微光顯微鏡(EMMI) 發布時間:2015-08-07 10:01:01
一、設備型號
金鑒EMMI定位系統。
二、原理
微光顯微鏡(Emission Microscope, EMMI)是利用高增益相機/探測器來檢測由某些半導體器件缺陷/失效發出的微量光子的一種設備。
當對樣品施加適當電壓時,其失效點會因加速載流子散射或電子-空穴對的復合而釋放特定波長的光子。這些光子經過收集和圖像處理后,就可以得到一張信號圖。撤去對樣品施加的電壓后,再收集一張背景圖,把信號圖和背景圖疊加之后,就可以定位發光點的位置,從而實現對失效點的定位。
InGaAs EMMI和傳統EMMI具有相同的原理和功能。兩種探測光子的傳感器都是由電子-空穴復合和熱載流子觸發的。它們的不同之處在于InGaAs具有更高的靈敏度,并且可以檢測更長的波長范圍900-1700 nm(相對于 350-1100 nm 的傳統EMMI),這與 IR(紅外)的光譜波長相同。
三、儀器特點
(1)InGaAs采集相機,在近紅外區域具備高靈敏度;
(2)分辨率高;
(3)多倍率圖像采集:5X~100X,20X鏡頭一個像素點約1微米;
(4)最低-60°C電制冷降低暗電流帶來的信噪;
(5)電制冷/空氣冷卻自由轉換。
四、應用范圍
(1)LED故障分析;
(2)太陽能電池評估;
(3)半導體失效分析;
(4)EL/PL圖像采集;
(5)光通信設備分析。
偵測到亮點的情況:
會激發光子的缺陷:P-N接面漏電或崩潰、因開路或短路而誤動作的電晶體、閂鎖效應、閘極氧化層漏電、細絲殘留的多晶硅、硅基底的損害、燒毀的元件假缺陷(正常操作即會激發光子)。
假缺陷(正常操作即會激發光子):浮接狀態的閘極、飽和區操作中的BJT或MOSFET、順向偏壓的二極體。
偵測不到光子的情形:
光激發位置被上方層次擋到、歐姆接觸、埋入式的接面、大面積金屬線底下的漏電位置、電阻性短路或橋接、金屬連接短路(有時仍會被EMMI偵測到)、表面導通路徑、硅導通路徑、漏電過小(<0.1uA)。
五、案例分析
(1)客戶送樣漏電倒裝LED芯片,通過InGaAs EMMI測試在芯片正極電極位置檢測到異常點。
(2)客戶送樣短路倒裝LED芯片,通過InGaAs EMMI測試在芯片位置可檢測到異常點,并觀察到擊穿形貌。
(3)客戶送樣漏電垂直LED芯片,通過InGaAs EMMI測試在芯片位置可檢測到異常點。
(4)客戶送樣硅基芯片,通過InGaAs EMMI測試在芯片位置可檢測到異常點。
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