一种聚焦离子束修改集成电路的方法及集成电路

摘要

本发明公开了一种聚焦离子束修改集成电路的方法，包括定位步骤、挖洞步骤、沉积步骤和将集成电路的地线引脚接地的步骤。在定位步骤中，定位地线通孔和电路线通孔的位置；在挖洞步骤和沉积步骤中，在挖地线通孔前，在集成电路的顶层上地线通孔所在区域镀第一金属镀层；挖地线通孔时，在地线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖地线通孔到集成电路内的地线处，并在地线通孔中沉积金属至第一金属镀层；在挖电路线通孔前，在集成电路的顶层上电路线通孔所在区域镀与第一金属镀层导电连接的第二金属镀层；挖电路线通孔时，在电路线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖电路线通孔到集成电路内电路线处。本发明同时公开了一种采用聚焦离子束修改的集成电路。

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造工艺分析检测技术，特别是一种聚焦离子束(Foucsed ion beams，FIB)修改集成电路的方法。

本发明同时涉及一种采用该方法加工的集成电路。

技术背景

随着集成电路技术的飞速发展，芯片的集成度已越来越高。但是高度集成意味着在有限的芯片面积上聚集了很多更微小晶体管和导线，这就给集成电路的制造工艺提出更高的要求。

聚焦离子束FIB技术通常被比喻成集成电路的外科手术，它可以有效的分析检测集成电路制造工艺，并进行集成电路的修正。

FIB技术的核心是利用经过电磁透镜聚焦的高能离子束轰击集成电路芯片表面，将样品的原子溅射出来，通过长时间的溅射，在需要观察、修改的指定区域用离子束从芯片裸片的顶层向芯片裸片内的金属层挖出一条通道，以进行观测芯片内金属层的状况，或者集成电路的修改。因此FIB技术通常包括定位、挖洞和沉积等步骤。在进行挖洞步骤时，由于通道穿越芯片裸片的非金属层时，离子很容易聚集在通道内壁的非金属层表面，无法及时被导走，从而产生静电放电现象，严重时，静电放电会引起非金属层的爆裂损伤芯片。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种可防止静电损伤的聚焦离子束修改集成电路的方法。

本发明的又一目的是提供一种采用本发明的聚焦离子束修改集成电路的方法加工而成的集成电路。

根据上述第一目的，本发明提供一种聚焦离子束修改集成电路的方法，包括定位步骤、挖洞步骤和沉积步骤，还包括将集成电路的地线引脚接地的步骤，并且，在定位步骤中，定位集成电路的地线通孔的位置，和电路线通孔的位置；然后在挖洞步骤和沉积步骤中，

在挖地线通孔之前，先在集成电路的顶层上所述地线通孔所在区域镀第一金属镀层；挖地线通孔时，在所述地线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖地线通孔到集成电路内的地线处，并在所述地线通孔中沉积金属至所述第一金属镀层；

在挖电路线通孔之前，先在集成电路的顶层上所述电路线通孔所在区域镀与所述第一金属镀层导电连接的第二金属镀层；挖电路线通孔时，在所述电路线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖电路线通孔到集成电路内电路线处。

优选的，第一金属镀层与第二金属镀层导电连接是，在所述集成电路顶层上自所述第一金属镀层镀一层金属引线至所述电路线通孔所在区域，使所述第二金属镀层与所述金属引线导电连接。

优选的，挖地线通孔时，离子束接触到非金属层时的挖孔速率，小于离子束接触到金属层时的挖孔速率。

进一步的，需进行两个以上电路线连接的集成电路修正时，在挖好各个电路线通孔后，自各个电路线通孔内向集成电路顶层沉积金属导材，使所述金属导材与其所在的电路线通孔的底部的电路线导电连接，并在集成电路顶层通过电路连线，导电连接各个需要进行连接的电路线的电路线通孔内的金属导材。

