失效分析是指通过系统的检测、实验和分析手段,探究产品或器件在设计、生产、使用过程中出现故障、性能异常或失效的根本原因,进而提出改进措施以预防同类问题再次发生的技术过程。它是连接产品问题与解决方案的关键环节,**在于精细定位失效根源,而非*关注表面现象。在半导体行业,失效分析具有不可替代的应用价值,贯穿于芯片从研发到量产的全生命周期。
在研发阶段,针对原型芯片的失效问题(如逻辑错误、漏电、功耗过高等),通过微光显微镜、探针台等设备进行失效点定位,结合电路仿真、材料分析等手段,可追溯至设计缺陷(如布局不合理、时序错误)或工艺参数偏差,为芯片设计优化提供直接依据;在量产环节,当出现批量性失效时,失效分析能快速判断是光刻、蚀刻等制程工艺的稳定性问题,还是原材料(如晶圆、光刻胶)的质量波动,帮助生产线及时调整参数,降低报废率;在应用端,针对芯片在终端设备(如手机、汽车电子)中出现的可靠性失效(如高温环境下性能衰减、长期使用后的老化失效),通过环境模拟测试、失效机理分析,可推动芯片在封装设计、材料选择上的改进,提升产品在复杂工况下的稳定性。 我司团队改进算法等技术,整合出 EMMI 芯片漏电定位系统,价低且数据整理准、操作便,性价比高,居行业先头。工业检测微光显微镜探测器
随着器件尺寸的逐渐变小,MOS器件的沟道长度也逐渐变短。短沟道效应也愈发严重。短沟道效应会使得MOS管的漏结存在一个强电场,该电场会对载流子进行加速,同时赋予载流子一个动能,该载流子会造成中性的Si原子被极化,产生同样带有能量的电子与空穴对,这种电子与空穴被称为热载流子,反映在能带图中就是电位更高的电子和电位更低的空穴。一部分热载流子会在生成后立马复合,产生波长更短的荧光,另一部分在电场的作用下分离。电子进入栅氧层,影响阈值电压,空穴进入衬底,产生衬底电流。归因于短沟道效应能在MOS管的漏端能看到亮点,同样在反偏PN结处也能产生强场,也能观察到亮点。检测用微光显微镜哪家好其搭载的图像增强算法,能强化微弱光子信号,减少噪声干扰,使故障点成像更鲜明,便于识别。
芯片制造工艺复杂精密,从设计到量产的每一个环节都可能潜藏缺陷,而失效分析作为测试流程的重要一环,是拦截不合格产品、追溯问题根源的 “守门人”。微光显微镜凭借其高灵敏度的光子探测技术,能够捕捉到芯片内部因漏电、热失控等故障产生的微弱发光信号,定位微米级甚至纳米级的缺陷。这种检测能力,能帮助企业快速锁定问题所在 —— 无论是设计环节的逻辑漏洞,还是制造过程中的材料杂质、工艺偏差,都能被及时发现。这意味着企业可以针对性地优化生产工艺、改进设计方案,从而提升芯片良率。在当前芯片制造成本居高不下的背景下,良率的提升直接转化为生产成本的降低,让企业在价格竞争中占据更有利的位置。
光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能与微光显微镜(EMMI)技术常被集成于同一检测系统,合称为光发射显微镜(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。
二者在原理与应用上形成巧妙互补,能够协同应对集成电路中绝大多数失效模式,大幅提升失效分析的全面性与效率。OBIRCH技术的独特优势在于,即便失效点被金属层覆盖形成“热点”,其仍能通过光束照射引发的电阻变化特性实现精细检测——这恰好弥补了EMMI在金属遮挡区域光信号捕捉受限的不足。
微光显微镜能检测半导体器件微小缺陷和失效点,及时发现隐患,保障设备可靠运行、提升通信质量。
企业用户何如去采购适合自己的设备?
功能侧重的差异,让它们在芯片检测中各司其职。微光显微镜的 “专长” 是识别电致发光缺陷,对于逻辑芯片、存储芯片等高密度集成电路中常见的 PN 结漏电、栅氧击穿、互连缺陷等细微电性能问题,它能提供的位置信息,是芯片失效分析中定位 “电故障” 的工具。
例如,在 7nm 以下先进制程芯片的检测中,其高灵敏度可捕捉到单个晶体管异常产生的微弱信号,为工艺优化提供关键依据。
热红外显微镜则更关注 “热失控” 风险,在功率半导体、IGBT 等大功率器件的检测中表现突出。这类芯片工作时功耗较高,散热性能直接影响可靠性,短路、散热通道堵塞等问题会导致局部温度骤升,热红外显微镜能快速生成热分布图谱,直观呈现热点位置与温度梯度,帮助工程师判断散热设计缺陷或电路短路点。在汽车电子等对安全性要求极高的领域,这种对热异常的敏锐捕捉,是预防芯片失效引发安全事故的重要保障。
当金属层遮挡导致 OBIRCH 等无法侦测故障时,微光显微镜可进行补充检测。半导体失效分析微光显微镜对比
微光显微镜的便携款桌面级设计,方便在生产线现场快速检测,及时发现产品问题,减少不合格品流出。工业检测微光显微镜探测器
致晟光电作为专注于微光显微镜与热红外显微镜应用的技术团队,设备在微小目标定位、热分布成像等场景中具备高分辨率优势,可广泛应用于芯片、PCB板、显示屏等消费电子元器件的检测环节,为您提供客观的物理位置或热分布定位数据。
为让您更直观了解设备的定位精度与适用性,我们诚挚邀请贵单位参与样品测试合作:若您有需要进行微光定位(如细微结构位置标记、表面瑕疵定位)或热红外定位(如元器件发热点分布、温度梯度成像)的样品,可邮寄至我方实验室。我们将提供专业检测服务,输出包含图像、坐标、数值等在内的定位数据报告(注:报告呈现客观检测结果,不做定性或定量结论判断)。测试过程中,我们会根据您的需求调整检测参数,确保定位数据贴合实际应用场景。若您对设备的定位效果认可,可进一步洽谈设备采购或长期检测服务合作。 工业检测微光显微镜探测器
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