突破性離子束技術(shù)提高3D IC及MEMS加工速度

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期以來均仰賴于高端聚焦離子束(FIB)工具來切割橫截面，以了解納米級(jí)先進(jìn)芯片制程的細(xì)節(jié)。然而，要用這些工具來解剖微米和毫米級(jí)的MEMS芯片以及采用如過孔硅(TSV)技術(shù)的3D堆疊芯片時(shí)，可能需要花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的時(shí)間?，F(xiàn)在，工具供應(yīng)商FEI Co.聲稱，已經(jīng)徹底改良了用于3D IC和MEMS的聚焦離子束技術(shù)。

“MEMS元件和新一代封裝技術(shù)，如用于邏輯內(nèi)存元件的TSV等，對(duì)機(jī)械操作而言尺寸都太小，但對(duì)聚焦離子束來說又過于龐大，”FEI產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Peter Carleson表示?！耙獪y(cè)量微米級(jí)的100s功能可能要花費(fèi)數(shù)小時(shí)，但通過重新設(shè)計(jì)Vion使其能處理更大電流，我們可以在這些較大的尺寸上進(jìn)行處理?！?br>
FEI聲稱，其新設(shè)計(jì)的Vion等離子聚焦離子束(PFIB)工具可減少M(fèi)EMS和3D芯片的成像時(shí)間達(dá)20倍，就TSV而言，可從原先的10多個(gè)小時(shí)減少到40分鐘以下。這種新工具可以在數(shù)分鐘內(nèi)便顯示半導(dǎo)體的特征尺寸范圍從30納米到1毫米，而現(xiàn)有的聚焦離子束則工作在5nm左右。

“FEI的Vion PFIB系統(tǒng)提高了加工速度，讓我們能夠在幾分鐘內(nèi)完成分析工作，不像傳統(tǒng)FIB需要數(shù)小時(shí)，”Fraunhofer的元件暨3D整合部門主管Peter Ramm說。

新的Vion聚焦離子束工具是FEI首款納入等離子源技術(shù)的產(chǎn)品，可用于封裝和MEMS元件之微米級(jí)特性的故障分析。通過使用比微安培還多的電子束電流，等離子能讓該工具更快速地進(jìn)行橫截面分析，而采用液態(tài)金屬離子源的傳統(tǒng)聚焦離子束使用的電流則為納安等級(jí)。

除了解構(gòu)3D堆疊芯片和MEMS元件以外，Vion PFIB系統(tǒng)還可用于凸塊、線接合與其他封裝級(jí)測(cè)試和修改的故障分析。


Vion等離子聚焦離子束可將用于3D堆疊的過孔硅(TSV)技術(shù)成像時(shí)間由12小時(shí)縮減到40分鐘