Thermal和EMMI是半导体失效分析中常用的两种定位技术,主要区别在于信号来源和应用场景不同。Thermal(热红外显微镜)通过红外成像捕捉芯片局部发热区域,适用于分析短路、功耗异常等因电流集中引发温升的失效现象,响应快、直观性强。而EMMI(微光显微镜)则依赖芯片在失效状态下产生的微弱自发光信号进行定位,尤其适用于分析ESD击穿、漏电等低功耗器件中的电性缺陷。相较之下,Thermal更适合热量明显的故障场景,而EMMI则在热信号不明显但存在异常电性行为时更具优势。实际分析中,两者常被集成使用,相辅相成,以实现失效点定位和问题判断。对高密度集成电路,微光显微镜能有效突破可视化瓶颈。微光显微镜用户体验

尽管名称相似,微光显微镜 EMMI 与 Thermal EMMI 在探测机理和适用范围上各有侧重。Thermal EMMI 捕捉的是器件发热产生的红外辐射信号,而 EMMI 关注的是缺陷处的光子发射,这些光信号可能在温升尚未***之前就已经出现。因此,在一些早期击穿或亚稳态缺陷分析中,EMMI 能够提供比 Thermal EMMI 更早、更直接的失效指示。实际应用中,工程师常将两者结合使用:先用 EMMI 进行光发射定位,再用 Thermal EMMI 检测其对应的热分布,以交叉验证缺陷性质。这种“光+热”双重验证的方法,不仅提高了分析的准确性,也大幅缩短了故障定位的时间。实时成像微光显微镜设备厂家微光显微镜可在极低照度下实现高灵敏成像,适用于半导体失效分析。

在研发阶段,当原型芯片出现逻辑错误、漏电或功耗异常等问题时,工程师可以利用微光显微镜、探针台等高精度设备对失效点进行精确定位,并结合电路仿真、材料分析等方法,追溯至可能存在的设计缺陷,如布局不合理、时序偏差,或工艺参数异常,从而为芯片优化提供科学依据。
在量产环节,如果出现批量性失效,失效分析能够快速判断问题源自光刻、蚀刻等工艺环节的稳定性不足,还是原材料如晶圆或光刻胶的质量波动,并据此指导生产线参数调整,降低报废率,提高整体良率。在应用阶段,对于芯片在终端设备如手机、汽车电子中出现的可靠性问题,结合环境模拟测试与失效机理分析,可以指导封装设计优化、材料选择改进,提升芯片在高温或长期使用等复杂工况下的性能稳定性。通过研发、量产到应用的全链条分析,失效分析不仅能够发现潜在问题,还能够推动芯片设计改进、工艺优化和产品可靠性提升,为半导体企业在各个环节提供了***的技术支持和保障,确保产品在实际应用中表现可靠,降低风险并提升市场竞争力。
对于半导体研发工程师而言,排查失效问题往往是一场步步受阻的过程。在逐一排除外围电路异常、生产工艺缺陷等潜在因素后,若仍无法定位问题根源,往往需要依赖芯片原厂介入,借助剖片分析手段深入探查芯片内核。然而现实中,由于缺乏专业的失效分析设备,再加之芯片内部设计牵涉大量专有与保密信息,工程师很难真正理解其底层构造。这种信息不对称,使得他们在面对原厂出具的分析报告时,往往陷入“被动接受”的困境——既难以验证报告中具体结论的准确性,也难以基于自身判断提出更具针对性的质疑或补充分析路径。微光显微镜可结合红外探测,实现跨波段复合检测。

侦测不到亮点之情况不会出现亮点之故障:1.亮点位置被挡到或遮蔽的情形(埋入式的接面及大面积金属线底下的漏电位置);2.欧姆接触;3.金属互联短路;4.表面反型层;5.硅导电通路等。
亮点被遮蔽之情况:埋入式的接面及大面积金属线底下的漏电位置,这种情况可采用Backside模式,但是只能探测近红外波段的发光,且需要减薄及抛光处理。
测试范围:故障点定位、寻找近红外波段发光点测试内容:1.P-N接面漏电;P-N接面崩溃2.饱和区晶体管的热电子3.氧化层漏电流产生的光子激发4.Latchup、GateOxideDefect、JunctionLeakage、HotCarriersEffect、ESD等问题 微光显微镜的应用覆盖汽车电子、功率器件等多个领域。直销微光显微镜备件
借助微光显微镜,研发团队能快速实现缺陷闭环验证。微光显微镜用户体验
Thermal(热分析/热成像)指的是通过红外热成像(如ThermalEMMI或热红外显微镜)等方式,检测芯片发热异常的位置。通常利用的是芯片在工作时因电流泄漏或短路而产生的局部温升。常用于分析如:漏电、短路、功耗异常等问题。EMMI(光发射显微成像EmissionMicroscopy)是利用芯片在失效时(如PN结击穿、漏电)会产生微弱的光发射现象(多为近红外光),通过光电探测器捕捉这类自发光信号来确定失效点。更敏感于电性失效,如ESD击穿、闩锁等。微光显微镜用户体验