SOLARIS X 2: Mở rộng giới hạn Plasma FIB-SEM trong phân tích và chuẩn bị mẫu đa quy mô

Trong kỷ nguyên của các thiết bị di động và điện toán hiệu năng cao, semiconductor packaging đã trở nên vô cùng phức tạp với các cấu trúc 2.5D/3D IC, bộ nhớ HBM hay chip-on-wafer. Để đáp ứng thách thức này, TESCAN SOLARIS X 2 xuất hiện như một "trạm phân tích" quyền năng, kết hợp giữa tốc độ của chùm tia Plasma FIB và độ phân giải cực cao của chùm tia điện tử.

1. Sức mạnh từ cột Mistral™ Plasma FIB thế hệ mới

Trái tim của SOLARIS X 2 là cột Mistral™ Xe Plasma FIB. Khác với các hệ thống Ga⁺ FIB truyền thống, hệ thống này sử dụng các ion Xenon (Xe) với những ưu điểm vượt trội:

• Dòng chùm tia cực đại lên tới 3.3 µA: Cho phép loại bỏ vật liệu với tốc độ cực nhanh, giúp chuẩn bị các mặt cắt ngang (cross-section) diện tích lớn một cách hiệu quả,.

• Khả năng tiếp cận cấu trúc sâu: SOLARIS X 2 có thể cắt sâu tới 1 mm vào trong mẫu, giúp tiếp cận các cấu trúc bị chôn vùi trong các gói linh kiện phức tạp.

• Hồ sơ chùm tia sắc nét: Thiết kế mới giúp giảm thiểu phần đuôi chùm tia (beam tails), từ đó cải thiện độ chính xác và chất lượng bề mặt sau khi phay.

2. Quan sát cận cảnh với cột SEM Triglav™

Bên cạnh khả năng "đục đẽo" mạnh mẽ, SOLARIS X 2 sở hữu cột Triglav™ SEM nổi tiếng của TESCAN để đảm bảo khả năng quan sát:

• Độ phân giải siêu cao: Cho phép xác định chính xác các điểm lỗi (end-pointing) ở cấp độ nano mét trong các lớp chồng chất của gói IC phức tạp,.

• Độ nhạy bề mặt tối ưu: Cột Triglav™ được thiết kế để tạo ra độ tương phản xuất sắc và hình ảnh rõ nét ngay cả trên các vật liệu nhạy cảm với chùm tia điện tử.

3. Loại bỏ hoàn toàn tạp chất Gallium (Ga-free)

Một trong những lợi ích lớn nhất của việc sử dụng ion Xe là khả năng chuẩn bị mẫu TEM không chứa Gallium (Ga-free). Điều này cực kỳ quan trọng đối với các phân tích STEM tiếp theo, vì nó tránh được hiện tượng cấy dặm ion Gallium vào mẫu hoặc gây hư hỏng bề mặt, bảo toàn nguyên vẹn bản chất vật liệu.

4. Công nghệ độc quyền chống nhiễu (Artifact-Free)

Việc phay cắt bằng dòng cao thường dễ gây ra các vết sọc (curtaining) hoặc bậc thang trên bề mặt. SOLARIS X 2 giải quyết triệt để vấn đề này thông qua:

• TESCAN Rocking Stage: Thay đổi góc phay liên tục để tạo ra mặt cắt sạch, mịn ngay cả trên các vật liệu khó xử lý như polymer, gốm hay thủy tinh.

• TRUE X-sectioning: Công nghệ đã được cấp bằng sáng chế giúp tối ưu hóa việc sử dụng chùm tia ở dòng cao mà không làm giảm chất lượng mặt cắt.

5. Ứng dụng thực tiễn đa dạng

Hệ thống này được tối ưu hóa cho các lĩnh vực đòi hỏi khắt khe nhất,:

• Phân tích lỗi (FA): Xác định các vết nứt, lỗ rỗng hoặc hiện tượng bong tách lớp trong các linh kiện MEMS, màn hình OLED và tụ điện MLCC,.

• Đóng gói tiên tiến: Phân tích các mối nối hàn (solder balls), TSV (Through-Silicon Vias) và các tấm đệm liên kết (bond pads) bằng phân tích 3D EDS & EBSD diện tích lớn.