벌크 7nm 공정 핀펫의 상호 연결 레이어에 대한 SEM EDS 분석

집적회로(IC) 칩은 개발 및 제조 과정 전반에 걸쳐, 특히 고장 및 금속 오염 분석 시 EDS를 통해 일상적으로 조사됩니다.

본 연구에서는 IC 칩(벌크 샘플)의 다양한 층에 대한 SEM EDS 분석 결과를 제시합니다. 하단부터 상단 순으로 FEOL(프론트-엔드-오브-라인), MOL 및 BEOL(미들-엔드-오브-라인 및 백-엔드-오브-라인) 층이 포함됩니다.

5kV에서 획득한 EDS 맵은 10nm 크기의 코발트 미세 구조까지 분해능을 보여주었습니다. 코발트-구리, 실리콘-텅스텐-하프늄과 같이 EDS 맵에서 발생하는 어려운 원소 중첩 현상은 Bruker의 ESPRIT 소프트웨어를 통해 자동으로 디콘볼루션 처리되었습니다. 시료의 층 분리 작업은 플라즈마 FIB를 사용하여 수행되었습니다.

Bruker의 XFlash 7® EDS 검출기는 높은 계수율과 낮은 프로브 전류로 고해상도 원소 지도를 획득하므로, 반도체 분석을 더 빠르게 수행하면서도 높은 신뢰성을 확보할 수 있습니다. 이는 반도체 연구개발 및 고장 분석 분야 종사자에게 특히 유용합니다.

SEM EDS로 식별된 IC 칩의 BEOL(상단)부터 FEOL(하단)까지 각 층의 원소 분포. Co-Cu 및 Si-W-Hf와 같은 중첩 원소는 자동으로 분해됩니다.

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IC 칩의 원소 구성: 벌크 시료에 대해 SEM EDS로 획득한 주사전자현미경(SE) 이미지와 개별 원소 분포도. 박리 공정은 플라즈마 FIB를 사용하여 수행되었습니다.