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非制冷微光顯微鏡工作原理

來源: 發布時間:2025-07-17

在半導體芯片漏電檢測中,微光顯微鏡為工程師快速鎖定問題位置提供了關鍵支撐。當芯片施加工作偏壓時,設備即刻啟動檢測模式 —— 此時漏電區域因焦耳熱效應會釋放微弱的紅外輻射,即便輻射功率為 1 微瓦,高靈敏度探測器也能捕捉到這一極微弱信號。這種檢測方式的在于,通過熱成像技術將漏電點的紅外輻射轉化為可視化熱圖,再與電路版圖進行疊加分析,可實現漏電點的微米級精確定位。相較于傳統檢測手段,微光設備無需拆解芯片即可完成非接觸式檢測,既避免了對芯片的二次損傷,又能在不干擾正常電路工作的前提下,捕捉到漏電區域的細微熱信號。通過與光譜儀聯用,可分析光子的光譜信息,為判斷缺陷類型提供更多依據,增強分析的全面性。非制冷微光顯微鏡工作原理

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致晟光電作為蘇州本土的光電檢測設備研發制造企業,其本地化服務目前以國內市場為主要覆蓋區域 。尤其在華東地區,依托總部蘇州的地理優勢,對上海、江蘇、浙江等周邊省市實現高效服務。無論是設備的安裝調試,還是售后的故障維修、技術咨詢,都能在短時間內響應,例如在蘇州本地,接到客戶需求后,普遍可在數小時內安排技術人員上門服務。在全國范圍內,致晟光電已通過建立銷售服務網點、與當地經銷商合作等方式,保障本地化服務的覆蓋。
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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,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、使用環境(溫度、濕度、電壓)等。確認失效是否可復現,區分設計缺陷、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)復現失效,記錄關鍵參數(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,縮小失效區域(如特定功能模塊)。

芯片制造工藝復雜精密,從設計到量產的每一個環節都可能潛藏缺陷,而失效分析作為測試流程的重要一環,是攔截不合格產品、追溯問題根源的 “守門人”。微光顯微鏡憑借其高靈敏度的光子探測技術,能夠捕捉到芯片內部因漏電、熱失控等故障產生的微弱發光信號,定位微米級甚至納米級的缺陷。這種檢測能力,能幫助企業快速鎖定問題所在 —— 無論是設計環節的邏輯漏洞,還是制造過程中的材料雜質、工藝偏差,都能被及時發現。這意味著企業可以針對性地優化生產工藝、改進設計方案,從而提升芯片良率。在當前芯片制造成本居高不下的背景下,良率的提升直接轉化為生產成本的降低,讓企業在價格競爭中占據更有利的位置。針對光器件,能定位光波導中因損耗產生的發光點,為優化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關鍵數據。

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漏電是芯片另一種常見的失效模式,其誘因復雜多樣,既可能源于晶體管長期工作后的老化衰減,也可能由氧化層存在裂紋等缺陷引發。

與短路類似,芯片內部發生漏電時,漏電路徑中會伴隨微弱的光發射現象——這種光信號的強度往往遠低于短路產生的光輻射,對檢測設備的靈敏度提出了極高要求。EMMI憑借其的微光探測能力,能夠捕捉到漏電產生的極微弱光信號。通過對芯片進行全域掃描,可將漏電區域以可視化圖像的形式清晰呈現,使工程師能直觀識別漏電位置與分布特征。


其內置的圖像分析軟件,可測量亮點尺寸與亮度,為量化評估缺陷嚴重程度提供數據。自銷微光顯微鏡圖像分析

漏電結和接觸毛刺會產生亮點,這些亮點產生的光子能被微光顯微鏡捕捉到。非制冷微光顯微鏡工作原理

在半導體芯片的精密檢測領域,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原理與應用優勢,在芯片質量管控與失效分析中發揮著不可替代的作用。二者雖同服務于芯片檢測,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。


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