IC 的结构与组成
IC 是极其微小的芯片，面积范围从 4×4 毫米到 25×25 毫米不等。它们以硅衬底为基础，在其上依次沉积超薄的电子材料层，以构建微电子电路中的元件。这些层的厚度通常在微米到纳米级，由导电金属、绝缘介质和半导体材料的复杂组合构成。
一个 IC 通常包含 5 到 12 层。即使是最简单的被动层，也可能包括铝或铜的导线和柱体，外包一层由钽或钛基材料构成的薄屏障层，并嵌入硅基介电复合材料中。
分层剥离的目的与流程
在进行失效分析或逆向工程时，必须逐层、均匀且精确地去除材料。通常先暴露的是顶部的 BEOL（后端工艺层）及封装层，再依次深入到 FEOL（前端工艺层）。这种逐层去除的过程被称为 “分层剥离”。
然而，传统方法在现代 IC 设计中已逐渐面临严峻的局限性。
分层剥离的挑战
随着微电子市场对更强性能与更高集成度的追求，IC 层厚度不断减薄，内部结构更趋复杂。现有方法往往成本高、误差大、适用性有限。
要成功完成失效分析与逆向工程，剥离工艺必须能够在纳米尺度上实现均匀的材料去除，确保表面光滑平整，同时避免穿透到目标层之外。复杂性还来自于各层中多种材料的差异，它们在去除过程中的物理行为各不相同。
离子束刻蚀（IBE）的独特优势
IBE 在分层剥离中展现出无可替代的优势：
1) 通用性强
通过溅射原理，几乎可以去除任何材料，包括金属、绝缘体、半导体以及复杂多层复合结构。
2) 材料选择性
通过选择合适的工艺气体，可优化去除速率，实现对特定材料的优先刻蚀。
3) 纳米级精度
IBE 不仅可去除几十微米厚的钝化层，还能在原子层面实现可重复的精确控制。
4) 表面平坦化
即便 IC 表层不平整，IBE 也能通过控制离子入射角去除凸起结构，获得平滑均匀的表面。
5) 大面积均匀性
IBE 能保证整个芯片（最大 25×25 毫米）范围内小于 1% 的非均匀性。
6) 非侵入式工艺
不同于机械抛光、湿法刻蚀或等离子体刻蚀，IBE 最大限度降低污染、腐蚀或辐射损伤的风险。
IC 分层剥离的未来
随着 IC 设计向更高复杂度与更高密度发展，IBE 的灵活性与适应性将使其继续成为关键工艺之一。