L'émergence de technologies de processus avancées telles que les interconnexions de piliers de cuivre a considérablement propulsé la miniaturisation tridimensionnelle des dispositifs électroniques modernes et accéléré les améliorations des performances dans l'équipement connexe. Cependant, ces progrès ont introduit des défis dans l'analyse des échecs pour les technologies d'emballage avancées. Pour les applications d'emballage avancées, la localisation de défaillance peut nécessiter des profondeurs de traitement dépassant 100 μm, où le faisceau d'ions axé sur l'ion gallium traditionnel (GA⁺) a du mal à atteindre une localisation rapide des défauts.
Cette limitation survient parce que GA⁺ FIB fonctionne à un courant de faisceau maximal de ~ 100 na sous 30 keV, nécessitant des dizaines d'heures pour traiter une zone de 500 μm². En revanche, le FIB plasmatique (PFIB) utilise les ions xénon (XE⁺) comme source d'ions, offrant un courant de faisceau maximal de ~ 2,5 μA à 30 keV sur 20 fois plus efficace que GA⁺ FIB. Cette percée permet à PFIB de surmonter le goulot d'étranglement de la fib GA⁺ traditionnelle: traitement rapide à grande surface.
Études de cas de demande PFIB
① TSV Morphologie transversale et analyse d'orientation des cristaux EBSD
Tirant parti de la capacité de coupe transversale à grande vitesse de PFIB, une analyse de morphologie transversale rapide et précise peut être effectuée sur des vias à travers silicium (TSV) -Une structure critique dans un emballage avancé 2,5D \/ 3D. Parallèlement, l'analyse de l'orientation cristalline de la section transversale peut être effectuée à l'aide d'une sonde de diffraction de rétrodiffusion électronique externe (EBSD), comme illustré à la figure 1.
* Figure 1. A) Image SEM transversale de TSV (traverse-silicon via), une structure clé dans un emballage avancé 2.5D \/ 3D;
b) Analyse EBSD (cartographie IPF-Y) (images gracieuseté: Thermo Fisher Scientific). *
② Préparation d'un échantillon ultra-mince ultra-mince pour la grande surface pour NAND 3D (Planview Sampling)
Une autre fonction critique du PFIB est la préparation d'échantillons de microscopie électronique à transmission ultra-mince à grande surface (TEM). GRGTEST réalise désormais la préparation de l'échantillon TEM spécifique au site avec des longueurs et des largeurs dépassant 50 μm, répondant aux exigences d'observation TEM de résolution atomique.
* Figure 2. Flux de processus pour la préparation de l'échantillon Ultra-Thin TEM à grande surface (échantillon: 3D NAND; Taille d'extraction PlanView ~ 50 μm):
a) moulin à tranchée; b) le soulèvement et l'extraction; c) Transfert à TEM Grid; d) amincissement final. *
Capacités de service GRGTEST PFIB
Le système PFIB du laboratoire de test et d'analyse Wuxi IC de GRGTEST est le système PFIB Thermo Fisher Scientific Helios 5 à la pointe de la technologie, actuellement la plate-forme XE la plus avancée du marché. Il atteint une résolution d'imagerie SEM en dessous de 1 nm, avec des performances et une automatisation optimisées par faisceau d'ions par rapport à son prédécesseur (Helios G4 Dualbeam). Équipé d'un nanomanipulateur, d'un système d'injection de gaz (SIG) et d'une sonde de spectroscopie X-Ray-Ray-Dispersive (EDX), le PFIB de GRGTEST répond aux besoins d'analyse de défaillance semi-conducteurs fondamentaux et avancés.