자이스, 크로스빔 레이저 FIB-SEM 출시

[테크월드=김경한 기자] 자이스(ZEISS)가 FIB-SEM(focused ion beam-scanning electron microscope) 솔루션의 새로운 제품군인 자이스 크로스빔 레이저(ZEISS Crossbeam Laser)를 출시한다고 밝혔다. 

새로운 자이스 크로스빔 레이저는 첨단 반도체 패키지 작업의 패키지 불량 분석(FA)과 공정 최적화 속도를 종전보다 수십 배 더 빠르게 향상시킨다. 빠른 속도를 구현하기 위해 펨토세컨드 레이저를, 정확도를 높이기 위해 갈륨이온(Ga+) 빔을, 그리고 나노급 해상도의 이미징을 위해 SEM을 통합한 자이스 크로스빔 레이저 제품을 출시해 패키지 엔지니어와 불량 분석 작업자에게 빠른 단면 분석 솔루션을 제공하면서 샘플 손상을 최소화한다. 

고유한 아키텍처를 채택하고 있는 자이스 크로스빔 레이저 제품군은 코퍼 필라(Cu-pillar) 솔더 범프와 TSV(through silicon via) 같이 깊숙이 매립된 패키지 인터커넥트는 물론, 디바이스 BEOL(back-end-of-line)과 FEOL(front-end-of-line) 구조의 단면 확인에 걸리는 시간을 타사 장비 혹은 분석 기술 사용 시보다 수 시간에서 수 일까지 걸리던 시간을 불과 수 분 정도로 획기적으로 단축한다. 또한 진공 상태에서 아티팩트를 최소화할 뿐 아니라 샘플 품질도 일관성 있게 유지한다. 

불량 분석 외에도 구조적 분석(SA), 구조 분석(CA), 리버스 엔지니어링, FIB Tomography·투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM) 샘플 준비 등에 활용할 수 있다. 자이스 크로스빔 레이저 시스템은 이미 몇몇 주요 글로벌 전자 제조사에 판매된 상태다. 

자이스 공정제어솔루션(PCS)과 칼 자이스 SMT(Carl Zeiss SMT, Inc.)의 라즈 자미(Raj Jammy) 사장은 “현재 패키징 업계는 변곡점에 와 있다. 단일 실리콘 인터포저 상에 백만 개의 I/O가 연결될 정도로 밀도가 점점 더 높아지고 있고, 웨이퍼 팹에서 회선 선폭 축소가 계속 이어지듯 인터커넥트도 축소되기 시작했다. 적층도 광범위하게 적용되고 있다. 디바이스 자체에서, 패키지 레이어들 사이에서, 그리고 PCB 내부에서도 일어난다. 이러한 요인들 때문에 이제는 한 곳에서 불량이 발생하면, 결함을 격리하고 분석하기가 예전보다 훨씬 더 어렵다”고 밝히고, “자이스 크로스빔 레이저 제품군은 FA 엔지니어가 감당해야 하는 이러한 압박들을 경감해 줄 수 있도록 설계됐으며, 속도와 정확성 그리고 고해상 이미징 특성을 모두 하나의 장비에 통합한 최상의 접근법을 통해 결과 도출 시간을 혁신적으로 개선할 수 있다”고 말했다. 

자이스 크로스빔 레이저 제품군은 결과 도출 시간을 극적으로 향상시킬 뿐 아니라 최고의 이미징 성능을 제공하는 최적의 PFA 솔루션을 제공한다. 주요 특징은 ▲최소한의 아티팩트로 대량 제거할 수 있는 펨토세컨드 레이저(최대 1mm2의 실리콘을 30분만에 처리) ▲비정질화를 최소화하기 위해 500V 미세 연마와 함께 100nA 고속 밀링 기술 구현하는 자이스 Ga+FIB ▲FIB 분해능(3nm 이하)을 사용해 정확한 국부화한 엔드 포인팅 ▲레이저 밀링 과정에서 발생하는 오염물을 메인 이미징 챔버로부터 분리함으로써 이미지 해상도를 최고 수준으로 유지함과 동시에 유지관리 비용도 최소화하는 독립된 레이저 챔버 ▲FIB-SEM과 레이저 챔버 간에 진공을 유지하면서 챔버 간 손쉽게 샘플 이동 가능 ▲실리콘 카바이드와 유리 등을 포함한 대부분 물질의 레이저 가공 가능 ▲자이스 크로스빔 레이저와 자이스 엑스레디아 VersaXRM 함께 사용 시 표준 FA 워크플로우보다 더 높은 FA 성공률과 더 빠른 문제해결 시간 달성 등이 있다.