Through-silicon vias (TSV) là một công nghệ liên kết 3D tiên tiến và cũng là một bộ phận lõi để làm vật liệu đệm 3D tích hợp. Các tấm mạch được kết nối theo chiều dọc TSV giúp cải thiện nâng cao hiệu suất điện, giảm tiêu thụ điện năng.
Công nghệ Through Silicon Vias
Kính hiển vi điện tử quét SEM và FIB-SEM TESCAN cung cấp cho công nghiệp bán dẫn và đóng gói với nhiều hệ thống phân tích, đầu dò đa dạng để thực hiện các kỹ thuật phân tích trong nghiên cứu ứng suất và sự nhô ra của Cu trong TSV.
Kính hiển vi điện tử quét SEM TESCAN có hiệu suất cao cho phép chụp ảnh các vật liệu trong Through-silicon vias (TSV) với độ phân giải siêu cao và thực hiện kiểm tra vật lý trên bề mặt của nó.
Hệ thống Kính hiển vi điện tử quét chùm ion hội tụ FIB-SEM TESCAN cho phép xác định vị trí lỗi, kiểm tra từng khu vực cụ thể và xác định đặc điểm của những lỗi sai chỉ với một thiết bị. Hệ thống FIB-SEM Xe plasma của TESCAN cung cấp tốc độ và năng suất đủ lớn cần thiết để thực hiện phân tích vật liệu trong TSV.
Ngoài ra, TSV cho phép tích hợp các tấm không đồng nhất bằng cách sử dụng các node khác nhau và công nghệ sản xuất khác nhau. TSV làm tăng băng thông giữa chip logic và bộ nhớ (đặc biệt với các bộ nhớ rộng).
Tuy nhiên, có những vấn đề liên quan đến độ tin cậy của TSV, đó là chu trình ủ nhiệt có thể gây ra lỗi cơ học trong TSV. Sự khác biệt giữa hệ số giãn nở có đồng và Si wafer dẫn đến ứng suất nhiệt sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị. Sự nhô ra của Cu trong TSV gây ra bởi ứng suất nhiệt là nguyên nhân làm hỏng TSV và những liên kết liền kề.
-
Through-silicon vias (TSV) có chiều dài từ 50 đến 100um và đường kính từ 15 đến 30um, thường được sắp xếp thành các chuỗi, mảng (có thể hơn 500um), do vậy việc cắt ngang những cấu trúc này là thử thách đối với nguồn ion Ga thông thường.
-
Mặt cắt ngang lớn thu được từ hệ thống FIB-SEM của TESCAN giúp tìm và kiểm tra các khoảng trống, sự tách lớp, vết nứt và các khuyết tật khác có trong TSV.
-
Phép phân tích EDX và EBSD có thể được sử dụng để nghiên cứu vi cấu trúc của Cu và sự phân bố kích thước các hạt khác nhau trong TSV.
-
FIB plasma Xe ít phá hủy vô định hình hơn so với Ga, đây là một lợi thế cho phép phân tích EBSD.
Hình ảnh ứng dụng trong lĩnh vực Through silicon vias
