Die Entstehung fortschrittlicher Prozesstechnologien wie Kupfersäulenverbindungen hat die dreidimensionale Miniaturisierung moderner elektronischer Geräte und beschleunigte Leistungsverbesserungen in verwandten Geräten erheblich vorangetrieben. Dieser Fortschritt hat jedoch Herausforderungen bei der Versagenanalyse für fortschrittliche Verpackungstechnologien eingeführt. Für fortschrittliche Verpackungsanwendungen kann die Ausfalllokalisierung eine Verarbeitung von Tiefen von mehr als 100 μm erfordern, wobei die herkömmliche Ionenstrahl (Ga -Ion) mit Galliumion (Ga⁺) mit dem FIB (GaS) kämpft, um eine schnelle Lokalisierung des Defekts zu erreichen.
Diese Einschränkung entsteht, weil Ga⁺ Fib mit einem maximalen Strahlstrom von ~ 100 Na unter 30 keV arbeitet und zehn Stunden erforderlich ist, um eine Fläche von 500 μm² zu verarbeiten. Im Gegensatz dazu verwendet Plasmafib (PFIB) Xenonionen (XE⁺) als Ionenquelle und liefert einen maximalen Strahlstrom von ~ 2,5 μA bei 30 kev-over 20-mal effizienter als Ga⁺-Fib. Dieser Durchbruch ermöglicht es PFIB, den Engpass der traditionellen Ga⁺ Fib: Rapid Large Area Processing zu überwinden.
PFIB -Antragsfallstudien
① TSV-Querschnittsmorphologie und EBSD-Kristallorientierungsanalyse
Die Nutzung der Hochgeschwindigkeits-Querschnittsfunktion von PFIB, schnelle und präzise Querschnittsmorphologie-Analyse kann an einer kritischen Struktur von Silicon Vias (TSV) in 2,5D\/3D-Verpackungen durchgeführt werden. Gleichzeitig kann die Kristallorientierungsanalyse des Querschnitts unter Verwendung einer externen Elektronen-Rückstreuung-Beugung (EBSD) durchgeführt werden, wie in Abbildung 1 dargestellt.
*Abbildung 1. A) Querschnitts-SEM-Bild von TSV (Durch-Silizium über), eine Schlüsselstruktur in 2,5D\/3d Advanced Packaging;
b) EBSD-Analyse (IPF-Y-Mapping) (Bilder mit freundlicher Genehmigung: Thermo Fisher Scientific).*
② Large-Tem-TEM-Probenvorbereitung für 3D-NAND (Planview-Abtastung)
Eine weitere kritische Funktion von PFIB ist die Herstellung von TEM-Proben (großartigen Ultra-dünnen Transmissionselektronenmikroskopie). GrGTest erreicht jetzt eine ortsspezifische TEM-Probenvorbereitung mit Längen und Breiten von mehr als 50 μm, was den Anforderungen für die TEM-Beobachtung von Atomanlagen erfüllt.
*Abbildung 2. Prozessfluss für eine ultradünne TEM-Probenvorbereitung in großer Fläche (Probe: 3D-NAND; Planview-Extraktionsgröße ~ 50 μm):
a) Grabenfräsen; b) Auszug und Extraktion; c) in TEM Grid übertragen; d) endgültiges Ausdünnen.*
GrGtest PFIB Service -Funktionen
Das PFIB-System im Wuxi-IC-Test- und Analyse-Labor von GrGTest ist das hochmoderne Thermo Fisher Scientific Helios 5 PFIB-System, derzeit die fortschrittlichste XE-Fib-Plattform auf dem Markt. Es erreicht die Auflösung der SEM -Bildgebung unter 1 nm mit optimierter Ionenstrahlleistung und Automatisierung im Vergleich zu seinem Vorgänger (Helios G4 Dualbeam). Ausgestattet mit einem Nanomanipulator, einem Gasinjektionssystem (GIS) und einem energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) -Stroskopie (EDX) -Pfib von GrGTest befasst sich sowohl für den fundamentalen als auch den fortgeschrittenen Halbleiterausfallanalyse.