FIB 切割

1测试概述

聚焦离子束（FIB）利用聚焦的 Ga+（或其他）离子束对芯片做微米/纳米级定点铣削，在热点定位标记位置制备截面（cross-section），或切取透射电镜（TEM）薄片，用于观察金属化、通孔、栅氧、界面等纳米尺度缺陷。

2测试目的

• 在精确定点位置切出截面，观察垂直方向缺陷；
• 制备 TEM 薄样品，供原子级结构分析；
• 做电路修改/连线重构辅助定位；
• 配合 EMMI/OBIRCH 坐标，实现从电性到物理缺陷的闭环。

3适用标准

注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。

4测试方法与流程

4.1 样品准备

• 已定位热点/缺陷坐标的开封器件；
• 表面常先沉积 Pt/W 保护层，防止离子束损伤；
• TEM 薄片厚度需控制在可电子穿透范围。

4.2 测试条件与参数

4.3 测试步骤

1. 在低倍下对准缺陷坐标，沉积保护金属层；
2. 用大束流在目标两侧开槽，粗取出截面/薄片；
3. 减小束流逐层精修，减薄至目标厚度；
4. 在线 SEM 实时观察切面形貌；
5. 取出 TEM 薄片或留存截面供后续观察。

5主要设备与仪器

• 聚焦离子束系统（FIB，常带双束 SEM/FIB）
• 气体沉积（Pt/W）系统
• 微操作手/样品提取装置（TEM 样品）

6结果与判定

主要结果参数

• 截面/薄片是否切准目标位置；
• 切面形貌所见缺陷（通孔空洞、栅氧击穿、金属裂纹等）；
• 尺寸测量（线宽、层厚、IMC 厚度）。

判定依据

切面准确落在定位点且无明显离子束注入损伤即为成功；据此观察到的层间/界面缺陷即为失效物理证据。

7注意事项

• Ga 离子注入会改变表层成分，超精密分析需注意损伤层；
• 必须先沉积保护层，否则离子束会直接损伤电路；
• TEM 薄片过厚会影响电子穿透，需控制终薄厚度；
• 定位坐标误差需在切前再次套准确认。