Fremveksten av avanserte prosessteknologier som kobberpilar-sammenkoblinger har betydelig drevet den tredimensjonale miniatyriseringen av moderne elektroniske enheter og akselererte ytelsesforbedringer i relatert utstyr. Imidlertid har denne fremgangen innført utfordringer i feilanalyse for avanserte emballasjeteknologier. For avanserte emballasjeapplikasjoner kan ikke lokalisering av svikt kreve prosesseringsdybder som overstiger 100 μm, der tradisjonell galliumion (GA⁺) fokusert ionestrål (FIB) sliter med å oppnå rask lokalisering.
Denne begrensningen oppstår fordi GA⁺ FIB opererer med en maksimal strålestrøm på ~ 100 NA under 30 keV, og krever titalls timer å behandle et område på 500 μm². I kontrast bruker plasmafib (PFIB) xenonioner (xe⁺) som ionekilden, og leverer en maksimal strålestrøm på ~ 2,5 μA ved 30 keV-over 20 ganger mer effektiv enn GA⁺ FIB. Dette gjennombruddet gjør det mulig for PFIB å overvinne flaskehalsen til tradisjonell GA⁺ FIB: Rask prosess med store områder.
PFIB Application Case Studies
① TSV tverrsnittsmorfologi og EBSD-krystallorienteringsanalyse
Utnyttelse av PFIBs høyhastighets tverrsnitt av store volum, raske og presis tverrsnittsmorfologianalyse kan utføres på gjennom-silicon vias (TSV) -A kritiske struktur i 2.5D\/3D avansert emballasje. Samtidig kan krystallorienteringsanalyse av tverrsnittet utføres ved bruk av en ekstern elektron-tilbakespredningsdiffraksjon (EBSD) sonde, som illustrert i figur 1.
*Figur 1. a) Tverrsnitts-SEM-bilde av TSV (gjennom-silicon via), en nøkkelstruktur i 2.5D\/3D avansert emballasje;
b) EBSD-analyse (IPF-Y-kartlegging) (bilder høflighet: Thermo Fisher Scientific).*
② Ultra-tynn TEM-prøveforberedelse for 3D NAND (PlanView prøvetaking)
En annen kritisk funksjon av PFIB er fremstilling av ultra-tynne transmisjonselektronmikroskopi (TEM) -prøver. GRGTEST oppnår nå stedsspesifikk TEM-prøveforberedelse med lengder og bredder som overstiger 50 μm, og oppfyller kravene til atomoppløselig TEM-observasjon.
*Figur 2. Prosessstrøm for Ultra-tynn TEM-prøveforberedelse med stort område (prøve: 3D NAND; PlanView Extract Size ~ 50 μm):
a) grøftemølling; b) løfting og ekstraksjon; c) overføring til TEM -nett; d) Endelig tynning.*
GrgTest PFIB -tjenestefunksjoner
PFIB-systemet ved GrgTests Wuxi IC-test- og analyselaboratorium er det moderne Thermo Fisher Scientific Helios 5 PFIB-systemet, for tiden den mest avanserte XE-FIB-plattformen i markedet. Den oppnår SEM -avbildningsoppløsning under 1 nm, med optimalisert ionestråningsytelse og automatisering sammenlignet med forgjengeren (Helios G4 DualBeam). Utstyrt med en nanomanipulator, gassinjeksjonssystem (GIS) og energispredende røntgenspektroskopi (EDX) sonde, adresserer GRGTests PFIB både grunnleggende og avanserte halvlederfeilanalysebehov.