hamamatsu滨松Dual PHEMOS®-X 微光显微镜C16506-01
hamamatsu滨松Dual‑PHEMOS‑X C16506‑01 是滨松旗舰型双面半导体故障定位微光显微镜（EMMI），专门面向3D 堆叠芯片、厚金属不透光器件；支持正面、背面双通道光学失效分析，无需拆装样品，属于先进芯片实验室故障诊断**整机系统。
核心检测原理：设备给芯片通电偏置，采集器件漏电、击穿缺陷产生的微弱发光信号（EMMI 微光）、缺陷发热信号；同时可搭载IR‑OBIRCH 激光诱导电阻变化、TD 热力学成像模块，从芯片正反面成像，精准定位短路、漏电、ESD 损伤等隐蔽故障点位。
TD Imaging 技术详解：
TD Imaging 是滨松于 2025 年 5 月正式推出的一项可选配新型检测模块，专为 PHEMOS®-X 系列微光显微镜设计，特别适合生成式 AI 芯片等具有更小、更复杂 3D 结构的*先进半导体器件的失效分析。
其核心技术优势包括：
**激光扫描技术：S/N 提升 38 倍，在发热解析领域保持技术**
*优波长选择：670 nm 光源在铜、铝等金属表面上 S/N 比 1300 nm 光源提升 4 倍
高灵敏度：灵活的扫描速度、尺寸和集成性，90 秒即可完成数据采集，S/N 优于传统 LIT（Lock-in Thermography）
与 LIT 协同工作流：先用 LIT 技术进行广范围信号检测，再用 TD Imaging 将信号缩小至 2 μm 精度进行 pinpoint 定位，可显著提升 PFA（物理失效分析）的解析精度和效率
hamamatsu滨松Dual PHEMOS®-X 微光显微镜C16506-01主要应用领域：
3D NAND 失效分析：对 3D 堆叠结构的非透明器件进行双面光学失效分析
FinFET / GAA 器件分析：对先进 FinFET 和 GAA（Gate-All-Around）晶体管结构进行缺陷定位
生成式 AI 芯片分析：对具有复杂 3D 结构的 AI 芯片进行高精度失效分析
逻辑半导体缺陷定位：结合 TD Imaging 技术，精准定位逻辑半导体内部金属布线层下的缺陷
晶圆级 / 芯片级分析：支持在晶圆和芯片两种状态下进行失效分析
功率器件分析：对功率半导体器件进行失效分析
hamamatsu滨松Dual PHEMOS®-X 微光显微镜C16506-01系统构成：
Dual PHEMOS-X 系统由以下部分组成：
主机：型号 C16506-01，内置高灵敏度光学系统和成像模块
系统机架：包含控制系统、光源和信号处理单元
探针台机架：搭载半自动探针台 MPd-1000X（C16688-01）
TD Imaging 模块（可选）：热动态成像检测模块，需额外选配
hamamatsu滨松Dual PHEMOS®-X 微光显微镜C16506-01主要产品特点：
1. 双面一体化分析，无需转移样品
芯片正面观测、硅基底背面观测可快速切换，**解决上层金属布线遮挡、3D 堆叠芯片缺陷从正面无法观测的难题，大幅提升先进器件失效检出率。
2. 多检测技术集成平台
同一台设备可搭载：微光 EMMI、OBIRCH 激光扫描、TD 热力学发热成像三种主流失效定位手段；可外接芯片测试机，开展动态通电时序故障分析。
3. 高精度大行程载物台
*高适配 300mm 整片晶圆，支持晶圆 Mapping 全域扫描成像，自动缺陷坐标定位。
4. 近红外高灵敏探测
InGaAs 红外相机，对硅衬底背面透射的长波微弱漏电发光具备超高灵敏度，适配低电压先进制程芯片。
5. 多机协同控制系统
上光路 PC、下光路 PC、探针台控制器通过 LAN 组网同步联动，自动化流程运行。
专为先进器件设计的高精度载物台
光学载物台的工作范围
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X
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Y
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Z
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顶部
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40 mm
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40 mm
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80 毫米
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底部
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60 mm
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60 mm
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20 mm
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* 由于使用了探针台，加上样品台或 NanoLens 安装的干涉，工作范围可能窄于这些值。
样品载物台（半自动探针台 MPd-1000X C16688-01）
主要功能
• XY 载物台控制
• Z、Theta 控制
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X
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300 mm
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Y
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300 mm
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Z
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22.5 mm
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θ
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+/- 5°
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• 晶圆映射功能
• 对齐功能
基本显示功能
叠加显示/对比度增强功能
Dual PHEMOS-X 将微光图像叠加在高分辨率图案图像上，以快速定位缺陷点。
对比度增强功能使图像更清晰、更细腻。
显示功能
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注释：评论、箭头和其他指示符可以显示在图像上所需的任何位置。
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刻度显示：可以在图像上分段显示刻度宽度。
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网格显示：可以在图像上显示垂直和水平网格线。
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缩略图显示：图像可以缩略图的形式进行存储和调用。可以显示载物台坐标等图像信息。
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拆分屏幕显示：可以在 6 窗口屏幕中一次显示图案图像、微光图像、叠加图像和参考图像。
TD Imaging
TD Imaging （可选）是一项适用于识别逻辑半导体等复杂结构半导体中缺陷的新技术。它可以通过内部金属半导体精准定位缺陷。
详细参数
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尺寸/重量
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主机：1900 mm (W) × 2200 mm (H) × 1350 mm (D)，约 2335 kg
系统机架：1060 mm (W) × 1841.5 mm (H) × 715 mm (D)，约 370 kg
探针台机架：800 mm (W) × 1800 mm (H) × 650 mm (D)，约 360 kg
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线路电压
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单相交流 200 V 至 240 V 50 Hz/60 Hz
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用电功耗
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约 3300 VA（系统机架）/约 4400 VA（探针台机架）
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真空度
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-40 kPa 至 -80 kPa
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压缩空气
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0.5 MPa ～ 0.7 MPa
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*1 包括调节器