相較于傳統(tǒng)微光顯微鏡,InGaAs(銦鎵砷)微光顯微鏡在檢測(cè)先進(jìn)制程組件微小尺寸組件的缺陷方面具有更高的適用性。其原因在于,較小尺寸的組件通常需要較低的操作電壓,這導(dǎo)致熱載子激發(fā)的光波長(zhǎng)增長(zhǎng)。InGaAs微光顯微鏡特別適合于檢測(cè)先進(jìn)制程產(chǎn)品中的亮點(diǎn)和熱點(diǎn)(HotSpot)定位。InGaAs微光顯微鏡與傳統(tǒng)EMMI在應(yīng)用上具有相似性,但I(xiàn)nGaAs微光顯微鏡在以下方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì):
1.偵測(cè)到缺陷所需時(shí)間為傳統(tǒng)EMMI的1/5~1/10;
2.能夠偵測(cè)到微弱電流及先進(jìn)制程中的缺陷;
3.能夠偵測(cè)到較輕微的MetalBridge缺陷;
4.針對(duì)芯片背面(Back-Side)的定位分析中,紅外光對(duì)硅基板具有較高的穿透率。 晶體管和二極管短路或漏電時(shí),微光顯微鏡依其光子信號(hào)判斷故障類型與位置,利于排查電路故障。無(wú)損微光顯微鏡儀器
半導(dǎo)體企業(yè)購(gòu)入微光顯微鏡設(shè)備,是提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵舉措,原因在于芯片測(cè)試需要找到問(wèn)題點(diǎn) —— 失效分析。失效分析能定位芯片設(shè)計(jì)缺陷、制造瑕疵或可靠性問(wèn)題,直接決定產(chǎn)品良率與市場(chǎng)口碑。微光顯微鏡憑借高靈敏度的光子探測(cè)能力,可捕捉芯片內(nèi)部微弱發(fā)光信號(hào),高效識(shí)別漏電、熱失控等隱性故障,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升芯片性能提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,快速完成失效分析意味著縮短研發(fā)周期、降低返工成本,同時(shí)通過(guò)提升產(chǎn)品可靠性鞏固客戶信任,這正是半導(dǎo)體企業(yè)在技術(shù)迭代與市場(chǎng)爭(zhēng)奪中保持優(yōu)勢(shì)的邏輯。制造微光顯微鏡對(duì)比紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開(kāi)封芯片失效點(diǎn)并區(qū)分其在封裝還是 Die 內(nèi)部,利于評(píng)估芯片質(zhì)量。
微光顯微鏡技術(shù)特性差異
探測(cè)靈敏度方向:EMMI 追求對(duì)微弱光子的高靈敏度(可檢測(cè)單光子級(jí)別信號(hào)),需配合暗場(chǎng)環(huán)境減少干擾;熱紅外顯微鏡則強(qiáng)調(diào)溫度分辨率(部分設(shè)備可達(dá) 0.01℃),需抑制環(huán)境熱噪聲。
空間分辨率:EMMI 的分辨率受光學(xué)系統(tǒng)和光子波長(zhǎng)限制,通常在微米級(jí);熱紅外顯微鏡的分辨率與紅外波長(zhǎng)、鏡頭數(shù)值孔徑相關(guān),一般略低于 EMMI,但更注重大面積熱分布的快速成像。
樣品處理要求:EMMI 對(duì)部分遮蔽性失效(如金屬下方漏電)需采用背面觀測(cè)模式,可能需要減薄、拋光樣品;
處理要求:熱紅外顯微鏡可透過(guò)封裝材料(如陶瓷、塑料)探測(cè),對(duì)樣品破壞性較小,更適合非侵入式初步篩查。
致晟光電將熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設(shè)備,在維護(hù)成本控制上展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。對(duì)于分開(kāi)的兩臺(tái)設(shè)備,企業(yè)需配備專門(mén)人員分別學(xué)習(xí)兩套系統(tǒng)的維護(hù)知識(shí),培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)原理、軟件操作,還包括各自的故障診斷邏輯與校準(zhǔn)流程,往往需要數(shù)月的系統(tǒng)培訓(xùn)才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓(xùn)費(fèi)用、時(shí)間成本居高不下。而使用一套集成設(shè)備只需一套維護(hù)體系,維護(hù)人員只需掌握一套系統(tǒng)的維護(hù)邏輯與操作規(guī)范,無(wú)需在兩套差異化的設(shè)備間切換學(xué)習(xí),培訓(xùn)周期可縮短近一半,大幅降低了培訓(xùn)方面的人力與資金投入。
與原子力顯微鏡聯(lián)用時(shí),微光顯微鏡可同步獲取樣品的表面形貌和發(fā)光信息,便于關(guān)聯(lián)材料的結(jié)構(gòu)與電氣缺陷。
定位短路故障點(diǎn)短路是造成芯片失效的關(guān)鍵誘因之一。
當(dāng)芯片內(nèi)部電路發(fā)生短路時(shí),短路區(qū)域會(huì)形成異常電流通路,引發(fā)局部溫度驟升,并伴隨特定波長(zhǎng)的光發(fā)射現(xiàn)象。EMMI(微光顯微鏡)憑借其超高靈敏度,能夠捕捉這些由短路產(chǎn)生的微弱光信號(hào),再通過(guò)對(duì)光信號(hào)的強(qiáng)度分布、空間位置等特征進(jìn)行綜合分析,可實(shí)現(xiàn)對(duì)短路故障點(diǎn)的精確定位。
以一款高性能微處理器芯片為例,其在測(cè)試中出現(xiàn)不明原因的功耗激增問(wèn)題,技術(shù)人員初步判斷為內(nèi)部電路存在短路隱患。通過(guò)EMMI對(duì)芯片進(jìn)行全域掃描檢測(cè),在極短時(shí)間內(nèi)便在芯片的某一特定功能模塊區(qū)域發(fā)現(xiàn)了光發(fā)射信號(hào)。結(jié)合該芯片的電路設(shè)計(jì)圖紙和版圖信息進(jìn)行深入分析,終鎖定故障點(diǎn)為兩條相鄰的鋁金屬布線之間因絕緣層破損而發(fā)生的短路。這一定位為后續(xù)的故障修復(fù)和工藝改進(jìn)提供了直接依據(jù)。 我司自主研發(fā)的桌面級(jí)設(shè)備其緊湊的機(jī)身設(shè)計(jì),可節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間,適合在小型研發(fā)機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)線上靈活部署??蒲杏梦⒐怙@微鏡貨源充足
針對(duì)光器件,能定位光波導(dǎo)中因損耗產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn),為優(yōu)化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。無(wú)損微光顯微鏡儀器
為了讓客戶對(duì)設(shè)備品質(zhì)有更直觀的了解,我們大力支持現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)貨。您可以親臨我們的實(shí)驗(yàn)室,近距離觀察設(shè)備的外觀細(xì)節(jié),親身操作查驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行性能、精度等關(guān)鍵指標(biāo)。每一臺(tái)設(shè)備都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的出廠檢測(cè),我們敢于將品質(zhì)擺在您眼前,讓您在采購(gòu)前就能對(duì)設(shè)備的實(shí)際狀況了然于胸,消除后顧之憂。一位來(lái)自汽車(chē)零部件廠商的客戶分享道:“之前采購(gòu)設(shè)備總擔(dān)心實(shí)際性能和描述有差距,在致晟光電現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)貨時(shí),工作人員耐心陪同我們測(cè)試,設(shè)備的精度和穩(wěn)定性都超出預(yù)期,這下采購(gòu)心里踏實(shí)多了?!睙o(wú)損微光顯微鏡儀器