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半导体失效分析微光显微镜大全

关键词: 半导体失效分析微光显微镜大全 微光显微镜

2025.07.28

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在故障分析领域,微光显微镜(EmissionMicroscope,EMMI)是一种极具实用价值且效率出众的分析工具。其功能是探测集成电路(IC)内部释放的光子。在IC元件中,电子-空穴对(ElectronHolePairs,EHP)的复合过程会伴随光子(Photon)的释放。具体可举例说明:当P-N结施加偏压时,N区的电子会向P区扩散,同时P区的空穴也会向N区扩散,随后这些扩散的载流子会与对应区域的载流子(即扩散至P区的电子与P区的空穴、扩散至N区的空穴与N区的电子)发生EHP复合,并在此过程中释放光子。我司团队改进算法等技术,整合出 EMMI 芯片漏电定位系统,价低且数据整理准、操作便,性价比高,居行业先头。半导体失效分析微光显微镜大全

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对半导体研发工程师而言,排查的过程层层受阻。在逐一排除外围电路异常、生产工艺制程损伤等潜在因素后,若仍未找到症结,往往需要芯片原厂介入,通过剖片分析深入探究内核。

然而,受限于专业分析设备的缺乏,再加上芯片内部设计涉及机密,工程师难以深入了解其底层构造,这就导致他们在面对原厂出具的分析报告时,常常陷入 “被动接受” 的局面 —— 既无法完全验证报告的细节,也难以基于自身判断提出更具针对性的疑问或补充分析方向。 半导体微光显微镜24小时服务其内置的图像分析软件,可测量亮点尺寸与亮度,为量化评估缺陷严重程度提供数据。



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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。

致晟光电将热红外显微镜(Thermal EMMI)与微光显微镜 (EMMI) 集成的设备,在维护成本控制上展现出优势。对于分开的两台设备,企业需配备专门人员分别学习两套系统的维护知识,培训内容涵盖不同的机械结构、光学原理、软件操作,还包括各自的故障诊断逻辑与校准流程,往往需要数月的系统培训才能确保人员熟练操作,期间产生的培训费用、时间成本居高不下。而使用一套集成设备只需一套维护体系,维护人员只需掌握一套系统的维护逻辑与操作规范,无需在两套差异的设备间切换学习,培训周期可缩短近一半,大幅降低了培训方面的人力与资金投入。
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。

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光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能与微光显微镜(EMMI)技术常被集成于同一检测系统,合称为光发射显微镜(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。


二者在原理与应用上形成巧妙互补,能够协同应对集成电路中绝大多数失效模式,大幅提升失效分析的全面性与效率。OBIRCH技术的独特优势在于,即便失效点被金属层覆盖形成“热点”,其仍能通过光束照射引发的电阻变化特性实现精细检测——这恰好弥补了EMMI在金属遮挡区域光信号捕捉受限的不足。


半导体失效分析中,微光显微镜可侦测失效器件光子,定位如 P-N 接面漏电等故障点,助力改进工艺、提升质量。红外光谱微光显微镜厂家

但欧姆接触和部分金属互联短路时,产生的光子十分微弱,难以被微光显微镜侦测到,借助近红外光进行检测。。半导体失效分析微光显微镜大全

这一技术不仅有助于快速定位漏电根源(如特定晶体管的栅氧击穿、PN结边缘缺陷等),更能在芯片量产阶段实现潜在漏电问题的早期筛查,为采取针对性修复措施(如优化工艺参数、改进封装设计)提供依据,从而提升芯片的长期可靠性。例如,某批次即将交付的电源管理芯片在出厂前的EMMI抽检中,发现部分芯片的边角区域存在持续稳定的微弱光信号。结合芯片的版图设计与工艺参数分析,确认该区域的NMOS晶体管因栅氧层局部厚度不足导致漏电。技术团队据此对这批次芯片进行筛选,剔除了存在漏电隐患的产品,有效避免了缺陷芯片流入市场后可能引发的设备功耗异常、发热甚至烧毁等风险。半导体失效分析微光显微镜大全

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