鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)

得注意的是，兩種技術(shù)均支持對(duì)芯片進(jìn)行正面檢測(cè)（從器件有源區(qū)一側(cè)觀測(cè)）與背面檢測(cè)（透過(guò)硅襯底觀測(cè)），可根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)、封裝形式靈活選擇檢測(cè)角度，確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(diǎn)（如微米級(jí)甚至納米級(jí)缺陷）。在實(shí)際失效分析流程中，PEM系統(tǒng)先通過(guò)EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)域，隨后結(jié)合去層處理（逐層去除芯片的金屬布線層、介質(zhì)層等）、掃描電子顯微鏡（SEM）的高分辨率成像以及光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)觀察，進(jìn)一步界定缺陷的物理形態(tài)（如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等），終追溯失效機(jī)理（如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等）并完成根因分析。這種“定位-驗(yàn)證-溯源”的完整閉環(huán)，使得PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件與集成電路的失效分析領(lǐng)域得到了關(guān)鍵的應(yīng)用。我司微光顯微鏡分析 PCB/PCBA 失效元器件周圍光子，可判斷其是否失效及類型位置，提高維修效率、降低成本。鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)

在微光顯微鏡（EMMI) 操作過(guò)程中，當(dāng)對(duì)樣品施加合適的電壓時(shí)，其失效點(diǎn)會(huì)由于載流子加速散射或電子-空穴對(duì)復(fù)合效應(yīng)而發(fā)射特定波長(zhǎng)的光子。這些光子經(jīng)過(guò)采集和圖像處理后，可以形成一張信號(hào)圖。隨后，取消施加在樣品上的電壓，在未供電的狀態(tài)下采集一張背景圖。再通過(guò)將信號(hào)圖與背景圖進(jìn)行疊加處理，就可以精確地定位發(fā)光點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)失效點(diǎn)的精確定位。進(jìn)一步地，為了提升定位的準(zhǔn)確性，可采用多種圖像處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。例如，通過(guò)濾波算法去除背景噪聲，增強(qiáng)信號(hào)圖的信噪比；利用邊緣檢測(cè)技術(shù)，突出顯示發(fā)光點(diǎn)的邊緣特征，從而提高定位精度。鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)為提升微光顯微鏡探測(cè)力，我司多種光學(xué)物鏡可選，用戶可依樣品工藝與結(jié)構(gòu)選裝，滿足不同微光探測(cè)需求。

微光顯微鏡下可以產(chǎn)生亮點(diǎn)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?yè)p傷(Mechanicaldamage)等。

當(dāng)然，部分情況下也會(huì)出現(xiàn)樣品本身的亮點(diǎn)，

如：1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse；等

出現(xiàn)亮點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意區(qū)分是否為這些情況下產(chǎn)生的亮點(diǎn)另外也會(huì)出現(xiàn)偵測(cè)不到亮點(diǎn)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。

若一些亮點(diǎn)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(cè)近紅外波段的發(fā)光，且需要減薄及拋光處理。

通過(guò)對(duì)這些微光信號(hào)的成像與定位，它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置，如同在黑夜中捕捉螢火蟲的微光，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”，依托紅外熱成像技術(shù)，它檢測(cè)的是芯片工作時(shí)因能量損耗產(chǎn)生的溫度差異。電流通過(guò)芯片時(shí)的電阻損耗、電路短路時(shí)的異常功耗，都會(huì)轉(zhuǎn)化為局部溫度的細(xì)微升高，這些熱量以紅外輻射的形式散發(fā)，被熱紅外顯微鏡捕捉并轉(zhuǎn)化為熱分布圖。通過(guò)分析溫度異常區(qū)域，它能間接推斷電路中的故障點(diǎn)，尤其擅長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)與能量損耗相關(guān)的問(wèn)題。微光顯微鏡的自動(dòng)瑕疵分類系統(tǒng)，可依據(jù)發(fā)光的強(qiáng)度、形狀等特征進(jìn)行歸類，提高檢測(cè)報(bào)告的生成效率。

EMMI 微光顯微鏡作為集成電路失效分析的重要設(shè)備，其漏電定位功能對(duì)于失效分析工程師而言是不可或缺的工具。在集成電路領(lǐng)域，對(duì)芯片的可靠性有著極高的要求。在芯片運(yùn)行過(guò)程中，微小漏電現(xiàn)象較為常見，且在特定條件下，這些微弱的漏電可能會(huì)被放大，導(dǎo)致芯片乃至整個(gè)控制系統(tǒng)的失效。因此，芯片微漏電現(xiàn)象在集成電路失效分析中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。此外，考慮到大多數(shù)集成電路的工作電壓范圍在3.3V至20V之間，工作電流即便是微安或毫安級(jí)別的漏電流也足以表明芯片已經(jīng)出現(xiàn)失效。因此，準(zhǔn)確判斷漏流位置對(duì)于確定芯片失效的根本原因至關(guān)重要。 它嘗試通過(guò)金屬層邊緣等位置的光子來(lái)定位故障點(diǎn)，解決了復(fù)雜的檢測(cè)難題。鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)

電路驗(yàn)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(jì)優(yōu)化提供依據(jù)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)

EMMI的本質(zhì)只是一臺(tái)光譜范圍廣，光子靈敏度高的顯微鏡。

但是為什么EMMI能夠應(yīng)用于IC的失效分析呢？

原因就在于集成電路在通電后會(huì)出現(xiàn)三種情況：1.載流子復(fù)合；2.熱載流子；3.絕緣層漏電。當(dāng)這三種情況發(fā)生時(shí)集成電路上就會(huì)產(chǎn)生微弱的熒光，這時(shí)EMMI就能捕獲這些微弱熒光，這就給了EMMI一個(gè)應(yīng)用的機(jī)會(huì)而在IC的失效分析中，我們給予失效點(diǎn)一個(gè)偏壓產(chǎn)生熒光，然后EMMI捕獲電流中產(chǎn)生的微弱熒光。原理上，不管IC是否存在缺陷，只要滿足其機(jī)理在EMMI下都能觀測(cè)到熒光 鎖相微光顯微鏡方案設(shè)計(jì)