半導體產(chǎn)業(yè)長期以來均仰賴于高端聚焦離子束(FIB)工具來切割橫截面，以了解納米級先進芯片制程的細節(jié)。然而，要用這些工具來解剖微米和毫米級的MEMS芯片以及采用如過孔硅(TSV)技術的3D堆疊芯片時，可能需要花費長達12小時的時間?，F(xiàn)在，工具供應商FEI Co.聲稱，已經(jīng)徹底改良了用于3D IC和MEMS的聚焦離子束技術。

“MEMS元件和新一代封裝技術，如用于邏輯內(nèi)存元件的TSV等，對機械操作而言尺寸都太小，但對聚焦離子束來說又過于龐大，”FEI產(chǎn)品營銷經(jīng)理Peter Carleson表示。“要測量微米級的100s功能可能要花費數(shù)小時，但通過重新設計Vion使其能處理更大電流，我們可以在這些較大的尺寸上進行處理?！?br>
FEI聲稱，其新設計的Vion等離子聚焦離子束(PFIB)工具可減少MEMS和3D芯片的成像時間達20倍，就TSV而言，可從原先的10多個小時減少到40分鐘以下。這種新工具可以在數(shù)分鐘內(nèi)便顯示半導體的特征尺寸范圍從30納米到1毫米，而現(xiàn)有的聚焦離子束則工作在5nm左右。

“FEI的Vion PFIB系統(tǒng)提高了加工速度，讓我們能夠在幾分鐘內(nèi)完成分析工作，不像傳統(tǒng)FIB需要數(shù)小時，”Fraunhofer的元件暨3D整合部門主管Peter Ramm說。

新的Vion聚焦離子束工具是FEI首款納入等離子源技術的產(chǎn)品，可用于封裝和MEMS元件之微米級特性的故障分析。通過使用比微安培還多的電子束電流，等離子能讓該工具更快速地進行橫截面分析，而采用液態(tài)金屬離子源的傳統(tǒng)聚焦離子束使用的電流則為納安等級。

除了解構(gòu)3D堆疊芯片和MEMS元件以外，Vion PFIB系統(tǒng)還可用于凸塊、線接合與其他封裝級測試和修改的故障分析。


Vion等離子聚焦離子束可將用于3D堆疊的過孔硅(TSV)技術成像時間由12小時縮減到40分鐘