黎恩良，阮泳嘉，李洁森，夏星贤，陈选龙

（工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州 511370）

0 引言

随着集成电路制造业的不断发展，器件特征尺寸进入纳米范围，芯片失效分析技术需要与时俱进，随着器件尺寸和芯片线宽的急剧减小，对这些失效的准确定位和机理分析变得越来越困难。失效分析需诊断出失效机理，集成电路失效机理有过电应力、静电放电、固有缺陷、栅氧化层击穿、金属桥连、通孔开路和PN结损伤等[1-2]。

集成电路失效有一部分会导致局部放热，例如：短路、高电阻开路、结击穿和介电泄漏等，针对这些以异常热区为特征的缺陷等[3]，多种热成像技术已被开发，例如：红外热成像（IRT）、液晶热成像（LCT）和荧光热成像（FMT）等。这些技术都能够快捷地获取器件表面的温度分布图像，展现芯片质量的整体概况，并能清晰显示出热斑的分布位置。而失效点通常就在热斑部位附近，这样就可以准确定位失效点[2，4]。

传统红外热成像由于采取稳态的加热方式，热斑会扩大，使得定位精度偏低，而基于锁相红外测温原理的显微红外热成像技术因为采用锁相放大技术，大大地提高了信噪比，从而具备微米级的空间分辨力，可定位尺寸较小的热点。除了可以观察器件表面的温度分布情况，还能够得到更多的温度深度信息。另外，红外测温属于非接触测温，不会影响器件的工作状态，可以测量器件真实工作条件下的温度特性[5]，因此通过观察、分析电路热像变化可以探测和定位电路故障。……