與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體失效檢測技術(shù)，如 X 射線成像和電子顯微鏡相比，EMMI 展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。X 射線成像雖能洞察芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但對因電學(xué)異常引發(fā)的微小缺陷敏感度不足；電子顯微鏡雖可提供超高分辨率微觀圖像，卻需在高真空環(huán)境下工作，且對樣品制備要求苛刻。EMMI 則無需復(fù)雜樣品處理，能在芯片正常工作狀態(tài)下實時檢測，憑借對微弱光信號的探測，有效彌補了傳統(tǒng)技術(shù)在檢測因電學(xué)性能變化導(dǎo)致缺陷時的短板，在半導(dǎo)體質(zhì)量控制流程中占據(jù)重要地位。高昂的海外價格，讓國產(chǎn)替代更具競爭力。鎖相微光顯微鏡校準方法

Thermal（熱分析/熱成像）指的是通過紅外熱成像（如ThermalEMMI或熱紅外顯微鏡）等方式，檢測芯片發(fā)熱異常的位置。通常利用的是芯片在工作時因電流泄漏或短路而產(chǎn)生的局部溫升。常用于分析如：漏電、短路、功耗異常等問題。EMMI（光發(fā)射顯微成像EmissionMicroscopy）是利用芯片在失效時（如PN結(jié)擊穿、漏電）會產(chǎn)生微弱的光發(fā)射現(xiàn)象（多為近紅外光），通過光電探測器捕捉這類自發(fā)光信號來確定失效點。更敏感于電性失效，如ESD擊穿、閂鎖等。工業(yè)檢測微光顯微鏡新款微光顯微鏡可結(jié)合紅外探測，實現(xiàn)跨波段復(fù)合檢測。

微光顯微鏡下可以產(chǎn)生亮點的缺陷，如：1.漏電結(jié)(JunctionLeakage);2.接觸毛刺(Contactspiking);3.熱電子效應(yīng)(Hotelectrons);4.閂鎖效應(yīng)(Latch-Up);5.氧化層漏電(Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent));6.多晶硅晶須(Poly-siliconfilaments);7.襯底損傷(Substratedamage);8.物理損傷(Mechanicaldamage)等。當(dāng)然，部分情況下也會出現(xiàn)樣品本身的亮點，如：1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse；4.biaseddiodes(breakdown)等出現(xiàn)亮點時應(yīng)注意區(qū)分是否為這些情況下產(chǎn)生的亮點另外也會出現(xiàn)偵測不到亮點的情況，如：1.歐姆接觸；2.金屬互聯(lián)短路；3.表面反型層；4.硅導(dǎo)電通路等。若一些亮點被遮蔽的情況，即為BuriedJunctions及Leakagesitesundermetal，這種情況可以嘗試采用backside模式，但是只能探測近紅外波段的發(fā)光，且需要減薄及拋光處理。

在芯片和電子器件的故障診斷過程中，精度往往決定了后續(xù)分析與解決的效率。傳統(tǒng)檢測方法雖然能夠大致鎖定問題范圍，但在高密度電路或納米級結(jié)構(gòu)中，往往難以將缺陷精確定位到具體點位。微光顯微鏡憑借對微弱發(fā)光信號的高分辨率捕捉能力，實現(xiàn)了故障點的可視化。當(dāng)器件因缺陷產(chǎn)生局部能量釋放時，這些信號極其微小且容易被環(huán)境噪聲淹沒，但微光顯微鏡能通過優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)和信號處理算法，將其清晰分離并呈現(xiàn)。相比傳統(tǒng)方法，微光顯微鏡的定位精度提升了一個數(shù)量級，縮短了排查時間，同時降低了誤判率。對于高性能芯片和關(guān)鍵器件而言，這種尤為重要，因為任何潛在缺陷都可能影響整體性能。微光顯微鏡的引入，使故障分析從“模糊排查”轉(zhuǎn)向“點對點定位”，為電子產(chǎn)業(yè)的可靠性提升提供了有力保障。國外微光顯微鏡價格常高達千萬元，門檻極高。

除了型號和應(yīng)用場景，失效模式的記錄也至關(guān)重要。常見的失效模式包括短路、漏電以及功能異常等，它們分別對應(yīng)著不同的潛在風(fēng)險。例如，短路通常與內(nèi)部導(dǎo)線或金屬互連的損壞有關(guān)，而漏電往往與絕緣層退化或材料缺陷密切相關(guān)。功能異常則可能提示器件邏輯單元或接口模塊的損壞。與此同時，統(tǒng)計失效比例能夠幫助判斷問題的普遍性。如果在同一批次中出現(xiàn)大面積失效，往往意味著可能存在設(shè)計缺陷或制程問題；相反，如果*有少量樣品發(fā)生失效，則需要考慮應(yīng)用環(huán)境不當(dāng)或使用方式異常。通過以上調(diào)查步驟，分析人員能夠在前期就形成較為清晰的判斷思路，為后續(xù)電性能驗證和物理分析提供了堅實的參考。微光顯微鏡中，光發(fā)射顯微技術(shù)通過優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)與制冷型 InGaAs 探測器，可捕捉低至 pW 級的光子信號。廠家微光顯微鏡校準方法

技術(shù)員依靠圖像快速判斷。鎖相微光顯微鏡校準方法

漏電是芯片中另一類常見失效模式，其成因相對復(fù)雜，既可能與晶體管在長期運行中的老化退化有關(guān)，也可能源于氧化層裂紋或材料缺陷。與短路類似，當(dāng)芯片內(nèi)部出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時，漏電路徑中會產(chǎn)生微弱的光發(fā)射信號，但其強度通常遠低于短路所引發(fā)的光輻射，因此對檢測設(shè)備的靈敏度提出了較高要求。

微光顯微鏡（EMMI）依靠其高靈敏度的光探測能力，能夠捕捉到這些極微弱的光信號，并通過全域掃描技術(shù)對芯片進行系統(tǒng)檢測。在掃描過程中，漏電區(qū)域能夠以可視化圖像的形式呈現(xiàn)，清晰顯示其空間分布和熱學(xué)特征。

工程師可以根據(jù)這些圖像信息，直觀判斷漏電位置及可能涉及的功能模塊，為后續(xù)的失效分析和工藝優(yōu)化提供依據(jù)。通過這種方法，微光顯微鏡不僅能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)電性測試難以捕捉的微小異常，還為半導(dǎo)體器件的可靠性評估和設(shè)計改進提供了重要支持，有助于提高芯片整體性能和使用壽命。 鎖相微光顯微鏡校準方法