定位短路故障點短路是造成芯片失效的關鍵誘因之一。
當芯片內(nèi)部電路發(fā)生短路時,短路區(qū)域會形成異常電流通路,引發(fā)局部溫度驟升,并伴隨特定波長的光發(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,再通過對光信號的強度分布、空間位置等特征進行綜合分析,可實現(xiàn)對短路故障點的精確定位。
以一款高性能微處理器芯片為例,其在測試中出現(xiàn)不明原因的功耗激增問題,技術人員初步判斷為內(nèi)部電路存在短路隱患。通過EMMI對芯片進行全域掃描檢測,在極短時間內(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。結合該芯片的電路設計圖紙和版圖信息進行深入分析,終鎖定故障點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)的故障修復和工藝改進提供了直接依據(jù)。 微光顯微鏡在 LED 故障分析中作用關鍵,可檢測漏電倒裝、短路倒裝及漏電垂直 LED 芯片的異常點。自銷微光顯微鏡備件
致晟光電 RTTLIT E20 微光顯微分析系統(tǒng)(EMMI)是一款專為半導體器件漏電缺陷檢測量身打造的高精度檢測設備。該系統(tǒng)搭載先進的 - 80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡,憑借超高檢測靈敏度,可捕捉器件在微弱漏電流信號下產(chǎn)生的極微弱微光。通過超高靈敏度成像技術,設備能快速定位漏電缺陷并開展深度分析,為工程師優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品可靠性提供關鍵支持,進而為半導體器件的質量控制與失效分析環(huán)節(jié)提供安全可靠的解決方案。非制冷微光顯微鏡方案與原子力顯微鏡聯(lián)用時,微光顯微鏡可同步獲取樣品的表面形貌和發(fā)光信息,便于關聯(lián)材料的結構與電氣缺陷。
適用場景的分野,進一步凸顯了二者(微光顯微鏡&熱紅外顯微鏡)的互補價值。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微電缺陷的篩查,助力提升產(chǎn)品良率,降低批量報廢風險;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,成為驗證產(chǎn)品穩(wěn)定性的關鍵環(huán)節(jié)。實際檢測中,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)。
需要失效分析檢測樣品,我們一般會在提前做好前期的失效背景調查和電性能驗證工作,能夠為整個失效分析過程找準方向、提供依據(jù),從而更高效、準確地找出芯片失效的原因。
1.失效背景調查收集芯片型號、應用場景、失效模式(如短路、漏電、功能異常等)、失效比例、使用環(huán)境(溫度、濕度、電壓)等。確認失效是否可復現(xiàn),區(qū)分設計缺陷、制程問題或應用不當(如過壓、ESD)。
2.電性能驗證使用自動測試設備(ATE)或探針臺(ProbeStation)復現(xiàn)失效,記錄關鍵參數(shù)(如I-V曲線、漏電流、閾值電壓偏移)。對比良品與失效芯片的電特性差異,縮小失效區(qū)域(如特定功能模塊)。 但歐姆接觸和部分金屬互聯(lián)短路時,產(chǎn)生的光子十分微弱,難以被微光顯微鏡偵測到,借助近紅外光進行檢測。。
在半導體 MEMS 器件檢測領域,微光顯微鏡憑借其超靈敏的感知能力,展現(xiàn)出不可替代的技術價值。MEMS 器件的結構往往以微米級尺度存在,這些微小部件在運行過程中會產(chǎn)生極其微弱的紅外輻射變化 —— 這種信號強度常低于常規(guī)檢測設備的感知閾值,卻能被微光顯微鏡及時捕捉。通過先進的光電轉換與信號放大技術,微光設備將捕捉到的紅外輻射信號轉化為直觀的動態(tài)圖像。通過圖像分析工具,可量化提取結構的位移幅度、振動頻率等關鍵參數(shù)。這種檢測方式突破了傳統(tǒng)接觸式測量對微結構的干擾問題。當二極管處于正向偏置或反向擊穿狀態(tài)時,會有強烈的光子發(fā)射,形成明顯亮點。鎖相微光顯微鏡圖像分析
升級后的冷卻系統(tǒng),能減少設備自身熱噪聲,讓對微弱光子的探測更靈敏,提升檢測下限。自銷微光顯微鏡備件
半導體企業(yè)購入微光顯微鏡設備,是提升自身競爭力的關鍵舉措,原因在于芯片測試需要找到問題點 —— 失效分析。失效分析能定位芯片設計缺陷、制造瑕疵或可靠性問題,直接決定產(chǎn)品良率與市場口碑。微光顯微鏡憑借高靈敏度的光子探測能力,可捕捉芯片內(nèi)部微弱發(fā)光信號,高效識別漏電、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鍵數(shù)據(jù)支撐。在激烈的市場競爭中,快速完成失效分析意味著縮短研發(fā)周期、降低返工成本,同時通過提升產(chǎn)品可靠性鞏固客戶信任,這正是半導體企業(yè)在技術迭代與市場爭奪中保持優(yōu)勢的邏輯。自銷微光顯微鏡備件