芯片反向技術干貨：FIB芯片電路修改

在各類應用中，以線路修補和布局驗證這一類的工作具有最大經濟效益，局部的線路修改可省略重作光罩和初次試作的研發(fā)成本，這樣的運作模式對縮短研發(fā)到量產的時程絕對有效，同時節(jié)省大量研發(fā)費用。封裝后的芯片，經測試需將兩條線路連接進行功能測試，此時可利用聚焦離子束系統(tǒng)將器件上層的鈍化層打開，露出需要連接的兩個金屬導線，利用離子束沉積Pt材料，從而將兩條導線連接在一起，由此可大大縮短芯片的開發(fā)時間。這也是芯片解密常用到手法。

利用聚焦離子束進行線路修改，(A)、(B)將欲連接線路上的鈍化層打開，(C) 沉積Pt材料將兩個線路連接起來。

其實FIB被應用于修改芯片線路只是其功能之一，這里介紹一下另幾個功能：樣品原位加工

可以想象，聚焦離子束就像一把尖端只有數(shù)十納米的手術刀。離子束在靶材表面產生的二次電子成像具有納米級別的顯微分辨能力，所以聚焦離子束系統(tǒng)相當于一個可以在高倍顯微鏡下操作的微加工臺，它可以用來在任何一個部位濺射剝離或沉積材料。圖1是使用聚焦離子束系統(tǒng)篆刻的數(shù)字;圖2則是在一個納米帶上加工的陣列孔;圖3是為加工的橫向存儲器單元陣列。

剖面制備觀察

微電子、半導體以及各型功能器件領域中，由于涉及工藝較多且繁雜。一款器件的開發(fā)測試中總會遇到實際結果與設計指標的偏差，器件測試后的失效，邏輯功能的異常等等，對于上述問題的直觀可靠的分析就是制備相應的器件剖面，從物理層次直觀的表征造成器件異常的原因。

誘導沉積材料

利用電子束或離子束將金屬有機氣體化合物分解，從而可在樣品的特定區(qū)域進行材料沉積。本系統(tǒng)可供沉積的材料有：SiO2、Pt、W。沉積的圖形有點陣，直線等，利用系統(tǒng)沉積金屬材料的功能，可對器件電路進行相應的修改，更改電路功能。

透射(TEM)制樣

無論是透射電鏡還是掃描透射電鏡樣品都需要制備非常薄的樣品，以便電子能夠穿透樣品，形成電子衍射圖像。傳統(tǒng)的制備TEM樣品的方法是機械切片研磨，用這種方法只能分析大面積樣品。采用聚焦離子束則可以對樣品的某一局部切片進行觀察。與切割橫截面的方法一樣，制作TEM樣品是利用聚焦離子束從前后兩個方向加工，最后在中間留下一個薄的區(qū)域作為TEM觀察的樣品。下圖所示為TEM制樣的工藝過程。

原位電性能測試

微操縱儀(Kleindiek Nanotechnik MM3A)具有納米級的步進精度，X軸和Y軸的轉動量為120度，于水平進退(X軸)、水平轉動(Y軸)以及垂直轉動(Z軸)方向，的位移精度分別為2、2.5、0.2nm。MM3A微操縱儀由壓電馬達、針尖組件、控制單元和外圍支架組成。壓電馬達由定子和滑塊組成。壓電馬達由伸長量為1um的壓電陶瓷實現(xiàn)高精度位移，馬達驅動電壓為-80v~+80v，驅動模式分為精調模式和粗調模式各三檔，采用一個12位數(shù)模轉換器，將X、Y和Z方向的步進分成4096步，從而實現(xiàn)納米級的精確位移。本系統(tǒng)最多可獨立加載三路電壓。

說明一下：這里的探針也是常用的芯片解密用工具之一。至于復雜的探針組如何用來芯片解密，那就是技術上的事了。點到為止。