FIB 电路修补

虽然 FIB 与扫描式电子显微镜 (SEM) 和穿透式电子显微镜 (TEM) 被发明的时期相同，在 1950 年代以前，FIB 都被使用在研究开发相关的领域，直到 1993 年才开始被使用在 IC 商品的失效分析应用上，尤其在科技工业上被大量应用在特定缺陷样品位置的定点切割，用以提供SEM和TEM的样品制备…等，若配合气体辅助蚀刻系统，更广泛的应用在半导体积体电路的线路修补，节省大量产品侦错和缩短更改光罩的时间。

闳康有多种 FIB 机台 (SB/DB) 可提供选择，协助我们的客户享受更有效率及有效的服务。为提供最好的服务品质及多样化的服务项目，闳康每年持续投资购买许多最新的仪器设备，服务内容包含 IC 线路修补的金属层切割、拉线和探针垫层 (Probing Pad) 的制作、无铅制程中锡须的精密切割、锡铅焊点可靠性失效横截面故障分析、完整的铜制程横截面结构观察，以及提供许多更先进的 IC 制程技术的分析服务。

• 定点切割 (Precision Cutting)
• 穿透式电子显微镜试片制作 (TEM Sample Preparation)
• IC线路修补和布局验证 (IC Circuit Editing and Verification)
  
• 制程上异常观察分析 (Abnormal Process Analysis)
  
• 晶相特性观察分析 (Ion Channeling Contrast for Grain Morphology Observation)
• GDS自动导航线路定位 (Auto-Navigation to Designated Failure Address)
• 故障位置定位用被动电压反差分析 (Passive Voltage Contrast Analysis for Fault Isolation)

在IC的设计制造流程中，研发后流片（tape-out）的产品需要做功能性的验证，确认是否符合测试的标准，但往往会有效能的差异，甚至是功能上的缺陷，此时就必须进行设计除错（design debug）找出问题点，进行设计的改版，重新生产，这整个流程就形成一个迴圈，越快找到问题，就能加快产品上市的时间(time to market)。随着产品越趋复杂，重新改版新光刻板再到生产制造到有个成品出来是非常耗时的，如果能节省设计除错（design debug）的时间，那便可以缩短整个工程品到量产的时间，而设计除错（design debug）有许多方式，从测试、模拟、失效分析再到电路修补(circuit repair)，工程端会花费不少精力在确认问题点，以确保下次的改版产品可以达到期望的效能，其中电路修补几乎是所有研发工程师皆会运用的手段，藉由电路修改可省略重作光刻版和初次试作的研发成本，这样的运作模式对缩短研发到量产的时间绝对有效，同时节省大量研发费用，让客户的产品在研发上更具有时效性与竞争力(图一)。

图一  从电路设计、产品制造、验证、找出设计问题再到改版的流程图，越快解决问题，就能缩短上市时间，抢得市场先机

电路修补的流程会先由客户端内部讨论出需要修改的位置后提供方案与制程，方案内容包含需要进行线路切割与连线的平面位置与金属层次，并视情况决定是否需要客户提供GDS档案，一般来说如果从样品表面无法清楚的辨别线路，即需要GDS进行自动巡航至正确位置，以降低执行的失败率(图二)，考虑到资安风险，可提供区域性GDS档案(图三)，样品制作完成后如后续无需求，则执行单位会将档案删除。执行单位收到需求后需与委案客户进行案件的讨论与评估，提供所需工时与方案良率，必要时可就方案进行修正以提高施作的成功率，待双方确认没问题后即会进入执行排程中，完成后送回给客户进行测试以验证方案是否成功。

执行电路修补的过程中所需要的时间与良率都会因为样品的制程、方案难易度、样品资讯完整度上而有所不同，执行的手法、技术都需要时时刻刻依照当下执行的状况实时做调整，因此依靠的不仅仅是先进的仪器装置，还需要具有相当经验的工程师才有办法面对并解决各种突发状况，进而达到客户期望的结果。