[发明专利]用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法

权利要求书

1.一种用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，该分析方法具体按照以下步骤实施：

步骤1、将完整的大规模集成电路芯片，开盖去封装，通过机械研磨和化学刻蚀，逐层剥离钝化层、金属互连线，获得器件外露的裸芯片；

步骤2、将所述器件外露的裸芯片置于Co60γ射线源电离辐射环境中，测试其电学特性；

步骤3、采用聚焦离子束(FIB)，将步骤1获得的器件外露的裸芯片进行切割，分离出芯片内部典型器件，并生长引线，获得隔离的单个器件测试系统；

步骤4、将步骤3所隔离的单个器件测试系统置于Co60γ射线源电离辐射环境中，测试其隔离状态下单个器件的电学特性。

2.根据权利要求1所述的用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、芯片外壳去除采用65～95％浓硝酸，在120～180℃下浸泡1～3小时，取出用无水乙醇冲洗3～5次，然后采用60～80％浓硫酸在130～230℃下浸泡1～3小时，取出后用无水乙醇冲洗3～5次，直至去除外壳，露出钝化层；

步骤1.2、通过配置X射线能谱分析仪的场发射电子显微镜，分析确认钝化层主要成分；

步骤1.3、根据步骤1.2钝化层主要成分的分析结果，去除钝化层，获得器件外露的裸芯片。

3.根据权利要求2所述的用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，所述步骤1.3中，若钝化层为无机材料，去除钝化层的过程为：采用RIE干法各向同性刻蚀，刻蚀气体为CF₄和O₂混合气体，其配比为1～3:1，刻蚀功率为60～100W，刻蚀压力250～350MTorr。

4.根据权利要求2所述的用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，所述步骤1.3中，若钝化层为有机材料，去除钝化层的过程为：采用酸液湿法腐蚀，酸液采用氢氟酸和乙醇胺混合液，比例为1：3～6，在110～180℃下浸泡2～3分钟，取出通过无水乙醇冲洗3～5次。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、利用聚焦离子束(FIB)和场发射电子显微镜(SEM)双系统，将器件外露的裸芯片进行切割隔离，所用离子源为Ga+，离子能量为5～60KeV，尖端电流为8～10A/cm²；

步骤3.2、通入Br₂气体，进行刻蚀，以保证切割深度为0.02～30微米，完成对单个器件的隔离；

步骤3.3、将步骤3.1所隔离器件沉积金属Au作为探针引脚，采用沉积气体为C₇H₇F₆O₂Au，沉积电压为30～50KV，沉积时间30～50分钟，沉积引脚直径为0.01～2微米；

步骤3.4、将步骤3.2所隔离单个器件后的裸芯片，在无水乙醇中超声清洗2～3次，每次5～15分钟，获得隔离的单个器件测试系统。

6.根据权利要求5所述的用于大规模集成芯片内单个器件的抗辐照能力的分析方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤实施：

步骤4.1、采用纳米探针连接步骤3.2所沉积Au引脚，保证良好接触，电阻率低于2μΩ/cm；

步骤4.2、将步骤4.1连接好样品置于Co60γ射线源电离辐射环境中，连接测试电路测试隔离状态下单个器件的电学特性。