首頁 超過 100 um大範圍結構觀察,如何做Cross section?

超過 100 um大範圍結構觀察,如何做Cross section?

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超過 100 um大範圍結構觀察,如何做Cross section?

by admin

發佈日期:2016/10/26
發佈單位:iST宜特

想確認產品結構是否有裂痕(Peeling),無法使用傳統研磨進行Cross section,還有什麼選擇?
想做PCB、3D IC或是矽穿孔結構(TSV)、錫鉛凸塊(Solder Bump)等大範圍的分析,是否有省時快速,且可看到完整結構的分析工具?

上述狀況,是近來宜特時常接到客戶諮詢的問題。一般而言,若是小範圍且局部的Cross section分析,我們會建議您使用Dual-Beam FIB,擁有邊切邊拍,讓您快速取得結構圖。

然而,若是遇到PCB、TSV、3D Device、Solder Bump,等大範圍結構觀察(剖面>100um 或 深度>50um以上),且又希望可以定點分析,並同時取得影像下,以往Dual-Beam FIB(簡稱DB FIB)的蝕刻速度及範圍有其極限,就不適合。

因此宜特建議可以使用Plasma FIB(簡稱PFIB),不僅擁有Dual-Beam FIB雙槍設計,可以邊切邊拍,更重要的是,針對大範圍的結構觀察,不僅可完整呈現欲觀察之結構,蝕刻效率更是傳統Dual-Beam FIB的20倍以上,可有效縮短分析速率。

  • 速讀P-FIB原理與運用
    P FIBDB FIB師出同源,最大差異在離子源與蝕刻效率。
 PFIBDB FIB
離子源Xe (氙離子) Plasma
Ga 容易附著在樣品表面, 使用 Xe 可減少樣品 Ga 汙染問題
Ga+ (鎵離子)
蝕刻速率
(Probe current)
1.3μA
可大範圍面積快速執行
65nA
  • PFIB主要應用範圍有:
    1. 大範圍的結構觀察(>100μm以上),包括3D、TSV結構、錫鉛凸塊、封裝產品等。
    2. Delayer應用 (16nm先進製程以下)

以下分享幾項您可能會需使用到Plasma FIB的情況。

  • 案例一、Solder Bump

    欲觀察錫球有無裂痕,但以往分析只能局部觀察,運用PFIB優勢,可將Solder bump大範圍並完整的切割與觀察,且切點寬度可達500μm,花費時間僅需2hrs即可達成。突破以往花費10數小時,並只能觀看局部的狀況。

    圖說:完整呈現錫球影像

    圖說:亦可觀察局部

  • 案例二、TSV 結構觀察

    以往觀察TSV結構,使用傳統DB FIB耗時費工, 若利用PFIB,不僅可一次觀察較多根TSV結構,深度與切點寬度在50μmX100μm的樣品,僅需一小時即可完成樣品製備。

    圖說: PFIB蝕刻效率佳,且範圍大,可快速且完整呈現多根TSV結構。

  • 案例三、IC delayer

    針對16奈米以下先進製程的微結構觀察,使用傳統研磨方式,容易因結構太薄,造成一次磨掉兩層或磨得不均勻。PFIB的拿手絕活,則可以透過電漿蝕刻(Plasma eatching)方式,完整且大面積的逐層去除。

本文與各位長久以來支持宜特的您,分享檢測驗證經驗,若您有上述樣品結構需要觀察與判斷檢測,或是對相關知識想要更進一步了解細節,不要猶豫,歡迎洽03-579-9909 分機6166林先生 或 分機6174 李先生,dbfib_tw@istgroup.com