热点定位神器EMMI

　　在半导体故障失效分析的流程中，EMMI（又叫做PEM，PhotonEmissionMicroscope，光发射显微镜，微光显微镜）是常用的故障点定位工具，传统的EMMI是采用冷却式电荷耦合元件（CCCD）来侦测光子，其侦测波长范围介于400nm到1100nm间，此波长相当于可见光和红外光。
　　InGaAsEMMI和传统EMMI具有相同的原理和功能。两种探测光子的传感器都是由电子空穴复合和热载流子触发的。它们的不同之处在于InGaAs具有更高的灵敏度，并且可以检测更长的波长范围9001700nm（相对于4001100nm的传统EMMI），这与IR（红外）的光谱波长相同。
　　当给缺陷失效半导体元件施加电压，元件中电子空穴对结合产生光子，或者元件的热载子释放出多余的动能，会以光子的型式呈现，此两种机制所产生的光子均可被EMMI侦测到，侦测到的故障点也叫亮点、热点（HotSpot），因此接面漏电、氧化层崩溃、静电放电破坏、闩锁效应、撞击游离、顺向偏压及在饱和区域操作的电晶体，均可由EMMI精确地定位出热点，进而推知器件中的缺陷位置，对后续的电路分析与失效分析有莫大的帮助，因此说EMMI是热点定位神器一点也不为过。
　　早在30多年前，滨松就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年，推出了第一代微光显微镜，并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的PHEMOS系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求，滨松亦在技术上做出了进一步的开发。
　　为了增强微光探测能力，滨松开发了CCCD、SiCCD、InGaAs等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构，选择不同的相机加装在设备中。然而，滨松的EMMI设备价格相当的高，动不动就几百上千个W，让很多公司望而却步。为此，金鉴采用日本进口InGaAs，通过算法、芯片和图像传感技术的改进，打造高精智能化的测试体系，整合出一套EMMI定位系统，价格远低于由国外同类产品，同样的功能，但却有更精确的数据整理系统、更方便的操作体系，正印证了最好的检测设备是一线的测试工程师研发出来的！这句话。
　　金鉴实验室拥有自主研发的EMMI，如下图所示。
　　仪器特点：
　　InGaAs采集相机，在近红外区域具备高灵敏度；
　　分辨率高；
　　多倍率图像采集：5X100X；
　　超低温电制冷降低暗电流带来的信噪；
　　电制冷空气冷却自由转换。
　　应用范围：
　　LED故障分析
　　太阳能电池评估
　　半导体失效分析
　　ELPL图像采集
　　光通信设备分析
　　检测到亮点的情况：
　　引起热点的缺陷：会产生亮点的缺陷漏电结；接触毛刺；热电子效应；闩锁效应；氧化层漏电；多晶硅晶须；衬底损伤；物理损伤等。
　　原本存在的亮点：饱和有源双极晶体管、饱和MOS动态CMOS、正向偏置二极管反向偏置二极管（击穿）。
　　无法检测到亮点的情况：
　　无光点的缺陷、欧姆接触、金属互联短路、表面反型层和硅导电通路等。
　　案例分析
　　1、客户送样漏电LED蓝光芯片，通过InGaAsEMMI测试在芯片正极电极位置检测到异常点。
　　2、客户送样漏电LED蓝光倒装芯片，通过InGaAsEMMI测试在芯片位置可检测到异常点，并观察到击穿形貌。
　　3、客户送样漏电LED红光垂直芯片，通过InGaAsEMMI测试在芯片位置可检测到异常点。
　　4、客户送样硅基芯片，通过InGaAsEMMI测试在芯片位置可检测到异常点。