蔡司顯微鏡事業(yè)部服務(wù)臺(tái)灣半導(dǎo)體技術(shù)革命，革新研發(fā)效能

至今已有177年的營(yíng)運(yùn)歷史，來(lái)自德國(guó)的卡爾蔡司 - 顯微鏡事業(yè)部是全球唯一一家提供光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡及3D X-ray顯微鏡三大領(lǐng)域研發(fā)制造的專(zhuān)業(yè)廠商。憑藉著傲人的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)實(shí)力，蔡司在顯微鏡制造領(lǐng)域一直居于全球領(lǐng)先地位，為各行各業(yè)提供啟發(fā)靈感的專(zhuān)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(wù)，協(xié)助客戶(hù)達(dá)成卓越的成就。

近年來(lái)，臺(tái)灣半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)蓬勃發(fā)展，成爲(wèi)全球供應(yīng)鏈中不可以或缺的一環(huán)。客戶(hù)面臨的挑戰(zhàn)也日益艱鉅，需要以不同的方式思考，從多角度解決問(wèn)題。蔡司顯微鏡事業(yè)部于2021年開(kāi)始在臺(tái)灣直營(yíng)，以更近距離聆聽(tīng)客戶(hù)需求，并迅速協(xié)助客戶(hù)解決難題，客戶(hù)的成功才是蔡司的成功。

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

DeepScout打造半導(dǎo)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(wú)法達(dá)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(guò)拍攝樣品180度的2D投影照片，再利用這些照片進(jìn)行3D體積影像的重構(gòu)。而DeepScout則運(yùn)用AI中的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，改進(jìn)了重構(gòu)過(guò)程，學(xué)習(xí)3D X-Ray顯微鏡高分辨率掃描影像中的特徵，再透過(guò)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)還原大視野掃描影像中的細(xì)節(jié)，讓高分辨率和大視野不再是二選一的難題。

透過(guò)DeepScout技術(shù)，工作效率可提高125倍，同時(shí)達(dá)成效率與品質(zhì)雙贏的目標(biāo)。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(guò)DeepScout技術(shù)深度學(xué)習(xí)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(shí)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(shù)助精準(zhǔn)解析大體積樣品缺陷

尋找大體積樣品中的缺陷位置并進(jìn)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(xiàng)技術(shù)利用3D X-Ray顯微鏡觀察樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)定位失效位置，并將相關(guān)信息傳送到蔡司獨(dú)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(jìn)而透過(guò)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(wú)所遁形。

舉例來(lái)說(shuō)，將SIVA應(yīng)用于手機(jī)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(zhǔn)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(gè)極為成功的應(yīng)用案例。

使用SIVA技術(shù)，首先進(jìn)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(shí)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(shè)定取得目標(biāo)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(shí)間為2小時(shí)。

最后，使用Crossbeam Laser進(jìn)行定位，在fs laser的加持下，僅花費(fèi)20秒時(shí)間就能切割大小為100μm x 100μm x 150μm的體積，以精準(zhǔn)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(jìn)行更進(jìn)一步的觀察和分析。

蔡司擁有177年的顯微鏡經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)根基與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合人工智能和關(guān)聯(lián)技術(shù)，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(wú)論是從Wafer到封裝，蔡司致力于為客戶(hù)提供全面的顯微成像解決方案，成為值得信賴(lài)的最佳合作夥伴。