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為不同半導(dǎo)體工藝節(jié)點選擇Infratec設(shè)備，關(guān)鍵在于匹配缺陷的物理尺度、熱信號強(qiáng)度以及分析的深度要求。下面這個表格匯總了針對不同工藝節(jié)點的核心考量與推薦型號，你可以快速了解其對應(yīng)關(guān)系。
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工藝節(jié)點范圍? |
核心挑戰(zhàn)與缺陷類型? |
推薦Infratec型號/技術(shù)? |
關(guān)鍵技術(shù)原理與選型依據(jù)? |
典型應(yīng)用場景? |
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≥28nm 成熟制程? |
缺陷尺寸相對較大，熱信號較強(qiáng)。 |
VarioCAM® hr 系列? |
高性價比的非制冷紅外熱像儀，熱靈敏度可達(dá)0.035℃。足以檢測由焊接空洞、導(dǎo)線斷裂等引起的明顯熱點。 |
IC封裝層級的質(zhì)量控制、PCB板級故障定位、功率器件散熱分析。 |
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28nm - 5nm 先進(jìn)制程? |
納米級缺陷（如柵極漏電）、微弱的熱信號。 |
ImageIR 系列 (鎖相熱成像 LIT)? |
采用鎖相熱成像技術(shù)，通過周期性激勵和相敏檢測，從強(qiáng)噪聲中提取微弱的熱信號，靈敏度可達(dá)0.001℃級。 |
精準(zhǔn)定位芯片內(nèi)部納米級的短路、漏電點，以及3D堆疊芯片的層間熱阻分析。 |
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≤5nm 尖端制程 (如3nm, 2nm)及第三代半導(dǎo)體? |
原子級缺陷，極其微弱的熱/光發(fā)射信號。 |
高端熱成像顯微鏡 (如ImageIR 9500) 結(jié)合 Thermal EMMI 技術(shù)? |
集成了高靈敏度制冷型探測器（如MCT），結(jié)合光發(fā)射顯微鏡和熱發(fā)射顯微鏡，可同時捕捉缺陷點的微光發(fā)射和熱信號，實現(xiàn)超高精度定位。 |
第三代半導(dǎo)體（GaN, SiC）器件的材料缺陷分析、FinFET/GAA晶體管架構(gòu)的失效分析、超低電壓下的泄漏電流檢測。 |
※ 關(guān)鍵選型因素深度解析
在實際選型時，除了工藝節(jié)點，還需綜合評估以下幾方面：
1. 熱靈敏度與信噪比
工藝節(jié)點越先進(jìn)，晶體管的工作電壓越低，泄漏電流等產(chǎn)生的熱信號越微弱。鎖相熱成像技術(shù)能通過相位敏感檢測有效抑制背景噪聲，是檢測亞微米級缺陷的關(guān)鍵。對于5nm及以下節(jié)點，必須選擇配備高性能制冷型探測器和鎖相放大功能的系統(tǒng)。
2. 空間分辨率與放大光學(xué)
需要確保熱像儀的空間分辨率足以分辨單個晶體管或微小缺陷的熱點。對于納米級結(jié)構(gòu)，Infratec的高端型號會配備高數(shù)值孔徑的顯微紅外物鏡，有些還支持微掃模式，可將有效像素提升至2560x1440級別，以滿足高分辨率成像需求。
3. 分析功能與深度剖析能力
? 動態(tài)分析：高幀頻的紅外熱像儀能夠捕捉芯片在啟動、運行不同任務(wù)時納秒級的熱變化過程，對于分析動態(tài)功耗和瞬時熱點至關(guān)重要。
? 深度分析：鎖相熱成像的另一個強(qiáng)大功能是深度剖析。通過調(diào)節(jié)激勵信號的頻率，低頻熱波可以穿透到芯片更深層，從而對3D堆疊封裝的不同芯片層或晶圓的亞表面缺陷進(jìn)行分層掃描和定位。
4. 樣品適配性與無損要求
確認(rèn)設(shè)備是否支持你所需檢測的樣品尺寸和封裝形式。Infratec的熱成像系統(tǒng)通常具備非接觸、無損檢測的優(yōu)勢，這在整個失效分析流程中非常重要，能夠在進(jìn)行物理剖片前快速鎖定故障區(qū)域。
※ 總結(jié)與建議
選擇Infratec設(shè)備時，工藝節(jié)點是最重要的初始判斷依據(jù)，但最終決策應(yīng)基于你對缺陷檢測靈敏度、空間分辨率、分析深度以及特定應(yīng)用場景的綜合需求。
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