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晶圓綁定線的失效是非常常見的一種失效,針對此種失效可以先對失效點進行定位,然后選擇離子束切割加電鏡觀察的方式進行切片分析。

圖1 需要分析的失效點


01 機械研磨定位

采用徠卡精研一體機進行機械研磨。研磨過程中采用不同粗細大小的金剛石砂紙30 μm和9 μm對樣品進行研磨,直至研磨到目標點的附近位置即可,預留大約20-30 μm。見下圖。

圖2 體式鏡觀察下的目標位置


02 離子束切割

將研磨完后的樣品用三離子束切割儀進行切割,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關(guān)鍵。看鍵合的細微結(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發(fā)射掃描電鏡進行觀察。


掃描電鏡觀察下的樣品能譜圖



03 小結(jié)

樣品要先采用精研一體機研磨到目標位置的附近,然后才能進行離子束切割。

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)。

建議上場發(fā)射掃描電鏡進行進一步觀察,確認其形貌等。


04 使用設(shè)備

1. 精研一體機Leica EM TXP

Leica EM TXP是一款獨特的可對目標區(qū)域進行準確定位的表面處理工具,特別適合于SEM,TEM及LM觀察之前對樣品進行切割、拋光等系列處理。它尤其適合于制備高難度樣品,如需要對目標精細定位或需對肉眼難以觀察的微小目標進行定點處理。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 3 個, 并可在同一個載物臺上進行橫切和拋光。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,可遵照客戶服務指南任意移動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:無雷對準電子槍。


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