宜特日前宣布其IC晶片F(xiàn)ocus Ion Beam(FIB)電路修補(bǔ)技術(shù)達(dá)5nm制程,這是從2018年首度完成7nm制程的樣品后,再次挑戰(zhàn)更先進(jìn)制程的電路修補(bǔ),并成功協(xié)助客戶優(yōu)化晶片效能,加速產(chǎn)品上市。先進(jìn)制程的開(kāi)發(fā)成本越趨昂貴、晶圓產(chǎn)能短缺交期更長(zhǎng),即使電路模擬軟體(如EDA工具)的輔助設(shè)計(jì)不斷提升,仍無(wú)法確保晶片成品能百分之百達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),一旦發(fā)現(xiàn)電路瑕疵只能再次進(jìn)行光罩改版;然而光罩價(jià)格不斐,且重新下光罩后,等待修改過(guò)后的晶片時(shí)間通常超過(guò)一個(gè)月,因此,多數(shù)IC設(shè)計(jì)業(yè)者會(huì)選擇IC電路修補(bǔ),只需幾個(gè)小時(shí)內(nèi)即可完成修改,確保電路設(shè)計(jì)符合預(yù)期,并降低時(shí)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(guò)電場(chǎng)牽引成離子束,高速碰撞樣品表面產(chǎn)生二次離、電子收集后成像;而離子轟擊過(guò)程中利用注入不同氣體,對(duì)晶片上各種材料選擇性地加速或減緩蝕刻,以及沉積導(dǎo)電和介電絕緣材料,達(dá)到修改電路的目的,搭配CAD導(dǎo)航系統(tǒng)輔助,淮確的定位目標(biāo),提高電路修補(bǔ)精淮度。
宜特是中國(guó)臺(tái)灣首家執(zhí)行FIB電路修補(bǔ)的民營(yíng)實(shí)驗(yàn)室,翻轉(zhuǎn)IC設(shè)計(jì)業(yè)以往的驗(yàn)證模式,大幅縮短IC設(shè)計(jì)公司從概念設(shè)計(jì)到量產(chǎn)上市時(shí)間并節(jié)省研發(fā)經(jīng)費(fèi)。宜特目前的電路修補(bǔ)技術(shù)不僅可完成5nm晶背電路修補(bǔ)外,今年更引進(jìn)的最新設(shè)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(bǔ)的成功率,并且其介電材料有更高的電阻率(1E15 uΩ-cm),可強(qiáng)化絕緣效果。
路徑追蹤示意圖,假設(shè)此先進(jìn)製程為 9M+AP,從晶片正面(Front side) 施工M4,需要穿過(guò)6層金屬層(Metal: AP~M5) 難度高;宜特FIB電路修補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室改由晶背(Back side)方向,僅需穿過(guò)Active Area (AA)層,并簡(jiǎn)化內(nèi)容在M1施工,大幅提升先進(jìn)製程電路修補(bǔ)的成功率。