Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schaltungsmodifikation von Halbleiterbauelementen mittels fokussierter Ionenstrahlen (FIB, focused ion beam) von einer Substratrückseite.
Bei der Entwicklung und Analyse von Halbleiterschaltungen und Halbleiterbausteinen werden seit vielen Jahren Schaltungsmo- difikationen mit sogenannten FIB-Techniken (focused ion beam) durchgeführt . Dabei können sowohl in der Halbleiterschaltung aufgetretene Fehler korrigiert, vorher schon eingeplante Optionen freigeschaltet oder auch andere neue Kundenwünsche realisiert werden, ohne dass ein neuer, teurer Lithographie- Maskensatz erstellt werden muss. Demzufolge können mit fokus- sierten Ionenstrahlen (FIB) Vertiefungen sowie Querschnitte realisiert werden, um beispielsweise Leitbahnen gezielt zu unterbrechen, aber auch elektrische leitende und nicht leitende Materialien abgeschieden und ein Spannungskontrast als sogenanntes FIB-Bild aus Sekundärteilchen (Elektronen oder Ionen) beobachtet und ausgewertet werden. Auf diese Weise können die für eine Produktentwicklung notwendigen Kosten und insbesondere eine Zeitdauer bis zur Markteinführung eines funktionsfähigen Produkts bzw. Halbleiterbausteins wesentlich verringert werden.
Diese bisher von der Vorderseite eines Halbleiterbausteins durchgeführten Schaltungsmodifikationen sind jedoch in der bisherigen Form immer weniger nutzbar, da sie für neue Halb- leiterbausteingenerationen nicht greifen. Dies liegt einerseits daran, dass die Verwendung von 6 und mehr Metalllagen in einem Halbleiterbaustein eine Modifikation von der Vorder-
seite auf Grund des Öffnungswinkels der vom Ionenstrahl erzeugten Vertiefung nicht mehr erlaubt ohne dass andere Elemente beschädigt werden. Darüber hinaus werden zunehmend alternative Gehäuseformen wie beispielsweise LOC (lead on chip) , CSP (chip scale package) und sogenannte Flip-Chip- Gehäuse verwendet, wobei ein Halbleiterbaustein nur mehr über seine Rückseite für Schaltungsmodifikationen erreichbar ist.
Während man bei einer Schaltungsmodifikation von der Vorder- seite bisher die Möglichkeit hatte, sich an den Verdrahtungsstellen und/oder der Topographie der obersten Lage zu orientieren, fehlen diese Informationsquellen von der Rückseite und man benötigt einen alternativen Weg zur Überlagerung eines erfassten Bildes und einem jeweiligen Referenz-Layout.
Die üblicherweise für Rückseiten-Modifikationen verwendbaren herkömmlichen Geräte basieren entweder auf einem Infrarot- Mikroskop oder auf Interferrometrie, wobei jedoch nur eine Genauigkeit von 200 nm erreicht wird und der Zeitbedarf dar- über hinaus sehr hoch ist. Für die derzeitigen und insbesondere für die kommenden Technologie-Generationen mit Struktur- großen im nm-Bereich sind jedoch derartige Vorrichtungen und Verfahren hinsichtlich ihrer Justiergenauigkeit vollkommen unzureichend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen zu schaffen, welches bei minimalen Kosten eine hervorragende Justiergenauigkeit zum Durchführen einer ge- zielten Schaltungsmodifikation aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 9 gelöst.
Insbesondere durch die Verwendung einer herkömmlichen FIB- Einheit zum Erzeugen eines fokussierten Ionenstrahls und eines daraus abgeleiteten FIB-Bildes und einer Auswerteeinheit zum Vergleichen des erzeugten FIB-Bildes mit einem Referenz- Layout des' Halbleiterbausteins und zum Durchführen einer Fein-Justierung des Halbleiterbausteins in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis können erstmalig mit einer Genauigkeit von ca. 25 nm zu modifizierende Positionen im Halbleiterbaustein aufgefunden und bearbeitet werden.
