提高 IC 生產效率的法寶，線路修補技術流程大解析

在 IC 的設計製造流程中，研發後 tape-out 的產品需要做功能性的驗證，確認是否符合測試的標準，往往會有性能上的差異，甚至是功能上的缺陷。

此時必須開始 design debug 找出問題點，進行設計的改版，重新生產。這整個驗證流程將形成一個循環；越快找到問題並有效排除，就能加快產品上市的時間(time to market)。

▲本篇文章分享線路修補的原理與注意事項，引導研發工程師在提出線路修補的需求時，能與接件工程師進行有效且有效率的溝通。

線路修補：加速產品研發的利器

隨著產品越趨複雜，重新改版出光罩，再到生產製造到最終成品出來是非常耗時的，如果能節省design debug 的時間，便可以縮短整個工程品到量產的時程。而 design debug 有許多方式：從測試、模擬、失效分析再到線路修補(circuit repair)，工程端會花費不少精力確認問題點，以確保下次的改版產品可以達到期望的性能；其中線路修補幾乎是所有研發工程師皆會運用的手段，藉由線路修改可省略重作光罩和初次試作的研發成本，這樣的運作模式對縮短研發到量產的時程絕對有效，同時節省大量研發費用，讓客戶的產品在研發上更具有時效性與競爭力(圖一)。

▲圖一、從電路設計、產品製造、驗證、找出設計問題再到改版的流程圖，越快解決問題，就能縮短上市時間，搶得市場先機

FIB 線路修補：原理、應用與注意事項

FIB 線路修補又叫做線路編輯(circuit edit)，一般簡稱 FIB， 是一種針對 IC 上的 layout 進行修改而研發的一種儀器。FIB機台有許多功能，包括應用在結構或故障分析上的局部截面觀察與 TEM樣品製備。建議委案時說明要執行線路修補，如僅提及 FIB，可能會造成誤解。線路修補使用的機型是屬於單束(single beam)，意思是使用離子束(Ion Beam)進行離子撞擊移除表面物質，作為線路切割的工具，如果要進行線路連接，則必須鍍金屬層，如鎢，將兩條以上的金屬線連接起來，搭配 W(CO)6 的氣體，在經過 Ga+ 離子束分解後便可達成鎢的鍍層(圖一)。

▲圖二、方案 1 line 1 cut 代表進行一條 metal 的切斷與兩條 metal 的連接，連接的金屬材質為鎢

FIB 線路修補流程：從委案到驗證

線路修補的流程會先由客戶端提出需要修改的位置後，閎康科技提供方案與製程，內容包含需要進行線路切割與連接的平面位置與金屬層次，並視情況決定是否需要請客戶提供 GDS 檔案。如果從樣品表面無法清楚辨別線路，即需要 GDS 進行自動巡航至正確位置，降低執行失敗率(圖二)。此外，考量資安風險，可提供局部 GDS 檔案(圖三)。

執行單位收到需求後會同客戶進行案件的討論與評估，提供所需工時與方案良率，必要時可就方案進行修正以提高施作的成功率，待雙方確認沒問題後即會進入執行排程中，完成後送回給客戶進行測試以驗證方案是否成功。樣品製作完成後如後續無需求，執行單位會將檔案刪除。

▲圖三、GDS layout 與樣品表面對齊後，以座標找出正確的位置進行線路修補施作

FIB 線路修補：成功經驗與專業技術

執行線路修補的過程中所需要的時間與良率都會因為樣品製程、方案難易度、樣品資訊完整度而有所不同，執行的手法和技術都需要依照當下執行的狀況即時做調整，因此依靠的不僅僅是先進的儀器設備，還需要具有相當經驗的工程師才有辦法面對並解決各種突發狀況，進而達到客戶期望的結果。

目前線路修補除了一般從 IC 正面(front-side)進行之外，隨著目前製程與封裝技術的改變也提供了以下服務：

1.Backside CKT 的分析服務: 如 flip-chip 封裝需要從 IC 晶背的位置進行線路修補，目前以5nm~28nm 製程的樣品居多，此部份閎康科技配備最新的 Centrios 機台，工程師資歷完整，整體良率可達 90% 以上(圖四)。

▲圖四、客戶提供的 GDS 需包含四個角落位置以進行校正，和線路修補施作位置與層次的GDS，不會透漏客戶機密訊息

2.N-wire 外部引線: 針對需要量測的訊號以線路編輯的方式將訊號引出至 IC 表面，再以一般焊線將訊號引至 IC 腳位，如此便可在機台上進行動態量測，有別於傳統製作十字 PAD 後點針觀察示波器的方式更富彈性(圖五)。

▲圖五、Backside 線路修補範例

3.CSP 去球與重新植球服務: 假設需要線路修補的位置是在錫球的下方，可以將錫球移除後執行，完成後再將錫球植回，不影響後續測試(圖六)。

▲圖六、N-wire 可將晶片內部訊號引出進行量測

▲圖七、錫球下執行線路修補的各階段照片

FIB 線路修補技術的關鍵指標

隨著製程技術越來越先進，線路修補的難度也愈趨提高，因此在良率的維持與提升是非常關鍵的因素，也是維繫客戶的不二法門。閎康科技在設備的投資以及人才培訓上都是不遺餘力的在進行，內部的技能升等與教育訓練皆按著既定的流程與時程在持續著，跟著整個半導體產業一起進步，做到精確而且準確、效率而且有效！就像閎康科技的創業初衷一樣，The Best R&D Partner！

（首圖來源：Shutterstock；資料來源：閎康科技)