芯片切片分析技術(shù)

芯片切片分析是一種在半導(dǎo)體、電子顯微學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)。通過將芯片切成薄片，研究人員可以直接觀察芯片內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，如晶體管、電路布線等，從而深入研究芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能。這項(xiàng)技術(shù)不僅有助于優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)，提升性能和可靠度，還可以用于故障檢測和質(zhì)量控制。

切片方式的介紹

1. 機(jī)械研磨

機(jī)械研磨是一種低成本的切片技術(shù)，適用于各種材質(zhì)的樣品，如金屬、陶瓷、電子產(chǎn)品等。該方法可以提供大面積的觀測范圍，但精度較低，操作步驟復(fù)雜，且在研磨過程中容易產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力效應(yīng)，如變形、彎曲、刮痕、裂縫等。機(jī)械研磨包括取樣、鑲嵌、研磨和拋光等步驟。鑲嵌可以保護(hù)邊緣和易碎樣品，而研磨和拋光則是為了獲得光亮無劃痕的表面。

2. CP（Cross-section Polisher）

CP技術(shù)利用離子束切割，可以避免研磨過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和刮痕，制備出鏡面樣品，表現(xiàn)出材料內(nèi)部的真實(shí)結(jié)構(gòu)。這種方法適用于不同硬度的樣品，可以制備出光滑無損傷的表面，有利于后續(xù)的SEM、EDS等分析設(shè)備的使用。

3. Dual Beam FIB

聚焦離子束（FIB）切片技術(shù)結(jié)合了FIB和SEM，具有極高的精度和靈活性，可以在納米級別上對材料進(jìn)行精確的加工和觀測。DBFIB是目前切片設(shè)備中精準(zhǔn)度最高的，適合小范圍的精密切片。FIB切片技術(shù)的基本原理是利用高能離子束將目標(biāo)樣品進(jìn)行切割，通過物理撞擊和化學(xué)反應(yīng)剝離樣品，實(shí)現(xiàn)高精度切割。

關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用

1. 樣品制作：芯片切片分析在樣品制作方面尤為關(guān)鍵，特別是對于透射電鏡（TEM）及掃描式電鏡（SEM）試樣的制作。這些技術(shù)可以用于觀察樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及缺陷分析，為后續(xù)的分析提供基礎(chǔ)。

2. 精準(zhǔn)缺陷及制程工藝切片：聚焦離子束（FIB）切片技術(shù)可以應(yīng)用于5nm以下的先進(jìn)制程工藝，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)度極高的切片。這使得科學(xué)家能夠在微觀尺度上對材料進(jìn)行深入研究，優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)。

3. 失效點(diǎn)VC（Voltage Contrast）定位：FIB技術(shù)可以定位精準(zhǔn)到單個晶體管位置，這對于失效分析尤為重要。金鑒實(shí)驗(yàn)室能夠通過精準(zhǔn)的失效點(diǎn)定位，幫助客戶深入了解芯片失效原因，提高芯片制造質(zhì)量。

4. SEM取向襯度：利用SEM技術(shù)，可以根據(jù)晶粒對比分析晶粒大小，這對于評估芯片生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制水平至關(guān)重要。

5. IC線路修補(bǔ)FIB技術(shù)還可以用于IC線路的修補(bǔ)，這對于提升芯片的性能和可靠度具有重要意義。

切片方式的比較