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FIB線路修補

材料分析 (MA)

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永續報告書

PEM-CCD

技術原理

在 IC 故障分析的流程中,EMMI (又叫做 PEM, Photon Emission Microscope) 是非常基本且常用的故障點定位工具,傳統的 EMMI 是採用冷卻式電荷耦合元件 (C-CCD) 來偵測光子,其偵測波長範圍介於 400nm 到 1100nm 間,此波長相當於可見光和紅外光。

 

當半導體元件有過多的電子-電洞對產生,會因電子-電洞的結合而產生光子,或者元件的熱載子釋放出多餘的動能,會以光子的型式呈現,此兩種機制所產生的光子可被 EMMI 偵測到,所以舉凡接面漏電、氧化層崩潰、靜電放電破壞、閂鎖效應、撞擊游離、順向偏壓及在飽和區域操作的電晶體,可由 EMMI 精確地定位出亮點,進而推知積體電路中的缺陷位置,對後續的電路分析與物性故障分析有莫大的幫助。

 

 

 

機台種類

HAMAMATSU PHEMOS-1000

 

 

 

 

 

分析應用

會激發光子的缺陷

  1. P-N 接面漏電或崩潰
  2. 因開路或短路而誤動作的電晶體
  3. 閂鎖效應
  4. 閘極氧化層漏電
  5. 細絲殘留的多晶矽
  6. 矽基底的損害
  7. 燒毀的元件假缺陷 (正常操作即會激發光子)

 

 

假缺陷 (正常操作即會激發光子)

  1. 浮接狀態的閘極
  2. 飽和區操作中的 BJT 或 MOSFET
  3. 順向偏壓的二極體

 

 

偵測不到光子的情形陷

  1. 光激發位置被上方層次擋到
    1. 埋入式的接面
    2. 大面積金屬線底下的漏電位置
  2. 電阻性短路或橋接
  3. 金屬連接短路 (有時仍會被 EMMI 偵測到)
  4. 表面導通路徑
  5. 矽導通路徑
  6. 漏電過小 (<0.1uA) 

 

 

 

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