0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

微电子制造中的FIB-SEM双束系统:技术应用与进展

金鉴实验室 2024-10-31 22:36 次阅读

在微电子行业重要性

在微电子行业中,FIB-SEM双束系统的应用至关重要,它不仅涵盖了芯片样品的精密切割,还包括对工艺缺陷的深入分析和器件结构的细致表征。这一系统以其卓越的性能,极大地促进了科研人员和工程师对微电子器件内部结构与性能的深入理解,为新型器件的设计和制造提供了关键的技术支持。金鉴实验室具备先进的设备和专业的技术团队,能够提供高质量的FIB-SEM双束测试服务,助力科研人员和工程师对微电子器件内部结构与性能的深入理解。

wKgaomcjlYqAZMqdAA9rPS2_Llg253.png

系统功能与技术结合

FIB-SEM双束系统结合了聚焦离子束(FIB)和扫描电子显微镜(SEM)的功能,使得在微加工过程中,SEM能够实时监控FIB的操作,实现了高分辨率电子束成像与精细离子束加工的完美结合。FIB技术通过加速并聚焦液态金属离子源产生的离子束于样品表面,生成二次电子信号以形成电子图像,或者利用高电流离子束在样品表面进行蚀刻和微纳结构加工。这一过程通常结合物理溅射和化学气体反应,以选择性地蚀刻或沉积金属和绝缘层。金鉴实验室的FIB-SEM双束测试技术,确保了高分辨率电子束成像与精细离子束加工的完美结合,为客户提供精准的样品分析和高效的工艺改进方案。

wKgZomcjlZGAI_mRAADfrL9sJ8A823.png

典型FIB-SEM双束设备内部示意图

微电子领域的应用实例

FIB技术能够精确地揭示器件特定微小区域的截面,生成高分辨率的清晰图像,不受加工材料的限制,并且能够在蚀刻的同时,利用SEM进行实时观察。这种截面分析是FIB技术最普遍的应用之一,其刻蚀断面的定位精度极高,且在整个制样过程中,样品受到的应力较小,保证了断面的完整性。

wKgaomcjlZiARfESAABGhmadUqk827.png

wKgZomcjlaCATNqcAAAitl2DUIE112.png


FIB-SEM双束系统制作并观测的芯片断面图


透射电子显微镜(TEM)因其极高的分辨率,对样品制备有着严格的要求,通常需要样品厚度小于100nm才能被电子束穿透以进行观测。FIB的精密加工特性使其成为制备TEM样品的理想工具。制备过程包括在电子束下定位样品,镀上Pt保护层,挖开样品前后部分形成薄片,用Easylift针提取并放置在铜网上,最后通过离子束减薄至100nm以下。

wKgZomcjlamAR9FxAABY3K2uLMo230.png

FIB-SEM双束系统制备TEM样品的过程

芯片制造中的线路修补

在芯片制造中,当流片得到的样品未能达到预期功能时,FIB的高精度蚀刻和沉积功能可以用来修改线路连接,大大缩短反馈周期并节省成本。GIS辅助功能在线路修补中尤为重要,合适的辅助气体可以提高修补效率和成功率。

线路修补的难点与解决方案

金鉴实验室拥有先进的FIB-SEM设备和专业的技术团队,能够提供标准的测试服务,为您的研究或产品质量控制提供强有力的数据支持。线路修补的难点在于制定修补计划和精确的定位、刻蚀。任何定位或刻蚀的偏差都可能增加失败的风险。使用CAD工具可以帮助解决定位问题,减少对非操作点金属线的损害。在线路修补的最后阶段,需要使用IEE气体清洗操作框外的Pt,以避免不必要的金属互联导致短路。在进行小间距高要求的线路修改时,W材料因其较小的扩散范围和易清洗性,常被选作金属层沉积材料。

wKgaomcjlbCASZLiAAAYWAaDM1A136.png

wKgZomcjlbeADfFBAAAoEBdM2kE153.png

FIB-SEM双束系统线路修补图

线修补的挑战与成功率

一个完整的线路修补工程可能涉及大量的连接和切割,工程量巨大,而线路间刻蚀的容错率仅为数百纳米,任何单根金属线的刻蚀问题都可能导致整个项目的失败。因此,线路修补的成功率通常较低,只有30%-50%。这要求操作者对芯片操作点位置有深入了解,熟练掌握FIB操作方法,并具备敏锐的观察力和足够的耐心,以提高成功率。

FIB-SEM双束系统的未来展望

FIB-SEM双束系统的应用不仅限于上述领域,它还在材料科学、生命科学和纳米技术等领域展现出巨大的潜力。随着技术的不断进步,FIB-SEM双束系统的功能和应用范围将进一步扩大,金鉴实验室致力于在这一领域不断创新,提供更高效、更精准的FIB-SEM双束测试服务,为微电子行业的持续发展贡献力量。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • SEM
    SEM
    +关注

    关注

    0

    文章

    193

    浏览量

    14404
  • 微电子
    +关注

    关注

    18

    文章

    374

    浏览量

    41130
  • 微电子制造
    +关注

    关注

    0

    文章

    4

    浏览量

    3898
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    FIB技术在各领域的应用及其运作机制解析

    聚焦离子(FIB)系统概述聚焦离子
    的头像 发表于 10-29 16:10 81次阅读
    <b class='flag-5'>FIB</b><b class='flag-5'>技术</b>在各领域的应用及其运作机制解析