Vorzugsweise weist das Referenz-Layout ein STI-Layout des Halbleiterbausteins für eine flache Grabenisolierung auf, wodurch für nahezu jeden Bausteintyp eine sehr schnelle und kostengünstige Schaltungsmodifikation realisierbar ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird vorzugsweise zunächst ein ganzflächiges Dünnen eines Substrats des Halbleiterbausteins von seiner Rückseite bis zu einer ersten Substratdicke, anschließend ein Ausbilden einer ersten Vertiefung mittels fo- kussierter Ionenstrahlen bis zu einer zweiten Substratdicke und anschließend ein Ausbilden einer zweiten Vertiefung in der ersten Vertiefung mittels fokussierter lonenstrahlen bis zu einer dritten Substratdicke durchgeführt, bei der eine Grabenisolierung im Substrat erfassbar ist, wobei eine Fein- Justierung des Halbleiterbausteins auf der Grundlage eines
FIB-Bildes der zweiten Vertiefung und eines Referenz-Layouts für eine Grabenisolierung des Halbleiterbausteins durchgeführt wird.
Das Durchführen einer Schaltungsmodifikation des feinjustierten Halbleiterbausteins kann hierbei wiederum mittels fokussierter Ionenstrahlen realisiert werden, weshalb unter Verwendung einer bereits existierenden FIB-Einheit alle für eine Schaltungsmodifikation wesentlichen Schritte kostengünstig durchgeführt werden können.
Zur Verringerung einer Bearbeitungszeit kann das ganzflächige Dünnen des Substrats durch Schleifen bis zu einer Substratdicke von 6 μm bis 40 μm durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird für das Ausbilden der ersten Vertiefung, der zweiten Vertiefung und das Durchführen der Schaltungsmodifikation der gleiche fokussierte Ionenstrahl mit jeweils veränderten Strahlströmen verwendet, wodurch der Zeitbedarf und die Kosten erheblich minimiert werden.
Vor dem Ausbilden der zweiten Vertiefung kann darüber hinaus eine Grob-Justierung des Halbleiterbausteins auf der Grundlage eines Infrarotbildes und eines Referenz-Layouts für Metallisierungsebenen des Halbleiterbausteins durchgeführt werden, wodurch ein Zeitbedarf weiterhin verringert werden kann.
Insbesondere durch eine automatische Mustererkennung des FIB- Bildes der zweiten Vertiefung und einem nachfolgenden Vergleich dieses Bildes mit dem Referenz-Layout für die Graben- isolierung des Halbleiterbausteins kann eine zu modifizierende Schaltungsposition sehr einfach und hoch genau ermittelt werden .
In den weiteren Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausge- staltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
Figuren 1A bis 1F2 vereinfachte Schnittansichten, perspektivische Ansichten oder Draufsichten zur Veranschaulichung wesentlicher Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen;
Figur 2 ein vereinfachtes Flussdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 3 eine vereinfachte Blockdarstellung zur Veranschau- lichung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen.
Figuren 1A bis 1F2 zeigen vereinfachte Schnittansichten, perspektivische Ansichten sowie Draufsichten zur Veranschauli- chung wesentlicher Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen, wobei der betrachtete Halbleiterbaustein IC in einem sogenannten Flip-Chip-Gehäuse montiert ist, und demzufolge nur von seiner Substratrückseite bearbeitet werden kann.
Figur 1A zeigt eine vereinfachte Schnittansicht eines in einem derartigen Flip-Chip-Gehäuse montierten Halbleiterbausteins IC, der im Wesentlichen ein Halbleitersubstrat 1 sowie eine darauf ausgebildete Verdrahtungsschicht 2 aufweist. Wäh- rend das Halbleitersubstrat 1 die eigentlichen Halbleiterbauelemente an der Grenzfläche enthält, sind in der Verdrahtungsschicht 2 im Wesentlichen die verschiedenen Metallisierungsebenen zum Verbinden der Halbleiterschaltelemente ausgebildet .
Der Halbleiterbaustein IC ist ferner über Verbindungselemente
4 mit einem Gehäusesubstrat 3 des Flip-Chip-Gehäuses verbunden, welches seinerseits wiederum Anschlussdrähte bzw. -pins
5 an seiner Unterseite aufweist.
Der Halbleiterbaustein IC stellt nunmehr beispielsweise ein neues Produkt in einem Flip-Chip-Gehäuse dar, wobei erste Testmuster ein ungewolltes elektrisches Verhalten aufweisen. Eine Analyse dieses elektrischen Verhaltens führt üblicher- weise zu einer Hypothese über die Fehlerursache. Grundsätzlich wäre ein Masken-Redesign denkbar, was jedoch mit erheblichen Kosten und einigen Wochen Zeitverlust verbunden ist.
