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。
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。检测用微光显微镜运动

得注意的是,两种技术均支持对芯片进行正面检测(从器件有源区一侧观测)与背面检测(透过硅衬底观测),可根据芯片结构、封装形式灵活选择检测角度,确保在大范围扫描中快速锁定微小失效点(如微米级甚至纳米级缺陷)。在实际失效分析流程中,PEM系统先通过EMMI与OBIRCH的协同扫描定位可疑区域,随后结合去层处理(逐层去除芯片的金属布线层、介质层等)、扫描电子显微镜(SEM)的高分辨率成像以及光学显微镜的细节观察,进一步界定缺陷的物理形态(如金属线腐蚀、氧化层剥落、晶体管栅极破损等),终追溯失效机理(如电迁移、热载流子注入、工艺污染等)并完成根因分析。这种“定位-验证-溯源”的完整闭环,使得PEM系统在半导体器件与集成电路的失效分析领域得到了关键的应用。无损微光显微镜用途热电子与晶格相互作用及闩锁效应发生时也会产生光子,在显微镜下呈现亮点。

半导体企业购入微光显微镜设备,是提升自身竞争力的关键举措,原因在于芯片测试需要找到问题点 —— 失效分析。失效分析能定位芯片设计缺陷、制造瑕疵或可靠性问题,直接决定产品良率与市场口碑。微光显微镜凭借高灵敏度的光子探测能力,可捕捉芯片内部微弱发光信号,高效识别漏电、热失控等隐性故障,为优化生产工艺、提升芯片性能提供关键数据支撑。在激烈的市场竞争中,快速完成失效分析意味着缩短研发周期、降低返工成本,同时通过提升产品可靠性巩固客户信任,这正是半导体企业在技术迭代与市场争夺中保持优势的逻辑。
定位短路故障点短路是造成芯片失效的关键诱因之一。
当芯片内部电路发生短路时,短路区域会形成异常电流通路,引发局部温度骤升,并伴随特定波长的光发射现象。EMMI(微光显微镜)凭借其超高灵敏度,能够捕捉这些由短路产生的微弱光信号,再通过对光信号的强度分布、空间位置等特征进行综合分析,可实现对短路故障点的精确定位。
以一款高性能微处理器芯片为例,其在测试中出现不明原因的功耗激增问题,技术人员初步判断为内部电路存在短路隐患。通过EMMI对芯片进行全域扫描检测,在极短时间内便在芯片的某一特定功能模块区域发现了光发射信号。结合该芯片的电路设计图纸和版图信息进行深入分析,终锁定故障点为两条相邻的铝金属布线之间因绝缘层破损而发生的短路。这一定位为后续的故障修复和工艺改进提供了直接依据。 半导体失效分析中,微光显微镜可侦测失效器件光子,定位如 P-N 接面漏电等故障点,助力改进工艺、提升质量。

通过对这些微光信号的成像与定位,它能直接“锁定”电性能缺陷的物理位置,如同在黑夜中捕捉萤火虫的微光,实现微米级的定位。而热红外显微镜则是“温度的解读师”,依托红外热成像技术,它检测的是芯片工作时因能量损耗产生的温度差异。电流通过芯片时的电阻损耗、电路短路时的异常功耗,都会转化为局部温度的细微升高,这些热量以红外辐射的形式散发,被热红外显微镜捕捉并转化为热分布图。通过分析温度异常区域,它能间接推断电路中的故障点,尤其擅长发现与能量损耗相关的问题。通过调节探测灵敏度,它能适配不同漏电流大小的检测需求,灵活应对多样的检测场景。国内微光显微镜价格走势
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。检测用微光显微镜运动
挑选适配自身的微光显微镜 EMMI,关键在于明确需求、考量性能与评估预算。先梳理应用场景,若聚焦半导体失效分析,需关注能否定位漏电结、闩锁效应等缺陷产生的光子;性能层面,探测器是主要考察对象,像 -80℃制冷型 InGaAs 探测器,灵敏度高、波长检测范围广(900 - 1700nm),能捕捉更微弱信号;物镜分辨率也重要,高分辨率物镜可清晰呈现微小失效点。操作便捷性也不容忽视,软件界面友好、具备自动聚焦等功能,能提升工作效率。预算方面,进口设备价格高昂,国产设备性价比优势凸显,如部分国产品牌虽价格低 30% 以上,但性能与进口相当,还能提供及时售后。总之,综合这些因素,多对比不同品牌、型号设备,才能选到契合自身的 EMMI 。检测用微光显微镜运动
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