[发明专利]一种基于脉冲激光的集成电路FIB快速定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于脉冲激光的集成电路FIB快速定位方法，属于集成电路修改、截面分析、复杂电路失效分析等集成电路研发技术领域，特别是属于集成电路小范围、局部区域物理版图改版领域。

背景技术

随着半导体技术的迅猛发展，集成电路加工工艺水平的飞速提高，大规模、高集成度是现代集成电路发展的显著特征；计算机辅助设计是大规模集成电路的必要手段，但这种手段在提升集成电路研发速度的同时也带来了一定的设计风险，在投片之前的全流程验证有时不能完全保证一次投片的成功率，电路内部的有些“盲区”现有的辅助设计软件有时难以识别，特别是自动布局布线辅助软件，在纳米级集成电路设计中，这种现象更为严重，当然设计方案的错误也会降低一次投片的成功率。

为了分析投片不成功原因，减少不成功设计方案的修改次数，缩短研发时间和周期，FIB（Focus Ion Beam聚焦离子束）技术应运而生，该技术将液态金属(Ga或K)离子源产生的离子束经过离子枪加速,聚焦后照射于样品表面，粒子与电路表面的材料作用后产生二次电子，利用电子探测器俘获这些电子就可以实现对电路表面的成像，而且在对器件表面成像的同时可使用物理溅射的方式搭配化学气体反应，有选择性的剥除金属,氧化硅层或沉积金属层，以完成微、纳米级表面形貌加工。

集成电路中常见的FIB应用包括利用FIB切断、连接某一金属线，利用FIB增加某一线路电阻、电容，改变线路的特性，利用FIB剥离某一区域氧化层露出金属，利用FIB跨层连接某一金属线，利用FIB对某一较小区域进行截面分析等等。FIB对集成电路进行物理修改可使芯片设计者对芯片问题处作针对性的测试,以便更快更准确的验证设计方案。若芯片部分区域有问题,可通过FIB对此区域隔离或改正此区域功能,以便找到问题的症结。

尽管FIB越来越受到集成电路研发者的青睐，但是随着对其的大量应用，FIB的缺点也越来越突出，主要表现在以下两点:

1）成像单一

由于该技术利用的是将液态金属(Ga或K)离子源产生的离子束经过离子枪加速真空环境）,聚焦后照射于电路表面，粒子与电路表面的材料作用后产生二次电子，利用电子探测器俘获这些电子就可以实现对电路表面的黑白成像，但是这种黑白成像无法识别不同金属层的位置信息，

2）FIB内置三维平移台固有的定位误差

尽管离子束具有较强的定位精度，但这是在找到某个物理特征点时才可以实现，如果没有物理特征点，是无法避免由于平移台本身固有误差所带来的影响。

因此，为了更快更准确的验证设计方案，找到设计方案中问题的症结，需要对定位技术进行跨领域拓展性的研究，本技术的突破，可大大提高FIB中的定位效率，特别是对重复单元较大区域或顶层金属布局无特征参时，可以使其定位效率提高2～4倍。

目前，国内专门做FIB的公司只有两家，而且这两家的主体设备采用的都是美国生产的F-200，其1000μm的移动定位误差可达几十个μm，如果重复单元的区域较大，会对定位造成很大影响，甚至不能实现精确定位。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于脉冲激光的集成电路FIB快速定位方法，该方法利用脉冲激光烧蚀物理特征点来缩小FIB移动误差所带来的影响，可以使移动误差降到1.7μm（光斑直径为1.7μm）左右，定位的效率大大提高，满足FIB各种应用中快速定位的需求。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于脉冲激光的集成电路FIB快速定位方法，根据集成电路版图所提供的布局布线信息，调整显微镜分辨率，找到需要做FIB的区域，然后利用脉冲激光轰击所述需要做FIB的区域，做出烧蚀光斑标记，所述需要做FIB的区域为集成电路版图中的金属线表面或者空白区域表面。

在上述基于脉冲激光的集成电路FIB快速定位方法中，根据集成电路版图所提供的布局布线信息，调整显微镜分辨率，找到需要做FIB的区域的具体方法如下：

（1）、在集成电路版图开发软件中打开集成电路版图，找到集成电路版图中需要做FIB的区域及需要做FIB的区域四周300μm以内任一物理特征点A，在集成电路版图上确定从物理特征点A到需要做FIB区域之间的顶层物理金属线的个数N，及物理特征点A到需要做FIB区域之间的水平距离或垂直距离L；所述物理特征点A的选取原则为：位于可看得见的金属线上，并且沿着物理特征点A向需要做FIB的区域水平移动或垂直移动时，不能出现所述金属线被覆盖的情形；