[发明专利]芯片失效分析过程中的剥层方法

权利要求书

1.一种芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提供芯片，所述芯片具有多层结构，且包括至少一层目标分析层，所述目标分析层 包括待分析区域；

(2)利用离子束自所述芯片的表面开始进行剥层处理，去除所述目标分析层之上的一 层或多层，露出所述待分析区域，即可，其中，所述离子束包括至少一束宽束离子束，束斑直 径不小于1mm。

2.根据权利要求1所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，所述离子束由 三束宽束离子束交汇形成，束斑直径为1-3mm。

3.根据权利要求2所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，所述离子束为 氩离子束。

4.根据权利要求1所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，所述芯片包括 依次层叠于衬底上的扩散阻挡层、若干层交替层叠的金属层和氧化层、表面金属层以及钝 化层，其中，所述金属层的层数大于等于1层，所述目标分析层选自所述衬底、扩散阻挡层、 金属层、氧化层和表面金属层中的一层或多层。

5.根据权利要求4所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，利用所述离子 束对所述金属层或表面金属层进行剥层处理的工艺如下：

所述金属层或表面金属层的厚度为200-1000nm，离子束能量为4-6kV、离子束与所述芯 片表面的夹角为3-5°。

6.根据权利要求4所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，利用所述离子 束对所述钝化层或氧化层进行剥层处理的工艺如下：

所述钝化层或氧化层的厚度为70-1500nm，离子束能量为4-10kV、离子束与所述芯片表 面的夹角为3-5°。

7.根据权利要求4所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，利用所述离子 束对所述扩散阻挡层进行剥层处理的工艺如下：

所述扩散阻挡层的厚度为20-50nm，离子束能量为4.5-6kV、离子束与所述芯片表面的 夹角为2-3°。

8.根据权利要求4所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，所述金属层的 层数大于等于1层，且小于等于6层。

9.根据权利要求1-8任一项所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，还包 括参考样品制作步骤：取与所述芯片同批的参考芯片，利用离子束切割或者化学机械抛光 的方法制作芯片剖面，得所述参考样品，获取所述参考样品中多层结构的截面参数，为所述 芯片的剥层处理提供参考。

10.根据权利要求1-8任一项所述的芯片失效分析过程中的剥层方法，其特征在于，所 述剥层处理过程中，所述芯片以旋转和/或左右平移的方式活动，并采用高放大倍率显微镜 监控所述剥层处理的进度。