半导体失效分析（Failure Analysis， 简称FA）是半导体行业中的一个关键环节，它涉及对半导体器件失效原因的深入调查和分析，旨在确保产品的可靠性、性能和质量。以下是失效分析的一些关键方面：
定义与重要性
半导体失效分析是通过各种测试和物理、化学、金相试验，确定器件失效的形式（失效模式），并分析造成器件失效的物理和化学过程（失效机理），以寻找器件失效的原因，并制订纠正和改进措施。
失效分析是提高电子产品质量的最积极、最根本的方法，对提高整机可靠性具有十分重要的作用。
分析手段
无损检查：利用射线穿透（如X-ray、3DCT）或超声扫描（如C-Scan、T-scan）等方法，不改变器件原始封装状态。
有损检查：通常包括对器件进行拆解和详细检查，以确定内部缺陷和故障原因。
电特性测试：通过测量器件的电参数，如电阻、电容、电压等，判断器件是否良品。
扫描电子显微镜（SEM）：通过扫描样品表面并用电子束与样品相互作用，产生二次电子、背散射电子、X射线等信号，获取样品的表面图像或元素组成信息。
其他测试手段：包括X射线衍射（XRD）、能量散射衍射（EDX）等，用于确定缺陷的类型和位置。
失效模式与机理
失效模式：观察到的失效现象和形式，如开路、短路、参数漂移、功能失效等。
失效机理：失效的物理化学过程，如疲劳、腐蚀和过应力等。
目的与应用
确定失效原因：通过分析和验证，模拟重现失效现象，找出失效的具体原因。
挖掘失效机理：深入理解失效的物理化学过程，为改进设计和制造过程提供依据。
提出纠正措施：根据失效分析结果，制定防止类似失效再次发生的措施和建议。
提高产品质量和可靠性：通过失效分析，提升产品的固有可靠性和使用可靠性。
发展趋势
失效分析是一门发展中的新兴学科，近年来从军工领域向普通企业普及。
失效分析在提高产品质量、技术开发、产品修复及仲裁失效事故等方面具有实际意义。
综上所述，半导体失效分析是确保半导体器件可靠性和性能的关键环节，通过多种测试和分析手段，可以有效地确定失效原因和机理，从而为改进产品设计和制造提供科学依据。