Progresīvu procesu tehnoloģiju, piemēram, vara pīlāru starpsavienojumu parādīšanās, parādīšanās ir ievērojami virzījusi mūsdienu elektronisko ierīču trīsdimensiju miniaturizāciju un paātrinātus veiktspējas uzlabojumus saistītās iekārtās. Tomēr šis progress ir ieviesis izaicinājumus neveiksmju analīzē progresīvām iepakojuma tehnoloģijām. Papildu iepakojuma lietojumprogrammai neveiksmju lokalizācijai var būt nepieciešams apstrādes dziļums, kas pārsniedz 100 μm, kur tradicionālais gallija jonu (GA⁺) fokusēts jonu stars (FIB) cīnās, lai panāktu ātru defektu lokalizāciju.
Šis ierobežojums rodas tāpēc, ka Ga⁺ Fib darbojas ar maksimālo staru strāvu ~ 100 NA līdz 30 keV, un tai ir nepieciešami desmitiem stundu, lai apstrādātu 500 μm² laukumu. Turpretī plazmas FIB (PFIB) kā jonu avotu izmanto ksenonu jonus (XE⁺), nodrošinot maksimālo staru strāvu ~ 2,5 μA pie 30 keV pārsniedz 20 reizes efektīvāku nekā Ga⁺ fib. Šis izrāviens ļauj PFIB pārvarēt tradicionālās GA⁺ FIB sašaurinājumu: ātru lielas zonas apstrādi.
PFIB pielietojuma gadījumu izpēte
① TSV šķērsgriezuma morfoloģija un EBSD kristāla orientācijas analīze
Izmantojot PFIB ātrgaitas liela apjoma šķērsgriezuma spēju, ātru un precīzu šķērsgriezuma morfoloģijas analīzi var veikt caur silikona Vias (TSV)-kritisko struktūru 2,5D\/3D uzlabotā iepakojumā. Vienlaicīgi šķērsgriezuma kristāla orientācijas analīzi var veikt, izmantojot ārēju elektronu aizmugures difrakcijas (EBSD) zondi, kā parādīts 1. attēlā.
*1. attēls. A) TSV šķērsgriezuma SEM attēls (caur silikonu caur), atslēgas struktūra 2,5D\/3D uzlabotajā iepakojumā;
b) EBSD analīze (IPF-y kartēšana) (attēli pieklājīgi: Thermo Fisher Scientific).*
② Liela apgabala ultra plāna parauga sagatavošana 3D NAND (PlanView paraugu ņemšana)
Vēl viena kritiska PFIB funkcija ir liela apgabala ultra-plānas transmisijas elektronu mikroskopijas (TEM) paraugu sagatavošana. Grgtest tagad sasniedz vietnei specifisku TEM parauga sagatavošanu ar garumu un platumu, kas pārsniedz 50 μm, atbilst prasībām atomu izšķirtspējai TEM novērošanai.
*2. attēls. Procesa plūsma lielā apgabala ultra plāna parauga sagatavošanai (paraugs: 3D NAND; Planview ekstrakcijas lielums ~ 50 μm):
a) tranšeju frēzēšana; b) pacelšana un ekstrakcija; c) pārnešana uz TEM režģi; d) galīgā retināšana.*
Grgtest pfib servisa iespējas
PFIB sistēma Grgtest Wuxi IC testēšanas un analīzes laboratorijā ir vismodernākā Thermo Fisher Scientific Helios 5 PFIB sistēma, kas šobrīd ir vismodernākā XE-FIB platforma tirgū. Tas sasniedz SEM attēlveidošanas izšķirtspēju zem 1 nm ar optimizētu jonu staru veiktspēju un automatizāciju, salīdzinot ar tā priekšgājēju (Helios G4 Dualbeam). Aprīkots ar nanomanipulatoru, gāzes iesmidzināšanas sistēmu (ĢIS) un enerģijas izdalīšanas rentgenstaru spektroskopijas (EDX) zondi, Grgtest PFIB pievēršas gan fundamentālai, gan uzlabotai pusvadītāju atteices analīzes vajadzībām.