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トピックがカバー
背景 まとめ はじめ SIMS イメージング解析 結論 背景
秘伝の分析は、 1981年に設立され、現在50以上のスタッフとウォリントン、イギリスで2130メートル2製造工場に位置しています。個人所有の会社としての評判は、お客様との密接なと良好な関係を作る上に構築されています。これらの顧客の多くは、新技術の最前線で働いている - プラズマ研究、表面科学、真空処理とガス分析の分野で。この評判を維持する秘伝の分析は 、長年にわたって、私たちの企業内のこれらの分野における専門技術の卓越したレベルを確立している。
まとめ
集積回路のボンディングパッドの表面の化学的性質は、接続の溶接を修正することが重要です。 SIMSイメージングは、表面の化学的性質を評価し、汚染のさらに少数の単層によって覆われてパッドを識別するの迅速な方法を提供する。汚染の分布を理解することは、フロロカーボンの預金このケースでは、よりよいプロセスの最適化とより高い製品歩留まりにつながります。
はじめ
それは信号が集積回路にしてから通過するポータルであるとしてボンドパッドは、半導体技術にきわめて重要である。シンプルなワイヤーボンドの障害がサービスや低デバイスの収率で初期故障を意味します。
ボンドパッドは、単に内部回路に接続されているチップの周辺に小さい、通常20〜100ミクロン、正方形、金属領域です。これは、一般的に堆積した合金をスパッタaluminiumsiliconで構成されています。チップをパッケージ化するときに、接続がうまく超音波溶接ワイヤを介してボンディングパッドに行われます。パッドの表面の汚れは溶接不良とその結果として失敗につながります。
プローブは、任意のバリア層を突破、表面を貫通してチップ機能の電気的テストは、接触のプローブを使用して、悪い面の化学的性質を示すことはできません。
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コンタクトプローブの浸透を示すボンディングパッド
SIMS
10keVの分析で表面を侵食スパッタする - 二次イオン質量分析法は、典型的には1の焦点を絞った、単色、化学的に純粋なイオンビームが使用されます。イオン化された二次粒子を分析して、質量分析計で検出されています。表面汚染の検出のための優秀な - 非常に低いイオンビーム電流の解析でトップ数原子層に限局している。イオンビームが表面上にラスターパターンでスキャンされている場合は、空間分解画像を記録することができます。したがって、要素の空間分布をマッピングすることができます。
イオンビームの線量が増加するとスパッタがよりアグレッシブになり、その後、より深い層は深さの関数として公開し、集中していると判定することができる。 SIMSは、多くの要素の低いppbの検出限界は最も敏感な表面解析手法である。
低エネルギー電子の洪水は、表面電荷の蓄積を防ぐために、ガラスなどの絶縁試料の分析、中に使用されます。
ここで紹介する分析を用いて作られた秘伝SIMSワークステーション 、装備完全かつ柔軟性の高い四重極型SIMS / SNMS楽器IG20ガスイオン銃、セシウムイオン銃とMAXIM SIMS / SNMSアナライザを 。
イメージング解析
分析の目的は、ワイヤボンドプロセス中に失敗につながる可能性のある非理想的な表面化学とボンディングパッドを特定することであった。それは一般的に表面が重要なフルオロカーボン汚染を含み、これが原因として最も可能性が高いのだと以前の質量スペクトル解析から指摘されていた。
5keVのCs + 2nA未満の25ìmスポットに焦点を当てた一次イオンを使用して、27 Alの質量解決画像を収集した。 秘伝エレメンタル表面マップ（ESM）ソフトウェアは、イオンの投与量は、静的に近くに維持されることを確実、高速、単一フレームのコレクションのための準備を持っていますSIMSの限界。画像は1秒あたり3000以上のピクセルの時間とデータレートの滞留ピクセルを個別に制御して、100x100ピクセルから4000x4000に、ピクセル密度の広い範囲で収集することができる。
MAXIM 、この場合には、画像はボンドパッドの行の地域で全体の約800ìm地域に限定されたものの、二次イオン分析器は、直径6mmまでの領域からのイオンを収集することができます。
下の画像は500x500ピクセルの解像度でボンドパッドの面積を示しています。ボンドパッドは全体で約80ìmであり、配線の相互接続の一部と一緒に、鮮明に表示。
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ボンドパッドのSIMSの質量解像画像（27アル）
画像の中心に向かってボンドパッドは、それを周りの人よりもAlの有意に低い表面濃度と明瞭です。同様に、画像の右端2つの他のパッドも低信号を示す。
ナビゲーション用の画像を使用して、それは"正常な"パッドからそれと比較するためにこれらのパッドからマススペクトルを収集することが可能でした。スペクトルは、前述のICの製造プロセスにおける反応性イオンエッチングステップから金属、最も可能性の高い残基をあいまいにするのに十分なパッド上で有意に高いフッ素汚染があることを確認した。
結論
イメージングSIMSは非常に薄い表面層の汚染の分布を調査するために使用する理想的なツールです。のような十分に低いビーム電流密度と高感度の分析装置で動作秘伝MAXIM 、それはトップ単分子膜の特異性で画像を収集することも可能です。それは他のコンポーネントと相互作用すること最単層であるため接合と接着の問題に対処する際にこれが不可欠です。
ソース： 秘伝の分析
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