Erweitertes Halbleiter-Packaging

Erweitertes Packaging und heterogene 3D‑Integration

Verbessern Sie die Produktivität mit Bildgebung und Analyse im Sub‑Mikrometerbereich

Der hohe Entwicklungsstand der Halbleitertechnik hat dazu geführt, dass eine Skalierung der Transistoren allein nicht mehr ausreicht, um Leistung und Miniaturisierung weiter zu steigern. Innovative Packaging-Lösungen für Halbleiter, wie beispielsweise 2,5D/3D‑Designs mit Silizium-Vias (TSVs) und Chiplets mit Hybrid-Bonding ermöglichen „System in Package“-Lösungen (SIP) und heterogene Integrationen. Die Charakterisierung und Fehleranalyse dieser modernen Technologien ist entscheidend für den allgemeinen Fortschritt bei der Entwicklung und Herstellung leistungsstarker und zuverlässiger Produkte.

Neue Packaging-Architekturen führen zu neuen Arten von Defekten, die tief unter vielen Schichten verborgen liegen. Das erschwert den gesamten Fehleranalyse-Workflow – von der elektrischen Charakterisierung über die physische Analyse zur Ermittlung der Fehlerursache. Herkömmliche Workflows für die hochauflösende Packaging-Analyse verborgener Merkmale bieten nicht die erforderliche Kombination aus Geschwindigkeit, Auflösung und 3D‑Informationen, um diese neuartigen Defekte untersuchen zu können.

Auflösung im Sub-Mikrometerbereich und schnelle Workflows für Fehleranalyse und Charakterisierung

ZEISS Lösungen sorgen für erhebliche Fortschritte bei Workflows für die Analyse von Packaging-Architekturen. ZEISS bietet überragendes Imaging, herausragende Querschnittsanalysen und einen korrelierten KI-Workflow – für neue Einblicke im Makro- und Nanobereich und schnelle Ergebnisse.

ZEISS Mikroskopielösungen umfassen:

Ein einzigartiges Portfolio an zerstörungsfreien 3D‑Röntgenbildgebungs-Tools, die auch im Sub‑Mikrometerbereich herausragende Bildqualität und Kontrast liefern. Damit lassen sich 3D‑Datensätze erzeugen, die aus jeder beliebigen Richtung über interaktive virtuelle Querschnitte betrachtet werden können.
Optionale KI‑Technologien für Rekonstruktionen, die bis zu 4 Mal schnellere 3D‑Röntgenscans ermöglichen, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen
Ein FIB-SEM mit integriertem Femtosekundenlaser als zielgerichtete Lösung für schnellen Zugriff auf tiefliegende Merkmale; mit überragendem Bildgebungskontrast und höheren Geschwindigkeiten im Vergleich zur Xenon Plasma-FIB
Korrelierte Workflows mit optimierten Verarbeitungszeiten, die durch Vernetzung der Geräte eine schnelle Navigation zwischen unterschiedlichen Längenskalen und Imaging-Modalitäten ermöglichen

Erweiterte Halbleiter-Packaging-Anwendungen

Neuartige Packaging-Technologien sprengen die Grenzen des Moore'schen Gesetzes. Sie ermöglichen die schnelle Einführung neuer Prozesse und eine schnellere Optimierung der Ausbeute bei der Herstellung. Unsere Produktpalette an Mikroskopiegeräten ermöglicht hochauflösende Packaging-Analysen in 2D und 3D, mit hohem Durchsatz, bei der Entwicklung neuer Packaging-Architekturen und bei der Fehleranalyse.

