在半導(dǎo)體世界中,了解芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的,它不僅關(guān)系到芯片的性能,也是工程師們?cè)诠收戏治?、制造工藝?yōu)化和新材料研究方面的重要工具。CTI華測(cè)檢測(cè)深入理解客戶需求,提供了三種截面分析技術(shù),旨在以最高效的方式為客戶提供最精確的結(jié)果。
01、傳統(tǒng)機(jī)械研磨
傳統(tǒng)機(jī)械研磨技術(shù),是一種最為常見(jiàn)的觀察樣品截面的制樣方式,該方式簡(jiǎn)單實(shí)用,因其成本低效益高、操作簡(jiǎn)便快捷,仍然是芯片截面分析中的主流方法之一。其獨(dú)特之處在于能夠?qū)崿F(xiàn)大面積觀察,如對(duì)于單顆芯片(Die)或整體封裝(Package)的全面觀察。
在需要對(duì)堆疊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入尺寸量測(cè)或是失效點(diǎn)全面檢視時(shí),機(jī)械研磨無(wú)疑是最合適的選擇。
其操作步驟簡(jiǎn)單,包括機(jī)械切割、冷埋、研磨和拋光。
這種方法雖好,但也有其局限性:在制備過(guò)程中,樣品容易受到機(jī)械應(yīng)力而造成不必要的損傷,如變形、劃痕、裂縫等缺陷存在于試片表面,容易對(duì)結(jié)果造成干擾或誤判,對(duì)工程師的經(jīng)驗(yàn)以及操作有著很高的要求。
02、離子研磨(CP)Cross-section Polisher
為解決傳統(tǒng)機(jī)械研磨中的應(yīng)力問(wèn)題,離子研磨技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。離子研磨一般稱呼為ion milling或CP(Cross-section Polisher),其使用的是氬離子束切割,這可以最大程度地降低人為和機(jī)械應(yīng)力帶來(lái)的損傷。
CP的高精度、無(wú)應(yīng)力切削顯著改善了樣品制備的表面質(zhì)量。此方式可以避免在研磨過(guò)程中所產(chǎn)生的應(yīng)力、刮痕、拋光液粒子的殘留,完成的樣品表面光滑無(wú)損傷,同時(shí)可以表現(xiàn)出材料內(nèi)部的真實(shí)結(jié)構(gòu),有利于后續(xù)使用SEM、EDS或其它分析設(shè)備對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)一步的觀察和分析。
然而,CP技術(shù)雖然帶來(lái)了高質(zhì)量的制備效果,其制備速度較慢,時(shí)間大大增加。
03、雙束聚焦離子束Dual-Beam FIB
雙束聚焦離子束(Dual-Beam FIB)系統(tǒng)是一種集成了單束聚焦離子束和掃描電子顯微鏡(SEM)功能的高精度微納加工技術(shù)。這種系統(tǒng)利用加速之后的高能離子束對(duì)樣品進(jìn)行納米級(jí)精確切割,實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料的微觀加工和分析。避免傳統(tǒng)研磨產(chǎn)生的截面粗糙的情況以及部分樣品受力產(chǎn)生的形變而產(chǎn)生的干擾。
截面分析
DB-FIB可以定點(diǎn)獲取清晰平整的樣品截面,對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行成分分析、尺寸測(cè)量。
線路修補(bǔ)
在芯片的設(shè)計(jì)驗(yàn)證及缺陷修復(fù)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到FIB進(jìn)行線路的切割以及連接,可以精確地修改電路。
TEM樣品制備
適用于半導(dǎo)體、金屬材料、生物材料、電池材料、陶瓷材料等的TEM樣品制備,對(duì)于需要高分辨圖像、晶體缺陷分析、高精度定點(diǎn)制備的樣品來(lái)說(shuō)是不可或缺的。
不同的芯片截面分析技術(shù)有著各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。選擇哪一種技術(shù),取決于分析的需求、樣品的類型、以及客戶對(duì)質(zhì)量與成本的具體要求。
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