Stattdessen kann nunmehr mittels der nachfolgend beschriebenen Ionenstrahltechnik beispielsweise eine lokale Neuverdrahtung innerhalb kurzer Zeit (z.B. eines Tages) durchgeführt werden, um entweder den Fehler zu beheben oder nachzuweisen, dass die aufgestellte Hypothese nicht korrekt war.
Hierzu wird zunächst ein ganzflächiges Dünnen des Halbleitersubstrats 1 des Halbleiterbausteins IC von seiner Rückseite bis zu einer ersten Substratdicke dl durchgeführt. Üblicher- weise besitzen Halbleiterbausteine eine Dicke dO von ca. 500 μm, die eine Rückseitenbearbeitung völlig unmöglich macht. Demzufolge wird zunächst ein Schleifen des Halbleitersubstrats 1 von der Ausgangsdicke dO bis zur ersten Substratdicke dl durchgeführt, die beispielsweise in einem Bereich von 6 μm bis 40 μm liegt. Ferner kann anschließend zum Erzeugen einer RMS-Rauhigkeit des gedünnten Halbleitersubstrats 1 von kleiner 0,5 nm ein Polieren durchgeführt werden. Abschließend kann noch eine Reinigung zum Entfernen der beim Schleifen und/oder Polieren entstandenen Teilchen durchgeführt werden, wodurch man den in Figur 1A dargestellten Halbleiterbaustein IC mit gedünntem Halbleitersubstrat 1 erhält.
Auf Grund dieses mechanischen Schleif- und Poliervorgangs kann eine nachfolgend durchgeführte Bearbeitung mittels fo- kussierter Ionenstrahlen bzw. mittels einer FIB-Einheit bzw. einem fokussierten Ionenstrahlgerät wesentlich schneller durchgeführt werden.
Anschließend wird gemäß Figur 1A eine erste Vertiefung bzw. ein erster Graben Tl mittels fokussierter Ionenstrahlen (focused ion beam) ausgebildet .
Figur IB zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht der in Figur 1A dargestellten ersten Vertiefung Tl, wobei gleiche Be- zugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.
Gemäß Figur IB wird mittels einer FIB-Einheit bzw. eines fo- kussierten Ionenstrahls FIB die erste Vertiefung (bzw. ein sogenannter erster Trench) Tl von etwa 150 μ Kantenlänge an- gelegt, die das Halbleitersubstrat 1, welches vorzugsweise ein einkristallines Silizium-Halbleitersubstrat aufweist, bis zu einer zweiten Substratdicke d2 reduzier . Gemäß Figur IB wird hierbei aus Gasdüsen 6 ein Reaktionsgas XeF2 auf die vom fokussierten Ionenstrahl FIB bearbeitete Stelle gerichtet, wodurch unter Entstehung von SiFx-Zersetzungsprodukten ein gleichmäßiger Abtrag des Halbleitersubstrats 1 durchgeführt wird.
Vorzugsweise werden als fokussierter Ionenstrahl FIB ein Ga- Ionenstrahl mit einer Energie von 25 bis 40 kv und einer
Strahlstromstärke von etwa 20 nA verwendet, wodurch sich eine Abtragsrate für das Si-Substrat 1 von ca. 4 μm/min ergibt.
Vorzugsweise kann hierbei eine Kontraständerung im aus Sekun- därteilchen (Elektronen oder Ionen) abgeleiteten FIB-Bild auf Grund von im Substrat 1 ausgebildeten Dotierwannen als Endpunkt-Signal verwendet werden, wodurch die zweite Substratdicke der ersten Vertiefung sich automatisch in einem Bereich von 2 bis 3 μm einstellt.
Auf diese Weise erhält man die in Figur IC perspektivisch dargestellte erste Vertiefung Tl mit einer Kantenlänge von ca. 150 μm und einer Tiefe von ca. 3 μm. Die Kontraständerung im FIB-Bild als Endpunkt-Signal zu verwenden, ist insbesonde- re daher sehr wirkungsvoll, da beim Abtragungsvorgang gemäß Figur IB ein Kontrast am Boden der ersten Vertiefung Tl für Si stets gleichmäßig hell ist und erst vorzugsweise beim Auftreffen auf die im Substrat 1 ausgebildeten tiefen n-Wannen sich eine erfassbare Helligkeitsveränderung für die Boden- Oberfläche der ersten Vertiefung Tl ergibt . Die Tiefe der ersten Vertiefung Tl bzw. die zweite Substratdicke kann jedoch auch über beispielsweise eine Zeitdauer, in der ein Ab-
trag stattfindet, eingestellt werden. Eine Zerstörung von Halbleiterbauelementen im Substrat 1 oder einer Verdrahtung in der Verdrahtungsschicht 2 kann daher zuverlässig ausgeschlossen werden.
