微光顯微鏡按需定制

來源: 發(fā)布時間:2025-07-22

OBIRCH與EMMI技術(shù)在集成電路失效分析領(lǐng)域中扮演著互補(bǔ)的角色,其主要差異體現(xiàn)在檢測原理及應(yīng)用領(lǐng)域。具體而言,EMMI技術(shù)通過光子檢測手段來精確定位漏電或發(fā)光故障點,而OBIRCH技術(shù)則依賴于激光誘導(dǎo)電阻變化來識別短路或阻值異常區(qū)域。這兩種技術(shù)通常被整合于同一檢測系統(tǒng)(即PEM系統(tǒng))中,其中EMMI技術(shù)在探測光子發(fā)射類缺陷,如漏電流方面表現(xiàn)出色,而OBIRCH技術(shù)則對金屬層遮蔽下的短路現(xiàn)象具有更高的敏感度。例如,EMMI技術(shù)能夠有效檢測未開封芯片中的失效點,而OBIRCH技術(shù)則能有效解決低阻抗(<10 ohm)短路問題。漏電結(jié)和接觸毛刺會產(chǎn)生亮點,這些亮點產(chǎn)生的光子能被微光顯微鏡捕捉到。微光顯微鏡按需定制

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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)存在一個強(qiáng)電場,該電場會對載流子進(jìn)行加速,同時賦予載流子一個動能,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,同樣在反偏PN結(jié)處也能產(chǎn)生強(qiáng)場,也能觀察到亮點。鎖相微光顯微鏡大概價格多少微光顯微鏡的便攜款桌面級設(shè)計,方便在生產(chǎn)線現(xiàn)場快速檢測,及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題,減少不合格品流出。

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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;

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。

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。

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,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。


我司自研含微光顯微鏡等設(shè)備,獲多所高校、科研院所及企業(yè)認(rèn)可使用,性能佳,廣受贊譽(yù)。

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微光顯微鏡無法檢測不產(chǎn)生光子的失效(如歐姆接觸、金屬短路),且易受強(qiáng)光環(huán)境干擾;熱紅外顯微鏡則難以識別無明顯溫度變化的失效(如輕微漏電但功耗極低的缺陷),且溫度信號可能受環(huán)境熱傳導(dǎo)影響。

實際分析中,二者常結(jié)合使用,通過 “光 - 熱” 信號交叉驗證,提升失效定位的準(zhǔn)確性。致晟光電在技術(shù)創(chuàng)新的征程中,實現(xiàn)了一項突破性成果 —— 將熱紅外顯微鏡與微光顯微鏡集可以集成于一臺設(shè)備,只需一次采購,便可以節(jié)省了重復(fù)的硬件投入。 通過與光譜儀聯(lián)用,可分析光子的光譜信息,為判斷缺陷類型提供更多依據(jù),增強(qiáng)分析的全面性。廠家微光顯微鏡儀器

電路驗證中出現(xiàn)閂鎖效應(yīng)及漏電,微光顯微鏡可定位位置,為電路設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。微光顯微鏡按需定制

微光顯微鏡的原理是探測光子發(fā)射。它通過高靈敏度的光學(xué)系統(tǒng)捕捉芯片內(nèi)部因電子 - 空穴對(EHP)復(fù)合產(chǎn)生的微弱光子(如 P-N 結(jié)漏電、熱電子效應(yīng)等過程中的發(fā)光),進(jìn)而定位失效點。其探測對象是光信號,且多針對可見光至近紅外波段的光子。熱紅外顯微鏡則基于紅外輻射測溫原理工作。芯片運行時,失效區(qū)域(如短路、漏電點)會因能量損耗異常產(chǎn)生局部升溫,其釋放的紅外輻射強(qiáng)度與溫度正相關(guān)。設(shè)備通過檢測不同區(qū)域的紅外輻射差異,生成溫度分布圖像,以此定位發(fā)熱異常點,探測對象是熱信號(紅外波段輻射)。微光顯微鏡按需定制