FIB是利用金属镓(Ga, 原子序31)作为离子源,利用加在Extractor的负电场将镓原子由针尖端牵引出,形成镓离子束,离子束透过电透镜聚焦,经过一连串变化孔径(Automatic Variable Aperture, AVA)可决定离子束的大小,最后离子束再经过第二次聚焦至试片表面。
因为镓原子位于周期表中间的位置,使用它来撞击其它元素原子所造成的移除效果远远大于电子,因此可以利用离子束对试片表面进行特定图案的加工。
一般SB-FIB可以提供材料切割、沉积金属、蚀刻金属和选择性蚀刻氧化层等功能,达到电路修补的需求,藉由气体辅助蚀刻系统的帮助,不但可以提高不同材料的蚀刻选择比与蚀刻速率,并可直接进行特定材料的沉积。
目前闳康SB-FIB机台的辅助蚀刻气体可应用于提高聚合物、金属(Al & Cu)与氧化物的蚀刻率。而辅助沉积气体的种类则有铂 (Pt),钨 (W) 与氧化矽 (TEOS)。
SB-FIB如果结合场发射式电子显微镜(即Dual Beam FIB, DB-FIB)即可进行即时横截面观测,闳康有业界最新FIB系统,可以满足客户做产品故障分析的多元需求,再搭配具有专业技术与经验丰富的人员,提供您准确、精确、效率、有效的产品故障快速分析服务。
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。
此外SB-FIB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)
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图-1
(a) FIB IC线路修改
(b) 无铅制程中锡鬚(Sn Whisker)精密切割
(c) 锡铅焊点(Pb-Sn Solder Ball)可靠性失效横截面精密切割
(d) 铜制程切割高倾斜角度观察横截面结构
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图-2
(a) 完整的铜制程横截面结构观察
(b) FIB IC线路修改
(c) 金线接球下大面积的横截面结构观察
(d) 制程异常分析观察
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图-3
(a) 晶粒分析观察
(b) 横截面结构观察
(c) FIB IC线路修改
(d) 印刷电路板(PCB)内铜导线接孔的横截面结构观察
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图-4
(a) 无覆层的十字测试垫制作
(b) 大面积的横截面结构观察
(c) 电路修补后横截面观察