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【技术实现步骤摘要】
本实施例涉及的是半导体工艺缺陷检测领域,特别涉及一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法。
技术介绍
1、rdl技术(redistributed layer技术)是一种在集成电路(ic)设计中广泛使用的先进封装技术。它用于在芯片和封装之间创建多层金属导线网络,以实现高密度的连接和信号传输。rdl技术通常应用于三维集成电路(3d ic)和系统级封装(sip),有助于解决高性能芯片中的布线和连接问题。随着先进封装尺寸的不断升级,晶圆级封装内的线路要求也在不断提高,低成本、高性能、高密度的rdl也将成为2.5d ic/3d ic集成的关键技术之一。
2、rdl是将原来设计的ic线路接点位置(i/o pad),通过晶圆级金属布线制程和凸块制程改变其接点位置,使ic能适用于不同的封装形式。晶圆级金属布线制程,是在ic上涂布一层绝缘保护层,再以曝光显影的方式定义新的导线图案,然后通过溅射沉积ti阻挡层与铜种子层,接着在暴露出来的ti/cu层上电镀铜,用于增加铜层厚度,确保芯片线路的导电性,随后剥离光刻胶并蚀刻ti/cu种子层,完成一层rdl制作。重复此步骤可以或者更多的rdl线路。虽然rdl工艺已经十分成熟,但是在其制造过程中仍会不可避免地出现缺陷问题,电镀铜、绝缘层涂覆、刻蚀等过程均可能导致线路出现缺陷、氧化、界面失配等问题,这些缺陷的存在会导致rdl线路出现问题,导致封装电路出现信号中断、电气连接失效等问题,最终导致芯片质量与成品率下降。
3、rdl由于其特殊的制造工艺,导致缺陷主要存在区域集中于器
技术实现思路
1、鉴于上述问题,提出了本实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法。
2、为了解决上述技术问题,本申请实施例公开了如下技术方案:
3、一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,包括:
4、s100.依据再布线层检测目标路径规划压痕按压路径进行按压,并测量凹陷数据;
5、s200.处理所述凹陷数据,得到凹陷程度图表;
6、s300.对所述凹陷程度图表进行归一化处理;
7、s400.基于所述归一化处理后的凹陷程度图表,构建缺陷识别与分类模型;
8、s500.基于所述缺陷识别与分类模型,进行缺陷检测并对设置参数进行反馈调节;
9、s600.将得到的样品缺陷结果展示。
10、进一步地,s100中,首先需获取目标路径响应数据,所述响应数据至少包括:待测区域的金属布线设计图,所以设计图数据用于规划按压路径;待测路径垂直方向材料分布截面图,所述截面图数据用于后续归一化数据处理工作提供变量参数,还用于最终的缺陷标定。
11、进一步地,s100中,采用微米级探针对rdl层表面进行按压,所有压头选用相同规格,使用载荷控制加载模式,保证每次按压使用相同载荷以控制变量,并确保加载保载时间、加载卸载速率相同;按压过后,使用装载的高精度光学测量仪对卸载后凹坑深度进行测量,并记录对应编号与测量凹陷数据。
12、进一步地,s200中,通过s100中记录的对应编号与测量凹陷数据,构建编号-凹陷深度散点图并将散点图相连获得折线图;同时还会对s100中所述待测路径的垂直数据进行收集,并输出标记点对应数据,为后续数据归一化处理做好准备。
13、进一步地,s300中,对所述凹陷程度图表进行归一化处理,具体方法包括:通过预先样品实验,对不同深度金属线情况进行测量,构建金属线深度-凹陷深度统计数据库,依据s100中所收集的目标路径界面情况,获得目标路径上各按压点理想状态下的凹陷深度,通过实际测量值与统计值的比值完成数据的归一化处理。
14、进一步地,s400中,构建缺陷识别与分类模型,具体方法包括:
15、s401.设定安全位置判断参数d1,d1表示测量允许存在的误差,在该范围内的数值认为是正常的凹陷程度;使用数据库内最大值与最小值的差值作为安全位置判断参数d1;
16、s402.判断安全点;使用数据库内中位数作为测量数据的基准值gmid,深度数据在中位数上下d1/2的点均认为是安全点;
17、s403.区分缺陷点;rdl层内缺陷反应在数据图表中参数具体包括:凹陷深度、凹陷宽度以及凹陷变化速率;其中凹陷深度与凹陷宽度反应出缺陷的大小,而凹陷变化速率体现为缺陷是否存在突变;所述三类参数使用具体数据表示为:凹陷深度与基准值g0的差值大小,凹陷深度与基准值gmid差值连续超过d1/2的点的数量,凹陷点的最大斜率。