Figur 1D zeigt eine weiterhin vergrößerte Teilschnittansicht der ersten Vertiefung Tl zur Veranschaulichung eines weiteren Verfahrensschrittes zum Ausbilden einer zweiten Vertiefung T2, wobei gleiche Bezugszeichen wiederum gleiche Elemente oder Schichten bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.
Gemäß Figur 1D wird nunmehr innerhalb der ersten Vertiefung Tl wiederum mittels fokussierter Ionenstrahlen FIB eine zwei- te Vertiefung T2 bis zu einer dritten Substratdicke d3 ausgebildet, bei der nunmehr eine im Substrat 1 vorhandene Grabenisolierung STI erfassbar ist. Gemäß Figur 1D sind in der Verdrahtungsschicht 2 nunmehr bereits die ersten Metallisierungsebenen Ml und M2 zu erkennen, die über sogenannte Vias bzw. Kontaktlöcher V mit der Oberfläche des Substrats 1 bzw. seiner Vorderseite in Verbindung stehen.
Figur 1E zeigt eine weiterhin vergrößerte Teilschnittansicht von Figur 1D zur Veranschaulichung des Verfahrensschritts zum Ausbilden der zweiten Vertiefung T2, wobei wiederum gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente bezeichnen und auf eine wiederholte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.
Gemäß Figur 1E wird im Boden der ersten Vertiefung Tl nunmehr eine zweite Vertiefung bzw. kleine Öffnung T2 mit einer Kantenlänge von beispielsweise 5 μm mal 5 μm mittels fokussierter Ionenstrahlen FIB ausgebildet.
Vor diesem Ausbilden der zweiten Vertiefung T2 kann beispielsweise eine Grob-Justierung des Halbleiterbausteins IC bzw. des fokussierenden Ionenstrahls FIB auf der Grundlage
eines IR-Bildes (infrarot) und eines Referenz-Layouts für Implantionen oder die erste Metallisierung des Halbleiterbausteins IC durchgeführt werden, wodurch man die zweite Vertiefung T2 zum einen hinsichtlich ihrer Abmessungen sehr klein halten kann (und damit Zeit spart) und darüber hinaus ausreichend genau an eine zu modifizierende Position im Halbleiterbaustein heranführen kann.
Zum Ausbilden der zweiten Vertiefung T2 wird vorzugsweise wiederum der gleiche Ionenstrahl wie für das Ausbilden der ersten Vertiefung Tl verwendet, d.h. beispielsweise ein Ga- Ionenstrahl, wobei jedoch ein verringerter Strahlstrom von 2 pA bis 250 pA verwendet wird. Darüber hinaus wird aus den Gasdüsen 6 nunmehr vorzugsweise das reaktive Gas Ethylendijo- did C2H4I2 verwendet, wodurch man Abtragsraten von 1 bis 100 nm/min erhält und sich ausreichend langsam den im Halbleitersubstrat üblicherweise ausgebildeten flachen Grabenisolierungen STI nähert.
Sobald nunmehr im Sekundärelektronenbild bzw. FIB-Bild der
FIB-Einheit starke Helligkeitsunterschiede bzw. Kontrastände- rungen erkennbar werden, werden diese Kontraständerungen wieder als Endpunktsignal verwendet und der Abtragungsprozess sofort abgebrochen, da der Helligkeitsumschlag anzeigt, dass der fokussierte Ionenstrahl FIB nunmehr die Grenze zwischen dem Siliziumsubstrat und dem ersten Isolatormaterial beispielsweise in einer flachen Grabenisolierung STI (shallow trench isolation) erreicht hat.
