成像机制
在芯片设计这条路上，就算模拟结果看起来完美得像神作，一上芯片还是可能冒出让人崩溃的电路异常。这不只是花钱重投片的问题，更是会把项目时程拖到天荒地老，客户追杀。更惨的是，碰到电路有问题时，工程师最常面对的困扰就是：找不到defect，完全搞不清楚要接哪条线、切哪个位置，debug起来简直让人怀疑人生。 这时候，FIB（Focused Ion Beam）电路修补技术就像救世主一样登场了！它可以快速又灵活地帮你修电路，用最少的成本和时间完成设计验证，不再掉进无限循环的debug地狱。 作为台湾首家推出FIB电路修补服务的民营实验室，宜特科技FIB电路修补服务，可节省每颗芯片在设计时间三到六星期的研发时间，并节省上千万重新下光罩的经费，让产品可以快速上市。宜特FIB实验室更以24小时全年无休的服务，协助客户产品除错，快速找出问题症结。 之前的宜特小学堂，我们分享了如何进行先进工艺芯片的FIB（Focused Ion Beam）电路修补，介绍了晶背修改的多项优势，也展示了一些高难度的修改案例（阅读更多：先进工艺的芯片，该如何从晶背进行FIB电路修补? 和 5奈米芯片FIB电路修补 到底难在哪）。本期宜特小学堂，我们将不藏私分享宜特30年的FIB电路修补经验，帮助您全面了解这项关键技术，让debug加速跑，设计效率也跟着直线飙升！ 一、FIB 原理简介 FIB (Focus Ion Beam)聚焦离子束电子显微镜，是利用镓(GA+)离子源透过电场牵引成离子束，收集高速碰撞样品表面产生的二次离子、电子后成像；在离子轰击过程中利用不同气体的注入，对芯片上各种材料进行选择性地加速或减缓蚀刻，以及沉积导电和介电绝缘材料，达到修改电路的目的，搭配CAD导航系统辅助，准确的定位目标，提高电路修补精准度。 速读FIB 原理
成像机制 蚀刻机制 沉积机制 二、为什么要进行FIB电路修补 ? 就像医生透过外科显微手术精确地解决病人的身体缺陷，改善其健康状况，宜特FIB实验室透过专业和细致的芯片电路修补，能有效地在芯片下线(tape out)前确认问题所在，可节省高额重新投片成本，加快原型验证的速度，缩短上市时间。FIB电路修补技术也可协助客户在开发时程紧迫的情况下，进行少量改版量产，再将样品送交终端客户进行验证，成功取得先机，争取到订单。 FIB技术利用蚀刻移除绝缘层及金属层，并透过沉积金属材料重新连接到其他路径，这一过程能够精确地依照客户需求，并进行测试确认电路中的问题。 透过剖面图（Cross-section view），我们可以清楚地了解使用聚焦离子束这一技术能够精确去除表层材料，暴露出目标区域的金属层，紧接着将金属材料沉积填充在接触点（contact）上并在芯片表面进行桥接，实现电路的重新连接。后续便可进行测试，真实验证电路的功能是否符合仿真结果。 此外，根据条件的需求，也能执行更复杂的电路重构，进一步扩大解决方案的范围，客户依据测试结果确认电路中的缺陷，满足在电路除错上的各种需求。 三、宜特FIB电路修补的各种广泛应用 宜特的FIB电路修补技术已突破3nm工艺，并提供芯片正面与背面电路修补服务。设备类型多元且数量充足（表一），不仅能满足高产能需求，还能灵活提供多样化解决方案，确保稳定的高良率与快速交期。此外，宜特拥有丰富经验的技术团队，专精于多种设备操作，并独家支持8吋晶圆不破片的电路修补服务，这项技术是台湾市场中的唯一选项。 由图五可见，FIB电路修补后可接续进行电性量测、故障点侦测、材料分析和快速封装等实验，以下我们将一一分述FIB的各种广泛应用。 (一) 利用FIB技术沉积金属材料进行电阻调整 FIB 电路修补技术可以利用沉积金属材料进行电路连接，然而，进一步的应用，亦可以根据客户需求，在两个电路节点之间，透过沉积具有不同电阻系数的金属，例如钨(Tunsten)或铂(Platinum)，来控制金属的连接长度，达到调整电阻值的目的。此法可用来仿真不同电阻对电路性能的影响，后续亦可以进行波形(I-V Curve)、ESD等相关故障分析实验量测。 （二）宜特独特客制化的FIB PAD设计帮助芯片后续顺利进行电性测试 宜特的FIB Pad设计为十字形状，除了能够使探针稳定地顶住任一内角，防止针座滑动，并且拥有多向角度调整的可能性，方便在接触不良时，重新调整针座位置与方向以达到最佳接触效果，进而重复使用。不仅提高了操作的稳定性，也延长使用寿命。 并可进一步根据客户需求制作更多且更复杂的FIB Pad，利用点针技术准确地撷取讯号，测试该区域电路是否符合研发设计要求，及时发现进而定位缺陷，后续可再进一步进行电路修补，改善问题；或是接续亮点分析，针对异常位置进行剖面(cross section) FIB或TEM分析，确认工艺缺陷。 此外，宜特的FIB 实验室建置介电绝缘材料，即使是晶圆半成品或经过delayer处理的芯片，依然可以先利用绝缘材料将暴露的金属层隔绝，从而安全地进行FIB加工。
（三）FIB Pad 延伸应用：新型 FIB 电路修补（N-FIB） 1. 低阻抗解决方案 2. 讯号引出 3. 添加电容或电阻
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