芯片封装预处理方法及芯片分析方法技术

本发明专利技术提供一种芯片封装预处理方法及芯片分析方法，属于集成电路技术领域。所述预处理方法包括：探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域；保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装；腐蚀所述多芯片封装；剥离所述待移除裸晶，获得裸露的目标裸晶。本发明专利技术用于FIB预处理。

【技术实现步骤摘要】
芯片封装预处理方法及芯片分析方法
本专利技术涉及集成电路
，具体地涉及一种用于多芯片封装的预处理方法、一种反应粘连介质溶液、一种腐蚀金溶液和一种芯片分析方法。
技术介绍
随着芯片集成度越来越高，芯片封装内部通常有两颗或者两颗以上的芯片，为了节省芯片面积，通常采用堆叠封装的形式。在芯片失效分析及芯片改版测试环节中，多数需要使用FIB(聚焦离子束，FocusedIonBeam)分析芯片失效机理及芯片电路修补。多芯片封装中主Die(主裸晶)是核心芯片，从Die(从裸晶)多数都是存储、开关等辅助芯片。FIB预处理是保持芯片管脚连接性，实现待测芯片全部裸露的手段。在多芯片封装中由于从Die粘接在主Die上，遮挡了大部分主Die的面积，进而导致无法直接在封装内进行FIB操作。在现有技术中，有的方案采用激光开封机对芯片封装的塑封部分进行预开封，开封后继续用酸液腐蚀直至腐蚀至芯片表面。但从Die与主Die通过聚酰亚胺粘接，粘接强度非常大，无法完好剥离。同时，从Die上的金线移除过程中极易造成粘接，影响后续测试。有的方案是加热移除，主要是开封将主Die和从Die裸露，将芯片封装加热至200℃(摄氏度)以上，使用铁镊子将从Die直接拔除。该方法存在三个弊端：1)由于聚酰亚胺本身就具备耐高温的特点，加热只能适度缓解粘性，加热至200℃以上时的粘性仍很强；2)在粘性很强的情况下硬拔从Die容易造成主Die剥层；3)从Die较薄的情况下，铁镊子易划伤主Die芯片表面。有的方案是强酸移除，主要问题是操作人员水平和封装材料影响。该方法是通过开封将主Die和从Die裸露，加热强酸(一般选用浓硫酸)。利用浓硫酸的强脱水性，把从Die和主Die分离，再使用镊子轻轻拔掉金线，移除从Die。该方法存在几个弊端：1)浓硫酸不具备选择性腐蚀，在腐蚀聚酰亚胺的同时，也会腐蚀剩余的Molding(模塑)的树脂，如从Die过大导致留下的Molding较少时，浓硫酸会破坏掉芯片与引脚间的连接；2)移除从Die后的金线只能依靠手动拔除，易造成剩余金线桥接；3)加热状态下的浓硫酸极度危险，操作危险系数很高。还有的方案是芯片取Die重新绑定，主要受取Die过程中的不确定性因素影响过大，同时，重新绑定封装的方法成本及测试周期均过长。取Die过程中的不确定影响因素主要由反应时间造成。通过酸液进行叠Die封装取Die，在操作过程中为了分离两颗Die，反应时间远高于单Die封装。容易造成芯片断裂、崩边、pad(封装内管脚)过腐蚀等现象，影响芯片后续分析测试。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种芯片封装预处理方法及芯片分析方法，解决芯片分析前难以移除待移除裸晶并保留完好的目标裸晶等技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于多芯片封装的预处理方法，该预处理方法包括：探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域；保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装；腐蚀所述多芯片封装；剥离所述待移除裸晶，获得裸露的目标裸晶。具体的，所述探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域，包括：通过放射性射线辐照多芯片封装，获得芯片辐照图；通过所述芯片辐照图上金线或金属线的分布位置，识别不同裸晶在所述多芯片封装的表面投影区域。具体的，所述保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装，包括：在所述多芯片封装上粘接保护层，其中，所述保护层被开有与待移除裸晶的表面投影区域尺寸对应的窗口且在粘接后所述窗口的位置区域与所述待移除裸晶的表面投影区域对应。具体的，所述保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装，包括：在所述多芯片封装上粘接保护层；确定所述保护层上与待移除裸晶的表面投影区域对应的位置区域；在所述位置区域内开取与待移除裸晶的表面投影区域尺寸对应的窗口。具体的，其中，所述保护层为与浓酸发生钝化或与酸液不反应的金属或合金。具体的，其中，所述保护层为铝箔。具体的，其中，所述窗口的位置区域尺寸为所述待移除裸晶的表面投影区域尺寸的105％左右。具体的，所述腐蚀所述多芯片封装，包括：在处于所述待移除裸晶的表面投影区域内的多芯片封装表面使用酸液，腐蚀所述多芯片封装的模塑直至有目标裸晶的表面露出。具体的，在所述腐蚀所述多芯片封装之后，且在所述剥离所述待移除裸晶之前，还包括：使用反应粘连介质溶液去除目标裸晶与所述待移除裸晶之间的粘连介质。具体的，所述使用反应粘连介质溶液去除目标裸晶与所述待移除裸晶之间的粘连介质，包括：在所述待移除裸晶的区域附近滴入反应聚酰亚胺溶液，去除目标裸晶与所述待移除裸晶之间的聚酰亚胺，其中，所述反应聚酰亚胺溶液为乙二胺的水溶液。具体的，所述使用反应粘连介质溶液去除目标裸晶与所述待移除裸晶之间的粘连介质，还包括以下至少一项：加热所述反应聚酰亚胺溶液至85摄氏度左右；保持所述反应聚酰亚胺溶液与所述聚酰亚胺的反应约5分钟。具体的，在所述剥离所述待移除裸晶之后，且在所述获得裸露的目标裸晶之前，还包括：在所述待移除裸晶剥离后的区域附近滴入腐蚀金溶液，去除所述待移除裸晶的金线，其中，所述腐蚀金溶液为碘化钾的水溶液。具体的，在所述剥离所述待移除裸晶之后，且在所述获得裸露的目标裸晶之前，还包括以下至少一项：加热所述腐蚀金溶液至100摄氏度左右；保持所述腐蚀金溶液与所述金线的反应约3分钟。具体的，在所述获得裸露的目标裸晶之后，还包括：继续腐蚀所述待移除裸晶剥离后的区域附近的模塑，直至所述目标裸晶完全裸露。本专利技术实施例提供一种用于前述的预处理方法的反应粘连介质溶液，该反应粘连介质溶液包括：反应聚酰亚胺溶液；所述反应聚酰亚胺溶液包括乙二胺和水；所述反应聚酰亚胺溶液的配比为：乙二胺:水＝1:a，a取1至1.5。本专利技术实施例提供一种用于前述的预处理方法的腐蚀金溶液，所述腐蚀金溶液包括：碘化钾和水；所述腐蚀金溶液的配比为：碘化钾:水＝1:b，b取10至20。本专利技术实施例提供一种芯片分析方法，该芯片分析方法包括：对芯片执行前述的预处理方法；对预处理后芯片执行聚焦离子束分析。本专利技术能够通过准确的定位手段，能使待移除裸晶裸露，同时，最低限度腐蚀模塑；本专利技术溶液配方能够迅速地腐蚀裸晶间的聚酰亚胺，保证待移除裸晶完好的脱落；本专利技术实现的腐蚀金配方能够快速地腐蚀掉剥离待移除裸晶留下的金线，以避免金线影响后续测试结果；本专利技术能有效地克服堆叠封装的FIB预处理难题，同时具有操作简单、成本低廉等特点，能广泛地应用于失效分析领域及芯片测试领域。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，该预处理方法包括：/n探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域；/n保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装；/n腐蚀所述多芯片封装；/n剥离所述待移除裸晶，获得裸露的目标裸晶。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，该预处理方法包括：
探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域；
保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装；
腐蚀所述多芯片封装；
剥离所述待移除裸晶，获得裸露的目标裸晶。


