制冷微光顯微鏡分析

在微光顯微鏡（EMMI) 操作過程中，當對樣品施加合適的電壓時，其失效點會由于載流子加速散射或電子-空穴對復合效應而發射特定波長的光子。這些光子經過采集和圖像處理后，可以形成一張信號圖。隨后，取消施加在樣品上的電壓，在未供電的狀態下采集一張背景圖。再通過將信號圖與背景圖進行疊加處理，就可以精確地定位發光點的位置，實現對失效點的精確定位。進一步地，為了提升定位的準確性，可采用多種圖像處理技術進行優化。例如，通過濾波算法去除背景噪聲，增強信號圖的信噪比；利用邊緣檢測技術，突出顯示發光點的邊緣特征，從而提高定位精度。微光顯微鏡支持寬光譜探測模式，探測范圍從紫外延伸至近紅外，能滿足不同材料的光子檢測，適用范圍更廣。制冷微光顯微鏡分析

挑選適配自身的微光顯微鏡 EMMI，關鍵在于明確需求、考量性能與評估預算。先梳理應用場景，若聚焦半導體失效分析，需關注能否定位漏電結、閂鎖效應等缺陷產生的光子；性能層面，探測器是主要考察對象，像 -80℃制冷型 InGaAs 探測器，靈敏度高、波長檢測范圍廣（900 - 1700nm），能捕捉更微弱信號；物鏡分辨率也重要，高分辨率物鏡可清晰呈現微小失效點。操作便捷性也不容忽視，軟件界面友好、具備自動聚焦等功能，能提升工作效率。預算方面，進口設備價格高昂，國產設備性價比優勢凸顯，如部分國產品牌雖價格低 30% 以上，但性能與進口相當，還能提供及時售后。總之，綜合這些因素，多對比不同品牌、型號設備，才能選到契合自身的 EMMI 。無損微光顯微鏡選購指南配備的自動對焦系統，能快速鎖定檢測區域，減少人工操作時間，提高檢測效率。

柵氧化層缺陷顯微鏡發光技術定位的失效問題中，薄氧化層擊穿現象尤為關鍵。然而，當多晶硅與阱的摻雜類型一致時，擊穿并不必然伴隨著空間電荷區的形成。關于其發光機制的解釋如下：當電流密度達到足夠高的水平時，會在失效區域產生的電壓降。該電壓降進而引起顯微鏡光譜區內的場加速載流子散射發光現象。值得注意的是，部分發光點表現出不穩定性，會在一段時間后消失。這一現象可歸因于局部電流密度的升高導致擊穿區域熔化，進而擴大了擊穿區域，使得電流密度降低。

微光顯微鏡（EMMI）無法探測到亮點的情況:

一、不會產生亮點的故障有歐姆接觸（OhmicContact）金屬互聯短路（MetalInterconnectShort）表面反型層（SurfaceInversionLayer）硅導電通路（SiliconConductingPath）等。

二、亮點被遮蔽的情況有掩埋結（BuriedJunctions）及金屬下方的漏電點（LeakageSitesunderMetal）。此類情況可采用背面觀測模式（backsidemode），但該模式*能探測近紅外波段的發光，且需對樣品進行減薄及拋光處理等。 在超導芯片檢測中，可捕捉超導態向正常態轉變時的異常發光，助力超導器件的性能優化。

微光顯微鏡下可以產生亮點的缺陷，

如：1.漏電結(JunctionLeakage);2.接觸毛刺(Contactspiking);3.熱電子效應(Hotelectrons);4.閂鎖效應(Latch-Up);5.氧化層漏電(Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent));6.多晶硅晶須(Poly-siliconfilaments);7.襯底損傷(Substratedamage);8.物理損傷(Mechanicaldamage)等。

當然，部分情況下也會出現樣品本身的亮點，

如：1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse；等

出現亮點時應注意區分是否為這些情況下產生的亮點另外也會出現偵測不到亮點的情況，

如：1.歐姆接觸；2.金屬互聯短路；3.表面反型層；4.硅導電通路等。

若一些亮點被遮蔽的情況，即為BuriedJunctions及Leakagesitesundermetal，這種情況可以嘗試采用backside模式，但是只能探測近紅外波段的發光，且需要減薄及拋光處理。 靜電放電破壞半導體器件時，微光顯微鏡偵測其光子可定位故障點，助分析原因程度。制冷微光顯微鏡分析

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。制冷微光顯微鏡分析

致晟光電將熱紅外顯微鏡（Thermal EMMI）與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設備，在維護成本控制上展現出優勢。對于分開的兩臺設備，企業需配備專門人員分別學習兩套系統的維護知識，培訓內容涵蓋不同的機械結構、光學原理、軟件操作，還包括各自的故障診斷邏輯與校準流程，往往需要數月的系統培訓才能確保人員熟練操作，期間產生的培訓費用、時間成本居高不下。而使用一套集成設備只需一套維護體系，維護人員只需掌握一套系統的維護邏輯與操作規范，無需在兩套差異化的設備間切換學習，培訓周期可縮短近一半，大幅降低了培訓方面的人力與資金投入。
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