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微光显微镜

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微光显微镜

微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中,EHP(Electron Hole Pairs) Recombination会放出光子(Photon)。举例说明:在P-N 结加偏压,此时N阱的电子很容易扩散到P阱,而P的空穴也容易扩散至N然后与P端的空穴(或N端的电子)做 EHP Recombination。

侦测得到亮点之情况:
会产生亮点的缺陷 - 漏电结(Junction Leakage); 接触毛刺(Contact spiking); (热电子效应)Hot electrons;闩锁效应( Latch-Up);氧化层漏电( Gate oxide defects / Leakage(F-N current));多晶硅晶须(
Poly-silicon filaments); 衬底损伤(Substrate damage); (物理损伤)Mechanical damage等。
原来就会有的亮点 - Saturated/ Active bipolar transistors; -Saturated MOS/Dynamic CMOS; Forward biased diodes/Reverse;biased diodes(break down) 等。

侦测不到亮点之情况:
不会出现亮点的故障 - 欧姆接触;金属互联短路;表面反型层;硅导电通路等。
亮点被遮蔽之情况 - Buried Junctions及Leakage sites under metal,这种情况可以采用backside模式,但是只能探测近红外波段的发光,且需要减薄及抛光处理。
OBIRCH(光束诱导电阻变化)
光诱导电阻变化(OBIRCH)模式能快速准确的进行IC中元件的短路、布线和通孔互联中的空洞、金属中的硅沉积等缺陷。其工作原理是利用激光束在恒定电压下的器件表面进行扫描,激光束部分能量转化为热能,如果金属互联线存在缺陷,缺陷处温度将无法迅速通过金属线传导散开,这将导致缺陷处温度累计升高,并进一步引起金属线电阻以及电流变化,通过变化区域与激光束扫描位置的对应,定位缺陷位置。OBIRCH模式具有高分辨能力,其测试精度可达nA级。
PEM(Photo Emission Microscope)
光束诱导电阻变化(OBIRCH)功能与光发射(EMMI)常见集成在一个检测系统,合称PEM(Photo Emission Microscope),两者互为补充,能够很好的应对绝大多数失效模式。

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