A Imagem Lactente do Contacto do Semicondutor Acolchoa usando a Espectrometria Em Massa de Íon Secundária (SIMS) por Hiden Analítico

Assuntos Cobertos

Fundo
Sumário
Introdução
SIMS
Análise da Imagem Lactente
Conclusão

Fundo

Hiden Analítico foi fundado em 1981 e é situado presentemente em uma usina2 de 2,130m em Warrington, Inglaterra com um pessoal sobre de 50. Como uma empresa de propriedade privada nossa reputação é construída em criar relacionamentos próximos e positivos com nossos clientes. Muitos destes clientes estão trabalhando no pelotão da frente da nova tecnologia - no campos da pesquisa do plasma, da ciência de superfície, do processamento do vácuo e da análise de gás. Para manter esta reputação Hiden Analítico, ao longo dos anos, estabeleceram níveis excepcionais de competência técnica nestas áreas dentro de nossa empresa.

Sumário

A química de superfície de almofadas bond do circuito integrado é crucial corrigir a soldadura da conexão. A imagem lactente de SIMS fornece um método rápido de avaliar a química de superfície e de identificar as almofadas cobertas perto mesmo alguns monolayers da contaminação. A Compreensão da distribuição da contaminação, neste caso um depósito do fluorocarbon, conduz para melhorar a optimização de processo e um rendimento de produto mais alto.

Introdução

A almofada bond é da importância vital à tecnologia de semicondutor porque é o portal através de que os sinais passam a e do circuito integrado. A Falha de uma ligação simples do fio significará a falha adiantada no serviço ou no baixo rendimento do dispositivo.

A almofada bond é simplesmente um pequeno, 20 a 100 mícrons, área geralmente quadrada, metálica em torno da periferia de uma microplaqueta que seja conectada ao circuito interno. É compor geralmente de uma liga depositada salpico do aluminiumsilicon. Quando a microplaqueta é empacotada, a conexão está feita às almofadas bond através dos fios ultra-sônica soldados da multa. Toda A contaminação na superfície da almofada conduz a uma solda deficiente e a uma falha conseqüente.

O teste Elétrico da função da microplaqueta, usando pontas de prova de contacto, não pode mostrar que os pobres surgem a química como as pontas de prova penetram a superfície, quebrando com todas as camadas de barreira.

Almofadas Bond que mostram a penetração da ponta de prova de contacto

SIMS

A Espectrometria Em Massa de Íon Secundária usa um feixe de íon focalizado, monoenergetic, quimicamente puro de tipicamente 1 - 10 keV a engasgar corrmoem a superfície sob a análise. As partículas secundárias Ionizadas então são analisadas e detectadas no espectrómetro em massa. Em correntes muito baixas do feixe de íon a análise é limitada ao superior poucos monolayers - excelentes para a detecção da contaminação de superfície. Se o feixe de íon é feito a varredura em um teste padrão da quadriculação sobre a superfície, uma imagem espacial resolvida pode ser gravada. Assim a distribuição espacial de um elemento pode ser traçada.

Porque a dose do feixe de íon é aumentada e engasgar se torna mais agressivo, umas camadas mais profundas estão expor subseqüentemente e concentração enquanto a função da profundidade pode ser determinada. SIMS é a técnica de superfície a mais sensível da análise com limites de detecção no baixo ppb para muitos elementos.

Uma inundação de elétrons da baixa energia é usada durante a análise de amostras de isolamento, tais como o vidro, para impedir o acúmulo da carga de superfície.

A análise apresentada aqui foi feita usando a estação de trabalho de Hiden SIMS, um instrumento completo e altamente flexível do quadrupole SIMS/SNMS equipados com a arma de íon do gás IG20, a arma de íon do césio e o analisador da MÁXIMA SIMS/SNMS.

Análise da Imagem Lactente

A finalidade da análise era identificar almofadas bond com química de superfície não ideal que pode conduzir à falha durante o processo da ligação do fio. Tinha-se notado de uma análise espectral em massa mais adiantada que geralmente a contaminação significativa contida superfície e esta do fluorocarbon eram a causa mais provável da falha.

Usando os íons preliminares+ do Cs 5keV focalizados em um ponto de 25ìm de menos do que 2nA, as imagens resolved em massa 27do Al foram recolhidas. O software Elementar do Mapa De Superfície (ESM) de Hiden tem a disposição para a única coleção rápida do quadro, assegurando-se de que a dose do íon esteja mantida próximo ao limite estático de SIMS. As Imagens podem ser recolhidas com uma vasta gama de densidade do pixel, de 100x100 a 4000x4000, com controle separado das taxas de tempo e de dados de interrupção do pixel sobre de 3000 por segundo dos pixéis.

O analisador secundário do íon da MÁXIMA pode recolher íons de uma área do diâmetro de até 6mm, embora, neste caso, as imagens sejam limitadas às regiões aproximadamente 800ìm transversalmente na região da fileira de almofadas bond.

A imagem abaixo mostra a área da almofada bond em uma definição dos pixéis 500x500. As almofadas bond são aproximadamente 80ìm transversalmente e aparecem claramente, junto com alguma da interconexão da fiação.

Imagem Resolved Em Massa de SIMS (27Al) de Almofadas Bond

Para o centro da imagem uma almofada bond é claramente visível com concentração do intradorso significativamente de Al do que aquelas em torno dela. Similarmente, as duas outras almofadas no direito do extremo da imagem igualmente mostram um sinal mais baixo.

Usando a imagem para a navegação, era possível recolher espectros em massa destas almofadas para comparar com a aquela almofadas do normal do `'. Os espectros confirmaram que havia uma contaminação significativamente mais alta do flúor nas almofadas suficientes para obscurecer o metal, resíduo mais provável de uma etapa reactiva gravura em àgua forte do íon mais cedo no processo da fabricação do IC.

Conclusão

A Imagem Lactente SIMS é a ferramenta ideal com que para investigar a distribuição da contaminação muito fina da camada de superfície. Operado com densidade actual do feixe suficientemente baixo e um analisador alto da sensibilidade goste da MÁXIMA de Hiden, ele é possível para recolher imagens com especificidade superior do monolayer. Isto é vital ao endereçar edições da ligação e da adesão porque é esse monolayer o mais mais alto que interagirá com outros componentes.

Source: Hiden Analítico

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Hiden Analítico

Date Added: Sep 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:37

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