聚焦离子束(FIB)技术的含金量还在上升!

文摘   2024-11-04 23:12   北京  

FIB堪称芯片界的神笔马良,它的含金量还在上升!——小禾

在当今高度发展的芯片技术领域,芯片调试是确保产品质量和性能的关键环节。而聚焦离子束(FIB)技术正以其独特的优势,在芯片调试中发挥着越来越重要的作用。尤其在芯片调试过程中,时间往往非常紧迫。FIB 技术可以快速地对芯片进行加工和分析,为问题的解决提供及时的支持。

         

 

01
什么是 FIB 技术?


聚焦离子束(Focused Ion Beam,简称 FIB),它的工作原理是通过离子源产生离子束,经过电透镜聚焦后作用于样品表面。离子源通常使用镓(Ga)作为离子源,离子束经过加速和聚焦后,以极高的能量撞击样品表面,从而实现精确的切割、沉积和蚀刻等操作。

         

 


02
FIB 技术在芯片调试中的应用

 

FIB是一把精细的电路“手术刀”,但是如果没有一个高清的眼镜,是没有办法发挥出FIB的威力的。所以我们FIB系统都会配备一个SEM显微镜,这样就可以在电路表面进行精细化加工啦。

>电路修改与修复

在芯片设计和制造过程中,可能会出现一些错误或缺陷。FIB 技术可以精确地切割金属线添加连接去除不需要的部分,从而实现对电路的修改和修复。例如,如果发现某个信号线连接错误,FIB 可以切断错误连接并重新连接到正确的位置。    

对于一些早期的样品或工程样机,可能需要进行快速的修改和验证。FIB 技术可以在不重新制造芯片的情况下进行修改,大大缩短了调试周期

>故障分析

当芯片出现故障时,FIB 可以用于定位故障点。通过对芯片进行逐层切割和观察,可以找到短路开路其他电气故障的位置。例如,如果怀疑某个晶体管出现故障,可以使用 FIB 切割该晶体管周围的区域,然后使用电子显微镜进行观察,以确定故障原因。

         

 

   

         

 

03
FIB 技术的优势


FIB具有高精度加工非接触式加工灵活性高快速响应等优势。它可以实现纳米级别的加工精度,能够对芯片上的微小结构进行精确操作。这对于现代高度集成的芯片来说至关重要,可以确保修改和修复的准确性。

FIB 技术可以根据不同的需求进行各种加工和分析操作。无论是电路修改、故障分析还是结构分析,FIB 都可以提供灵活的解决方案。

由于FIB 是一种非接触式加工技术,不会对芯片造成机械损伤。相比传统的机械加工方法,FIB 可以更好地保护芯片的完整性和性能。不过如果是塑封的芯片,需要先对芯片进行开封,如下所示:    

         

 

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FIB计费标准

这么好用的工具,禾粉最关心的就是价格啦。FIB设备昂贵,需要专业的操作人员和复杂的设备维护。这对使用者的技术水平和经验要求较高。所以自然FIB的价格也不低,基本都是按小时收费,费用在600~1000元/小时左右。所以设计者在做DOE时要充分考虑后期FIB方案,切线时尽量选在没有遮挡线路间距足够大线宽较窄薄一些的金属层。连线时要选用线宽较宽,线厚较厚,距离比较近的地方,减少作业时间和加工难度。

         

 

   

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国内能做FIB的企业

上海的珏锐电子科技、北京的纳瑞科技、成都君海半导体、上海的纳美科技等都可以提供FIB服务,具体哪家做的比较好比较快,这个应该区别不大。主要还是看哪家离得比较近,这样才能缩短加工和调试周期。

随着芯片技术的不断发展,FIB 技术也将不断进步。未来,FIB 技术可能会更加自动化、智能化,降低操作难度和成本。同时,与其他先进技术的结合也将为芯片调试提供更强大的工具。

06
总结

FIB 技术作为一种强大的芯片调试工,在电路修改故障分析结构分析等方面发挥着重要作用。随着技术的不断进步,FIB 技术将在芯片领域继续发挥重要的作用,为芯片的高质量发展提供有力支持。

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