集成电路芯片失效分析样品的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件，特别是涉及一种集成电路芯片失效分析样品的制备方法。
【背景技术】
[0002]出于制造成本的考虑，集成电路(1C)芯片引线键合工艺中，铜线被越来越多的公司所采用。但铜线固有的硬度大和易被腐蚀的特性使铜线键合工艺对芯片的铝厚度的要求较高，键合过程中也易出现脱落(peeling)、弹坑、开裂等失效现象。因此，针对铜线键合失效的失效分析需求也越来越多。剖面形貌分析是常用的分析方法，一种传统的解决方案是将管芯封装后抛光观察形貌。
[0003]然而，一般只有封装厂有能力将芯片封装，Wafer Foundry的失效分析实验室并没有专门的封装设备。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种制备所需的条件容易满足的集成电路芯片失效分析样品的制备方法。
[0005]一种集成电路芯片失效分析样品的制备方法，包括下列步骤:在集成电路芯片样品上涂抹封装胶，使封装胶覆盖需要进行失效分析的部位；对涂好封装胶的样品进行加热固化；将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位。
[0006]在其中一个实施例中，所述在集成电路芯片样品上涂抹封装胶的步骤之前，还包括在所述需要进行失效分析的部位进行标记的步骤；所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤，是根据标记判断抛光所至部位。
[0007]在其中一个实施例中，所述标记是激光标记。
[0008]在其中一个实施例中，所述在需要进行失效分析的部位进行标记的步骤，是在所述需要进行失效分析的部位的两侧各打上一个竖长条状的激光标记。
[0009]在其中一个实施例中，所述在集成电路芯片样品上涂抹封装胶的步骤，是将集成电路芯片样品置于载片上再涂抹封装胶；所述对涂好封装胶的样品进行加热固化的步骤，是连所述载片一起进行加热固化；所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤，是连所述载片一起抛光。
[0010]在其中一个实施例中，所述载片为娃片。
[0011]在其中一个实施例中，所述封装胶是黑胶。
[0012]在其中一个实施例中，所述对涂好封装胶的样品进行加热固化的步骤是将样品加热至125摄氏度。
[0013]在其中一个实施例中，所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤之前，还包括将加热固化后的样品在室温下自然冷却的步骤。
[0014]在其中一个实施例中，所述需要进行失效分析的部位是焊盘。
[0015]上述集成电路芯片失效分析样品的制备方法，通过固化的封装胶对需要进行失效分析的部位进行加固，避免其在抛光过程中受力变形，从而能够保留原始形貌。制备过程不需要使用昂贵的设备，制备条件很容易被满足。
【附图说明】
[0016]通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0017]图1是一实施例中集成电路芯片失效分析样品的制备方法的流程图；
[0018]图2是在焊盘的两侧各打上一个竖长条状的激光标记的示意图；
[0019]图3是一实施例中置于载片上的集成电路芯片样品，及其涂胶并固化后的示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0021]图1是一实施例中集成电路芯片失效分析样品的制备方法的流程图。
[0022]S10，在集成电路芯片样品上涂抹封装胶，使封装胶覆盖需要进行失效分析的部位。
[0023]对于样品较大且不需要定位分析的情况，后续抛光时操作人员不需要依靠标记就可以较准确地抛光至所需位置，因此可以直接在样品上涂抹适量的封装胶。涂胶时可以采用毛笔、针管等常见的涂胶工具。
[0024]S20，对涂好封装胶的样品进行加热固化。
[0025]用带温控功能的加热装置进行加热，使封装胶固化。可以采用温控电炉、烘箱等简单的加热装置。加热固化后可以将样品自加热装置取出，待其自然冷却。
[0026]S30，将固化后的样品抛光至需要进行失效分析的部位。
[0027]抛光完成后就可以用显微镜(例如SEM)观察需要进行失效分析的部位的形貌了。
[0028]在本实施例中，需要进行失效分析的部位是焊盘(PAD)。由于焊盘和铜球表面无保护层，在塑封前金属是直接暴露的，如果直接进行抛光，由于金属的延展性，必然导致金属受挤压变形而破坏其原始形貌。上述集成电路芯片失效分析样品的制备方法，通过固化的封装胶对需要进行失效分析的部位进行加固，避免其在抛光过程中受力变形，从而能够保留原始形貌。制备过程不需要使用昂贵的设备，制备条件很容易满足。且用料少、费用低、操作简单。
[0029]在本实施例中，封装胶采用软包封(chip on board, COB)技术中常用的黑胶(Black adhesive)，其为一种热固性材料，主要成分为环氧树脂，依生产厂家及型号的不同会添加固化剂及填料。发明人通过对大量材料的尝试，发现C0B黑胶的流动性、固化后的硬度和实际的抛光效果能较好地符合需求。
