半導(dǎo)體器件和電路制造技術(shù)飛速發(fā)展,器件特征尺寸不斷下降,而集成度不斷上升。這PCI2050BIZHK兩方面的變化都給失效缺陷定位和失效機理的分析帶來巨大的挑戰(zhàn)。而光發(fā)射顯微技術(shù)PEM)作為一種新型的高分辨率微觀缺陷定位技術(shù),能夠迅速準確地進行芯片級失效缺陷定位,因而在器件失效分析中得到廣泛使用。典型PEM系統(tǒng)如圖14.6所示,由光學(xué)顯微鏡、光子探測系統(tǒng)和圖像信息處理系統(tǒng)組成。當通電工作狀態(tài)下的MOS器件發(fā)生介質(zhì)擊穿、熱載流子注入、PN結(jié)反向漏電以及CMOS電路發(fā)生閂鎖效應(yīng)時,因電子空穴對復(fù)合能產(chǎn)生微光。這些光子流通過收集和光增益放大,再經(jīng)過CCD光電轉(zhuǎn)換和圖像處理,得到一張發(fā)光像,將發(fā)光像和器件表面的光學(xué)反射像疊加,就能對失效點和缺陷進行定位。常見的正面光反射(fr。llt side PEM)指光子透過相對透明的介質(zhì)層,通過金屬布線間介質(zhì)層或沿著金屬布線從芯片正面出射。如果使用紅外或近紅外光作為反射像的光源,由于硅對紅外、近紅外波段的透明性,可以倒扣放置芯片,使光源從芯片背面人射獲得反射像。而發(fā)光像從背面出射,避免芯片正面多層金屬布線結(jié)構(gòu)的吸收和反射,從而可以實現(xiàn)從芯片背面進行失效點定位(back side PEM)。