前做好前期的失效背景调查和电性能验证工作,能够为整个失效分析过程找准方向、提供依据,从而更高效、准确地找出芯片失效的原因。
1.失效背景调查收集芯片型号、应用场景、失效模式(如短路、漏电、功能异常等)、失效比例、使用环境(温度、湿度、电压)等。确认失效是否可复现,区分设计缺陷、制程问题或应用不当(如过压、ESD)。
2.电性能验证使用自动测试设备(ATE)或探针台(ProbeStation)复现失效,记录关键参数(如I-V曲线、漏电流、阈值电压偏移)。对比良品与失效芯片的电特性差异,缩小失效区域(如特定功能模块)。
失效背景调查就像是为芯片失效分析开启 “导航系统”,能帮助分析人员快速了解芯片的基本情况,为后续工作奠定基础。收集芯片型号是首要任务,不同型号的芯片在结构、功能和特性上存在差异,这是开展分析的基础信息。同时,了解芯片的应用场景也不可或缺,是用于消费电子、工业控制还是航空航天等领域,不同的应用场景对芯片的性能要求不同,失效原因也可能大相径庭。
失效模式的收集同样关键,短路、漏电、功能异常等不同的失效模式,指向的潜在问题各不相同。比如短路可能是由于内部线路故障,而漏电则可能与芯片的绝缘性能有关。失效比例的统计也有重要意义,如果同一批次芯片失效比例较高,可能暗示着设计缺陷或制程问题;如果只是个别芯片失效,那么应用不当的可能性相对较大。 微光显微镜的自动瑕疵分类系统,可依据发光的强度、形状等特征进行归类,提高检测报告的生成效率。
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。针对光器件,能定位光波导中因损耗产生的发光点,为优化光子器件的传输性能、降低损耗提供关键数据。厂家微光显微镜货源充足
在航空航天芯片检测中,它可定位因辐射导致的芯片损伤,为航天器电子设备的稳定运行保驾护航。检测用微光显微镜仪器
半导体企业购入微光显微镜设备,是提升自身竞争力的关键举措,原因在于芯片测试需要找到问题点 —— 失效分析。失效分析能定位芯片设计缺陷、制造瑕疵或可靠性问题,直接决定产品良率与市场口碑。微光显微镜凭借高灵敏度的光子探测能力,可捕捉芯片内部微弱发光信号,高效识别漏电、热失控等隐性故障,为优化生产工艺、提升芯片性能提供关键数据支撑。在激烈的市场竞争中,快速完成失效分析意味着缩短研发周期、降低返工成本,同时通过提升产品可靠性巩固客户信任,这正是半导体企业在技术迭代与市场争夺中保持优势的逻辑。检测用微光显微镜仪器