Täiustatud protsessitehnoloogiate, näiteks vasksammaste omavaheliste ühenduste tekkimine on märkimisväärselt ajendanud kaasaegsete elektrooniliste seadmete kolmemõõtmelist miniaturiseerimist ja kiirendatud jõudluse täiustamist seotud seadmetes. Kuid see edusammu on tutvustanud täiustatud pakenditehnoloogiate tõrkeanalüüsi väljakutseid. Täiustatud pakendirakenduste jaoks võib ebaõnnestumiste lokaliseerimine nõuda töötlemist sügavust, mis ületab 100 μm, kus traditsiooniline galliumiiooni (GA⁺) fokuseeritud ioonkiire (FIB) võitleb kiire defekti lokaliseerimise saavutamiseks.
See piirang tekib seetõttu, et Ga⁺ FIB töötab maksimaalses tala voolul ~ 100 na alla 30 keV, mis nõuab 500 μm² pindala töötlemiseks kümneid tunde. Seevastu plasma FIB (PFIB) kasutab iooniallikana ksenooniioone (XE⁺), pakkudes maksimaalset talavoolu ~ 2,5 μA 30-le 30-kordsele 20 korda efektiivsemale kui Ga⁺ FIB. See läbimurre võimaldab PFIB-il ületada traditsioonilise GA⁺ FIB-i kitsaskoha: kiire ulatuse töötlemine.
PFIB rakenduse juhtumianalüüsid
① TSV ristlõike morfoloogia ja EBSD kristallide orientatsiooni analüüs
PFIBi kiire suurehuli ristlõike võime võimendamine, kiire ja täpne ristlõike morfoloogia analüüs saab läbi viia läbi Silicon VIAS (TSV)-kriitilise struktuuri korral 2,5D\/3D täiustatud pakendis. Samaaegselt saab ristlõike kristallide orientatsioonianalüüsi läbi viia välise elektronide tagasilöögi difraktsiooni (EBSD) sondi abil, nagu on näidatud joonisel 1.
*Joonis 1. A) TSV (läbi Silicon VI) ristlõikepilt, võtmestruktuur 2,5D\/3D täiustatud pakendis;
b) EBSD analüüs (IPF-Y kaardistamine) (pildid viisakalt: Thermo Fisher Scientific).*
② 3D NANDi jaoks suure ala õhukese temproovi ettevalmistamine (PlanView proovivõtmine)
PFIB teine kriitiline funktsioon on suure piirkonna üliõhukese ülekandeelektronmikroskoopia (TEM) proovide valmistamine. GRGTest saavutab nüüd saidipõhise TEM-i proovi ettevalmistamise pikkuse ja laiusega üle 50 μm, vastates aatomresolutsiooni temperatuuri vaatluse nõuetele.
*Joonis 2. Protsessivoog suure piirkonna üliõhukese temproovi ettevalmistamiseks (proov: 3D Nand; PLANIVEW Ekstraheerimise suurus ~ 50 μm):
a) kraavi jahvatamine; b) väljatõstmine ja kaevandamine; c) ülekandmine TEM -võrele; d) lõplik hõrenemine.*
GRGtest PFIB teenuse võimalused
GRGTesti Wuxi IC testimis- ja analüüsilaboris asuv PFIB-süsteem on tipptasemel Thermo Fisher Scientific Helios 5 PFIB-süsteem, mis on praegu turul kõige arenenum XE-FIB platvorm. See saavutab SEM -i pildistamise eraldusvõime alla 1 nm, optimeeritud ioonkiire jõudluse ja automatiseerimisega võrreldes selle eelkäijaga (Helios G4 dualbeam). GRGTesti PFIB käsitleb nii nanomanipulaatori, gaasi sissepritsesüsteemi (GIS) ja energiat hajuva röntgenikiirguse spektroskoopia (EDX) sondiga, nii põhilisi kui ka täiustatud pooljuhtide tõrke analüüsi vajadusi.