[发明专利]芯片研磨方向的确定方法、装置、芯片的研磨方法及系统

说明书

本发明提供了一种芯片研磨方向的确定方法、装置、芯片的研磨方法及系统。该确定方法包括：获取多层结构中目标区域的特征图像，目标区域包括凹陷区域和凸起区域，凸起区域位于初步研磨后的第一材料层的裸露表面中，凹陷区域位于初步研磨后的第二材料层的裸露表面中，特征图像用于表征凹陷区域和凸起区域的特征信息；根据凹陷区域和凸起区域的特征信息，生成位于目标区域中的第一分隔线，第一分隔线用于分隔凹陷区域和凸起区域，第一分隔线具有第一延伸方向；根据第一延伸方向，确定研磨设备在目标区域的研磨方向，其中，研磨设备用于根据研磨方向，由凸起区域的内部研磨至凹陷区域。使得目标区域的凸起区域被优先研磨，表面更加均匀。

技术领域

本发明涉及集成电路失效分析技术领域，具体而言，涉及一种芯片研磨方向的确定方法、装置、芯片的研磨方法及系统。

背景技术

随着半导体工艺的飞速发展，集成电路的规模越来越大，集成电路向多层互连结构的方向发展。集成电路芯片的失效往往发生在多层结构下层的层间金属化或有源区，而对芯片进行失效分析必须解决多层结构下层的可观察性，因此需要对芯片进行剥层处理，以便在高放大倍率显微镜下对芯片的特定层次进行进一步观察、分析。

目前的剥层处理在对多层金属结构进行逐层剥层过程中，为了防止湿法腐蚀的酸液通过损伤处往下扩散，破坏下层金属走线，故会采用手动研磨进行物理剥层，则需要分多次研磨并结合多次观察的方法，使得指定层的部分进扫描电子显微镜（SEM）进行观察，然后继续将剩余部分研磨到指定层后再次进入扫描电子显微镜（SEM）进行观察。然而，这样的研磨方法存在样品表面不均匀的问题，且剥层过程耗时长、效率低，不利于大量芯片的失效分析。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种芯片研磨方向的确定方法、装置及芯片的研磨方法，以解决现有技术中研磨芯片导致的芯片表面不均匀的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种芯片研磨方向的确定方法，芯片包括多层结构，多层结构包括位于最外层的第一材料层以及与第一材料层层叠的至少一层第二材料层，确定方法包括：获取多层结构的第一表面中目标区域的特征图像，其中，目标区域包括凹陷区域和凸起区域，凸起区域位于初步研磨后的第一材料层的裸露表面中，凹陷区域位于初步研磨后的第二材料层的裸露表面中，特征图像用于表征凹陷区域和凸起区域的特征信息，特征信息至少包括颜色信息；根据凹陷区域和凸起区域的特征信息，生成位于目标区域中的第一分隔线，第一分隔线用于分隔凹陷区域和凸起区域，第一分隔线具有第一延伸方向；根据第一延伸方向，确定研磨设备在目标区域的研磨方向，其中，研磨设备用于根据研磨方向，由凸起区域的内部研磨至凹陷区域。

进一步地，获取多层结构的第一表面中目标区域的特征图像，包括：获取目标区域的特征图像；根据特征图像提取与凸起区域对应的第一颜色信息以及与凹陷区域对应的第二颜色信息，第一颜色信息和第二颜色信息用于表征不同颜色。

进一步地，凹陷区域位于多层第二材料层的裸露表面中，根据特征图像提取与凸起区域对应的第一颜色信息以及与凹陷区域对应的第二颜色信息，包括：从特征图像中与凸起区域对应的部分提取第一颜色信息；从特征图像中与凹陷区域对应的部分提取第二颜色信息，第二颜色信息包括与多层第二材料层一一对应的颜色信息。

进一步地，根据凹陷区域和凸起区域的特征信息，生成位于目标区域中的第一分隔线，包括：根据第一颜色信息和第二颜色信息，确定凹陷区域和凸起区域的交界线；根据交界线，确定第一分隔线。

进一步地，根据交界线，确定第一分隔线，包括：将交界线拟合为直线；确定直线为第一分隔线。

进一步地，根据第一延伸方向，确定目标区域的研磨方向，包括：确定与第一延伸方向垂直的第二延伸方向；确定第二延伸方向为目标区域的研磨方向。

进一步地，还包括：根据第一延伸方向，生成位于目标区域中的待刻蚀标记，待刻蚀标记的延伸方向与第一延伸方向平行或垂直，待刻蚀标记用于表征目标区域中的凸起区域的位置。