Da die flachen Grabenisolierungen STI üblicherweise 300 bis 400 nm dick sind und über das Sekundärelektronenbild sehr leicht erfassbar sind, kann somit die zweite Vertiefung T2 bis zur dritten Substratdicke von 300 bis 400 nm sehr einfach ausgebildet werden. Eventuell vorhandene Transistoren, die sich üblicherweise in den zwischen den Grabenisolierungen STI befindlichen aktiven Gebieten AA befinden, werden hierbei noch nicht zerstört, weshalb eine durchgeführte Schaltungsmo-
difikation minimale Zerstörungen in der Halbleiterschaltung verursacht .
Da die Grabenisolierung STI im Sekundärelektronenbild bzw. FIB-Bild eine sehr starke Kontraständerung hervorruft bzw. die ursprünglich sehr helle Bodenfläche zum Teil stark verdunkelt, kann ein entsprechend erfasstes FIB-Bild problemlos mit einem Referenz-Layout für eine Grabenisolierung des Halbleiterbausteins IC verglichen und eine entsprechende Fein- Justierung des Halbleiterbausteins IC bzw. des fokussierten Ionenstrahls durchgeführt werden. Genauer gesagt lässt sich das FIB-Bild eindeutig mit dem Referenz-Layout der Halbleiterschaltung überlagern, wodurch die zu modifizierende Position mit einer Genauigkeit von ca. 25 nm aufgefunden werden kann.
Vorzugsweise wird eine automatische Mustererkennung des FIB- Bildes der zweiten Vertiefung T2 und ein Vergleich mit dem Layout der Halbleiterschaltung bzw. der zugehörigen Graben- isolierung STI zum exakten Ermitteln eines Bezugspunktes durchgeführt, wodurch ein Zeitbedarf wiederum wesentlich verringert werden kann.
Figuren 1F1 und 1F2 zeigen eine vereinfachte Darstellung ei- nes STI-Kontrast-Bildes bzw. des FIB-Bildes der zweiten Vertiefung T2 sowie ein zugehöriges Referenz-Layout für die Grabenisolierung zur Veranschaulichung dieses Überlagerungsbzw. Fein-Justier-Vorgangs .
Nachdem nun bekannt ist, wo sich die jeweiligen Schaltungselemente befinden, können nach der Isolierung der freigelegten Siliziumbereiche sogenannte Zielbohrungen durchgeführt werden, um beispielsweise einzelne falsche Signalleitungen abzutrennen oder neue gewünschte Verbindungen durch bei- spielsweise Platinabscheidung zu knüpfen. Da man bereits bis auf ca. 300 nm an die Transistoren bzw. Substratoberfläche heran präpariert hat, ergeben sich außerordentlich günstige
Verhältnisse für das Aspektverhältnis derartiger Bohrungen und damit wiederum eine einfachere Endpunkterkennung.
Vorzugsweise wird demzufolge das Durchführen einer Schal- 5. tungsmodifikation wiederum mittels fokussierter Ionenstrahlen FIB durchgeführt, nachdem der Halbleiterbaustein bzw. der fo- kussierte Ionenstrahl unter Verwendung des STI-Kontrast- Bildes fein- ustiert wurde. Wiederum wird hierbei der gleiche Ionenstrahl z.B. Ga-Ionenstrahl wie in den Schritten zum Aus-0 bilden der ersten und zweiten Vertiefung verwendet, wobei jedoch wiederum ein verringerter Strahlstrom von 1 pA bis 2 pA verwendet wird. Die von den Gasdüsen austretenden bzw. zugeführten Reaktionsgase sind hierbei abhängig von einem jeweiligen Abtragungs- oder Abscheidungsvorgang und insbesondere5 von der Art des abzuscheidenden Materials (Metall oder Isolator) auszuwählen.
Auf diese Weise können nicht nur mit einer außerordentlich hohen Genauigkeit von ca. 25 nm im Halbleitermaterial ausge-0 bildete Bauelemente, sondern auch die untersten Metallisie- rungs- bzw. Verdrahtungsebenen Ml bis M5 erreicht und modifiziert werden. Ferner können dadurch Halbleiterbausteine in neuartigen Gehäuseformen, wie beispielsweise Flip-Chip- Gehäuse und dergleichen, von ihrer Rückseite modifiziert wer- 5 den .
Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm zur Veranschaulichung wesentlicher Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen.0 Nach einem Beginn im Schritt SO kann in einem Schritt Sl zunächst ein mechanisches Polieren bzw. Schleifen des Substrats von seiner Rückseite bis zu einer ersten Substratdicke durchgeführt werden. Anschließend wird in einem sogenannten Grob-5 FIB-Schritt S2 die erste Vertiefung Tl mittels fokussierter Ionenstrahlen bis zu einer zweiten Substratdicke ausgebildet und in einem nachfolgenden Fein-FIB-Schritt S3 die zweite
Vertiefung T2 innerhalb der ersten Vertiefung Tl wiederum mittels fokussierter Ionenstrahlen so lange ausgebildet werden, bis eine im Substrat vorhandene Grabenisolierung erfassbar ist. In einem abschließenden Schritt S4 wird dann eine Fein-Justierung des Halbleiterbausteins bzw. des fokussierten Ionenstrahls auf der Grundlage eines FIB-Bildes der zweiten Vertiefung und eines Referenz-Layouts für eine Grabenisolierung des Halbleiterbausteins als sogenannte STI-Kontrast- Auswertung durchgeführt. Nachdem nunmehr ein jeweiliger Ziel- punkt bzw. Bezugspunkt mit einer Genauigkeit von bis zu 25 nm bestimmt ist, kann nunmehr in einem Schritt S5 beispielsweise eine Korrektur-FIB zur Schaltungsmodifikation durchgeführt werden, wobei mittels fokussierter Ionenstrahlen ein Abtragen von Material und/oder ein Abscheiden von elektrisch leitendem oder elektrisch nicht leitendem Material durchgeführt wird. Das Verfahren ist in einem Schritt S6 abgeschlossen.
Figur 3 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung einer Vorrichtung zur Rückseitenbearbeitung von Halbleiterbausteinen, wobei eine FIB-Einheit 10 einen fokussierten Ionenstrahl FIB erzeugt und daraus ein sogenanntes FIB-Bild bzw. ein Sekundärelektronenbild ableitet. Dieses FIB-Bild wird an eine Aus- werteeinheit 20 weitergeleitet, die das erzeugte FIB-Bild mit einem Referenz-Layout für eine Grabenisolierung des Halblei- terbausteins 50 vergleicht und eine Fein-Justierung in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis durchführt. Die Fein-Justierung betrifft üblicherweise den Halbleiterbaustein 50, sie kann jedoch in gleicher Weise auch auf den fokussierten Ionenstrahl FIB gerichtet sein oder einer sonstige nachgeschal- tete Bearbeitungseinheit zur Verfügung gestellt werden.
Zum beschleunigten Abtragen eines Substratmaterials von der Rückseite des Halbleiterbausteins 50 kann die Vorrichtung darüber hinaus eine mechanische Schleifeinheit 30 aufweisen, mit der ein erstes Dünnen, Polieren und Reinigen des Halbleitersubstrats durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung zur Rückseitenbearbeitung eine IR-Einheit 40 zum Erzeugen eines InfrarotSignals und eines daraus abgeleiteten IR-Bildes bzw. Infrarotbildes aufweisen, wobei das abgeleitete IR-Bild des Halbleiterbausteins 50 mit einem zugehörigen Referenz-Layout für eine Metallisierung des Halbleiterbausteins verglichen wird und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis eine Grob-Justierung des Halbleiterbausteins 50 durchgeführt wird.
Die FIB-Einheit 10 weist ferner in einem ersten Betriebsmodus einen Ga-Ionen-Strahlstrom von ca. 20 nA zum Ausbilden einer ersten Vertiefung und in einem zweiten Betriebsmodus einen Ga-Ionen-Strahlstrom von 2 bis 250 pA zum Ausbilden einer zweiten Vertiefung innerhalb der ersten Vertiefung auf. Fer- ner kann die FIB-Einheit 10 einen dritten Betriebsmodus zum Durchführen einer eigentlichen Schaltungsmodifikation im Halbleiterbaustein aufweisen, wobei ein Ga-Ionen-Strahlstrom von 1 bis 2 pA verwendet wird.
Zur vereinfachten Durchführung des Fein-Alignments bzw. der Fein-Justierung des Halbleiterbausteins 50 kann die Auswerteeinheit 20 darüber hinaus eine Mustererkennung auf der Grundlage eines Helligkeitsunterschieds des FIB-Bildes durchfüh¬ ren.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Si-Halbleiterbau- steins beschrieben, der in einem Flip-Chip-Gehäuse montiert ist. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfasst in gleicher Weise auch nicht gehäuste Halbleiterbausteine oder Halbleiterbausteine mit entsprechend alternativen Gehäuseformen.