一种失效芯片的剥层方法技术

本发明专利技术公开了一种失效芯片的剥层方法，其至少包括以下步骤：获取待分析的失效芯片，确认失效芯片的目标区域；预处理失效芯片，以露出目标区域的金属布线；移除金属布线，并清洗失效芯片；以及研磨目标区域的介质层，以获得剥层样品；其中，移除金属布线的步骤包括：在金属布线上粘贴黏膜；以及待黏膜与金属布线粘合后，去除黏膜，以移除金属布线。本发明专利技术提供了一种失效芯片的剥层方法，可提升芯片物理剥层的均匀性。均匀性。均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种失效芯片的剥层方法


[0001]本专利技术属于半导体芯片检验领域，特别涉及一种失效芯片的剥层方法。

技术介绍

[0002]当芯片测试出现异常，需要对测试出现异常的芯片，进行相应的失效分析。芯片的失效分析，需要通过物理剥层，将芯片从上至下逐层剥开，以找出问题所在。目前，在剥层的过程中，容易有芯片样品的失效分析问题，也存在损伤芯片样品的风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种失效芯片的剥层方法，提升芯片物理剥层的均匀性，以提升芯片样品失效分析的准确性，并保护芯片样品不受损伤。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供的一种失效芯片的剥层方法，其至少包括以下步骤：获取待分析的失效芯片，确认所述失效芯片的目标区域；预处理所述失效芯片，以露出所述目标区域的金属布线；移除所述金属布线，并清洗所述失效芯片；以及研磨所述目标区域的介质层，以获得剥层样品；其中，移除所述金属布线的步骤包括：在所述金属布线上粘贴黏膜；以及待所述黏膜与所述金属布线粘合后，去除所述黏膜，以移除所述金属布线。
[0005]在本专利技术一实施例中，预处理所述失效芯片的过程包括：将所述失效芯片浸泡在酸溶液中，取出所述失效芯片洗净并进行超声震荡。
[0006]在本专利技术一实施例中，预处理所述失效芯片的过程还包括：对所述失效芯片进行研磨，以露出所述目标区域的金属布线。
[0007]在本专利技术一实施例中，在研磨所述失效芯片时，研磨的重心位于所述目标区域内。
[0008]在本专利技术一实施例中，在预处理所述失效芯片后，所述金属布线的露出面积大于等于金属布线原面积的1/8，且所述金属布线的露出面积小于等于金属布线原面积的1/6。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述黏膜的宽度是所述金属布线宽度的1.3~1.5倍，且所述黏膜的侧边和所述金属布线的侧边距离为所述金属布线宽度的1/8~1/5。
[0010]在本专利技术一实施例中，撕除所述黏膜后，当所述金属布线的剩余面积小于所述金属布线原面积的1/12时，对所述目标区域的所述介质层进行研磨。
[0011]在本专利技术一实施例中，撕除所述黏膜后，当所述金属布线的剩余面积大于等于所述金属布线原面积的1/12时，重复所述移除金属布线的步骤。
[0012]在本专利技术一实施例中，在预处理所述失效芯片后，且移除所述金属布线前，使用酸溶液处理所述失效芯片。
[0013]如上所述，本专利技术提供的一种失效芯片的剥层方法，能将芯片样品整体进行剥层，
不仅剥层观察的效率高，还能改善研磨剥层的均匀性，提升样品在扫描电子显微镜下观察的清晰度，有利于提升芯片失效分析的准确率，也确保了芯片剥层过程不会损伤器件层。
[0014]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术所述芯片剥层工作方法的流程图。
[0017]图2为样品的结构示意图。
[0018]图3为目标区域的结构示意图。
[0019]图4为样品研磨顶部介质层的结构示意图。
[0020]图5为金属布线的截面图。
[0021]图6为步骤S1后目标区域的表面结构示意图。
[0022]图7为步骤S1后目标区域的表面结构示意图。
[0023]图8为步骤S1后目标区域的表面结构示意图。
[0024]图9为步骤S2的流程图。
[0025]图10为样品的研磨工作示意图。
[0026]图11为步骤S3后的目标区域表面示意图。
