致晟光電的EMMI微光顯微鏡依托公司在微弱光信號處理領域技術,將半導體器件在通電狀態下產生的極低強度光信號捕捉并成像。當器件內部存在PN結擊穿、漏電通道、金屬遷移等缺陷時,會釋放特定波長的光子。致晟光電通過高靈敏度InGaAs探測器、低噪聲光學系統與自研信號放大算法,實現了對納瓦級光信號的高信噪比捕捉。該技術無需破壞樣品,即可完成非接觸式檢測,尤其適合3D封裝、先進制程芯片的缺陷定位。憑借南京理工大學科研力量支持,公司在探測靈敏度、數據處理速度、圖像質量等方面,幫助客戶更快完成失效分析與良率優化。EMMI是借助高靈敏探測器,捕捉芯片運行時自然產生的“極其微弱光發射”。什么是微光顯微鏡方案設計
在微光顯微鏡(EMMI)檢測中,部分缺陷會以亮點形式呈現,
例如:漏電結(JunctionLeakage)接觸毛刺(ContactSpiking)熱電子效應(HotElectrons)閂鎖效應(Latch-Up)氧化層漏電(GateOxideDefects/Leakage,F-N電流)多晶硅晶須(Poly-SiliconFilaments)襯底損傷(SubstrateDamage)物理損傷(MechanicalDamage)等。
同時,在某些情況下,樣品本身的正常工作也可能產生亮點,例如:飽和/工作中的雙極型晶體管(Saturated/ActiveBipolarTransistors)飽和的MOS或動態CMOS(SaturatedMOS/DynamicCMOS)正向偏置二極管(ForwardBiasedDiodes)反向偏置二極管擊穿(Reverse-BiasedDiodesBreakdown)等。
因此,觀察到亮點時,需要結合電氣測試與結構分析,區分其是缺陷發光還是正常工作發光。此外,部分缺陷不會產生亮點,如:歐姆接觸金屬互聯短路表面反型層硅導電通路等。
若亮點被金屬層或其他結構遮蔽(如BuriedJunctions、LeakageSitesUnderMetal),可嘗試采用背面(Backside)成像模式。但此模式只能探測近紅外波段的發光,并需要對樣品進行減薄及拋光處理。 科研用微光顯微鏡原理具備“顯微”級空間分辨能力,能將熱點區域精確定位在數微米甚至亞微米尺度。
微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種常用的芯片失效分析手段,可以用于確認芯片的失效位置。其原理是對樣品施加適當電壓,失效點會因加速載流子散射或電子-空穴對的復合而釋放特定波長的光子,這時光子就能被檢測到,從而檢測到漏電位置。Obirch利用激光束在恒定電壓下的器件表面進行掃描,激光束部分能量轉化為熱能,如果金屬互聯線存在缺陷,缺陷處溫度將無法迅速通過金屬線傳導散開,這將導致缺陷處溫度累計升高,并進一步引起金屬線電阻以及電流變化,通過變化區域與激光束掃描位置的對應,定位缺陷位置。
Thermal和EMMI是半導體失效分析中常用的兩種定位技術,主要區別在于信號來源和應用場景不同。Thermal(熱紅外顯微鏡)通過紅外成像捕捉芯片局部發熱區域,適用于分析短路、功耗異常等因電流集中引發溫升的失效現象,響應快、直觀性強。而EMMI(微光顯微鏡)則依賴芯片在失效狀態下產生的微弱自發光信號進行定位,尤其適用于分析ESD擊穿、漏電等低功耗器件中的電性缺陷。相較之下,Thermal更適合熱量明顯的故障場景,而EMMI則在熱信號不明顯但存在異常電性行為時更具優勢。實際分析中,兩者常被集成使用,相輔相成,以實現失效點定位和問題判斷。微光顯微鏡助力排查復雜電路。
EMMI的全稱是Electro-OpticalEmissionMicroscopy,也叫做光電發射顯微鏡。這是一種在半導體器件失效分析中常用的技術,通過檢測半導體器件中因漏電、擊穿等缺陷產生的微弱光輻射(如載流子復合發光),實現對微小缺陷的定位和分析,廣泛應用于集成電路、半導體芯片等的質量檢測與故障排查。
致晟光電該系列——RTTLITE20微光顯微分析系統(EMMI)是專為半導體器件漏電缺陷檢測而設計的高精度檢測系統。其中,實時瞬態鎖相熱分析系統采用鎖相熱成像(Lock-in Thermography)技術,通過調制電信號損升特征分辨率與靈敏度,結合軟件算法優化信噪比,以實現顯微成像下的高靈敏度熱信號測量。 利用微光顯微鏡的高分辨率成像,能清晰分辨芯片內部微小結構的光子發射。實時成像微光顯微鏡范圍
技術成熟度和性價比,使國產方案脫穎而出。什么是微光顯微鏡方案設計
致晟光電產品之一,EMMI (微光顯微鏡)RTTLIT E20在半導體研發過程中是不可或缺的助力。當研發團隊嘗試新的芯片架構或制造工藝時,難免會遭遇各種未知問題。EMMI微光顯微鏡RTTLIT E20 能夠實時監測芯片在不同工作條件下的光發射情況,為研發人員提供直觀、詳細的電學性能反饋。通過分析這些光信號數據,研發人員可以快速判斷新設計或新工藝是否存在潛在缺陷,及時調整優化方案,加速新技術從實驗室到量產的轉化進程,推動半導體行業創新發展。
什么是微光顯微鏡方案設計