在半導體芯片的精密檢測領(lǐng)域,微光顯微鏡與熱紅外顯微鏡如同兩把功能各異的 “利劍”,各自憑借獨特的技術(shù)原理與應(yīng)用優(yōu)勢,在芯片質(zhì)量管控與失效分析中發(fā)揮著不可替代的作用。二者雖同服務(wù)于芯片檢測,但在邏輯與適用場景上的差異,使其成為互補而非替代的檢測組合。從技術(shù)原理來看,兩者的 “探測語言” 截然不同。
微光顯微鏡是 “光子的捕捉者”,其重心在于高靈敏度的光子傳感器,能夠捕捉芯片內(nèi)部因電性能異常釋放的微弱光信號 —— 這些信號可能來自 PN 結(jié)漏電時的電子躍遷,或是柵氧擊穿瞬間的能量釋放,波長多集中在可見光至近紅外范圍。
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)認可使用,性能佳,廣受贊譽。制造微光顯微鏡與光學顯微鏡對比
RTTLIT E20 微光顯微分析系統(tǒng)(EMMI)是專為半導體器件漏電缺陷檢測量身打造的高精度檢測設(shè)備,其系統(tǒng)搭載 -80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡 ,構(gòu)建起超高靈敏度檢測體系 —— 可準確捕捉器件在微弱漏電流下產(chǎn)生的極微弱微光信號,實現(xiàn)納米級缺陷的可視化成像。通過超高靈敏度成像技術(shù),設(shè)備能快速定位漏電缺陷并完成深度分析,為工程師提供直觀的缺陷數(shù)據(jù)支撐,助力優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品可靠性。從芯片研發(fā)到量產(chǎn)質(zhì)控,RTTLIT E20 以穩(wěn)定可靠的性能,為半導體器件全生命周期的質(zhì)量保障提供科學解決方案,是半導體行業(yè)提升良率的關(guān)鍵檢測利器。制造微光顯微鏡按需定制支持離線數(shù)據(jù)分析,可將檢測圖像導出后進行深入處理,不占用設(shè)備的實時檢測時間。
挑選適配自身的微光顯微鏡 EMMI,關(guān)鍵在于明確需求、考量性能與評估預(yù)算。先梳理應(yīng)用場景,若聚焦半導體失效分析,需關(guān)注能否定位漏電結(jié)、閂鎖效應(yīng)等缺陷產(chǎn)生的光子;性能層面,探測器是主要考察對象,像 -80℃制冷型 InGaAs 探測器,靈敏度高、波長檢測范圍廣(900 - 1700nm),能捕捉更微弱信號;物鏡分辨率也重要,高分辨率物鏡可清晰呈現(xiàn)微小失效點。操作便捷性也不容忽視,軟件界面友好、具備自動聚焦等功能,能提升工作效率。預(yù)算方面,進口設(shè)備價格高昂,國產(chǎn)設(shè)備性價比優(yōu)勢凸顯,如部分國產(chǎn)品牌雖價格低 30% 以上,但性能與進口相當,還能提供及時售后??傊?,綜合這些因素,多對比不同品牌、型號設(shè)備,才能選到契合自身的 EMMI 。
當芯片內(nèi)部存在漏電缺陷,如結(jié)漏電、氧化層漏電時,電子-空穴對復合會釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對于載流子復合異常情況,像閂鎖效應(yīng)、熱電子效應(yīng)引發(fā)的失效,以及器件在飽和態(tài)晶體管、正向偏置二極管等工作狀態(tài)下的固有發(fā)光,它也能有效探測,為這類與光子釋放相關(guān)的失效提供關(guān)鍵分析依據(jù)。
而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關(guān)的芯片問題。金屬互聯(lián)短路、電源與地短接會導致局部過熱,其可通過檢測紅外輻射差異定位。對于高功耗區(qū)域因設(shè)計缺陷引發(fā)的電流集中導致的熱分布異常,以及封裝或散熱結(jié)構(gòu)失效造成的整體溫度異常等情況,它能生成溫度分布圖像,助力找出熱量異常根源。 我司微光顯微鏡可檢測 TFT LCD 面板及 PCB/PCBA 金屬線路缺陷和短路點,為質(zhì)量控制與維修提供高效準確方法。
致晟光電在推動產(chǎn)學研一體化進程中,積極開展校企合作。公司依托南京理工大學光電技術(shù)學院,專注開發(fā)基于微弱光電信號分析的產(chǎn)品及應(yīng)用。雙方聯(lián)合攻克技術(shù)難題,不斷優(yōu)化實時瞬態(tài)鎖相紅外熱分析系統(tǒng)(RTTLIT),使該系統(tǒng)溫度靈敏度可達0.0001℃,功率檢測限低至1uW,部分功能及參數(shù)優(yōu)于進口設(shè)備。此外,致晟光電還與其他高校建立合作關(guān)系,搭建起學業(yè)-就業(yè)貫通式人才孵化平臺。為學生提供涵蓋研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)實踐、項目管理全鏈條的育人平臺,輸送了大量實踐能力強的專業(yè)人才,為企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新注入活力。通過建立科研成果產(chǎn)業(yè)孵化綠色通道,高校的前沿科研成果得以快速轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力,實現(xiàn)了高??蒲匈Y源與企業(yè)市場轉(zhuǎn)化能力的優(yōu)勢互補。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。。國產(chǎn)微光顯微鏡圖像分析
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),增強分析的全面性。制造微光顯微鏡與光學顯微鏡對比
對半導體研發(fā)工程師而言,排查的過程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產(chǎn)工藝制程損傷等潛在因素后,若仍未找到癥結(jié),往往需要芯片原廠介入,通過剖片分析深入探究內(nèi)核。
然而,受限于專業(yè)分析設(shè)備的缺乏,再加上芯片內(nèi)部設(shè)計涉及機密,工程師難以深入了解其底層構(gòu)造,這就導致他們在面對原廠出具的分析報告時,常常陷入 “被動接受” 的局面 —— 既無法完全驗證報告的細節(jié),也難以基于自身判斷提出更具針對性的疑問或補充分析方向。 制造微光顯微鏡與光學顯微鏡對比
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