InGaAs 砷化鎵銦微光顯微鏡
PEM-InGaAs（Photon Emission Microscopy with InGaAs detector）偵測原理一樣是偵測電子-電洞結合與熱載子所激發出的光子，透過偵測 IC 在通電狀態下因漏電、異常導通或熱載子效應所釋放的微弱光子，快速定位晶片內部的失效位置。
相較於傳統使用 Si CCD 的 EMMI 技術，PEM-InGaAs 採用 InGaAs（Indium Gallium Arsenide）紅外光偵測器，可有效量測 900–1700 nm 的近紅外光波段，特別適用於先進製程、低電壓與低功耗 IC 的亮點定位需求。
隨著半導體製程節點持續微縮，IC 的操作電壓同步降低，使得失效時所產生的熱載子能量下降，進而導致光子釋放的波長逐漸偏向紅外線區段。在此趨勢下，傳統 CCD EMMI 對微弱紅外光的偵測能力逐漸受限，而 InGaAs 偵測器因具備較小能隙與高紅外量子效率，能顯著提升亮點偵測靈敏度，成為先進製程 FA 的關鍵技術，透過 PEM-InGaAs，可在不破壞樣品的前提下快速鎖定失效熱點，避免盲目切片或破壞性分析，大幅提升失效分析效率與成功率，是現代半導體 FA 流程中不可或缺的關鍵技術。
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圖｜HAMAMATSU PHEMOS-1000
PEM-InGaAs 特別適用於以下分析需求：
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先進製程與低功耗 IC
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低電壓漏電、微短路與軟性失效（Soft Failure）
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背面失效定位需求
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傳統 EMMI 偵測效果不佳的案例
在失效分析流程中，PEM-InGaAs 通常作為關鍵的第一道定位工具，有效縮小失效範圍，並銜接後續的電性量測、FIB 修補或結構分析。
PEM-InGaAs 在失效定位應用上具備多項關鍵優勢：
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高靈敏紅外光偵測能力：可有效捕捉低電壓操作下極微弱的漏電與異常發光訊號
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適用於 IC 背面分析（Backside Analysis）：紅外線對矽基板穿透率高，利於先進製程非破壞性定位
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即時亮點顯示：亮點可於積分期間即時呈現，有助於快速調整量測條件
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提升失效定位成功率：對傳統 CCD EMMI 難以偵測的案例具有明顯優勢
隨著製程微縮、操作電壓降低，IC 失效時所釋放的光子波長會變長、進入紅外線範圍，是 InGaAs 能大幅優於傳統 CCD EMMI 的原因：
| 項目 | PEM-InGaAs | 傳統 CCD EMMI |
|---|---|---|
| 偵測材料 | InGaAs | Si CCD |
| 偵測波長 | 近紅外（~900–1700 nm） | 可見光～近紅外（~400–900 nm） |
| 低電壓 IC | 非常適合 | 偵測能力有限 |
| 先進製程 | 最佳選擇 | 靈敏度不足 |
| 背面分析 | 紅外穿透率高 | 受矽吸收影響 |
