余应森 ， 黄彩清

（深圳赛意法微电子有限公司，广东 深圳 518038）

0 引言

激光测距传感器是一种使用近红外激光来测试距离的半导体器件，其实际的测距方法是利用信号在2个光子接收感应器之间的往返飞行时间，计算出测量节点间的距离[1]。激光距离传感器的芯片是基于CMOS工艺的半导体产品，其核心功能是由单光子雪崩二极管（SPAD）和垂直腔面发射激光器（VCSEL）组合实现的。SPAD是一种具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管，而VCSEL则是一种半导体激光器[2-3]。通过多个SPAD组合而成的SPAD功能矩阵模块，传感器芯片将可以VCSEL发射的光子信号进行读取并计算转换成为距离。因此，当传感晶圆发生线路异常或失效时，围绕SPAD功能矩阵工作的模块无法正常工作，产品就会发生失效。

本研究结合常见的失效分析方法，介绍基于激光测距传感器功能异常的特定失效分析的步骤及方法，如电性能、I-U测试分析、失效定位（OBIRCH）、芯片的去层化处理和Plasma FIB微切等，最后找出准确的失效点，为激光测距传感器功能异常的失效提供有效的证明。这一系列的失效分析，可以有效地帮助理解失效模式与失效机理，从而为芯片的设计、生产制造工艺甚至客户的应用端提供更多有效的信息帮助。

1 试验过程与结果

1.1 ATE电测分析及测试板测试分析

ATE（Automatic Test Equipment）是指自动测试机测试，自动测试机在不同的半导体产品的测试方面有着不同的测试内容，对于激光测距传感器，电测内容包括器件连接及程序自检、连续性测试、正负极漏电测试、功能参数测试以及激光安全测试等。……