金鉴EMMI(微光显微镜)/芯片漏电点定位系统

随着半导体微纳制造技术的不断发展，尤其是集成电路（Integrated Circuit，IC）的设计线宽即将进入亚纳米级，各个单元和互连线不断细化，器件内部的电路纵横交错，隔离电路中的缺陷、查明隐藏在大量晶体管中的问题的能力是产品快速量产的关键。工程师很难在不知道异常在哪里的情况下深入研究，而他们有许多工具和技术来帮助检测集成电路上的缺陷，比如，液晶（Liquid Crystal，LC）热点检测技术，最适合用于发现产生大量热量的短路。然而，这些技术通常是不够的，工程师必须找到一种方法来表征，创建一个基准来对比一个故障单元，以检测电子元件故障根源的缺陷。在这些情况下，EMMI提供了建立分析的完美平台。

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。

当给缺陷/失效半导体元件施加电压，元件中电子-空穴对结合产生光子，或者元件的热载子释放出多余的动能，会以光子的型式呈现，此两种机制所产生的光子均可被EMMI 侦测到，侦测到的故障点也叫亮点、热点(Hot Spot)，因此接面漏电、氧化层崩溃、静电放电破坏、闩锁效应、撞击游离、顺向偏压及在饱和区域操作的电晶体，均可由EMMI精确地定位出热点，进而推知器件中的缺陷位置，对后续的电路分析与失效分析有莫大的帮助，因此说EMMI是热点定位“神器”一点也不为过。

早在30多年前，国外某公司就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年，推出了第一代微光显微镜，并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求，亦在技术上做出了进一步的开发。

为了增强微光探测能力，此公司还开发了C-CCD、Si-CCD等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构，选择不同的相机加装在设备中。然而，他们的EMMI设备价格相当的高，动不动就上千万元，让很多公司望而却步。为此，通过算法、芯片和图像传感技术的改进，打造高精智能化的测试体系，整合出一套EMMI芯片漏电点定位系统，价格远低于由国内外同类产品，同样的功能，但却有更精确的数据整理系统、更方便的操作体系，明显优于竞品，遥遥领先于同行，正印证了“最好的检测设备是一线的测试工程师研发出来的！”这句话。

InGaAs EMMI和传统CCD EMMI具有相同的原理和功能。两种探测光子都是由电子-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CCD EMMI），这与 IR（红外） 的光谱波长相同。

金鉴实验室设立仪器研发中心，自主研发的主要设备有显微光热分布系统、显微红外定位系统和激光开封系统，InGaAS EMMI(微光显微镜)/芯片漏电点定位系统。产品获得中科院、暨南大学、南昌大学、华南理工大学、华中科技大学、士兰明芯、清华同方、华灿光电、三安光电、三安集成、天电光电、瑞丰光电、国星光电等高校、科研院所和上市公司的广泛使用，广受老师、科研人员、技术人员的普遍赞誉。性能卓著，值得信赖。

应用范围：

①LED故障分析

②太阳能电池评估

③半导体失效分析

④EL/PL图像采集

⑤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。

金鉴自主研发的InGaAS EMMI(微光显微镜)/芯片漏电点定位系统与传统CCD EMMI设备相比，优点显著：

性能对比表

传统CCD和InGaAs响应曲线对比图

实测案例

①客户送样漏电LED芯片，通过金鉴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倒装芯片，通过金鉴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垂直芯片，通过金鉴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，通过金鉴InGaAs EMMI测试在芯片位置可检测到异常点。

⑤客户送测NG样品进行漏电点定位，通过金鉴InGaAs EMMI测试漏电位置在芯片焊球的一侧，位置靠近引线一侧。