得注意的是,兩種技術(shù)均支持對芯片進(jìn)行正面檢測(從器件有源區(qū)一側(cè)觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)、封裝形式靈活選擇檢測角度,確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(diǎn)(如微米級甚至納米級缺陷)。在實(shí)際失效分析流程中,PEM系統(tǒng)先通過EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)域,隨后結(jié)合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質(zhì)層等)、掃描電子顯微鏡(SEM)的高分辨率成像以及光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)觀察,進(jìn)一步界定缺陷的物理形態(tài)(如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等),終追溯失效機(jī)理(如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等)并完成根因分析。這種“定位-驗(yàn)證-溯源”的完整閉環(huán),使得PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件與集成電路的失效分析領(lǐng)域得到了關(guān)鍵的應(yīng)用。但歐姆接觸和部分金屬互聯(lián)短路時(shí),產(chǎn)生的光子十分微弱,難以被微光顯微鏡偵測到,借助近紅外光進(jìn)行檢測。。紅外光譜微光顯微鏡聯(lián)系人
適用場景的分野,進(jìn)一步凸顯了二者(微光顯微鏡&熱紅外顯微鏡)的互補(bǔ)價(jià)值。在邏輯芯片、存儲芯片的量產(chǎn)檢測中,微光顯微鏡通過對細(xì)微電缺陷的篩查,助力提升產(chǎn)品良率,降低批量報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn);而在功率器件、車規(guī)芯片的可靠性測試中,熱紅外顯微鏡對熱分布的監(jiān)測,成為驗(yàn)證產(chǎn)品穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)際檢測中,二者常組合使用:微光顯微鏡定位電缺陷后,熱紅外顯微鏡可進(jìn)一步分析該缺陷是否引發(fā)異常發(fā)熱,形成 “光 - 熱” 聯(lián)動的全維度分析,為企業(yè)提供更佳的故障診斷依據(jù)。紅外光譜微光顯微鏡市場價(jià)國外微光顯微鏡價(jià)格高昂,常達(dá)上千萬元,我司國產(chǎn)設(shè)備工藝完備,技術(shù)成熟,平替性價(jià)比高。
隨著器件尺寸的逐漸變小,MOS器件的溝道長度也逐漸變短。短溝道效應(yīng)也愈發(fā)嚴(yán)重。短溝道效應(yīng)會使得MOS管的漏結(jié)存在一個(gè)強(qiáng)電場,該電場會對載流子進(jìn)行加速,同時(shí)賦予載流子一個(gè)動能,該載流子會造成中性的Si原子被極化,產(chǎn)生同樣帶有能量的電子與空穴對,這種電子與空穴被稱為熱載流子,反映在能帶圖中就是電位更高的電子和電位更低的空穴。一部分熱載流子會在生成后立馬復(fù)合,產(chǎn)生波長更短的熒光,另一部分在電場的作用下分離。電子進(jìn)入柵氧層,影響閾值電壓,空穴進(jìn)入襯底,產(chǎn)生襯底電流。歸因于短溝道效應(yīng)能在MOS管的漏端能看到亮點(diǎn),同樣在反偏PN結(jié)處也能產(chǎn)生強(qiáng)場,也能觀察到亮點(diǎn)。
在半導(dǎo)體 MEMS 器件檢測領(lǐng)域,微光顯微鏡憑借其超靈敏的感知能力,展現(xiàn)出不可替代的技術(shù)價(jià)值。MEMS 器件的結(jié)構(gòu)往往以微米級尺度存在,這些微小部件在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生極其微弱的紅外輻射變化 —— 這種信號強(qiáng)度常低于常規(guī)檢測設(shè)備的感知閾值,卻能被微光顯微鏡及時(shí)捕捉。通過先進(jìn)的光電轉(zhuǎn)換與信號放大技術(shù),微光設(shè)備將捕捉到的紅外輻射信號轉(zhuǎn)化為直觀的動態(tài)圖像。通過圖像分析工具,可量化提取結(jié)構(gòu)的位移幅度、振動頻率等關(guān)鍵參數(shù)。這種檢測方式突破了傳統(tǒng)接觸式測量對微結(jié)構(gòu)的干擾問題。我司設(shè)備面對閘極氧化層缺陷,微光顯微鏡可檢測其漏電,助力及時(shí)解決相關(guān)問題,避免器件性能下降或失效。
漏電是芯片另一種常見的失效模式,其誘因復(fù)雜多樣,既可能源于晶體管長期工作后的老化衰減,也可能由氧化層存在裂紋等缺陷引發(fā)。
與短路類似,芯片內(nèi)部發(fā)生漏電時(shí),漏電路徑中會伴隨微弱的光發(fā)射現(xiàn)象——這種光信號的強(qiáng)度往往遠(yuǎn)低于短路產(chǎn)生的光輻射,對檢測設(shè)備的靈敏度提出了極高要求。EMMI憑借其的微光探測能力,能夠捕捉到漏電產(chǎn)生的極微弱光信號。通過對芯片進(jìn)行全域掃描,可將漏電區(qū)域以可視化圖像的形式清晰呈現(xiàn),使工程師能直觀識別漏電位置與分布特征。
在超導(dǎo)芯片檢測中,可捕捉超導(dǎo)態(tài)向正常態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的異常發(fā)光,助力超導(dǎo)器件的性能優(yōu)化。鎖相微光顯微鏡校準(zhǔn)方法
微光顯微鏡的便攜款桌面級設(shè)計(jì),方便在生產(chǎn)線現(xiàn)場快速檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題,減少不合格品流出。紅外光譜微光顯微鏡聯(lián)系人
通過對這些微光信號的成像與定位,它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置,如同在黑夜中捕捉螢火蟲的微光,實(shí)現(xiàn)微米級的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”,依托紅外熱成像技術(shù),它檢測的是芯片工作時(shí)因能量損耗產(chǎn)生的溫度差異。電流通過芯片時(shí)的電阻損耗、電路短路時(shí)的異常功耗,都會轉(zhuǎn)化為局部溫度的細(xì)微升高,這些熱量以紅外輻射的形式散發(fā),被熱紅外顯微鏡捕捉并轉(zhuǎn)化為熱分布圖。通過分析溫度異常區(qū)域,它能間接推斷電路中的故障點(diǎn),尤其擅長發(fā)現(xiàn)與能量損耗相關(guān)的問題。紅外光譜微光顯微鏡聯(lián)系人