Pull to refresh

РЭМ+FIB на службе микроэлектроники

Здравствуйте.

Почитав топики BarsMonster я понял, что могу полноценно его дополнить. Он где-то писал, что у него есть проблемы с доступом к электронному микроскопу. Если не было такого, поправьте. Так вот, все что он делает дома «на коленке», мы полноценно делаем в лаборатории. Разница лишь в масштабах, задачах и техническом оснащении.

Я инженер и занимаюсь анализом отказов интегральных микросхем. Для полноценной работы мне нужен хороший инструмент, так же, как плотнику нужен добротный молоток. Мой молоток — электронный микроскоп (и не только). В процессе деятельности у меня накопилось много интересных изображений на тему микроэлектроники, которыми я хочу с вами поделиться.

О сокращениях в заголовке:

РЭМ — растровый электронный микроскоп
FIB — focused ion beam

Для затравки покажу разрешающую способность одного из наших «молотков»:

Разрешение молотка

На изображении частичка золота, никакого интереса не представляющая. Однако, пойдем далее:

Артефакты на поверхности ПЛИС

Что за ПЛИС уже не помню, просто картинка красивая. Нечто кристаллизовалось на поверхности вскрытой металлизации. Возможно, какая-то соль.Переходим непосредственно к микроэлектронике:

Поверхность пятислойной микросхемы

Всю правую нижнюю половину занимает широкая питающая шина металлизации. Верхняя левая половина — локальная область памяти тонких шин металлизации. Каждая светящаяся точка — вольфрамовый столбик, соединяющий нижележащие слои металлизации. А вот как выглядят слои металлизации обыкновенной современной микросхемы в разрезе:

Микросхема в разрезе

На этой микрофотографии прекрасно видны 5 слоев металлизации и активный слой кристалла. Кроме алюминиевой металлизации хорошо видны соединительные цилиндрические вольфрамовые столбики.

«Причем тут FIB?» — Спросит пытливый читатель? Да притом, что локальный поперечный рез, который мы рассматривали на прошлой фотографии, сделан именно им. Можно просто сломать микросхему пополам и получить похожий снимок. Но часто случается, что нужно смотреть конкретную область кристалла микросхемы. Только FIB сможет так подготовить поверхность реза, чтобы получить микроизображение типа такого:

Поперечная структура шины металлизации

На снимке виден подслой нитрида титана шириной 60 нм.

В следующем обзоре я покажу вам дефекты кристаллов микросхем в разрезе и кое-что еще.

П.С. На всякие «радикалы» я не хочу загружать фотографии. Не ленитесь, тыкайте в ссылки на гуглдиск.
Tags:
Hubs:
You can’t comment this publication because its author is not yet a full member of the community. You will be able to contact the author only after he or she has been invited by someone in the community. Until then, author’s username will be hidden by an alias.