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發(fā)布時(shí)間:2024-10-24作者來(lái)源:薩科微瀏覽:1156
失效分析的目的是通過(guò)技術(shù)手段找出器件失效的根本原因,并推動(dòng)改進(jìn)措施的實(shí)施,從而提升生產(chǎn)工藝、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高良率和可靠性。EMMI是在失效分析過(guò)程中經(jīng)常使用的設(shè)備之一,它們能夠幫助分析人員檢測(cè)電氣故障,并定位失效的具體位置。
1. EMMI的基本原理
EMMI(Electro-Magnetic Induced Emission)是一種光致發(fā)光顯微鏡技術(shù),主要用于檢測(cè)半導(dǎo)體器件中的電氣異常。EMMI基于這樣一個(gè)原理:當(dāng)電流通過(guò)半導(dǎo)體器件中的某些故障點(diǎn)時(shí),這些點(diǎn)會(huì)發(fā)射出與正常運(yùn)行狀態(tài)不同的光。通過(guò)高靈敏度的探測(cè)器,EMMI能夠捕捉到這些異常發(fā)出的光信號(hào),從而幫助工程師定位失效區(qū)域。EMMI檢測(cè)原理如下:
具體來(lái)說(shuō),當(dāng)器件中的某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)漏電、電遷移、或是由于工藝缺陷導(dǎo)致的短路或開(kāi)路時(shí),電流集中在這些缺陷處會(huì)導(dǎo)致局部發(fā)熱和光致發(fā)光現(xiàn)象。EMMI設(shè)備可以捕捉這些微弱的光信號(hào),形成一張發(fā)光圖像,通過(guò)該圖像可以分析失效區(qū)域。EMMI設(shè)備構(gòu)造如下:
2. EMMI的優(yōu)勢(shì)
非破壞性檢測(cè):EMMI是一種非破壞性測(cè)試方法,不需要對(duì)器件進(jìn)行剖面切割或去層處理,適合初步分析,能夠迅速判斷故障位置。
高靈敏度:EMMI能夠檢測(cè)到非常微弱的電氣異常,特別是在檢測(cè)漏電和局部熱點(diǎn)方面非常有優(yōu)勢(shì)。
快速定位:通過(guò)光致發(fā)光,EMMI能夠迅速定位故障點(diǎn),為進(jìn)一步的分析提供了基礎(chǔ)。
3. EMMI的應(yīng)用場(chǎng)景
EMMI在許多失效分析案例中都有廣泛應(yīng)用,尤其是在以下幾種情況下:
電氣故障:如短路、漏電或電遷移導(dǎo)致的失效。對(duì)于像SRAM或邏輯器件中的單個(gè)bit cell失效,EMMI能夠快速找到可能的失效區(qū)域。
熱效應(yīng)相關(guān)的故障:由于工藝問(wèn)題或材料缺陷引起的局部熱點(diǎn),EMMI通過(guò)捕捉熱發(fā)光來(lái)幫助識(shí)別。
在實(shí)際案例中,比如某網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的16nm工藝Shmoo異常問(wèn)題,EMMI通過(guò)捕捉到的光信號(hào),協(xié)助定位到SRAM區(qū)的某個(gè)bit cell的漏電異常,為后續(xù)的Nano-probe和PFA分析提供了基礎(chǔ)。EMMI檢測(cè)案例如下:
我們小結(jié)一下:半導(dǎo)體器件失效分析是一項(xiàng)復(fù)雜且多學(xué)科交叉的工作,而EMMI等設(shè)備在該領(lǐng)域中扮演了重要角色。通過(guò)EMMI的光致發(fā)光技術(shù),工程師可以快速定位電氣故障點(diǎn),并通過(guò)OBIRCH的電阻變化熱成像技術(shù)進(jìn)一步分析失效原因。這兩種設(shè)備的協(xié)同作用可以幫助失效分析工程師快速、準(zhǔn)確地找出器件失效的根本原因,并為改進(jìn)工藝提供有力的支持。
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