A13芯片7nm工藝的TEM剖析效果展示

疫情之下，整個上海嚴(yán)陣以待，各大工廠都深受影響。然而在此期間，季豐電子閔行MA實(shí)驗(yàn)室全體員工自愿堅(jiān)守在公司廠區(qū)，在保障客戶測試需求的前提下，還對先進(jìn)工藝產(chǎn)品進(jìn)行了重點(diǎn)分析與研究。

隨著半導(dǎo)體先進(jìn)工藝的關(guān)鍵尺寸不斷減小， TEM樣品制備、照片拍攝與成分解析的難度越來越高，非?？简?yàn)機(jī)臺的性能和工程師的經(jīng)驗(yàn)與能力。季豐電子MA團(tuán)隊(duì)解剖了iPhone 11系列搭載的A13芯片——一探臺積電7 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的奧秘。

以下為A13芯片7 nm工藝的TEM剖析效果展示。

結(jié)合STEM模式下的HAADF像和BF像，可以清晰區(qū)分大部分的膜層結(jié)構(gòu)，但是需準(zhǔn)確地了解每層結(jié)構(gòu)的成分信息，必須進(jìn)行進(jìn)一步的成分分析。當(dāng)膜層結(jié)構(gòu)又小又多，同時又沒有相應(yīng)的layout情況下，準(zhǔn)確判斷合適的停刀位與保持樣品的平整度是TEM制樣的難點(diǎn)。

TEM搭載的EDS能譜儀是目前納米級微區(qū)成分分析的強(qiáng)有力手段。它可以很好的剖析各個膜層的元素構(gòu)成與分布，從而有利于反推工藝生長過程。EDS分析結(jié)果顯示，7 nm制程與14 nm制程在某些金屬層存在明顯的差異。

透射電鏡的優(yōu)勢之一是于特定晶向下的高分辨成像。左側(cè)圖為Fin的高分辨像，中間圖是Fin頂端的數(shù)碼放大圖，右側(cè)圖為Fin的EDS成分分析。由高分辨像可以看到單晶Si的周期性晶格排布，而其外層的HK則是以非晶形式存在。同時，由于Talos F200i不具備物鏡球差校正器，高分辨像中仍可見局部的離域襯度。更值得注意的是，通過高分辨像已無法區(qū)分HKMG中各膜層的分布了，而是必須借助成分分析加以區(qū)分HKMG各膜層（右側(cè)圖）。

季豐電子MA實(shí)驗(yàn)室，我們擁有半導(dǎo)體行業(yè)精英級別的團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)以精益求精的態(tài)度，通過最合適設(shè)備的合理組合完成了以往只有使用高端設(shè)備才能達(dá)到的效果，通過專業(yè)的指導(dǎo)與分析，在不斷地失敗—再嘗試后，最終成功突破了機(jī)臺預(yù)設(shè)的極限，獲得了臺積電7 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的高質(zhì)量照片與完整的EDS分析結(jié)果。

（注：由于版幅有限，若需更多、更高清照片與完整EDS分析結(jié)果，請聯(lián)系我司業(yè)務(wù)人員）

好了，今天的分享暫時就到這里。季豐電子MA團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步剖析更為先進(jìn)的5nm工藝，敬請期待。季豐電子致力于為客戶提供全方位、高品質(zhì)的測試結(jié)果，疫情之下，我們共同堅(jiān)守。

審核編輯 ：李倩