ZEISS FE-SEMを使って半導体パッケージ解析における洞察を深化させる

ZEISS GeminiSEMシリーズは、次世代デバイスの高い複雑性に対応した故障解析手法を提供し、これらの進化に合わせて分解能も向上しています

Geminiテクノロジーは、さまざまな材料においてクラス最高レベルの分解能を実現
高感度検出のため、低加速電圧（Low kV）や材料コントラストの観察時にも高いS/N比と分解能を実現
最適化されたポートを備えた広々としたチャンバーにより、EDSやEBSDを用いた組成分析や相分析が可能
自動イメージングやルーチン解析に対応したZENソフトウェアを標準搭載

歪みのない広視野、高ピクセル分解能イメージング

最大32K×24Kの高ピクセル分解能により、細部まで鮮明にイメージングでき、関心領域の全体像やコンテキスト情報も同時に把握できます。

Geminiは、イマージョンレンズやステージバイアスを必要とせず、優れた低加速電圧（Low kV）イメージングを実現します。先端パッケージにおける非導電性材料や電子線に敏感なソフトポリマー等の観察にも最適です。

強化された検出器により、他に類を見ない材料コントラストおよび相コントラストを実現

Through-Silicon Via（TSV）、Cu-Cuボンディング、はんだ材料、金属間化合物（IMC）層、ワイヤボンドなど、さまざまな解析対象において、強化された検出器を搭載したGeminiカラムが、卓越したイメージング性能を発揮します。

優れた材料相コントラストおよびチャネリングコントラストにより、日常的に、故障解析やプロセス評価に有用な洞察が得られます。

圧倒的な安定性と優れた操作性

ZEISSのFE-SEMは、加速電圧を切り替えても常に像を完璧にピント合わせし、設定変更時でも自動的にシャープなフォーカスを維持するよう設計されています。本動画では、15 kVから20 Vへのシームレスな切り替えを通じて、明るさとコントラスト以外の手動調整やアライメントを一切必要とせず、鮮明でピントの合った画像が一貫して得られる様子をご覧いただけます。

この特長により、常に安定したフォーカスが確保されるだけでなく、ワークフローが効率化され、より短いサイクルタイムで高品質な画像が得られるため、従来を超える効率と生産性を実現します。

高分解能観察のためのビームスリーブおよび可変圧力（VP）モード

ZEISS GeminiSEMシリーズは、ビームスリーブおよび可変圧力（VP）イメージングモードを搭載し、広範な試料調製を行うことなく、非導電性やソフトな材料の分解能や分析性能を向上させます。ビームスリーブにより低真空領域でのビーム経路を短縮し、信号対雑音比（S/N比）を高めることで、高分解能イメージングやEDX（エネルギー分散型X線分析）において、非導電性試料やソフト材料の充電やビームダメージをさらに低減しながら、正確なEDS解析を実現します。

モンタージュイメージングおよび相関ワークフローによる自動関心領域（ROI）取得

レシピベースによる自動画像取得は、複数の関心領域（ROI）や試料にわたる撮像プロセスを効率化、自動化し、大面積イメージングワークフローを大幅に強化します。

この強力な機能によって手動操作が不要となり、広範囲にわたる効率的なイメージングが可能となります。さらに、ZEISSの相関ワークフローでは、光学顕微鏡や2D X線など複数のモダリティツールからのデータをシームレスに統合し、特定関心領域（ROI）のターゲット取得を的確にサポートします。

多様なイメージング手法によるデータ統合により、試料の包括的な理解が得られ、より正確な解析と深い洞察につながります。

複数ポートを備えた大型チャンバーと最適化されたジオメトリにより、EDSやイマージョンを必要としない光学系によるEBSDに対応

大型チャンバーは複数ポートを備え、180°のEDS取得やEBSD解析に最適化されています。Geminiカラムでは低電流モードと高電流モードを高速で切り替えられるほか、イマージョンフリー光学系により、操作性に優れ、アーティファクトのない分析結果が得られます。

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技術資料の要旨

本資料では、従来の機械研磨や広域イオンビーム（BIB）加工に代表される試料調製手法の課題を解決する、半導体デバイスのための画期的なイメージング、および解析ワークフローを紹介します。

近年、半導体設計はマルチチップ積層や異種集積などますます複雑化しており、従来技術では高分解能SEM観察に必要な断面作製精度や無歪面の作成が困難になっています。

本資料では、非破壊3D X線顕微鏡（XRM）による新しい相関ワークフローを提案し、サブミクロン精度の3Dマップ生成により、故障領域の見落としや損傷リスクを最小化します。さらに、変形のない表面を形成する独自のマイクロマシニングプロセスを紹介し、物理的故障解析（PFA）における精度と信頼性を大幅に向上させます。

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