宜特晶片電路修補技術跨入5nm製程

作者: 吳心予
2021 年 07 月 08 日

宜特日前宣布其IC晶片Focus Ion Beam(FIB)電路修補技術達5nm製程,這是從2018年首度完成7nm製程的樣品後,再次挑戰更先進製程的電路修補,並成功協助客戶優化晶片效能,加速產品上市。先進製程的開發成本越趨昂貴、晶圓產能短缺交期更長,即使電路模擬軟體(如EDA工具)的輔助設計不斷提升,仍無法確保晶片成品能百分之百達到設計目標,一旦發現電路瑕疵只能再次進行光罩改版;然而光罩價格不斐,且重新下光罩後,等待修改過後的晶片時間通常超過一個月,因此,多數IC設計業者會選擇IC電路修補,只需幾個小時內即可完成修改,確保電路設計符合預期,並降低時間及金錢的成本耗損。

電路修改最常使用的工具為FIB聚焦離子束電子顯微鏡,是利用鎵(GA+)離子源透過電場牽引成離子束,高速碰撞樣品表面產生二次離、電子收集後成像;而離子轟擊過程中利用注入不同氣體,對晶片上各種材料選擇性地加速或減緩蝕刻,以及沉積導電和介電絕緣材料,達到修改電路的目的,搭配CAD導航系統輔助,準確的定位目標,提高電路修補精準度。

宜特是台灣首家執行FIB電路修補的民營實驗室,翻轉IC設計業以往的驗證模式,大幅縮短IC設計公司從概念設計到量產上市時間並節省研發經費。宜特目前的電路修補技術不僅可完成5nm晶背電路修補外,今年更引進的最新設備,其影像解析度更由4.5nm提升至3.5nm,提高深層、微小線徑及複雜電路修補的成功率,並且其介電材料有更高的電阻率(1E15 uΩ-cm),可強化絕緣效果。

路徑追蹤示意圖,假設此先進製程為 9M+AP,從晶片正面(Front side) 施工M4,需要穿過6層金屬層(Metal: AP~M5) 難度高;宜特FIB電路修補實驗室改由晶背(Back side)方向,僅需穿過Active Area (AA)層,並簡化內容在M1施工,大幅提升先進製程電路修補的成功率

 

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