    FIB常见应用明细及原理分析

    共读好书 系统及原理   聚焦离子系统可简单地理解为是单聚焦离子
    的头像 发表于 07-24 08:42 408次阅读
    <b class='flag-5'>FIB</b>常见应用明细及原理分析

    探秘集成电路制造的“高精尖”:三技术全景解析

    广泛应用于集成电路制造。三技术,即电子束技术、离子
    的头像 发表于 07-12 09:57 1699次阅读
    探秘集成电路<b class='flag-5'>制造</b>的“高精尖”:三<b class='flag-5'>束</b><b class='flag-5'>技术</b>全景解析

    电子束技术的原理与应用概览

    电子束技术在半导体制造行业一直是重要的应用技术。本文就电子束技术作一个简单的图文介绍。
    的头像 发表于 04-30 14:32 1222次阅读
    <b class='flag-5'>电子束</b><b class='flag-5'>技术</b>的原理与应用概览

    IDC技术在电气电子设备和系统的应用及在线制造遇到的问题及解决策略

    IDC(Insulated Displacement Connector),中文名称为绝缘位移连接器,作为一种广泛应用的端接线,主要负责电气电子设备和系统之间的可靠往返接线和信息传输任务。
    的头像 发表于 04-08 11:41 506次阅读

    扫描电子显微镜SEM电镜结构及原理

    显微镜的基本结构和工作原理的详细描述:一、电镜结构:电子光学系统:这是SEM的核心部分,包括电子枪、聚光镜、物镜和扫描线圈等。电子枪产生高能电子束
    的头像 发表于 03-20 15:27 1214次阅读
    扫描<b class='flag-5'>电子</b>显微镜<b class='flag-5'>SEM</b>电镜结构及原理

    基于SEM电子束光刻技术开发及研究

    电子束光刻(e-beam lithography,EBL)是无掩膜光刻的一种,它利用波长极短的聚焦电子直接作用于对电子敏感的光刻胶(抗蚀剂)表面绘制形成与设计图形相符的微纳结构。
    的头像 发表于 03-04 10:19 1695次阅读
    基于<b class='flag-5'>SEM</b>的<b class='flag-5'>电子束</b>光刻<b class='flag-5'>技术</b>开发及研究

    揭秘集成电路制造的“黑科技”:三技术的力量

    广泛应用于集成电路制造。三技术,即电子束技术、离子
    的头像 发表于 02-20 09:58 787次阅读
    揭秘集成电路<b class='flag-5'>制造</b>的“黑科技”:三<b class='flag-5'>束</b><b class='flag-5'>技术</b>的力量

    半导体芯片结构分析

    特性进行更精确的分析氩离子抛光机可以实现平面抛光和截面研磨抛光这两种形式:半导体芯片氩离子截面切割抛光后效果图: 聚焦离子FIB切割+SEM分析聚焦离子
    发表于 01-02 17:08

    半导体制造FIBSEM关键技术原理

    聚焦离子(Focused Ion beam,FIB)是一种利用电透镜将离子聚焦成非常小尺寸的显微切割仪器。 聚焦后作用于样品表面。
    的头像 发表于 01-02 10:14 2848次阅读
    半导体<b class='flag-5'>制造</b><b class='flag-5'>中</b><b class='flag-5'>FIB</b>、<b class='flag-5'>SEM</b>关键<b class='flag-5'>技术</b>原理

    微电子制造和封装技术发展研究

    微电子制造和封装技术电子信息产业的重要基础,其发展水平直接影响着电子产品的性能和可靠性。随着科技的不断进步,
    的头像 发表于 12-19 13:30 727次阅读
    <b class='flag-5'>微电子</b><b class='flag-5'>制造</b>和封装<b class='flag-5'>技术</b>发展研究

    揭秘微电子制造与封装技术的融合之路

    微电子制造和封装技术电子信息产业的重要基础,其发展水平直接影响着电子产品的性能和可靠性。随着科技的不断进步,
    的头像 发表于 12-18 13:03 633次阅读
    揭秘<b class='flag-5'>微电子</b><b class='flag-5'>制造</b>与封装<b class='flag-5'>技术</b>的融合之路

    如何利用FIBSEM的有源和无源电位衬度进行失效定位呢?

    无源电位衬度(Passive Voltage Contrast,PVC)定位基于导电结构的FIBSEM图像或多或少的亮度差异,可用于半导体电路的失效定位。
    的头像 发表于 12-01 16:18 2336次阅读
    如何利用<b class='flag-5'>FIB</b>和<b class='flag-5'>SEM</b><b class='flag-5'>中</b>的有源和无源电位衬度进行失效定位呢?

    SEM:扫描线圈和放大倍率简析

    常规的TEM使用固定的入射电子束,而SEM电子束在两个垂直的(X和Y)方向上水平扫描样品。
    的头像 发表于 12-01 11:37 4475次阅读
    <b class='flag-5'>SEM</b>:扫描线圈和放大倍率简析

    什么是FIBFIB有哪些应用?如何修改线路做FIBFIB怎么做失效分析?

    材料表面并进行纳米级加工的技术FIB技术结合了离子加工和扫描电子显微镜(SEM)的功能,能够
    的头像 发表于 11-07 10:35 3679次阅读