半導体故障解析用顕微鏡ソリューション

半導体パッケージングの故障解析を加速

ZEISS顕微鏡ソリューションによる業界最高のイメージング、効率的なサンプル調製、特性評価でワークフローを変革

More-than-Moore時代において、半導体産業はより小さく、より速く、よりパワフルなデバイスを求めており、半導体パッケージングの重要な役割を推進しています。複雑なパッケージングアーキテクチャ、機能の微細化、相互接続の高密度化により、信頼性、故障分離、物理的解析が課題となっています。ZEISSは、非破壊イメージング、高スループットサンプル調製、業界最高のイメージングと解析機能における革新的なブレークスルーにより、新しいワークフローを提供し、スループット、成功率、歩留まりを向上させます。

  • 高分解能、広域視野、高スループットを実現する先進のアーキテクチャと深層学習により、サンプルサイズの制限を緩和し、X線顕微鏡を変革
  • 高スループットと高精度のサンプル調製を実現するレーザー一体型FIBにより、所要時間を数日から数時間に短縮
  • 高解像度電子顕微鏡と使いやすさが融合したGeminiテクノロジーでイメージングと解析を簡略化

ZEISSワークフローソリューション概要

私たちができること

半導体パッケージング技術の進歩に伴い、故障分離と物理解析のワークフローは新たな課題に直面しています。

ZEISSの革新的な連携ワークフローと相関ソリューションは、これらの新たな課題に対処し、スループットと成功率を向上させます。

部位に応じた故障解析
レーザー一体型 FIB-SEM を使用して、X 線データに基づいて部位に応じたサンプル調製を行うことで、迅速かつ正確なサンプル調製が可能になります。このワークフローは、生産性を向上させ、所要時間を数時間ではなく数分以内に短縮できるように調整されています。

定期的な画像診断と分析
従来の機械的研磨や広帯域イオンビームミリングによるサンプル調製は、いくつかのケースでは依然として適切です。
光学顕微鏡やX線顕微鏡の画像データをサンプル調整位置決めのために ZEN ソフトウェアに入力し、ZEISS 電子顕微鏡での日常的な検査と分析を迅速かつ簡単に操作できます。

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効率的なワークフローでサンプル前処理と部位に応じた分析を変革

Correlate by Sample-Centric Fiducials
XRM Scan Micro Bumps
LaserFIB workflow for massive material ablation

ワークフローの詳細

X線顕微鏡とLaserFIBの相関による高度なパッケージ故障解析

高密度化と機能の微細化に伴うパッケージアーキテクチャの進化により、異種統合ロードマップとMore-than-Moore時代に不可欠な、より多くのコンポーネントと機能を収容するためのフットプリントが大きくなっています。

これらの発展は、故障解析とプロセスの特性評価に新たな課題をもたらし、解析ツール、技術の進歩、および新しいワークフローの開発の必要性を高めています。
本研究では、先進的なパッケージ業界で注目を集めている 2 種類の技術、つまり3D X 線顕微鏡 (XRM) とサンプル調製用の レーザー一体型集束イオンビーム走査型電子顕微鏡 (FIB-SEM) の進歩について説明します。

FIB-SEM ワークフローへのレーザーの統合により、断面試料作製のスループットが向上しましたが、埋もれた特徴を部位ごとに分析するための正確なターゲティングには、表面下の情報を提供する補完的な技術との相関が必要です。

3D XRM を使用してレーザー一体型FIB-SEM 解析をガイドすることで、この課題に対処するためのいくつかの利点が得られます。本研究では、FIB-SEM(LaserFIB とも呼ばれる)に統合された 3D XRM と fs レーザーを使用して、高スループットで正確にターゲットを絞り、結果を得るための新しいワークフローについて説明します。これは、高度なパッケージ故障解析の課題に対処する上で重要な進展となります。

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ルーチン検査のための3D X線ガイド付きサンプル調製

Automated imaging of the wirebond
See more examples from the report
3D X-ray scan of the SiP to identify and localize various components

ワークフローの詳細

このような問題はありませんか?

大型パッケージの欠陥を分離・可視化する非破壊手法の分解能に限界を感じていませんか?

X 線 CT のコントラストが低く、アンダーフィルのボイド、層間剥離、亀裂が見えにくいと悩んでいませんか?

現在のサンプル調製に数日かかったり、アーティファクトが発生したりしていませんか?