优选的，所述各个电路线通孔上的第二金属镀层相互导电连接。

进一步的，挖好电路线通孔后，还包括将所述第二金属镀层与所述第一金属镀层切割断开的步骤。

根据上述的第二目的，本发明还提供一种经聚焦离子束修改的集成电路，所述集成电路具有地线引脚，且集成电路内设置有与所述地线引脚导电连接的地线和需修改的一个或多个电路线，所述地线至集成电路的顶层间设置有地线通孔，所述集成电路的顶层上地线通孔所在区域内设置有第一金属镀层，所述地线通孔内设置有使地线与所述第一金属镀层导电连接的金属，所述电路线至集成电路顶层间设置有电路线通孔，所述集成电路的顶层上电路线通孔所在区域内设置有第二金属镀层。

优选的，所述第一金属镀层和第二金属镀层之间导电连接。

优选的，所述第一金属镀层和第二金属镀层通过金属引线导电连接。

进一步的，所述电路线通孔内设置有与其他电路线或地线导电连接的金属导材。

在上述技术方案中，本发明由于在进行FIB挖洞时，先镀第一金属镀层，再挖地线通孔，并在地线通孔内沉积金属，从而使第一金属镀层通过地线以及与地线导通的集成电路的地线引脚接地。然后再镀第二金属镀层，并使第二金属镀层与第一金属镀层导通连接，以接地，然后再挖电路线通孔。因此相对现有技术，本发明通过接地方式可有效防止集成电路遭静电损伤；并且在挖孔前，先在开孔处镀一层金属镀层，可以减少静电产生的几率；即使挖第一个孔(地线通孔)时，静电损坏的集成电路裸片表面位置也不会影响到真正需要进行电路修改、连线的位置。另外，本发明还通过根据离子束是否接触到金属层，而采用不同的挖孔速率，既有效的防止了静电，又有利于提高制样速度。

附图说明

图1为本发明中集成电路的结构示意图，(图中虚线表示集成电路内部结构)；

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的核心在于通过在集成电路顶层(所说的顶层是指集成电路的挖洞的起始层)上，铺设一层接地的金属镀层，从而在进行FIB挖洞时，可以通过该金属镀层导出溅射到非金属表面的离子，防止静电放电现象损伤样品。

基于该思想，本实施例一种聚焦离子束修改集成电路的方法，包括定位步骤、挖洞步骤和沉积步骤。

在所述定位步骤进行之前或挖洞步骤进行之前，先将所述集成电路的地线引脚接地。接地方式可以采用本技术领域内的多种现有方法。本实施例中是将集成电路的引脚连接FIB设备的地线。

在定位步骤中，定位集成电路的地线通孔的位置，和电路线通孔的位置。所述的地线通孔是指开口在集成电路顶层上，并向下延伸至集成电路内部的金属地线的通孔；所述电路线通孔是指开口在集成电路顶层上，并向下延伸至集成电路内部的待修改的金属电路线的通孔。

然后进行后续的挖洞步骤和沉积步骤。

在所述挖洞步骤中，挖地线通孔之前，先在集成电路的顶层上所述地线通孔所在区域(该所在区域具体指地线通孔的开口所在的区域)内镀第一金属镀层；该金属镀层可以为一薄层Pt层，或其他金属层。区域的大小可以由本领域内普通技术人员根据实际应用的需要而设定，其设定原则是能够形成相对较大范围的导电区域，防止尖端放电现象。

挖地线通孔时，在所述地线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖地线通孔到集成电路内的地线处。作为一种较佳的实施方式，挖地线通孔时，使FIB离子束接触到非金属层时的挖孔速率小于离子束接触到金属层时的挖孔速率。因为在挖非金属层时，较低的挖孔速率可以使溅射的离子容易被均匀分步缓慢中和，从而可以有效缓解电荷快速堆积产生静电释放效应，而在挖金属层时，由于金属层本身可以导出离子，因此采用较快的挖孔速率可以提高工作效率，节省成本。

挖好地线通孔后，在所述地线通孔中沉积金属至所述第一金属镀层，从而使第一金属镀层通过沉积的金属与集成电路内的地线导通，进一步的与集成电路的接地的地线引脚导通。沉积的金属材料可以采用Pt等FIB技术中常用的金属。

