失效背景調查就像是為芯片失效分析開啟 “導航系統”，能幫助分析人員快速了解芯片的基本情況，為后續工作奠定基礎。收集芯片型號是首要任務，不同型號的芯片在結構、功能和特性上存在差異，這是開展分析的基礎信息。同時，了解芯片的應用場景也不可或缺，是用于消費電子、工業控制還是航空航天等領域，不同的應用場景對芯片的性能要求不同，失效原因也可能大相徑庭。

失效模式的收集同樣關鍵，短路、漏電、功能異常等不同的失效模式，指向的潛在問題各不相同。比如短路可能是由于內部線路故障，而漏電則可能與芯片的絕緣性能有關。失效比例的統計也有重要意義，如果同一批次芯片失效比例較高，可能暗示著設計缺陷或制程問題；如果只是個別芯片失效，那么應用不當的可能性相對較大。 國外微光顯微鏡價格高昂，常達上千萬元，我司國產設備工藝完備，技術成熟，平替性價比高。檢測用微光顯微鏡應用

隨著器件尺寸的逐漸變小，MOS器件的溝道長度也逐漸變短。短溝道效應也愈發嚴重。短溝道效應會使得MOS管的漏結存在一個強電場，該電場會對載流子進行加速，同時賦予載流子一個動能，該載流子會造成中性的Si原子被極化，產生同樣帶有能量的電子與空穴對，這種電子與空穴被稱為熱載流子，反映在能帶圖中就是電位更高的電子和電位更低的空穴。一部分熱載流子會在生成后立馬復合，產生波長更短的熒光，另一部分在電場的作用下分離。電子進入柵氧層，影響閾值電壓，空穴進入襯底，產生襯底電流。歸因于短溝道效應能在MOS管的漏端能看到亮點，同樣在反偏PN結處也能產生強場，也能觀察到亮點。自銷微光顯微鏡設備晶體管和二極管短路或漏電時，微光顯微鏡依其光子信號判斷故障類型與位置，利于排查電路故障。

通過對這些微光信號的成像與定位，它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置，如同在黑夜中捕捉螢火蟲的微光，實現微米級的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”，依托紅外熱成像技術，它檢測的是芯片工作時因能量損耗產生的溫度差異。電流通過芯片時的電阻損耗、電路短路時的異常功耗，都會轉化為局部溫度的細微升高，這些熱量以紅外輻射的形式散發，被熱紅外顯微鏡捕捉并轉化為熱分布圖。通過分析溫度異常區域，它能間接推斷電路中的故障點，尤其擅長發現與能量損耗相關的問題。

致晟光電 RTTLIT E20 微光顯微分析系統（EMMI）是一款專為半導體器件漏電缺陷檢測量身打造的高精度檢測設備。該系統搭載先進的 - 80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡，憑借超高檢測靈敏度，可捕捉器件在微弱漏電流信號下產生的極微弱微光。通過超高靈敏度成像技術，設備能快速定位漏電缺陷并開展深度分析，為工程師優化生產工藝、提升產品可靠性提供關鍵支持，進而為半導體器件的質量控制與失效分析環節提供安全可靠的解決方案。漏電結和接觸毛刺會產生亮點，這些亮點產生的光子能被微光顯微鏡捕捉到。

相較于傳統微光顯微鏡，InGaAs（銦鎵砷）微光顯微鏡在檢測先進制程組件微小尺寸組件的缺陷方面具有更高的適用性。其原因在于，較小尺寸的組件通常需要較低的操作電壓，這導致熱載子激發的光波長增長。InGaAs微光顯微鏡特別適合于檢測先進制程產品中的亮點和熱點（HotSpot）定位。InGaAs微光顯微鏡與傳統EMMI在應用上具有相似性，但InGaAs微光顯微鏡在以下方面展現出優勢：

1.偵測到缺陷所需時間為傳統EMMI的1/5~1/10；

2.能夠偵測到微弱電流及先進制程中的缺陷；

3.能夠偵測到較輕微的MetalBridge缺陷；

4.針對芯片背面（Back-Side）的定位分析中，紅外光對硅基板具有較高的穿透率。 針對光器件，能定位光波導中因損耗產生的發光點，為優化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關鍵數據。半導體微光顯微鏡哪家好

氧化層漏電及多晶硅晶須引發電流異常時，會產生光子，使微光顯微鏡下出現亮點。檢測用微光顯微鏡應用

得注意的是，兩種技術均支持對芯片進行正面檢測（從器件有源區一側觀測）與背面檢測（透過硅襯底觀測），可根據芯片結構、封裝形式靈活選擇檢測角度，確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點（如微米級甚至納米級缺陷）。在實際失效分析流程中，PEM系統先通過EMMI與OBIRCH的協同掃描定位可疑區域，隨后結合去層處理（逐層去除芯片的金屬布線層、介質層等）、掃描電子顯微鏡（SEM）的高分辨率成像以及光學顯微鏡的細節觀察，進一步界定缺陷的物理形態（如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等），終追溯失效機理（如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等）并完成根因分析。這種“定位-驗證-溯源”的完整閉環，使得PEM系統在半導體器件與集成電路的失效分析領域得到了關鍵的應用。檢測用微光顯微鏡應用

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