2.根据权利要求1所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，所述探测不同裸晶在多芯片封装的表面投影区域，包括：
通过放射性射线辐照多芯片封装，获得芯片辐照图；
通过所述芯片辐照图上金线或金属线的分布位置，识别不同裸晶在所述多芯片封装的表面投影区域。


3.根据权利要求1所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，所述保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装，包括：
在所述多芯片封装上粘接保护层，其中，所述保护层被开有与待移除裸晶的表面投影区域尺寸对应的窗口且在粘接后所述窗口的位置区域与所述待移除裸晶的表面投影区域对应。


4.根据权利要求1所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，所述保护处于待移除裸晶的表面投影区域之外的多芯片封装，包括：
在所述多芯片封装上粘接保护层；
确定所述保护层上与待移除裸晶的表面投影区域对应的位置区域；
在所述位置区域内开取与待移除裸晶的表面投影区域尺寸对应的窗口。


5.根据权利要求3或4所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，其中，所述保护层为与浓酸发生钝化或与酸液不反应的金属或合金。


6.根据权利要求5所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，其中，所述保护层为铝箔。


7.根据权利要求3或4所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，其中，所述窗口的位置区域尺寸为所述待移除裸晶的表面投影区域尺寸的105％左右。


8.根据权利要求1-4中任意一项所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，所述腐蚀所述多芯片封装，包括：
在处于所述待移除裸晶的表面投影区域内的多芯片封装表面使用酸液，腐蚀所述多芯片封装的模塑直至有目标裸晶的表面露出。


9.根据权利要求1所述的用于多芯片封装的预处理方法，其特征在于，在所述腐蚀所述多芯片封装之后，且在所述剥离所述待移除裸晶之前，还包括：
使用反应粘连介质溶液去除目标裸晶与所述待移...

【专利技术属性】
技术研发人员：单书珊，钟明琛，陈燕宁，
申请(专利权)人：北京芯可鉴科技有限公司，北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11