[0030]对于样品小、需要进行定位分析的情况，可以在步骤S10之前在需要进行失效分析的部位进行标记。这样在步骤S30中，就可以根据标记判断是否抛光至进行失效分析的部位了。在其中一个实施例中，是在目标焊盘42的两侧各打上一个竖长条状的激光标记，如图2所示(后续抛光是从图2的上方往下方抛光)。在打磨至激光标记时，标记会露出，操作人员据此判断是否打磨至所需位置。传统的封装后抛光观察形貌的技术，由于塑封体是非透明的，难以进行精确定位，故采用激光标记进行定位的上述集成电路芯片失效分析样品的制备方法能够更精确地抛光至所需的位置。
[0031]在其中一个实施例中，对于小样品的情况，步骤S10可以将集成电路芯片样品40置于载片50上再涂抹封装胶，如图3所示。在步骤S20中，将载片50与集成电路芯片样品40 一道进行加热固化，固化完成后的封装胶60将集成电路芯片样品40覆盖并固定在载片50上。在步骤S30中，连带载片50 —起进行抛光。
[0032]在其中一个实施例中，载片50米用薄娃片。相对于使用金属基板，薄娃片在抛光时对耗材的损耗较少，能够节约成本。
[0033]发明人经长时间实验研究发现，在封装胶采用黑胶的情况下，步骤S20中加热固化的温度以将样品加热到125摄氏度左右为宜。待黑胶开始固化后即可取下样品在室温下自然冷却。需要注意的是，在使用温控电炉时，设备显示的温度与样品的实际温度会有一定的误差，比如显示160摄氏度时，样品的温度只有125摄氏度。
[0034]本发明的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，能够广泛适用于未进行CP (Chip probe)测试、已进行CP测试、已键合的芯片样品。
[0035]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种集成电路芯片失效分析样品的制备方法，包括下列步骤: 在集成电路芯片样品上涂抹封装胶，使封装胶覆盖需要进行失效分析的部位； 对涂好封装胶的样品进行加热固化； 将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位。2.根据权利要求1所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述在集成电路芯片样品上涂抹封装胶的步骤之前，还包括在所述需要进行失效分析的部位进行标记的步骤；所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤，是根据标记判断抛光所至部位。3.根据权利要求2所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述标记是激光标记。4.根据权利要求3所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述在需要进行失效分析的部位进行标记的步骤，是在所述需要进行失效分析的部位的两侧各打上一个竖长条状的激光标记。5.根据权利要求1所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述在集成电路芯片样品上涂抹封装胶的步骤，是将集成电路芯片样品置于载片上再涂抹封装胶；所述对涂好封装胶的样品进行加热固化的步骤，是连所述载片一起进行加热固化；所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤，是连所述载片一起抛光。6.根据权利要求5所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述载片为娃片。7.根据权利要求1所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述封装胶是黑胶。8.根据权利要求1所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述对涂好封装胶的样品进行加热固化的步骤是将样品加热至125摄氏度。9.根据权利要求1所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位的步骤之前，还包括将加热固化后的样品在室温下自然冷却的步骤。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的集成电路芯片失效分析样品的制备方法，其特征在于，所述需要进行失效分析的部位是焊盘。
【专利摘要】本发明涉及一种集成电路芯片失效分析样品的制备方法，包括下列步骤：在集成电路芯片样品上涂抹封装胶，使封装胶覆盖需要进行失效分析的部位；对涂好封装胶的样品进行加热固化；将固化后的样品抛光至所述需要进行失效分析的部位。本发明通过固化的封装胶对需要进行失效分析的部位进行加固，避免其在抛光过程中受力变形，从而能够保留原始形貌。制备过程不需要使用昂贵的设备，制备条件很容易被满足。
【IPC分类】G01N1/28, G01N1/32, H01L21/02
【公开号】CN105334084
【申请号】CN201410308089
【发明人】金志明
【申请人】无锡华润上华半导体有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年6月30日