在微光显微镜 (EMMI)的检测中,近红外波段(NIR)尤为重要。与可见光相比,近红外光的穿透能力更强,可穿透硅基芯片的钝化层与部分结构层,实现对深层缺陷的检测。这使得 “近红外微光显微镜” 成为分析功率器件、背面发光芯片的重要工具。苏州致晟光电科技有限公司自主开发的近红外系统能够在900~1700nm波段内实现高灵敏度检测,极大拓宽了半导体行业应用范围,尤其适用于先进封装、3D IC及功率模块等复杂结构的失效分析,为电子半导体行业作出贡献。微光显微镜具备非破坏性检测特性,减少样品损耗。国产微光显微镜与光学显微镜对比

从科普层面进一步了解微光显微镜,它的全称是 Emission Microscopy,简称 Emmi,是半导体和电子行业里不可或缺的失效分析工具。很多人可能会疑惑,为什么一定要用它来检测电子器件?这就要说到它独特的工作原理了。当电子器件正常工作时,内部的电流和载流子运动是有序的,但一旦出现失效,比如金属互联线有微小的破损导致漏电,或者芯片制造过程中留下的杂质引发局部异常,就会打破这种有序状态。在这些失效区域,载流子会发生非辐射复合或辐射复合,其中辐射复合就会产生微弱的光信号,这些光信号的波长通常在可见光到近红外波段,强度非常低,可能只有几个光子到几百个光子的水平,普通的检测设备根本无法捕捉。锁相微光显微镜方案设计Thermal EMMI 通过检测半导体缺陷处的热致光子发射,定位芯片内部隐性电失效点。

失效分析是一种系统性技术流程,通过多种检测手段、实验验证以及深入分析,探究产品或器件在设计、制造和使用各阶段出现故障、性能异常或失效的根本原因。与单纯发现问题不同,失效分析更强调精确定位失效源头,追踪导致异常的具体因素,从而为改进设计、优化工艺或调整使用条件提供科学依据。尤其在半导体行业,芯片结构复杂、功能高度集成,任何微小的缺陷或工艺波动都可能引发性能异常或失效,因此失效分析在研发、量产和终端应用的各个环节都发挥着不可替代的作用。在研发阶段,它可以帮助工程师识别原型芯片设计缺陷或工艺偏差;在量产阶段,则用于排查批量性失效的来源,优化生产流程;在应用阶段,失效分析还能够解析环境应力或长期使用条件对芯片可靠性的影响,从而指导封装、材料及系统设计的改进。通过这一贯穿全生命周期的分析过程,半导体企业能够更有效地提升产品质量、保障性能稳定性,并降低潜在风险,实现研发与生产的闭环优化。
微光显微镜的检测过程一般包括:样品通电、光信号捕捉、图像分析三个主要步骤。首先,将被测芯片在正常或失效状态下通电运行;随后,EMMI系统通过高灵敏度CCD或InGaAs相机捕捉芯片表面或内部发出的光子信号其次再将软件系统将光信号转化为图像,直观显示光点强度与位置。通过对比不同工作条件下的发光分布,工程师可以判断电气异常的根源,从而对故障位置做出高精度判断。这种流程不仅快速,而且可实现多次重复检测,确保结果可靠。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。

微光显微镜(Emission Microscopy, EMMI)是一种基于电致发光原理的失效分析技术。当芯片通电后,如果存在漏电、PN结击穿或闩锁效应等问题,会在缺陷区域产生极微弱的光信号。通过高灵敏度探测器(如 InGaAs 相机),这些信号被捕获并放大,形成可视化图像。每一个亮点,都是一个潜在的电性异常。EMMI 的优势在于其高灵敏度、非接触、实时性强,可帮助工程师在无损条件下快速锁定失效点,是IC、CMOS、功率芯片等领域**常用的基础检测手段。微光显微镜助力排查复杂电路。半导体微光显微镜工作原理
凭借高增益相机,微光显微镜可敏锐检测半导体因缺陷释放的特定波长光子。国产微光显微镜与光学显微镜对比
在半导体产业加速国产化的浪潮中,致晟光电始终锚定半导体失效分析这一**领域,以技术创新突破进口设备垄断,为国内半导体企业提供高性价比、高适配性的检测解决方案。不同于通用型检测设备,致晟光电的产品研发完全围绕半导体器件的特性展开 —— 针对半导体芯片尺寸微小、缺陷信号微弱、检测环境严苛的特点,其光发射显微镜整合了高性能 InGaAs 近红外探测器、精密显微光学系统与先进信号处理算法,可在芯片通电运行状态下,精细捕捉异常电流产生的微弱热辐射,高效定位从裸芯片到封装器件的各类电学缺陷。国产微光显微镜与光学显微镜对比