蔡司顯微鏡事業(yè)部服務臺灣半導體技術革命，革新研發(fā)效能

至今已有177年的營運歷史，來自德國的卡爾蔡司 - 顯微鏡事業(yè)部是全球唯一一家提供光學顯微鏡、電子顯微鏡及3D X-ray顯微鏡三大領域研發(fā)制造的專業(yè)廠商。憑藉著傲人的經(jīng)驗與技術實力，蔡司在顯微鏡制造領域一直居于全球領先地位，為各行各業(yè)提供啟發(fā)靈感的專業(yè)解決方案，不僅限于顯微鏡本身，還包含完整的分析軟件及定制化服務，協(xié)助客戶達成卓越的成就。

近年來，臺灣半導體技術持續(xù)蓬勃發(fā)展，成爲全球供應鏈中不可以或缺的一環(huán)?？蛻裘媾R的挑戰(zhàn)也日益艱鉅，需要以不同的方式思考，從多角度解決問題。蔡司顯微鏡事業(yè)部于2021年開始在臺灣直營，以更近距離聆聽客戶需求，并迅速協(xié)助客戶解決難題，客戶的成功才是蔡司的成功。

隨著高性能運算的需求，半導體先進封裝技術面臨著日益增大的樣品尺寸和厚度，以及迅速成長的分析需求。然而，現(xiàn)有的分析設備已難以滿足這些挑戰(zhàn)。為了協(xié)助客戶應對這一變化，蔡司顯微鏡事業(yè)部推出了卓越的AI技術，為3D X-Ray顯微鏡上搭載了名為「DeepScout」的重構(gòu)軟件，以及針對半導體先進封裝的解決方案「SIVA（Sample In Volume Analysis）」，成為半導體研發(fā)的最佳夥伴。

DeepScout打造半導體研發(fā)的利器：高效重構(gòu)，解決難題，效率提升125倍

在各種顯微鏡中，高分辨率的影像視野通常受到限制，而大視野卻無法達到所需的分辨率，這兩者之間的平衡是使用者常常面臨的考量。3D X-Ray顯微鏡透過拍攝樣品180度的2D投影照片，再利用這些照片進行3D體積影像的重構(gòu)。而DeepScout則運用AI中的深度學習技術，改進了重構(gòu)過程，學習3D X-Ray顯微鏡高分辨率掃描影像中的特徵，再透過點擴散函數(shù)還原大視野掃描影像中的細節(jié)，讓高分辨率和大視野不再是二選一的難題。

透過DeepScout技術，工作效率可提高125倍，同時達成效率與品質(zhì)雙贏的目標。以A12芯片拍攝為例，高分辨率掃描使用體素尺寸2.1μm，視野范圍為6.3mm x 4.2mm；而大視野掃描則使用體素尺寸為10μm，視野范圍為30mm x 20mm。然而，透過DeepScout技術深度學習后，將大視野掃描直接重構(gòu)成體素尺寸2.1μm，視野范圍維持在30mm x 20mm。這不僅節(jié)省大量時間，也確保掃描結(jié)果的高品質(zhì)。相比傳統(tǒng)方式，可至少提高125倍的掃描效率，且省去了拼接所需的重疊掃描范圍的考慮。

SIVA技術助精準解析大體積樣品缺陷

尋找大體積樣品中的缺陷位置并進行缺陷分析，就像尋找海中的一根針般困難。然而，蔡司顯微鏡事業(yè)部為此提供了最佳解決方案—SIVA（Sample In Volume Analysis）。這項技術利用3D X-Ray顯微鏡觀察樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，精準定位失效位置，并將相關信息傳送到蔡司獨有的fs Laser FIB-SEM系統(tǒng)（Crossbeam Laser），再利用Crossbeam Laser快速切割至失效位置，進而透過超高分辨率的電子顯微鏡觀察失效位置，不僅極大提升了工作效率，更令缺陷無所遁形。

舉例來說，將SIVA應用于手機的3D封裝芯片上，該芯片內(nèi)含覆晶黏晶鍵合、焊錫凸塊和基板連接，以及打線和另一晶粒接合。利用Crossbeam Laser，成功精準切斷特定打線，且不影響其他區(qū)域及下方的晶粒，這是一個極為成功的應用案例。

使用SIVA技術，首先進行3D X-Ray顯微鏡的大視野影像拍攝，整體掃描范圍為12mm乘12mm，體素尺寸為12μm，掃描時間僅需28分鐘。接著，在感興趣的區(qū)域以高分辨率的參數(shù)設定取得目標打線的3D影像，此次掃描范圍為2mm x 2mm，體素尺寸落在2μm，掃描時間為2小時。

最后，使用Crossbeam Laser進行定位，在fs laser的加持下，僅花費20秒時間就能切割大小為100μm x 100μm x 150μm的體積，以精準切斷深藏在封裝內(nèi)的打線，而且完全不損傷附近的打線和下方的晶粒。之后可借助電子顯微鏡進行更進一步的觀察和分析。

蔡司擁有177年的顯微鏡經(jīng)驗，技術根基與時俱進，結(jié)合人工智能和關聯(lián)技術，大幅改善顯微鏡操作作業(yè)流程，并提高失效分析的成功率。無論是從Wafer到封裝，蔡司致力于為客戶提供全面的顯微成像解決方案，成為值得信賴的最佳合作夥伴。