EMMI‌（Emission Microscope，光发射显微镜）是一种基于光致发光原理的半导体失效分析技术，主要通过对芯片施加电压或电流，检测因缺陷产生的光信号以定位故障点‌4。其核心原理包括：

1. 载流子复合发光‌

   ：当电子-空穴对在缺陷处（如漏电区域）复合时，释放特定波长（如Si材料中约1100nm红外光）的光子‌56。

2. ‌热载流子发光‌

   ：短沟道器件中高电场加速载流子，导致能量释放并产生光子（常见于MOS管漏极区域）‌7。

易捷测试EMMI晶圆级失效分析的核心作用

‌EMMI‌（光发射显微镜）在晶圆级失效分析中聚焦于‌未封装芯片的早期缺陷定位‌，通过探测缺陷点光发射信号实现微米级精度故障诊断，显著降低封装后失效成本‌12。

二、易捷测试晶圆级EMMI测试流程

1. ‌样品准备与电激励‌

• 晶圆通过易捷测试的探针台（半自动、手动）与测试机（ATE）连接，施加预设电压/电流激活缺陷点（如漏电或热载流子效应）‌25。

• 测试机动态调节电应力参数，模拟实际工作条件以触发异常光发射‌23。

2. ‌光信号采集与定位‌

• 高灵敏度InGaAs探测器（波长900-1700nm）捕获缺陷区域释放的光子信号，与晶圆版图叠加生成光发射分布图‌13。

• 结合光学显微镜系统实现光斑与物理结构的精确匹配（定位误差≤1μm）‌34。

3. ‌数据分析与验证‌

• 对比良品与失效晶圆的光发射特征差异，识别异常区域（如栅氧击穿或金属线短路）‌23。

• 联合FIB（聚焦离子束）或SEM（扫描电镜）进行剖面验证，确认缺陷类型（如金属电迁移或通孔空洞）‌26。

晶圆级EMMI测试系统：

1. ‌高精度探针台‌

   ：支持晶圆级微米级定位，确保探针与芯片焊盘稳定接触（接触电阻<0.1Ω）‌35。

2. ‌宽光谱探测器‌

   ：覆盖红外波段（900-1700nm），匹配硅基芯片缺陷发光特性‌14。

3. ‌动态电控模块‌

   ：支持快速电压/电流切换，适配逻辑芯片、存储芯片等不同测试场景‌23。

典型应用场景

1. ‌漏电路径定位‌

• 检测栅氧击穿、PN结漏电等缺陷，定位电流异常路径（灵敏度达nA级）‌13。

2. ‌动态失效分析‌

• 捕获动态工作状态下晶体管异常发光（如时钟信号干扰导致的时序错误）‌24。

3. ‌工艺缺陷筛查‌

• 识别金属线电阻不均、接触孔过刻蚀等制程问题，反馈至前道工艺优化‌

深圳市易捷测试EMMI技术优势

1. ‌1，良好的动态品质。

2. 2，精度高，可靠性好，响应速度快。

3. 3，结构紧凑，设备使用操作与维修方便

4. 4，整机运行稳定可靠，售后服务到位保障。

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EMMI测试其它配置

典型EMMI系统包含以下模块：

1. ‌高灵敏度探测器‌：InGaAs探测器。

2. ‌光学成像系统‌：TIVA模块 集成显微镜与图像处理算法，实现光信号与芯片版图叠加定位‌。

3. ‌电控模块‌：提供可调电压/电流激励，支持静态或动态测试模式‌。

4. 探针台：6、8、12英寸探针台可选。

5. 减震台：大理石头+减震气囊双防震系统

6. 主控台：电脑+手摇杆双控制

EMMI测试流程

1. ‌样品准备‌：对芯片施加预设电压/电流，激活缺陷点光发射‌。

2. ‌信号采集‌：通过探测器捕获光信号，生成叠加版图的光发射分布图。

3. ‌数据分析‌：对比良品与失效样品的光发射差异，缩小故障范围‌。结合FIB（聚焦离子束）等工具进行剖面验证‌。

与其他技术的联用

EMMI常与‌OBIRCH‌（激光诱导电阻变化检测）互补使用：

• ‌OBIRCH‌

  ：通过激光扫描检测电阻异常，适用于金属断裂、通孔失效等垂直结构缺陷‌35。

• ‌EMMI+OBIRCH‌

  ：覆盖芯片表面与内部缺陷的全方位定位‌