FIB-Präparation und TEM-Analytik an AlSi1-Bondkontakten
-
Ute Geißler
, Hans-Jürgen Engelmann , Ingrid Urban und Heidemarie Rooch
Kurzfassung
Bei der Untersuchung der Verbindungsbildung von Bondkontakten sehr geringer Ausdehnung (25 μm-AlSi1-Draht auf Cu/Ni/Au-Metallisierung einer Leiterplatte) steht mit der Methode des Fokusierten Ionenstrahles (FIB) für die TEM-Zielpräparation ein sehr effektives Verfahren zur Verfügung, das die genaue Entnahme einer Lamelle aus dem interessierenden Probenbereich ermöglicht. Dabei gelingt es mit dem in-situ-lift-out-Verfahren im Vergleich zum ex-situ-lift-out-Verfahren dünnere Folien zu präparieren (ca. 40 nm), an denen im Bereich der Grenzfläche zwischen Bonddraht und dem Metallisierungschichtsystem EFTEM-Mappings und HRTEM-Untersuchungen möglich werden. Diese Untersuchungen liefern zusammen mit der Anwendung des FIB als Rasterionenmikroskop neue Erkenntnisse zum Gefüge der Bondkontakte und zum Aufbau der Grenzfläche und erweitern das Verständnis der Verbindungsbildung beim Drahtbonden.
Abstract
The method of Focused Ion Beam (FIB) for a TEM target preparation is a very efficient technique for an examination regarding the formation of interconnects in bond pads of a very low extension (25 μm AlSi1 wire on a Cu/Ni/Au metallized area of a printed circuit board) and allows to precisely remove a lamella from the sample range of interest. The in-situ lift-out process successfully permits to prepare thinner foils (abt. 40 nm) as compared to the ex-situ lift-out process, on which EFTEM mappings and HRTM examinations become possible in the interface area between the bonding wire and the metallized layer. Along with the application of the FIB as a scanning ion microscope, such examinations provide new findings on the microstructure of bond pads and the construction of the interface and will expand a comprehension of the way interconnects build up during wire bonding.
References / Literatur
[1] K.-D.Lang: Qualitätssicherung im Zyklus II der Herstellung elektronischer Bauelemente am Beispiel des Drahtbondens. Habilitation Humboldt UniversitätBerlin1988Suche in Google Scholar
[2] U.Geißler, M.Schneider-Ramelow, K.-D.Lang: GMM 2004 Fachbericht44 (2004) VDE Verlag GmbHBerlin, S. 399–404Suche in Google Scholar
[3] L.A.Giannuzzi, F.A.Stevie (eds.): ‘Introduction to Focused Ion Beam’, Springer Science+Business Media Inc., 200510.1007/b101190Suche in Google Scholar
[4] B.Kämpfe und E.Auerswald: Entwicklung von Röntgengeräten der Prozessanalytik. Report-Nr. IZM/2/F/390Suche in Google Scholar
[5] F.Farrasat: Entwicklungen zur Erprobung eines Regelsystems zur Verbesserung der Bondqualität beim Ultraschallbonden, Dissertation TU Berlin 1996Suche in Google Scholar
[6] U.Geißler, M.Schneider-Ramelow, K.-D.Lang and H.Reichl: Investigations of Micro Structural Processes during Ultrasonic Wedge/Wedge Bonding of AlSi1 Wires; Journal of Electronic Materials, Vol. 35, No. 1, 2006, pp. 173–18010.1007/s11664-006-0201-2Suche in Google Scholar
[7] Standard Methods for Measuring Pull Strength of Microelectronic Wire Bonds. ASTM F 459–84 (1984) p. 244–247Suche in Google Scholar
[8] E.Philofsky: Intermetallic formation in gold-aluminium systems, Solid-State Electronics, Volume 13, Issue 10, October 1970, pp. 1391–139410.1016/0038-1101(70)90172-3Suche in Google Scholar
[9] K.-J.Range and HaraldBüchler: Hochdrucksynthese und Kristallstruktur von Al3Au8 Journal of the Less Common Metals, Volume 154, Issue 2, 15. October 1989, Pages 251–26010.1016/0022-5088(89)90211-7Suche in Google Scholar
[10] C.Dittmer: Influence of Bonding Conditions on Degradation; 1999 by IMAPS-International Microelectrinics and Packaging Socciety Reprinted with permission from the Proceedings of the International Conference and Exhibitionon High Density Packaging and MCMs (MCM 99), P, Pages 403–408, April 6–9m 1999, Denver, ColoradoSuche in Google Scholar
[11] F.Osterwald: Verbindungsbildung beim Ultraschall- Drahtbonden – Einfluss der Schwingungsparameter und Modellvorstellungen., Dissertation TU Berlin 1999Suche in Google Scholar
© 2006, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Inhalt / Contents
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Ätztechniken für die Phasencharakterisierung von niedriglegierten Dual-Phasen- und TRIP-Stählen
- Influence of Solution Treatment, Sr-Modification and Short Fibre Reinforcement on the Eutectic Morphology of Al-Si Alloys
- FIB-Präparation und TEM-Analytik an AlSi1-Bondkontakten
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Inhalt / Contents
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Ätztechniken für die Phasencharakterisierung von niedriglegierten Dual-Phasen- und TRIP-Stählen
- Influence of Solution Treatment, Sr-Modification and Short Fibre Reinforcement on the Eutectic Morphology of Al-Si Alloys
- FIB-Präparation und TEM-Analytik an AlSi1-Bondkontakten