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半導體行業如何“變道超車”——賽默飛Helios 5 Hydra助力封裝技術革新

來源:賽默飛電子顯微鏡   2024年12月17日 14:08  

半導體行業正處在新形勢和新趨勢的十字路口,半導體技術進入后摩爾時代,人工智能(AI)逐步成為從云-邊-端的現象級應用并驅動產業增長,全球半導體產業迎來產業鏈的重新調整。通過先進封裝彌補先進制造,實現“變道超車”,成為一種廣泛認同的方式。


后摩爾時代,半導體面臨“四堵墻”的限制:


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存儲墻:TB級帶寬難以滿足P級和E級算力需求;

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面積墻:芯片面積接近光罩極限,導致可用內核占比下降;

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功耗墻:功耗增大,并且散熱困難;

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功能墻:單一芯片襯底可實現的功能有限;

各類先進封裝技術應運而生,以突破這“四堵墻”的限制,如,晶圓基板上芯片(CoWoS)、扇出式晶圓級封裝(FOWLP)、集成扇出(InFO)、晶圓級芯片級封裝(WLCSP)、混合鍵合等。

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隨著先進封裝的工藝和結構越發復雜,更多的缺陷、短路、斷路等都會埋藏在這些復雜的構造中,更復雜的架構也給定位和分析這些缺陷提出了更多挑戰。與此同時,先進封裝工藝也會應用到更多的材料,這些材料一方面會影響樣品制備的時間,另一方面也會影響加工后樣品截面的質量。

先進封裝相關的缺陷與故障:

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賽默飛創新的HeliosTM 5 Hydra DualBeam 等離子體聚焦離子束電子顯微鏡,在傳統Xe離子的基礎上增加了氬、氧、氮三種離子種類作為離子束,可以為不同樣品提供最佳的離子源,實現生產力和樣品質量的提升。

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傳統困難樣品

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針對傳統困難材料,如玻璃、陶瓷、碳化硅等,傳統Ga+離子FIB難以處理。Helios 5 Hydra可在不同離子源間靈活切換,選擇最有利的離子源進行快速的切割和截面加工,得到優的截面質量。并且,在許多情況下,無需沉積金屬保護層,大大節約了耗材成本。

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異質材料樣品

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異質集成是先進封裝的重要技術。使用傳統的Ga+離子FIB的對包含異質材料的封裝產品進行失效分析費時費力,難以滿足樣品分析的需求。采用等離子體FIB可以大大加快樣品的加工時間,如采用Xe離子等離子體FIB加工, 耗時只要95分鐘,加工速度是Ga+離子的約20倍。

而采用Helios 5 Hydra的Ar離子等離子體加工同樣的樣品,僅僅需要45分鐘,就可以得到比Xe離子更加均勻的樣品截面。

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除此之外,采用Helios 5 Hydra加工敏感材料樣品(如GaN),有機材料(如PCB, FR-4、模塑料等)等,也都可以提高加工速度,提升樣品質量,減少加工成本。

“質疑Hydra,理解Hydra,青睞Hydra”是很多從事封裝產品失效分析的同仁經歷的過程,讓我們來聽聽他們的聲音:

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客戶反饋1

由于 Hydra 具有更高樣品制備通量和更好的封裝芯片終點精度,每年可為 FA 實驗室節省高達 50 萬美元的成本*。

*根據實驗室具體情況估算。

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客戶反饋2


使用氧和氬離子源時,我們不需要沉積保護層,這讓樣品制備速度更快,耗材消耗更少。

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客戶反饋3


Hydra帶來的數據獲取時間的縮短對客戶退回樣品的分析至關重要。

封裝行業正在重塑半導體產業鏈,封裝技術也逐漸從配角走向主角,從被動服務走向主動,實現“More Than Moore”。想了解更多賽默飛Helios 5 Hydra等離子體FIB如何實現高效失效分析和樣品制備,為封裝技術的發展提供有力的支撐,可關掃描二維碼下載Helios 5 Hydra相關資料,或關注我們的微信號和網站。

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掃碼下載Helios 5 Hydra datasheet




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