芯片漏电点定位及分析(EMMI/OBIRCH,显微光热分布,FIB-SEM)
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发布时间：2024-09-27 18:15
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时间：2024-09-29 16:08
EMMI（Emission Microscope）原理在于使用高增益相机或探测器捕捉半导体器件缺陷或失效时释放的微量光子。当给样品施加适当电压，缺陷点因加速载流子散射或电子-空穴对复合而释放特定波长的光子。收集并处理这些光子后，形成信号图。撤去电压，收集背景图，信号图与背景图叠加可定位发光点，实现失效点定位。
OBIRCH（Optical Beam Induced Resistance Change）是一种新型高分辨率微观缺陷定位技术，能在大范围内快速准确地定位器件失效缺陷。通过激光在通电恒压芯片表面扫描，激光部分能量转化为热能。缺陷处因无法迅速通过金属线传导散开，温度升高，引起金属线电阻和电流变化。通过变化区域与激光扫描位置对应，定位缺陷或失效位置，适用于内部高阻抗及低阻抗分析、芯片漏电路径分析。
显微光热分布测试系统
用于测量光源光强分布、直径、发散角，以及观察芯片光热分布和电流扩散分布等参数。该系统由金鉴实验室与英国GMATG公司联合推出，适用于LED及其他光电器件产业，测试波长范围广，包含紫外和红外不可见光，可测量光源参数。
FIB-SEM（Focused Ion beam & Scanning Electron Microscope）结合聚焦离子束与扫描电子显微镜，形成双束系统，通过气体沉积装置、纳米操纵仪等附件，实现微区成像、加工、分析、操纵功能，适用于半导体行业及材料科学、生命科学和地质学等领域。
金鉴芯片漏电点定位及分析设备群
整合EMMI、OBIRCH、显微光热分布测试系统及FIB-SEM，形成完备的设备群，提供芯片漏电点定位及失效分析解决方案，支持半导体产业健康发展。
解决方案
通过EMMI定位漏电点，对于漏电流较小的，使用分辨率更高的OBIRCH定位。当EMMI/OBIRCH均不能定位时，利用显微光热分布测试系统测试光分布和热分布，异常位置为漏电点。最后，通过FIB对漏电点精确切片，使用SEM表征测试分析原因。
案例分析
客户送测红光LED死灯样品，经电性测试确认为芯片漏电。利用EMMI测试NG1漏电位置，结果在芯片焊球一侧，接近引线。NG2样品使用EMMI和OBIRCH测试均未能定位，采用显微光热分布测试，结果同样在焊球一侧。对比测试进一步确认漏电点位置。通过FIB-SEM分析，NG1和NG2样品均显示芯片外延断裂异常，导致外延PN结错位，引起漏电或短路失效。结论是芯片焊球位置外延开裂导致LED灯具红光失效。