Zerstörungsfreie 3D‑Tomografie heterogener Integrationspakete

3D‑Röntgenbild eines heterogenen Packages

3D‑Analyse heterogener Integrationspakete

Die mittels Röntgenmikroskopie erstellte 3D‑Rekonstruktion zeigt die Brückenverbindung zwischen mehreren Chips.
75‑µm-C4‑Bumps und 30‑µm-Microbumps sind deutlich erkennbar.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

Virtueller Querschnitt der Microbumps

Der virtuelle Querschnitt aus derselben Analyse zeigt die 30‑µm-Microbumps, Auflösung: 0,8 µm/Voxel.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

Virtueller Querschnitt der C4-Bumps

Der virtuelle Querschnitt aus derselben Analyse zeigt die 75‑µm-C4‑Bumps, Auflösung: 0,8 µm/Voxel.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

3D‑Röntgen-Imaging der Hauptplatine eines Smartphones im Nanobereich

3D‑Röntgenbild der Hauptsteuerplatine eines Smartphones

Vollständige Hauptplatine im Röntgenmikroskop

Großes Sehfeld eines 3D‑Röntgenscans der „Package on Package“-Architektur (POP) der Hauptplatine eines Smartphones, Auflösung: 10 µm/Voxel.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

Lötkugeln in der Hauptsteuerplatine eines Smartphones

Virtueller Querschnitt der Lotkugeln

Der virtuelle Querschnitt aus derselben Analyse zeigt die Lotkugeln, die den bionischen Chip mit dem Hauptsubstrat verbinden, Auflösung: 10 µm/Voxel.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

Lötstellen in der Hauptsteuerplatine eines Smartphones

Virtueller Schnitt der Lotkugeln

Der virtuelle Querschnitt einer anderen Schicht derselben Analyse zeigt die Lotkugeln, die den 3D‑NAND-Flash-Speicher mit dem Hauptsubstrat verbinden, Auflösung: 10 µm/Voxel.

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

Schnelle Analyse tiefliegender 3D‑Packaging-Verbindungen

Der FIB-SEM Crossbeam laser liefert schnell hochwertige Querschnittsbilder der Cu-Säulen-Microbumps mit einem Durchmesser von 25 µm und der BEOL-Strukturen einer integrierten 3D-Schaltung in einer Tiefe von 860 µm; Zeit bis zum Ergebnis: <1 Stunde. Links: Integrierte 3D‑Schaltung, präpariert mit Laserabtrag und Polieren mit FIB. Rechts: Rückstreuelektronenbild des Microbumps.

2,5D‑Packaging-Verbindungen im großen Sehfeld

Hochauflösendes Imaging mit extrem großen Sehfeld für 2,5D‑Packaging-Verbindungen

Das verzerrungsfreie, große Sehfeld des FE-SEM GeminiSEM ermöglicht hohe Produktivität und die effiziente Analyse der Packaging- und BEOL-Strukturen.

Bildausschnitt: Die Nahaufnahme des 2,5D‑Packaging-Querschnitts zeigt die Kornstruktur und Lotrisse in einem 20‑µm-Microbump.

Analyse intermetallischer Schichten in Lotkugeln

Der Querschnitt der Flip-Chip-Lotkugeln zeigt den Materialkontrast, den Channeling-Kontrast der Kornstruktur und die Adhäsion.

Bildausschnitt: Defekt an der UBM-RDL-Schnittstelle.
Abgebildet mit GeminiSEM FE-SEM

Downloads

ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family

Perform versatile, high-resolution semiconductor imaging and characterization.

Dateigröße: 1 MB

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ZEISS Xradia Context microCT

3D submicron-resolution X-ray microCT with superior image quality

Dateigröße: 1 MB

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Hitting Defects Accurately Through Correlation

A Case Study of Sparse-Particle Analysis in a Bulk Material

Dateigröße: 1 MB

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Flyer: ZEISS DeepRecon Pro for Electronics and Failure Analysis

Faster 3D X-ray data acquisition and superior imaging quality for electronics failure analysis

Dateigröße: 1 MB

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ZEISS Crossbeam laser FIB-SEM

Rapidly access site-specific features buried deeply within IC packages

Dateigröße: 1 MB

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ZEISS Xradia Versa Family

Complete your failure analysis workflow with high-resolution, non-destructive imaging

Dateigröße: 710 KB

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ZEISS Xradia Versa 3D X-ray Microscope

Accelerate Failure Analysis and Process Development for Next-generation Electronics

Dateigröße: 7 MB

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