在半導(dǎo)體芯片失效分析（FA）領(lǐng)域，鋁制程芯片的去層分析是解鎖芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、定位失效根源的核心技術(shù)，更是集成電路、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域從業(yè)者的必備技能。目前仍有大量成熟制程的鋁制程芯片在各行業(yè)服役，掌握其去層分析方法，不僅能高效解決實際生產(chǎn)中的失效問題，更能為優(yōu)化芯片制造工藝、提升器件可靠性提供關(guān)鍵支撐。

鋁制程去層核心分析方法

以干、濕蝕刻（RIE）及研磨(Polishing)等方法去除芯片各層，配合設(shè)備機臺（離子蝕刻機、研磨機、加熱臺等）以及化學(xué)試劑、材料對晶圓進行逐層去層，再通過光學(xué)顯微鏡或電子掃描電鏡（SEM）檢視局部結(jié)構(gòu)是否有異常。

結(jié)構(gòu)示意圖- 鋁制程

鋁制程芯片金屬層去除流程：

去除鈍化層&氧化層：使用反應(yīng)離子蝕刻機（RIE）減薄芯片金屬層上方的鈍化層或氧化層，也可以用手動研磨的方式去除。

化學(xué)試劑：通過化學(xué)法使用化學(xué)試劑TiN溶液用于去除via孔/CT金屬（W）以及阻擋層TiN，再使用氫氧化鈉（NaOH溶液）和水配比就可以去除晶圓上金屬鋁層。

研磨：在研磨機上加研磨液（二氧化硅）將裸晶圓芯片中的TiN磨掉。

顯微鏡觀察：使用金相顯微鏡對去層的芯片進行表面觀察，倍率從小到大的方式進行拍攝留圖。

在鋁制程芯片去層分析中，濕法刻蝕、干法刻蝕、機械研磨是三大核心傳統(tǒng)方法，也是芯片失效分析的 “基礎(chǔ)工具箱”。實際操作中，這三種方法并非單獨使用，而是協(xié)同配合、互為補充，各自發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。

盡管半導(dǎo)體工藝已向銅制程及更先進制程演進，F(xiàn)IB-SEM等高端設(shè)備也在芯片去層與樣品制備中扮演重要角色，但對于大量仍在服役的成熟鋁制程芯片而言，傳統(tǒng)去層方法——尤其在應(yīng)對歷史產(chǎn)品或特定故障場景時——仍展現(xiàn)出直接、靈活且可靠的優(yōu)勢。這些經(jīng)典技藝不僅是技術(shù)演進中的珍貴積淀，更是工程師在現(xiàn)實工作中降本增效、應(yīng)對挑戰(zhàn)的實用工具。