现代科技的发展是以集成电路为基石。集成电路发展的最直接的目标就是在单位面积内或者单位体积内集成更多的晶体管。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。它在电路中用字母“IC”表示，当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

一、无损失效分析

1.外观检查，主要凭借肉眼检查是否有明显缺陷，如塑脂封装是否开裂，芯片引脚是否接触良好。

2.X射线检查，就是利用X射线的透视性能对被测样品进行X射线照射，样品缺陷部份会吸收X射线，导致X射线照射成像出现异常。X射线主要检查集成电路引线是否损坏问题。根据电子元器件的大小和结构选择合适的波长，这样能得到合适的分辨率。

3.扫描声学显微镜探测，就是利用超声波探测样品内部缺陷，依据超声波的反射找出样品内部缺陷所在位置，这种方法主要用主集成电路塑封时水气或者高温对器件的损坏，这种损坏常为裂缝或者脱层。

二、有损失效分析

1. 打开封装

有损失效分析，首先是对集成电路进行开封处理，开封处理要做到不损坏芯片内部电路。根据对集成电路的封装方式或分析目不同，采取相应的开封措施。通常有三种打开封装方法。

方法一，全剥离法，此法是将集成电路完全损坏，只留下完整的芯片内部电路。缺陷是由于内部电路和引线全部被破坏，无法再进行电动态分析 。

方法二，局总去除法，此法是利用研磨机研磨集成电路表面的树脂直到芯片。优点是开封过程中不损坏内部电路和引线，开封后可以进行通电电动态分析。

方法三，是全自动法，此法是利用硫酸喷射达到局部去除的效果。

2.电性分析

①缺陷定位，定位具体失效位置在集成电路失效分析中，是一个重要而困难的项目，缺陷定位后才能发现失效机理及缺陷特征。

a.Emission显微镜技术，具有非破坏性和快速精准的特性。它使用光电子探测器来检测产生光电效应的区域。由于在硅片上产生缺陷的部位，通常会发生不断增长的电子--空穴再结全而产生强烈的光子辐射。

b. OBIRCH技术是利用激光束感应材料电阻率变化的测试技术。对不同材料经激光束扫描，可得到不同材料电阻率变化，这一方法可以测试金属布线内部的那些可靠性隐患。

C.液晶热点检测一般由偏振显微镜，可调节温度的样品台，以及控制电路构成。在由晶体各向异性变为晶体各向同性时，所需要的临界温度能量很小，以此来提高灵敏度。同时相变温度应控制在30-90度，偏振显微镜要在正交偏振光的使用，这样可以提高液晶相变反应的灵敏度。

②电性能分析(探针台)

根据饰电路的版图和原理图，结合芯片失效现象，逐步缩小缺陷部位的电路范围，最后利用微探针显微技术，来定位缺陷器件。

③微探针检测技术

微探针的作用是测量内部器件上的电参数值，如工作点电压、电流、伏安特性曲线。微探针技术一般伴随电路分析配合使用，两者可以较快地搜寻失效器件。

三、物理分析

1. 聚焦离子束(FIB)

就是利用电镜将离子聚焦成微波尺寸的切割器。聚焦离子束系统由离子源，离子束聚焦和样品台组成。聚焦离子束的主要应用是对集成电路进行剖面，传统的方法是手工研磨或采用硫酸喷剂，这两种方法虽说都可以得到剖面，但在日益精细的集成电路中，手工操作速度慢而且失误率高，所以，此这种方法显然不适用。聚焦离子束的细微精准切割，结合扫描电镜的高分辨率成像，可以很好地解决剖面问题。聚焦离子束对被剖面的集成电路没有限制，定位精度可以达到0.1um以下，同时剖面过程过集成电路爱到的应力很小，完整地保存集成电路，使检测结果更加准确。

2. 扫描电子显微镜(SEM)

就是利用聚焦离子束轰击器件面表，面产生许多电子信号，将这些电子信号放大作为调制信号，连接显示器，可得到器件表面图像。

3.透射电子显微镜(TEM)

透射电子显微镜分辨率可以达到0.1nm，透射电子显微镜可以清晰地分析器件缺陷，更好地满足集成电器失效分析对检测工具的解析要求。

4. VC定位技术

利用Emission/OBIRCH/液晶技术来定位集成电路中的失效器件，在实际应用中热点的位置往往面积偏大，甚至会偏离失效点几十个微米，这就需要一种更精确的定位技术，可以把失效范围进一步缩小。VC定位技术是利用SEM或FIB的一次电子束或离子束在样品表面进行扫描。硅片表面不现部位有不同电势，表现出来不同的明亮对比，找出导常亮的点从而定位失效点。

四、集成电路失效分析步骤

1. 开封前检查，外观检查，X光检查，扫描声学显微镜检查。

2. 开封显微镜检查。

3. 电性能分析，缺陷定位技术、电路分析及微探针分析。

4. 物理分析，剥层、聚焦离子束(FIB)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(SEM)、VC定位技术。

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