作者：Sharang S. Tescan Brno S.R.O.O.，捷克共和国，以及Paul Anzalone，Tescan USA，Varendale USA
抽象的
CMOS特征大小的持续下行趋势使物理失败分析成为越来越大的挑战。为了满足对更复杂的电路设计和功能的需求，必须增加晶体管和层堆的数量。因此，逐层中辅助性对多种工业和研究应用变得越来越重要，挑战和耗时，如物理失败分析，芯片的逆向工程，专利违规检查。GA-FIB是半导体工业中的芯片材料分析的芯片材料分析，适用于TEM薄片制备，电路编辑和横截面分析等应用。我们之前已经使用XE等离子FIB从金属8到晶体管接触的14nm技术，与迷宫和纳米露等特殊化学相结合。在这里，我们表明，具有相同化学性的镓FIB也可以在英特尔14 nm技术微处理器上进行延迟。
介绍
战略性地从包装芯片中移除一组层以隔离感兴趣的结构被称为延迟。常见的做法是使用液体或等离子体化学或机械装置，例如抛光每个不需要的层。它仍然是当今半导体行业的关键样品制备技术，特别是对于亚20 NM性质的技术芯片。若干出版物重申了物理伪造的重要性，以解决晶圆制造中的关键产量问题，对于偶尔逆转工程芯片或寻找间谍软件电路，以便在网络安全方面进行广泛的工作。机械抛光不能以局部方式精确地除去层。镓FIB与A迷宫或纳米薄露结合可以除去异种材料，具有非常相似的材料去除率，允许暴露层的平面度的最终RMS整体地形。欧洲杯足球竞彩
一个价值数百万美元的IC设计和制造过程需要在节点28纳米或更小的镓聚焦离子束系统中提供帮助，这比在旧节点上提供的帮助要多得多。对于薄片制备(作为故障定位的辅助)、电路编辑和像能量色散光谱这样的定性分析，需要强大而精确的能力。如此复杂的一组需求意味着，FIBs的战略布局是为了降低成本，优化性能和功能，以及降低风险和加快复杂设备设计的上市时间。
从镓FIB溅射的标准离子束溅射其许多益处通常需要掺入特殊前体，其能够通过减轻副作用，并帮助克服或实现选择性蚀刻来帮助使研磨操作更加顺畅。镓FIB可以在半导体芯片上进行延迟，以进行逆向工程，网络安全性和最终薄片制剂的电力故障分析，因为它使人们能够研究独特的建筑或材料特征。在感兴趣区域的初始平面去除多层和随后的TEM薄片制备方面非常有效。镓离子注入到这些样品中改变了I-V曲线等电学特性。在I-V曲线需要维护自己的保真度的应用中，XE+FIB用于去层。
实验细节和结果
基于镓的延迟的危重兴趣与XE相同+FIB -在通过或金属的薄敏感层中，在任何选择的深度精确停止过程的能力。它是在一种方式，忠实地保留的平面基板根据原始设计。这有助于识别任何给定层中可能会以某种方式影响预期功能的缺陷设计、逻辑电路不规范。
正面去层是在英特尔14纳米处理器芯片上使用旗舰S9000G镓FIB．使用机械抛光去除模具的顶层，暴露出一个梯度，这样深层的底层就可以进入。图1a显示了使用低束流和相对低束流能量的a - maze化学在20 × 20µm²面积上分层的通过接触层。很明显，不同的材料以平面方式被移除了(图1b)。在优化的工作条件和a - maze前驱体在地表的气体流量恒定的情况下，去除10层金属和via的过程耗时约12分钟。
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Fig.1a)。通过接触层(VCx)， b). 20 × 20µm²的去层盒，内壁光滑抛光，c).终点检测(EPD)曲线，用于监测和控制去层过程。
收集的和绘制的SE信号用作控制参数，其中每个峰值代表金属线，并且每个槽代表通孔层（图1C）。
结论
在本文中，通过在英特尔14nm芯片上进行延迟来证明Ga Fib具有特殊气体化学的扩展能力。该方法在局部化，精确和逐层除去的方面具有显着的优点，以及使用所获取的SE信号进行终点检测的恒定监测。该过程能够在子20 nm处理节点上执行10-12层的延迟。它通过使超细薄板的生产用于TEM基于分析来增强工作流能力，使其成为半导体物理故障分析中的“必须具有”工具。
经常提供微处理器芯片架构分析的独立服务实验室将发现这一应用至关重要，特别是在识别可能被用于间谍活动的恶意逻辑门更改时。它还可以帮助发现侵犯专利的行为，或提供有关错误设计的信息。因此，Ga-FIB的扩展能力将使其更加重要，并将继续作为半导体行业技术增长的推动者发挥关键作用。
应答:作者谨无致于捷克共和国技术机构的资助支持* TE 01020233（AMISPEC），也是BrendaPrenitzer Ph.D.，佛罗里达州佛罗里达州奥兰多，为延迟过程提供14nm的技术样本。
参考文献
- P. Carleson P等人，“使用FIB在先进工艺技术上去除层”第40届ISTFA会议(2014）
- R. Alvis等，等离子体FIB双束:SRAM阵列中14 nm FinFET器件的原子力纳米探测去层41st istfa conf。Proc。（2015）
- J. V.Oboğaet.al，Delayering14 nm Node Tech IC with Xe Plasma FIB欧洲联盟。微。丛。Proc（2016）
- V.Viswanathan，Sharang et.al，“精密XE等离子体FIB延迟用于子20 NM微处理器设备的物理故障分析”（2017）
TESCAN USA Inc .)
1991年由一群经营者和工程师从特斯拉创立，其电子显微镜历史从1950年代开始，今天Tescan是一个全球知名的聚焦离子束工作站，扫描电子显微镜和光学显微镜供应商。Tescan的创新解决方案和与客户的合作性质赢得了纳米和微技术的领先地位。该公司很自豪地参加各种科学领域的突出机构的首要研究项目。Tescan在价值，质量和可靠性方面为其客户提供领先的产品。Tescan USA Inc.是Tescan Orsay Holdings的北美武器，由捷克公司Tescan，SEC和专注离子束工作站的领先供应商，以及法国公司orsay物理，是定制的法国公司的跨国公司聚焦离子束和电子束技术。
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