在微光顯微鏡（EMMI) 操作過程中，當對樣品施加合適的電壓時，其失效點會由于載流子加速散射或電子-空穴對復合效應而發射特定波長的光子。這些光子經過采集和圖像處理后，可以形成一張信號圖。隨后，取消施加在樣品上的電壓，在未供電的狀態下采集一張背景圖。再通過將信號圖與背景圖進行疊加處理，就可以精確地定位發光點的位置，實現對失效點的精確定位。進一步地，為了提升定位的準確性，可采用多種圖像處理技術進行優化。例如，通過濾波算法去除背景噪聲，增強信號圖的信噪比；利用邊緣檢測技術，突出顯示發光點的邊緣特征，從而提高定位精度。電路驗證中出現閂鎖效應及漏電，微光顯微鏡可定位位置，為電路設計優化提供依據，保障系統穩定運行。鎖相微光顯微鏡成像儀

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。 無損微光顯微鏡內容針對納米級半導體器件，搭配超高倍物鏡，能分辨納米尺度的缺陷發光，推動納米電子學研究。

在半導體芯片的精密檢測領域，微光顯微鏡與熱紅外顯微鏡如同兩把功能各異的 “利劍”，各自憑借獨特的技術原理與應用優勢，在芯片質量管控與失效分析中發揮著不可替代的作用。二者雖同服務于芯片檢測，但在邏輯與適用場景上的差異，使其成為互補而非替代的檢測組合。從技術原理來看，兩者的 “探測語言” 截然不同。

微光顯微鏡是 “光子的捕捉者”，其重心在于高靈敏度的光子傳感器，能夠捕捉芯片內部因電性能異常釋放的微弱光信號 —— 這些信號可能來自 PN 結漏電時的電子躍遷，或是柵氧擊穿瞬間的能量釋放，波長多集中在可見光至近紅外范圍。

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。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。

當芯片內部存在漏電缺陷，如結漏電、氧化層漏電時，電子-空穴對復合會釋放光子，微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對于載流子復合異常情況，像閂鎖效應、熱電子效應引發的失效，以及器件在飽和態晶體管、正向偏置二極管等工作狀態下的固有發光，它也能有效探測，為這類與光子釋放相關的失效提供關鍵分析依據。

而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關的芯片問題。金屬互聯短路、電源與地短接會導致局部過熱，其可通過檢測紅外輻射差異定位。對于高功耗區域因設計缺陷引發的電流集中導致的熱分布異常，以及封裝或散熱結構失效造成的整體溫度異常等情況，它能生成溫度分布圖像，助力找出熱量異常根源。 微光顯微鏡分析 3D 封裝器件光子，結合光學原理和算法可預估失效點深度，為失效分析和修復提供參考。無損微光顯微鏡內容

介電層漏電時，微光顯微鏡可檢測其光子定位位置，保障電子器件絕緣結構可靠，防止電路故障。鎖相微光顯微鏡成像儀

企業用戶何如去采購適合自己的設備？

功能側重的差異，讓它們在芯片檢測中各司其職。微光顯微鏡的 “專長” 是識別電致發光缺陷，對于邏輯芯片、存儲芯片等高密度集成電路中常見的 PN 結漏電、柵氧擊穿、互連缺陷等細微電性能問題，它能提供的位置信息，是芯片失效分析中定位 “電故障” 的工具。

例如，在 7nm 以下先進制程芯片的檢測中，其高靈敏度可捕捉到單個晶體管異常產生的微弱信號，為工藝優化提供關鍵依據。

熱紅外顯微鏡則更關注 “熱失控” 風險，在功率半導體、IGBT 等大功率器件的檢測中表現突出。這類芯片工作時功耗較高，散熱性能直接影響可靠性，短路、散熱通道堵塞等問題會導致局部溫度驟升，熱紅外顯微鏡能快速生成熱分布圖譜，直觀呈現熱點位置與溫度梯度，幫助工程師判斷散熱設計缺陷或電路短路點。在汽車電子等對**性要求極高的領域，這種對熱異常的敏銳捕捉，是預防芯片失效引發**事故的重要保障。

鎖相微光顯微鏡成像儀