聚焦離子束（FIB）技術(shù)作為一種高精度的微觀加工和分析工具，在半導(dǎo)體行業(yè)具有不可替代的重要地位。它通過(guò)聚焦離子束直接在材料上進(jìn)行操作，無(wú)需掩模，能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)精度的成像和修改，特別適合需要高精度的任務(wù)。金鑒實(shí)驗(yàn)室作為專注于材料分析領(lǐng)域的科研檢測(cè)機(jī)構(gòu)，能夠?qū)IB進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，致力于為客戶提供高質(zhì)量的測(cè)試服務(wù)，為產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域的可靠應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量保障。

FIB 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.缺陷分析

在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，缺陷檢測(cè)和分析是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。FIB 技術(shù)能夠?qū)π酒瑑?nèi)部的缺陷進(jìn)行高分辨率成像和分析，幫助工程師快速定位缺陷位置，確定缺陷類型和成因。通過(guò)精確的離子束掃描，可以觀察到微觀結(jié)構(gòu)中的缺陷細(xì)節(jié)，為后續(xù)的工藝改進(jìn)和優(yōu)化提供重要依據(jù)。

2.電路修改

FIB 技術(shù)在電路修改方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它允許設(shè)計(jì)人員在芯片內(nèi)部切割跡線或添加金屬連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的快速編輯和修改。這種操作不僅快捷簡(jiǎn)便，而且成本較低，僅為晶圓廠制造一批新晶圓的極小一部分。使用當(dāng)今最先進(jìn)的設(shè)備，可以編輯采用 28 納米及更小工藝節(jié)點(diǎn)制造的電路，這些電路具有多層金屬堆疊，并采用倒裝芯片等先進(jìn)封裝形式。

3.光掩模修復(fù)

光掩模是半導(dǎo)體制造中用于圖案轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵工具，其質(zhì)量直接影響到芯片的制造精度。FIB 技術(shù)可以對(duì)光掩模進(jìn)行快速修復(fù)，通過(guò)精確的離子束銑削和沉積，修復(fù)掩模上的缺陷或錯(cuò)誤圖案，從而延長(zhǎng)光掩模的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

4.TEM 樣品制備

透射電子顯微鏡（TEM）是研究材料微觀結(jié)構(gòu)的重要手段，但需要制備超薄樣品。FIB 技術(shù)能夠精確地將樣品減薄到納米級(jí)厚度，同時(shí)保持樣品的結(jié)構(gòu)完整性，為 TEM 分析提供高質(zhì)量的樣品。通過(guò) FIB 制備的樣品可以清晰地觀察到材料的晶體結(jié)構(gòu)、界面特征和缺陷分布等信息。

5.故障分析

在半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種故障。FIB 技術(shù)可以對(duì)故障芯片進(jìn)行快速定位和分析，通過(guò)精確的離子束掃描和成像，找到故障點(diǎn)的位置，并分析故障的成因。這對(duì)于產(chǎn)品的可靠性評(píng)估和改進(jìn)具有重要意義。

FIB 技術(shù)的操作指導(dǎo)

1.樣品加載

在進(jìn)行 FIB 操作之前，需要將樣品正確地加載到樣品臺(tái)上。

樣品表面必須清潔，無(wú)污染和雜質(zhì)，以確保離子束能夠準(zhǔn)確地作用在樣品表面。

樣品的放置位置要準(zhǔn)確，確保樣品的感興趣區(qū)域位于離子束的掃描范圍內(nèi)。

樣品與樣品臺(tái)的接觸要牢固，避免在操作過(guò)程中樣品發(fā)生移動(dòng)或偏移。

2.成像

FIB 技術(shù)的成像過(guò)程是通過(guò)離子束掃描樣品表面，收集二次電子信號(hào)或背散射電子信號(hào)來(lái)形成圖像。

3.修改

FIB 技術(shù)的修改過(guò)程是通過(guò)離子束對(duì)樣品進(jìn)行銑削或沉積，以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和性能的改變。

聚焦離子束（FIB）技術(shù)作為一種高精度的微觀加工和分析工具，在半導(dǎo)體量產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。它能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)精度的成像和修改，特別適合缺陷分析、電路修改、光掩模修復(fù)、TEM 樣品制備和故障分析等任務(wù)。