PEM-CCD
PEM-CCD（CCD検出器を用いた光放出顕微鏡）、またはEMMI（エミッション顕微鏡）は、広く応用されている非破壊のホットスポット位置特定技術その原理は、ICに電源を入れて操作することで、発生する弱い光子を検出することです。電子–ホール再結合或熱キャリア効果放出される微弱な光子を利用して、チップ内部の異常や故障位置を特定します。エンジニアがInGaAs-PEM、電気測定、または破壊的分析手法をさらに採用する必要があるかどうかを判断するのを支援し、全体のFAプロセスの効率と成功率を向上させます。
PEM-CCDは冷却式電荷結合素子（Cooled CCD, C-CCD）を光子検出器として採用しており、検出可能な波長範囲は約400 nm から 1100 nm可視光と一部の近赤外光領域をカバーしているため、長い間ICの故障点の初期位置特定の標準ツールであり続けています。
PEM-CCD（EMMI）は、成熟した光子放出分析技術とMA-tekの故障分析の経験を組み合わせ、IC故障の位置特定に安定した、信頼性が高く、高効率なソリューションを提供します。半導体デバイスに異常が発生した場合、以下のメカニズムにより光子放出現象が発生する可能性があります：
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電子–電洞複合（Electron-Hole Recombination）
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熱載子効果（Hot Carrier Emission）
これらの光子は異常または失敗領域に集中し、PEM-CCDによって検出可能なホットスポットを形成します。ホットスポットの位置、分布、強度の分析を通じて、エンジニアは失敗範囲を迅速に絞り込むことができ、後続の回路分析、電気検証、物性分析の重要な根拠となります。
上の図はEMMI光子発射分析の概念図です。ICが異常な動作または故障状態にあるとき、電子-ホール再結合やホットキャリア効果によって光子が放出され、CCD検出器によって収集され、画像化されます。
下図は実際の分析結果の例であり、ハイライト位置はチップ内部の漏れ電流、短絡、または異常導通領域に対応しており、今後の回路分析および物性分析の位置決めの基準として使用できます。
実務応用において、PEM-CCDは特に明らかな光子放出を引き起こす失敗シナリオに適しています。ハイライトの位置決めを通じて、故障分析の効率を効果的に向上させ、不要な破壊的分析のリスクを低減できます。
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P-N接合の漏れ電流または崩壊
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開路または短絡によって誤動作するトランジスタ
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ラッチアップ効果（Latch-up）
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ゲート酸化膜の漏れ電流または崩壊
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多結晶シリコン残留による異常導通
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シリコン基板の損傷
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過電流による局所的な焼損部品
特に注意が必要なのは、すべてのEMMIのホットスポットが実際の故障を示すわけではないということです。正常な動作条件下でも光子が生成されることがあります。例えば、フローティング状態のゲート、飽和領域で動作するBJTまたはMOSFET、順方向バイアスのダイオードなどです。したがって、PEM-CCDの分析結果は通常、電気的測定と回路の動作と合わせて解釈する必要があり、誤判定を避けるためです。
PEM-CCDは光子発射分析技術に属するため、以下の状況では検出能力が制限される可能性があり、このようなケースでは通常、併用する必要があります。PEM-InGaAs、OBIRCH、LVP またはその他の高度な FA 技術交差分析を行う。
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発光位置が上層の金属または誘電体によって遮蔽されている
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深層または埋め込み接合欠陥
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大面積金属線の下にある漏電位置
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抵抗性短絡またはブリッジ接続
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表面またはシリコン内部の導通経路
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漏電電流極小（低於約 0.1 µA）
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豊富な故障解析経験：長期サービス先進プロセス、自動車、産業および高信頼性ICは、迅速にハイライトの特性を判断し、誤って偽の欠陥を判断するのを避けることができます。
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完全なFA技術統合能力：PEM-CCDはInGaAs-PEM、電気測定、FIB修復、構造および材料分析とシームレスに接続し、分析成功率を向上させます。
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専門的なテスト計画と条件設定：部品の特性に応じて、バイアス、積分時間、測定戦略を調整し、微弱な発光点も安定して表示できるようにします。
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ワンストップサービスの故障解析サービス：初期の位置決めから詳細な分析、根本原因の特定まで、同じチームが統合して実行し、プロジェクトの期間を短縮します。
