2025-07-17 05:23:16
對半導體研發工程師而言,排查的過程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產工藝制程損傷等潛在因素后,若仍未找到癥結,往往需要芯片原廠介入,通過剖片分析深入探究內核。
然而,受限于專業分析設備的缺乏,再加上芯片內部設計涉及機密,工程師難以深入了解其底層構造,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,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。 紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開封芯片失效點并區分其在封裝還是 Die 內部,利于評估芯片質量。實時成像微光顯微鏡圖像分析
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、存儲芯片的量產檢測中,微光顯微鏡通過對細微電缺陷的篩查,助力提升產品良率,降低批量報廢風險;而在功率器件、車規芯片的可靠性測試中,熱紅外顯微鏡對熱分布的監測,成為驗證產品穩定性的關鍵環節。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異常發熱,形成 “光 - 熱” 聯動的全維度分析,為企業提供更佳的故障診斷依據。工業檢測微光顯微鏡性價比支持自定義檢測參數,測試人員可根據特殊樣品特性調整設置,獲得較為準確的檢測結果。
得注意的是,兩種技術均支持對芯片進行正面檢測(從器件有源區一側觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據芯片結構、封裝形式靈活選擇檢測角度,確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(如微米級甚至納米級缺陷)。在實際失效分析流程中,PEM系統先通過EMMI與OBIRCH的協同掃描定位可疑區域,隨后結合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質層等)、掃描電子顯微鏡(SEM)的高分辨率成像以及光學顯微鏡的細節觀察,進一步界定缺陷的物理形態(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-驗證-溯源”的完整閉環,使得PEM系統在半導體器件與集成電路的失效分析領域得到了關鍵的應用。
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靜電放電破壞半導體器件時,微光顯微鏡偵測其光子可定位故障點,助分析原因程度。實時成像微光顯微鏡圖像分析
在微光顯微鏡(EMMI) 操作過程中,當對樣品施加合適的電壓時,其失效點會由于載流子加速散射或電子-空穴對復合效應而發射特定波長的光子。這些光子經過采集和圖像處理后,可以形成一張信號圖。隨后,取消施加在樣品上的電壓,在未供電的狀態下采集一張背景圖。再通過將信號圖與背景圖進行疊加處理,就可以精確地定位發光點的位置,實現對失效點的精確定位。進一步地,為了提升定位的準確性,可采用多種圖像處理技術進行優化。例如,通過濾波算法去除背景噪聲,增強信號圖的信噪比;利用邊緣檢測技術,突出顯示發光點的邊緣特征,從而提高定位精度。實時成像微光顯微鏡圖像分析
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