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Os fabricantes de semicondutores procuram o melhor rendimento quase sempre com grandes limitações de tempo. Todos os defeitos devem ser descobertos já na fase de conceitualização e também durante o processo de criação de protótipos para a fabricação. Esta inspecção deve incluir as irregularidades mais difíceis de detectar e falhas que podem afectar a funcionalidade final do produto.
O controlo de defeitos feito por câmaras térmicas baseadas no SWIR fornece informações precisas sobre a estabilidade do processo e do sucesso da qualidade do produto final, graças à capacidade de detectar baixos níveis de emissão de fótons encontrados nos defeitos das redes de semicondutores. Os defeitos nas estruturas cristalinas dos semicondutores são expostos pelo baixo nível de emissões no espectro infravermelho próximo (SWIR). Isso torna as câmaras mais modernas e de alta sensibilidade SWIR, as mais adequadas para a localização de falhas rápida e precisa.
O procedimento é conhecido como a Microscopia Electrónica de Fotoemissão (PEM). Também conhecida como ou microscopia de emissão de luz, é uma técnica relativamente nova de análise de defeitos. Esta técnica detecta a luz de diferentes comprimentos de onda que são emitidos por peças defeituosas durante a operação dos dispositivos e que normalmente não são visíveis a olho nu por ser de baixo nível. A Microscopia Electrónica de Fotoemissão utiliza uma tecnologia de intensificação da imagem para amplificar a luz emitida pelas peças defeituosas. A imagem da radiação resultante é sobreposta à imagem correspondente da superfície (de um chip, por exemplo), para que o lugar da emissão coincida com a localização exacta do defeito. Uma câmara de infravermelhos e um computador são utilizados para realizar esta função. Neste momento, outras técnicas de análise de falha são aplicadas para encontrar a anomalia física responsável pela emissão anormal de luz.
Esta configuração pode ser expandida a um espectroscópio, substituindo o divisor de feixe e o filtro por um elemento de dispersão adequado (também essencialmente um filtro). A análise espectral das emissões de fóton destina-se a fornecer uma informação mais detalhada – já que cada defeito tem a sua própria assinatura espectral. A maioria das câmaras SWIR está preparada para esta tarefa e apresentam uma montagem C e parafusos de montagem para a sua instalação num espectômetro. As aplicações da Microscopia de Fotoemissão incluem a detecção de eletroluminescência previamente desconhecidas ou não detectável; detecção de luminescência abundante unida a falhas, defeitos de montagens, correntes eléctricas causadas por transístores MO e detecção da eletroluminescencia dielétrica do fluxo de corrente através de SiO2 e SiN.
INFAIMON tem colaborado com várias engenharias no desenvolvimento de projectos de controlo de qualidade em semicondutores utilizando a câmara Xeva 1.7-320 da Xenics. A XEVA-FPA-320 é uma câmara térmica que captura imagens no espectro de comprimentos de onda entre 0.9 e 2.5 micrômetros e combina um sensor Ingaes refrigerado termo-eletricamente com a electrónica de controlo e comunicação para trabalhar em espaços de tamanho reduzidos. As câmaras XEVA estão disponíveis em três modelos com velocidades de 30, 60 e 90 img/seg. Desta forma, dá-se a opção ao usuário de escolher a câmara mais adequada para a sua aplicação.
A tecnologia infravermelha está a revelar-se uma ferramenta essencial para a indústria electrônica e futuramente será cada vez mais utilizada para aumentar o desempenho e proporcionar um aspecto mais econômico a estes dispositivos.