在故障分析領域，微光顯微鏡（EmissionMicroscope,EMMI）是一種極具實用價值且效率出眾的分析工具。其功能是探測集成電路（IC）內部釋放的光子。在IC元件中，電子-空穴對（ElectronHolePairs,EHP）的復合過程會伴隨光子（Photon）的釋放。具體可舉例說明：當P-N結施加偏壓時，N區的電子會向P區擴散，同時P區的空穴也會向N區擴散，隨后這些擴散的載流子會與對應區域的載流子（即擴散至P區的電子與P區的空穴、擴散至N區的空穴與N區的電子）發生EHP復合，并在此過程中釋放光子。其低噪聲電纜連接設計，減少信號傳輸過程中的損耗，確保微弱光子信號完整傳遞至探測器。檢測用微光顯微鏡平臺

挑選適配自身的微光顯微鏡 EMMI，關鍵在于明確需求、考量性能與評估預算。先梳理應用場景，若聚焦半導體失效分析，需關注能否定位漏電結、閂鎖效應等缺陷產生的光子；性能層面，探測器是主要考察對象，像 -80℃制冷型 InGaAs 探測器，靈敏度高、波長檢測范圍廣（900 - 1700nm），能捕捉更微弱信號；物鏡分辨率也重要，高分辨率物鏡可清晰呈現微小失效點。操作便捷性也不容忽視，軟件界面友好、具備自動聚焦等功能，能提升工作效率。預算方面，進口設備價格高昂，國產設備性價比優勢凸顯，如部分國產品牌雖價格低 30% 以上，但性能與進口相當，還能提供及時售后。總之，綜合這些因素，多對比不同品牌、型號設備，才能選到契合自身的 EMMI 。半導體失效分析微光顯微鏡儀器熱電子與晶格相互作用及閂鎖效應發生時也會產生光子，在顯微鏡下呈現亮點。

對半導體研發工程師而言，排查的過程層層受阻。在逐一排除外圍電路異常、生產工藝制程損傷等潛在因素后，若仍未找到癥結，往往需要芯片原廠介入，通過剖片分析深入探究內核。

然而，受限于專業分析設備的缺乏，再加上芯片內部設計涉及機密，工程師難以深入了解其底層構造，這就導致他們在面對原廠出具的分析報告時，常常陷入 “被動接受” 的局面 —— 既無法完全驗證報告的細節，也難以基于自身判斷提出更具針對性的疑問或補充分析方向。

定位短路故障點短路是造成芯片失效的關鍵誘因之一。

當芯片內部電路發生短路時，短路區域會形成異常電流通路，引發局部溫度驟升，并伴隨特定波長的光發射現象。EMMI（微光顯微鏡）憑借其超高靈敏度，能夠捕捉這些由短路產生的微弱光信號，再通過對光信號的強度分布、空間位置等特征進行綜合分析，可實現對短路故障點的精確定位。

以一款高性能微處理器芯片為例，其在測試中出現不明原因的功耗激增問題，技術人員初步判斷為內部電路存在短路隱患。通過EMMI對芯片進行全域掃描檢測，在極短時間內便在芯片的某一特定功能模塊區域發現了光發射信號。結合該芯片的電路設計圖紙和版圖信息進行深入分析，終鎖定故障點為兩條相鄰的鋁金屬布線之間因絕緣層破損而發生的短路。這一定位為后續的故障修復和工藝改進提供了直接依據。 處理 ESD 閉鎖效應時，微光顯微鏡檢測光子可判斷其位置和程度，為研究機制、制定防護措施提供支持。

半導體材料分為直接帶隙半導體和間接帶隙半導體，而Si是典型的直接帶隙半導體，其禁帶寬度為1.12eV。所以當電子與空穴復合時，電子會彈射出一個光子，該光子的能量為1.12eV，根據波粒二象性原理，該光子的波長為1100nm，屬于紅外光區。通俗的講就是當載流子進行復合的時候就會產生1100nm的紅外光。這也就是產生亮點的原因之一：載流子復合。所以正偏二極管的PN結處能看到亮點。如果MOS管產生latch-up現象，（體寄生三極管導通）也會觀察到在襯底處產生熒光亮點。支持自定義檢測參數，測試人員可根據特殊樣品特性調整設置，獲得較為準確的檢測結果。無損微光顯微鏡聯系人

半導體失效分析中，微光顯微鏡可偵測失效器件光子，定位如 P-N 接面漏電等故障點，助力改進工藝、提升質量。檢測用微光顯微鏡平臺

需要失效分析檢測樣品，我們一般會在提前做好前期的失效背景調查和電性能驗證工作，能夠為整個失效分析過程找準方向、提供依據，從而更高效、準確地找出芯片失效的原因。

1.失效背景調查收集芯片型號、應用場景、失效模式（如短路、漏電、功能異常等）、失效比例、使用環境（溫度、濕度、電壓）等。確認失效是否可復現，區分設計缺陷、制程問題或應用不當（如過壓、ESD）。

2.電性能驗證使用自動測試設備（ATE）或探針臺（ProbeStation）復現失效，記錄關鍵參數（如I-V曲線、漏電流、閾值電壓偏移）。對比良品與失效芯片的電特性差異，縮小失效區域（如特定功能模塊）。 檢測用微光顯微鏡平臺