FIB回路修理

雖然 FIB と走査型電子顕微鏡 (SEM) および透過型電子顕微鏡 (TEM) が発明された時期は同じで、1950年代以前はFIBは研究開発関連の分野で使用されていましたが、1993年になってIC商品の故障解析の応用に使用され始めました。特にテクノロジー産業では、特定の欠陥サンプルの位置に対する精密切断に広く利用され、SEMおよびTEMのサンプル準備などに役立っています。ガス支援エッチングシステムと組み合わせることで、半導体集積回路の回路修復により広く応用され、製品のデバッグにかかる時間を大幅に節約し、マスクの変更時間を短縮します。

MA-tekは多種のFIB機器（SB/DB）を提供しており、顧客がより効率的かつ効果的なサービスを享受できるよう支援しています。最高のサービス品質と多様なサービス項目を提供するために、MA-tekは毎年最新の機器を購入するために継続的に投資しています。サービス内容には、IC回路修復の金属層切断、ワイヤボンディングおよびプロービングパッドの製作、無鉛プロセスにおけるスズひげの精密切断、スズ鉛はんだ接合部の信頼性失敗断面故障分析、完全な銅プロセス断面構造観察、さらに多くの先進的なICプロセステクノロジーの分析サービスが含まれています。

• 精密切断
• 透過型電子顕微鏡試料作製
• IC回路の修復とレイアウト検証
  
• プロセス異常の観察分析
  
• イオンチャネリングコントラストによる粒子形態観察
• GDS自動ナビゲーションによる回路位置特定 (Auto-Navigation to Designated Failure Address)
• 故障箇所特定のためのパッシブ電圧コントラスト分析 (Passive Voltage Contrast Analysis for Fault Isolation)

ICの設計製造プロセスにおいて、研究開発後のテープアウト製品は機能検証を行い、テスト基準を満たしているか確認する必要がありますが、しばしば性能の差異や機能的な欠陥が見つかります。この場合、設計デバッグを行い、問題点を特定し、設計の改版を行い、再生産する必要があります。この全プロセスはループを形成し、問題を早く見つけるほど、製品の市場投入時間を短縮できます。製品がますます複雑になるにつれて、新しいフォトマスクの再版から生産製造、完成品が出るまで非常に時間がかかります。設計デバッグの時間を節約できれば、全工程の製品から量産までの時間を短縮できます。設計デバッグには多くの方法があり、テスト、シミュレーション、失敗分析、回路修理などがあります。エンジニアは問題点を確認するために多くの労力を費やし、次回の改版製品が期待される性能を達成できるようにします。その中で回路修理はほぼすべての研究開発エンジニアが使用する手段であり、回路の修正によってフォトマスクの再作成や初回試作の研究開発コストを省略できます。このような運用モデルは、研究開発から量産までの時間を短縮するのに非常に効果的であり、同時に大量の研究開発費用を節約し、顧客の製品が研究開発においてよりタイムリーで競争力を持つようにします（図1）。

図1 回路設計、製品製造、検証、設計問題の特定から改版までのフローチャート。問題を早く解決するほど、市場投入までの時間を短縮し、市場の先手を取ることができる。

回路修復のプロセスは、まず顧客側で内部の修正が必要な箇所を検討し、その後、修正案とプロセスを提供します。修正案の内容には、回路の切断と接続が必要な平面位置と金属層が含まれ、状況に応じて顧客にGDSファイルの提供が必要かどうかを判断します。一般的に、サンプルの表面から回路を明確に識別できない場合は、GDSを使用して自動巡回し、正しい位置に移動する必要があります。これにより実施の失敗率を低減できます（図2）。情報セキュリティリスクを考慮し、部分的なGDSファイルを提供することも可能です（図3）。サンプルの作製が完了した後、今後の需要がない場合、実施部門はファイルを削除します。実施部門は要求を受け取った後、委託顧客と案件の検討と評価を行い、必要な工数と修正案の成功率を提示します。必要に応じて、実施の成功率を高めるために修正案を修正することができます。双方が問題ないことを確認した後、実施スケジュールに入ります。完了後、顧客に返送し、修正案が成功したかどうかをテストして確認します。

実施される回路修復の過程で必要な時間と成功率は、サンプルのプロセス、プランの難易度、サンプル情報の完全性によって異なります。実施の手法や技術は、その時々の状況に応じてリアルタイムで調整する必要があります。したがって、依存するのは先進的な装置だけではなく、さまざまな突発的な状況に対処し解決するために、豊富な経験を持つエンジニアが必要です。これにより、顧客の期待する結果を達成することができます。