[0027]图12为步骤S4中黏膜的粘合结构示意图。
[0028]图13为步骤S4中用黏膜撕除金属布线后的目标区域表面结构示意图。
[0029]图14为步骤S4中用黏膜撕除金属布线后的目标区域表面结构示意图。
[0030]图15为介质层和下层金属布线的结构示意图。
[0031]图16为第一区布线和第二区布线上黏膜的粘合分布示意图。
[0032]图17为扫描电子显微镜下黏膜粘合在金属布线上的观察图。
[0033]图18为未经本实施例所述方法处理的研磨结果观察图。
[0034]图19为本专利技术所述方法处理下的金属布线去除结果观察图。
[0035]图20为本专利技术所述方法处理下第二阻挡层的去除结果观察图。
[0036]标号说明：1样品，2目标区域，3研磨垫，4供液装置，5研磨液，10基板，20器件层，30介质层，40金属布线，401第一区布线，402第二区布线，50第一阻挡层，501第二阻挡层，60黏膜。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]芯片的失效分析对产品的生产和使用具有重要的意义，芯片的失效可能发生在产
品寿命周期的各个阶段，涉及产品的研发设计、来料检验、加工组装、测试筛选、客户端使用等各个环节。通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的样品，确认失效模式、分析失效机理，明确失效原因，最终给出预防对策，减少或避免失效的再次发生。因此，芯片失效在提高产品质量、技术开发、改进、产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
[0039]在不同实施例中，芯片的失效分析的方法可包括光学显微镜观测下的外观分析、超声波扫描显微镜检测材料内部情况、X射线检测封装缺陷、扫描电子显微镜进行微区分析、微光显微镜检测漏电流路径等等。对芯片的剥层处理能去除芯片内部的钝化层，露出失效芯片的下层金属，或是去除金属层继续观测下层结构，以有利于直观快速地找到失效芯片器件存在的问题，也便于显微镜观察。
[0040]请参阅图1和图2所示，本专利技术公开一种失效芯片的剥层方法，所述失效芯片的剥层方法包括步骤S1~步骤S5。
[0041]S1、获取待分析的样品1，并确认样品1中的目标区域2。
[0042]S2、预处理样品1，以露出目标区域2的金属布线40。
[0043]S3、用酸溶液处理样品1。
[0044]S4、在金属布线40上粘贴黏膜，并去除黏膜，以去除金属布线40。
[0045]S5、洗去黏膜的余留黏胶，并研磨目标区域2的介质层30，以获得剥层样品。
[0046]请参阅图2和图3所示，在本专利技术的一个实施例中，在步骤S1中，待分析的样品1例如为去除封装后的失效芯片。所述芯片包括基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种失效芯片的剥层方法，其特征在于，其至少包括以下步骤：获取待分析的失效芯片，确认所述失效芯片的目标区域；预处理所述失效芯片，以露出所述目标区域的金属布线；移除所述金属布线，并清洗所述失效芯片；以及研磨所述目标区域的介质层，以获得剥层样品；其中，移除所述金属布线的步骤包括：在所述金属布线上贴附黏膜；以及待所述黏膜与所述金属布线粘合后，去除所述黏膜，以移除所述金属布线。2.根据权利要求1所述的一种失效芯片的剥层方法，其特征在于，预处理所述失效芯片的过程包括：将所述失效芯片浸泡在酸溶液中，取出所述失效芯片洗净并进行超声震荡。3.根据权利要求1所述的一种失效芯片的剥层方法，其特征在于，预处理所述失效芯片的过程还包括：对所述失效芯片进行研磨，以露出所述目标区域的金属布线。4.根据权利要求3所述的一种失效芯片的剥层方法，其特征在于，在研磨所述失效芯片时，研磨的重心位于所述目标区域内。5.根据权利要求1所述的一种失效芯片的剥层方法，其特征在于，在预处理所述失效芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞佩佩，王丽雅，胡明辉，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：