热点定位“神器”- EMMI

在半导体故障失效分析的过程中，光发射显微镜（EMMI）是一种关键的故障点定位工具。这种设备通过检测电子-空穴复合和热载流子释放的光子，帮助识别半导体元件中的缺陷。传统的EMMI设备使用冷却式电荷耦合元件（C-CCD）传感器，能够探测400nm至1100nm波长的光子，覆盖了可见光和部分红外光的光谱。

InGaAs EMMI设备则在这一基础上进行了改进，具有更高的灵敏度，并能探测更宽的波长范围（900nm至1700nm），这使得它能够更有效地捕捉到红外光。当半导体元件在电压作用下产生电子-空穴对或热载流子时，这些过程会以光子的形式释放能量，EMMI设备便能捕捉到这些光子，从而定位故障点，通常称为“热点”或“亮点”。这种方法对于识别如接面漏电、氧化层崩溃、静电放电破坏、闩锁效应等多种故障模式至关重要。

仪器特点：

InGaAs采集相机，在近红外区域具备高灵敏度；

分辨率高；

多倍率图像采集：5X~100X；

超低温电制冷降低暗电流带来的信噪；

电制冷/空气冷却自由转换。

应用范围：

LED故障分析

太阳能电池评估

半导体失效分析

EL/PL图像采集

光通信设备分析

检测到亮点的情况：

引起热点的缺陷：会产生亮点的缺陷-漏电结；接触毛刺；热电子效应；闩锁效应；氧化层漏电；多晶硅晶须；衬底损伤；物理损伤等。

原本存在的亮点：饱和/有源双极晶体管、饱和MOS/动态CMOS、正向偏置二极管/反向偏置二极管（击穿）。

无法检测到亮点的情况：

无光点的缺陷、欧姆接触、金属互联短路、表面反型层和硅导电通路等。

案例分析

1、客户送样漏电LED蓝光芯片，通过InGaAs EMMI测试在芯片正极电极位置检测到异常点。

2、客户送样漏电LED蓝光倒装芯片，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LED红光垂直芯片，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。