EMMI(Emission Microscopy,微光显微镜)是一种基于微弱光发射成像原理的“微光显微镜”,广泛应用于集成电路失效分析。其本质在于:通过高灵敏度的InGaAs探测器,捕捉芯片在加电或工作状态下因缺陷、漏电或击穿等现象而产生的极其微弱的自发光信号。这些光信号通常位于近红外波段,功率极低,肉眼无法察觉,必须借助专门设备放大成像。相比传统的结构检测方法,EMMI无需破坏样品,也无需额外激发源,具备非接触、无损伤、定位等优势。其空间分辨率可达微米级,可用于闩锁效应、栅氧击穿、短路、漏电等问题的初步诊断,是构建失效分析闭环的重要手段之一。
微光显微镜支持多光谱成像,拓宽了研究维度。半导体失效分析微光显微镜运动

致晟光电的EMMI微光显微镜依托公司在微弱光信号处理领域技术,将半导体器件在通电状态下产生的极低强度光信号捕捉并成像。当器件内部存在PN结击穿、漏电通道、金属迁移等缺陷时,会释放特定波长的光子。致晟光电通过高灵敏度InGaAs探测器、低噪声光学系统与自研信号放大算法,实现了对纳瓦级光信号的高信噪比捕捉。该技术无需破坏样品,即可完成非接触式检测,尤其适合3D封装、先进制程芯片的缺陷定位。凭借南京理工大学科研力量支持,公司在探测灵敏度、数据处理速度、图像质量等方面,帮助客户更快完成失效分析与良率优化。实时成像微光显微镜对比晶体管短路时会产生异常光信号。

微光显微镜 EMMI(Emission Microscopy)是一种利用半导体器件在通电运行时产生的极微弱光辐射进行成像的失效分析技术。这些光辐射并非可见光,而是源于载流子在高电场或缺陷区复合时释放的光子,波长通常位于近红外区域。EMMI 系统通过高灵敏度的冷却型探测器(如 InGaAs 或 Si CCD)捕捉这些信号,并结合高倍率光学系统实现亚微米级的缺陷定位。与热成像类技术相比,EMMI 对于没有***温升但存在击穿、漏电或栅氧化层损伤的缺陷检测效果尤为突出,因为这些缺陷在光子发射特性上更容易被识别。这使得微光显微镜 EMMI 在先进工艺节点和低功耗器件的失效分析中扮演着不可替代的角色。
随后,通过去层处理逐步去除芯片中的金属布线层和介质层,配合扫描电子显微镜(SEM)的高分辨率成像以及光学显微镜的细节观察,进一步确认缺陷的具体形貌。这些缺陷可能表现为金属线路的腐蚀、氧化层的剥落或晶体管栅极的损伤。结合实验结果,分析人员能够追溯出导致失效的具体机理,例如电迁移效应、热载流子注入或工艺污染等。这样的“定位—验证—溯源”闭环过程,使PEM系统在半导体器件及集成电路的失效研究中展现了极高的实用价值,为工程师提供了可靠的分析手段。相较动辄上千万的进口设备,我们方案更亲民。

在不同类型的半导体产品中,EMMI(微光显微镜) 扮演着差异化却同样重要的角色。对于功率半导体,如 IGBT 模块,其工作时承受高电压、大电流,微小的缺陷极易引发过热甚至烧毁。EMMI 能够检测到因缺陷产生的异常光发射,帮助工程师排查出芯片内部的击穿点或接触不良区域,保障功率半导体在电力电子设备中的可靠运行。而在存储芯片领域,EMMI 可用于检测存储单元漏电等问题,确保数据存储的准确性与稳定性,维护整个存储系统的数据安全。捕捉的信号极其微弱,通常在纳瓦级(nW)甚至皮瓦级(pW),因此对系统的探测能力和信噪比要求极高;制冷微光显微镜与光学显微镜对比
微光显微镜适用于多种半导体材料与器件结构,应用之广。半导体失效分析微光显微镜运动
在半导体器件失效分析过程中,如何在极低光照条件下准确捕捉到缺陷信息,一直是工程师面临的难题。传统光学检测设备在低照度环境下往往会出现噪声高、成像模糊等问题,导致缺陷难以被有效识别。微光显微镜正是针对这一需求而研发的,它通过高灵敏度探测器与优化的光学系统设计,能够在极低照度下实现稳定而清晰的成像。对于芯片失效分析而言,电路内部的微小漏电点或材料缺陷往往会释放极为微弱的光信号,而微光显微镜可以将这些信号放大并呈现,从而帮助分析人员快速锁定潜在问题区域。借助该技术,不仅能够提高分析效率,还能减少重复检测和破坏性实验的需求,降低整体研发与维护成本。因此,微光显微镜在半导体失效分析中的应用价值,正在不断凸显,并逐渐成为实验室和生产线的必备检测工具。半导体失效分析微光显微镜运动