晶圓綁定線的失效是非常常見的一種失效,針對(duì)此種失效可以先對(duì)失效點(diǎn)進(jìn)行定位,然后選擇離子束切割加電鏡觀察的方式進(jìn)行切片分析。
圖1 需要分析的失效點(diǎn)
采用徠卡精研一體機(jī)進(jìn)行機(jī)械研磨。研磨過程中采用不同粗細(xì)大小的金剛石砂紙30 µm和9 µm對(duì)樣品進(jìn)行研磨,直至研磨到目標(biāo)點(diǎn)的附近位置即可,預(yù)留大約20-30 µm。見下圖。
圖2 體式鏡觀察下的目標(biāo)位置
將研磨完后的樣品用三離子束切割儀進(jìn)行切割,得到表面幾乎無損且平整度非常好的樣品,適合上電鏡觀察內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu),可以觀察出樣品內(nèi)部本身的缺陷等問題。見下圖。
綁定線整體觀察,可以非常清晰的每個(gè)區(qū)域不同的結(jié)構(gòu)
放大觀察,綁定線和晶圓鍵合處的微觀結(jié)構(gòu),也是我們本次分析的重點(diǎn)??存I合的細(xì)微結(jié)構(gòu),從而判斷是哪方面造成的失效。
跟上圖同樣。由于采用的是臺(tái)式電鏡,分辨率上有一定的限制。如果需要更高分辨率建議上場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡進(jìn)行觀察。
掃描電鏡觀察下的樣品能譜圖
樣品要先采用精研一體機(jī)研磨到目標(biāo)位置的附近,然后才能進(jìn)行離子束切割。
切割完成后上電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)銀線跟芯片連接處主要是一層鋁,但有部分不連續(xù)。
建議上場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡進(jìn)行進(jìn)一步觀察,確認(rèn)其形貌等。
1. 精研一體機(jī)Leica EM TXP
Leica EM TXP是一款可對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位的表面處理工具,特別適合于SEM,TEM及LM觀察之前對(duì)樣品進(jìn)行切割、拋光等系列處理。它尤其適合于制備高難度樣品,如需要對(duì)目標(biāo)精細(xì)定位或需對(duì)肉眼難以觀察的微小目標(biāo)進(jìn)行定點(diǎn)處理。有了 Leica EM TXP,這些工作就可輕松完成。
2.三離子束切割儀Leica EM TIC 3X
可制備橫切面和拋光表面,用于掃描電子顯微鏡 (SEM)、微觀結(jié)構(gòu)分析 (EDS、WDS、Auger、EBSD) 和 AFM 科研工作。一次可處理樣品多達(dá) 3 個(gè), 并可在同一個(gè)載物臺(tái)上進(jìn)行橫切和拋光。工作流程解決方案可安全、高效地將樣品傳輸至后續(xù)的制備儀器或分析系統(tǒng)。
3.EM 科特臺(tái)式掃描電鏡
EM科特(EmCrafts)Cube系列桌面式掃描電鏡,是一款桌面緊湊型掃描電子顯微鏡。Cube系列占地面積小,便攜性能好,可遵照客戶服務(wù)指南任意移動(dòng)SEM設(shè)備。擁有高分辨率和高空間利用率,可安裝在任何地方。無需等待;抽氣90秒/排氣10秒。高度可纂的高壓組件:無雷對(duì)準(zhǔn)電子槍。
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