逻辑和存储
先进的半导体封装

先进的封装和三维异构集成

通过亚微米成像和分析提高生产率

对于当今的半导体器件,单靠晶体管缩放已不足以提高性能并实现系统小型化。半导体封装的创新,例如使用硅通孔(TSV)的新型2.5D/3D设计和使用混合键合的小芯片,可实现系统级封装(SIP)和异构集成。这些先进技术的表征和失效分析对于高产可靠产品的整体开发和交付至关重要。

新封装架构引入了深埋在多层之下的新型缺陷,为整个失效分析工作流带来了挑战——无论是电气表征、物理分析还是根本原因的确定。传统的用于对深埋特征进行高分辨率封装分析的工作流缺乏理解问题所需的速度、分辨率和三维信息组合。

促进失效分析与表征的亚微米分辨率和快速工作流

蔡司解决方案在封装失效分析工作流方面取得了重大进展。通过提供出色的成像和截面分析,以及利用人工智能(AI)的关联工作流程,蔡司让您能够获得从宏观尺度到纳米尺度的新洞察力,并缩短获得结果的时间。

蔡司显微镜解决方案包括:

  • 特有的三维X射线无损成像工具产品组合,以亚微米分辨率提供出色的成像和衬度,生成可使用交互式虚拟截面从任何方向查看的3D数据集
  • 可选AI重构技术,能够将三维X射线扫描速度提升高达4倍,同时保持高图像质量
  • 集成飞秒激光的FIB-SEM,提供特定地点解决方案,以便快速观察深埋特征,具有出色的成像衬度和比氙气等离子体FIB更快的速度
  • 关联工作流程,其可连接各种设备,能够在多个长度尺度和成像模态之间快速导航,从而缩短获得结果的时间

先进的半导体封装应用

创新封装技术不断扩展摩尔定律。 这有助于及时引入新工艺并加快产量优化。 我们的显微镜设备能够以高分辨率和高通量对封装开发和失效分析进行二维和三维封装分析。

异构集成封装的三维无损断层扫描

异构封装的三维X射线图

异构封装的三维X射线图

异构封装的三维X射线图

异构集成封装的三维分析

三维X射线显微镜重构突出显示了连接多个芯片的互连桥。
75 µm C4凸块和30 µm微凸块清晰可见。

使用蔡司Xradia Versa X射线显微镜成像

微凸块的虚拟截面

微凸块的虚拟截面

微凸块的虚拟截面

微凸块的虚拟截面

来自同一分析的虚拟截面,突出显示了30 µm微凸块,以0.8 µm/体素的分辨率成像。

使用蔡司Xradia Versa X射线显微镜成像

C4凸块的虚拟截面

C4凸块的虚拟截面

C4凸块的虚拟截面

C4凸块的虚拟截面

来自同一分析的虚拟截面,突出显示了75 μm C4凸块,以0.8 µm/体素的分辨率成像。

使用蔡司Xradia Versa X射线显微镜成像

智能手机主板的纳米级三维X射线成像

智能手机主控板的三维X射线图

智能手机主控板的三维X射线图

智能手机主控板的三维X射线图

完整主板的X射线图

智能手机主控制板层叠封装(POP)的大观察视野三维X射线扫描图,以10 µm/体素的分辨率成像。

使用蔡司Xradia Context microCT成像

智能手机主控板中的焊球

智能手机主控板中的焊球

智能手机主控板中的焊球

焊球的虚拟截面

来自同一分析的虚拟截面,显示了将仿生芯片连接到主基材的焊球,以10 µm/体素的分辨率成像。

使用蔡司Xradia Context microCT成像

智能手机主控板中的焊料凸块

智能手机主控板中的焊料凸块

智能手机主控板中的焊料凸块

焊料凸块的虚拟切片

同一样品中不同层的虚拟截面,显示了将3D NAND闪存芯片连接到主基材的焊料凸块,以10 µm/体素的分辨率成像。

使用蔡司Xradia Context microCT成像

三维封装互连

三维封装互连

三维封装互连

快速分析深埋的三维封装互连

Crossbeam laser FIB-SEM可快速提供三维集成电路(IC)封装中直径为25 μm的铜柱微凸块及埋入860 µm深的BEOL结构的高质量截面,获得结果的总时间不到1小时。左:使用激光烧蚀和FIB抛光制备的三维集成电路。右:微凸块的背散射电子图像。

2.5D封装互连的大观察视野

2.5D封装互连的大观察视野

2.5D封装互连的大观察视野

2.5D封装互连的高分辨率超大观察视野成像

GeminiSEM FE-SEM具备无失真、大观察视野成像功能,能够对封装和BEOL结构进行高效分析,从而提高其生产率。

插入图:2.5D封装截面的特写图,显示了20 µm微凸块中的晶粒结构和焊料裂纹。

焊料凸块中的金属间层

焊料凸块中的金属间层

焊料凸块中的金属间层

焊料凸块金属间层分析

倒装芯片焊料凸块的截面显示了材料成分衬度、晶粒结构的沟道对比和附着力。

插入图:UBM RDL界面处失效。
使用GeminiSEM FE-SEM成像

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    • ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family

      Perform versatile, high-resolution semiconductor imaging and characterization.

      页: 2
      文件大小: 1 MB
    • ZEISS Xradia Context microCT

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

      页: 2
      文件大小: 1 MB
    • Hitting Defects Accurately Through Correlation

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

      页: 6
      文件大小: 1 MB

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