微光显微镜(EMMI) 发布时间:2015-08-07 10:01:01
一、设备型号
金鉴EMMI定位系统。
二、原理
微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是利用高增益相机/探测器来检测由某些半导体器件缺陷/失效发出的微量光子的一种设备。
当对样品施加适当电压时,其失效点会因加速载流子散射或电子-空穴对的复合而释放特定波长的光子。这些光子经过收集和图像处理后,就可以得到一张信号图。撤去对样品施加的电压后,再收集一张背景图,把信号图和背景图叠加之后,就可以定位发光点的位置,从而实现对失效点的定位。
InGaAs EMMI和传统EMMI具有相同的原理和功能。两种探测光子的传感器都是由电子-空穴复合和热载流子触发的。它们的不同之处在于InGaAs具有更高的灵敏度,并且可以检测更长的波长范围900-1700 nm(相对于 350-1100 nm 的传统EMMI),这与 IR(红外)的光谱波长相同。
三、仪器特点
(1)InGaAs采集相机,在近红外区域具备高灵敏度;
(2)分辨率高;
(3)多倍率图像采集:5X~100X,20X镜头一个像素点约1微米;
(4)最低-60°C电制冷降低暗电流带来的信噪;
(5)电制冷/空气冷却自由转换。
四、应用范围
(1)LED故障分析;
(2)太阳能电池评估;
(3)半导体失效分析;
(4)EL/PL图像采集;
(5)光通信设备分析。
侦测到亮点的情况:
会激发光子的缺陷:P-N接面漏电或崩溃、因开路或短路而误动作的电晶体、闩锁效应、闸极氧化层漏电、细丝残留的多晶硅、硅基底的损害、烧毁的元件假缺陷(正常操作即会激发光子)。
假缺陷(正常操作即会激发光子):浮接状态的闸极、饱和区操作中的BJT或MOSFET、顺向偏压的二极体。
侦测不到光子的情形:
光激发位置被上方层次挡到、欧姆接触、埋入式的接面、大面积金属线底下的漏电位置、电阻性短路或桥接、金属连接短路(有时仍会被EMMI侦测到)、表面导通路径、硅导通路径、漏电过小(<0.1uA)。
五、案例分析
(1)客户送样漏电倒装LED芯片,通过InGaAs EMMI测试在芯片正极电极位置检测到异常点。
(2)客户送样短路倒装LED芯片,通过InGaAs EMMI测试在芯片位置可检测到异常点,并观察到击穿形貌。
(3)客户送样漏电垂直LED芯片,通过InGaAs EMMI测试在芯片位置可检测到异常点。
(4)客户送样硅基芯片,通过InGaAs EMMI测试在芯片位置可检测到异常点。
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