工作流程 | 从精确定位到纳米洞察 - 先进封装智能化失效分析流程

2026-06-03 14:43:59, Tescan 中国 TESCAN 泰思肯(中国)


工作流程

从精确定位到纳米洞察

先进封装智能化失效分析流程


先进封装失效分析的核心挑战,在于如何高效探入深层结构,同时避免制样伪影。本文系统介绍 Micro-CT无损定位、超快激光快速剖入、FIB-SEM纳米级精密终检的一体化工作流程。三项技术协同衔接,实现从全局无损检测到根因分析的无缝过渡,在保障样品完整性的同时显著提升分析效率与结论可信度。进一步结合4D-STEM进行工艺研发验证,可完整覆盖从缺陷定位到结构解析、从失效分析到工艺优化的闭环链路。


在先进半导体封装领域,核心难点往往不在于缺陷检测本身,而是如何高效探入内部深层待测区域,同时避免制样过程产生人为伪影。随着封装器件的异构化与纵向集成度不断提升,失效分析流程需兼顾多类分析设备的定位精度、制样效率,并保障器件完好不受损。

这正是 Micro-CT、超快激光加工以及 FIB-SEM 联用方案凸显价值之处。

  • Micro-CT 可无损观测器件内部埋层结构,其三维数据还能作为定位图谱,用于锁定目标分析区域(ROI)。  

  • 激光加工可快速精准抵达上述目标区域,且全程不会造成器件损伤。

  • FIB-SEM 可完成最终的精密刻蚀、成像与分析检测,满足精细化研判需求。

将各项技术整合为一体化工作流程后,可减少返工、缩短数据获取周期,同时提升先进封装失效分析的重复性与可靠性。


1

原位 Micro-CT:
半导体深埋结构无损检测

  • 分析半导体封装的热诱发位移

  • 全方位三维表征内部形变机制

  • 支持先进高密度器件的可靠性分析

  • 揭示超越表面检测方法的结构变化

Tescan UniTOM® HR 二代 Micro-CT

2

集成式激光加工技术:
半导体失效分析

  • 借助洁净超快激光加工,快速显露内部隐蔽结构

  • 保障异质半导体封装器件的表面完整性

  • 结合 CT、扫描电镜与光学成像,提升定位精准度

  • 减少后续聚焦离子束抛光工作量,加快高分辨最终分析

Tescan FemtoChiselTM 飞秒激光加工平台


3

FIB-SEM:
实时 SEM 观测样品制备

  • 对复杂集成电路封装完成洁净大面积截面切割

  • 采用 TRUE X-sectioning(硅挡板技术)与摇摆样品台,改善窗帘效应

  • 借助扫描电镜观测与实时终点探测,辅助失效定位

  • 检出关键界面、分层缺陷及隐蔽失效点位

  • 衔接封装级制样与最终高分辨分析

Tescan SOLARIS X 二代等离子体FIB-SEM


4

稳健 4D-STEM 分析:
工艺研发

  • 联用STEM、4D-STEM与能谱分析,表征先进半导体器件

  • 快速完成物相、取向、应变及成分分析

  • 发现传统成像无法识别的结构差异

  • 自动化流程保障测量结果稳定、可复现

  • 助力工艺快速优化与新一代器件可靠性验证


Tescan TENSOR 分析型四维扫描透射电镜



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