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晶圆厂中FIB设备为什么很重要?

08/08 09:18
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知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:我们晶圆厂生产过程中出现了问题,第一时间是去切一下FIB,能讲讲FIB为什么用途那么大吗?FIB的原理是什么?

FIB是什么?

首先,FIB不是FBI,不要搞混了。FIB,全名Focused Ion Beam,即聚焦离子束。类似于SEM(扫描电子显微镜),SEM 使用聚焦电子束对样品进行成像。

FIB的基本原理?

镓在强电场下被加速,产生高能离子束。通过控制电场和磁场,使离子束在样品表面上精确移动,扫描样品表面。高能离子束轰击样品表面,导致表面原子被溅射出来,同时产生二次电子。二次电子被检测器捕获,用于成像和分析。

为什么FIB如此重要?

FIB有三大作用:

1,芯片截面分析。FIB可以以纳米级的精度对芯片进行截面切割,发现芯片内部的结构缺陷。一般的FIB集成了二次离子质谱或EDS或EDX,可以分析样品不同层次的元素分布和浓度。这是FIB在晶圆厂中最重要的作用。

2,芯片电路的修改。FIB 可通过离子束诱导沉积来沉积材料,也可以通过高能镓离子撞击样品来刻蚀材料,因此可以用于芯片的修复或掩模版的修复。

3,TEM制样。TEM 需要非常薄的样品,通常约为100 纳米或更薄。如果芯片上数百万个晶体管中有一个出现故障,那么唯一能够制备该单个晶体管的电子显微镜样本的工具就是 FIB。

FIB的价格贵吗?

设备极贵,在一些微纳加工平台,每小时的使用价格在2000-3000RMB之间。

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