挖好地线通孔后，再开始挖需要修改的电路线通孔。

在挖电路线通孔之前，先在集成电路的顶层上所述电路线通孔所在区域(该所在区域具体指电路线通孔的开口所在区域)内镀第二金属镀层。该步骤可以在挖地线通孔前，镀好第一金属镀层后进行，亦可在挖好地线通孔后进行，总之其原则是在挖通孔前先镀好金属镀层。并且使第二金属镀层与第一金属镀层导电连接，具体做法可以为，在所述集成电路顶层上自所述第一金属镀层镀一层金属引线至所述电路线通孔所在区域，再在该区域内镀第二金属镀层，从而金属引线即可使所述第二金属镀层与第一金属镀层导通。

挖电路线通孔时，在所述电路线通孔的位置从集成电路的顶层向下挖电路线通孔到集成电路内电路线处。

由于FIB修改集成电路的目的可以有观测检验、切割电路线和连接电路线等，因此当需进行两个以上电路线连接的集成电路修改时，在按上述步骤挖好各个电路线通孔后，自各个电路线通孔内向集成电路顶层沉积金属导材，使所述金属导材与所述集成电路内的电路线导电连接，并在集成电路顶层通过电路连线导电连接各个需要进行连接的电路线通孔内的金属导材。

在挖所述电路线通孔之前，可以使各个电路线通孔上的第二金属镀层相互导电连接。从而构成更大面积的第二金属镀层以获得更好的导出溅射离子的效果。当然，亦可有选择的导电连接部分电路线通孔上的第二金属镀层，如可以使需要进行连接的两个电路线通孔上的第二金属镀层导通。还可以在挖孔前导通各个金属镀层，挖孔后则根据需要将金属镀层切割断开。如，挖好电路线通孔后，可以将所述第二金属镀层与所述第一金属镀层切割断开。

附图1、2给出的是按照上述方法进行FIB修改的集成电路的一种具体实施例的结构示意图。其中图1为主视图，图2为图1的A-A向剖视图。

如图所示，所述经FIB修改的集成电路1具有可接地的地线引脚(图中未示出)，集成电路1内包括与地线引脚导电连接的地线2和需修改的一个或多个电路线(图中所示为第一电路线3和第二电路线4)。

所述地线2至集成电路1的顶层间设置有地线通孔6，所述集成电路1的顶层上地线通孔6所在区域内设置有第一金属镀层5，所述地线通孔6内沉积有使地线2与所述第一金属镀层5导电连接的金属10。

所述第一电路线3至集成电路1顶层间设置有第一电路线通孔7，所述集成电路1的顶层上第一电路线通孔7所在区域内设置有第二金属镀层9。所述第一金属镀层5和第二金属镀层9通过金属引线11导电连接。

作为一种具体实施例，应用于需进行两个以上电路线连接的FIB修改的集成电路1还包括需要经FIB修改后连接第一电路线3的第二电路线4，所述第二电路线4与集成电路1的顶层之间设置有第二电路线通孔8，所述第二金属镀层9覆盖到集成电路1的顶层上所述第二电路线通孔8所在区域内。

为了实现第一电路线3和第二电路线4之间的连接，所述第一电路线通孔7和第二电路线通孔8内均可沉积分别导通第一电路线3和第二电路线4的金属导材13，所述集成电路1的顶层上还设置有导通连接第一电路线通孔7和第二电路线通孔8内的金属导材13的电路连线12。

作为一种具体应用的方式，所述第一金属镀层5与第二金属镀层9被切割断开设置。

需要说明的是，本说明书和权利要求书中所述的电路线包括修改前与地线导通和不导通的所有集成电路内的电路连线。当修改前的电路线与地线导通时，可以省去定位地线通孔、镀第一金属镀层和挖地线通孔的步骤。

尽管本发明以上述实施例来对FIB修改集成电路的方法和装置进行了详细地说明，但是本发明并不仅限于以上的实施例，并且可以延伸到本领域的普通技术人员通过阅读以上的实施例而想到的显而易知的实施例。

因此，本领域的普通技术人员对本发明的聚焦离子束修改集成电路的方法及集成电路所作出的任何变更或者修饰，理应落在本发明所要求保护的权利要求范围之内。