PEM-CCD
IC 故障分析のプロセスにおいて、EMMI(またはPEM、光放出顕微鏡)は非常に基本的で一般的な故障点特定ツールです。従来のEMMIは冷却式電荷結合素子(C-CCD)を使用して光子を検出し、その検出波長範囲は400nmから1100nmの間であり、この波長は可視光と赤外光に相当します。
半導体素子に過剰な電子-ホール対が生成されると、電子-ホールの結合により光子が生成されるか、素子の熱キャリアが余分な動エネルギーを放出し、光子の形で現れます。この2つのメカニズムによって生成された光子はEMMIによって検出されるため、接合漏れ、酸化膜崩壊、静電放電破壊、ラッチアップ効果、衝突イオン化、順方向バイアスおよび飽和領域で動作するトランジスタなどは、EMMIによって正確にハイライトを特定し、集積回路内の欠陥位置を推測することができ、後続の回路分析や物性故障分析に大いに役立ちます。
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光子を発生させる欠陥
- P-N接合の漏れ電流または崩壊
- 開路または短絡によって誤動作するトランジスタ
- ラッチアップ効果
- ゲート酸化膜漏れ
- 細絲殘留の多結晶シリコン
- シリコン基板の損傷
- 焼き尽くされた部品偽欠陥(正常動作で光子を発生させる)
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偽欠陥 (正常動作で光子を発生させる)
- フローティング状態のゲート
- 飽和領域でのBJTまたはMOSFET
- 順方向バイアスのダイオード
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光子を検出できない状況に陥る
- 光励起位置が上層に遮られている
- 埋め込み型接合
- 大面積金屬線底下の漏電位置
- 抵抗性短絡またはブリッジ接続
- 金属接続短絡(時々EMMIに検出されることもある)
- 表面導通路徑
- シリコン導通路徑
- 漏電過小 (<0.1uA)
- 光励起位置が上層に遮られている