双束系统(FIB-SEM)在微电子行业的应用探索

金鉴实验室 2024-12-14 19:15:21

微电子技术的全能利器

FIB-SEM双束系统结合了聚焦离子束(FIB)与扫描电子显微镜(SEM)的双重功能,代表了高端技术装备的最新发展。

FIB-SEM双束设备实物图

FIB-SEM双束设备内部示意图

FIB-SEM双束系统的协同效应

FIB-SEM双束系统的核心优势在于其能够同时执行FIB和SEM的操作。FIB技术通过物理溅射和化学气体反应,有选择性地进行蚀刻或沉积金属和绝缘材料,而SEM则提供清晰的图像,便于进行观察和分析。

1.高精度截面分析技术

截面分析是FIB技术的一项常见应用,其刻蚀的精确度极高,整个制样过程中试样受到的应力较小,确保了截面的完整性。

FIB-SEM双束系统制作并观测的芯片断面图

2.TEM样品制备的精细工艺

透射电子显微镜(TEM)因其极高的分辨率而对样品制备有着严格的要求。FIB技术以其精细的加工能力,成为制备TEM样品的理想选择。

FIB-SEM双束系统制备TEM样品的过程

3.芯片线路修复的高效方案

在芯片制造过程中,FIB-SEM双束系统提供了一种高效的线路修复方案。利用FIB的精确蚀刻和沉积金属膜及绝缘层的能力,可以对线路连接进行修改,显著缩短反馈周期并降低成本。GIS(气体注入系统)在线路修复中发挥着关键作用,合适的辅助气体可以显著提升效率和成功率。

FIB-SEM双束系统线路修补图

线路修复的挑战与策略

线路修复的难点在于制定修复计划和精确的定位、蚀刻。

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