18、进一步地,对于凹陷深度与基准值gmid的差值大小,使用获得,当时,该点被定义为安全点;当时,该点被定义为缺陷待定点,若该点位后续两个按压点内差值下降至,则认为该点为误差点,反之则认为存在缺陷;当时,该点被定义为缺陷点,且缺陷程度由的大小而定,其大小程度根据实际需求而定,预设缺陷判断参数di(i=2,3,……),通过计算在某范围内来判断该点的缺陷程度。
19、进一步地,对于凹陷宽度,其获取方式为,在差值计算过程中,当某点的计算差值大于,将其记为缺陷临时起始点;若该点后的按压点仍满足,则确定该处存在缺陷,继续计算差值直至,该点为缺陷结束点,并且重新在缺陷临时起始点向前计算直至,该点为缺陷起始点,计算缺陷起始点与缺陷结束点之前的按压点数量,即得到凹陷宽度;若该点后的按压点凹陷深度差值降至内,则将该点记录为可疑点,在s500中将会重新进行验证。
20、进一步地,对于凹陷点的最大斜率,在缺陷范围确定后,通过峰值拟合的函数,计算对应缺陷峰内所有点的斜率并对比即得到该参数值,该值表示对应缺陷的缺陷程度最大变化速率,从而描述缺陷的变化情况。
21、进一步地,s500中,基于所述缺陷识别与分类模型,进行缺陷检测并对设置参数进行反馈调节;具体方法包括:对可疑点以及前后共三个按压点所占区域进行重新测量,相邻两个点中增加两个测量点位,测量过后的数据重新输入模型进行判断,若除该点外其余点的仍小于,则认为该点为误差点,若存在其余的点大于,则认为此处存在缺陷,缺陷情况通过模型进行判断。
22、本实施例实施例提供的上述技术方案的有益本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,S100中,首先需获取目标路径响应数据,所述响应数据至少包括:待测区域的金属布线设计图,所述设计图数据用于规划按压路径;待测路径垂直方向材料分布截面图,所述截面图数据用于后续归一化数据处理工作提供变量参数,还用于最终的缺陷标定。
3.如权利要求1所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,S100中,采用微米级探针对RDL层表面进行按压,所有压头选用相同规格,使用载荷控制加载模式,保证每次按压使用相同载荷以控制变量,并确保加载保载时间、加载卸载速率相同;按压过后,使用装载的高精度光学测量仪对卸载后凹坑深度进行测量,并记录对应编号与测量凹陷数据。
4.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,S200中,通过S100中记录的对应编号与测量凹陷数据,构建编号-凹陷深度散点图并将散点图相连获得折线图;同时还会对
5.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,S300中,对所述凹陷程度图表进行归一化处理,具体方法包括:通过预先样品实验,对不同深度金属线情况进行测量,构建金属线深度-凹陷深度统计数据库,依据S100中所收集的目标路径界面情况,获得目标路径上各按压点理想状态下的凹陷深度,通过实际测量值与统计值的比值完成数据的归一化处理。
6.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,S400中,构建缺陷识别与分类模型,具体方法包括:
7.如权利要求6所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,对于凹陷深度与基准值Gmid的差值大小,使用获得,当时,该点被定义为安全点;当时,该点被定义为缺陷待定点,若该点位后续两个按压点内差值下降至,则认为该点为误差点,反之则认为存在缺陷;当时,该点被定义为缺陷点,且缺陷程度由的大小而定,其大小程度根据实际需求而定,预设缺陷判断参数Di(i=2,3,……),通过计算在某范围内来判断该点的缺陷程度。
8.如权利要求6所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,对于凹陷宽度,其获取方式为,在差值计算过程中,当某点的计算差值大于,将其记为缺陷临时起始点;若该点后的按压点仍满足,则确定该处存在缺陷,继续计算差值直至,该点为缺陷结束点,并且重新在缺陷临时起始点向前计算直至,该点为缺陷起始点,计算缺陷起始点与缺陷结束点之前的按压点数量,即得到凹陷宽度;若该点后的按压点凹陷深度差值降至内,则将该点记录为可疑点,在S500中将会重新进行验证。
9.如权利要求6所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,对于凹陷点的最大斜率,在缺陷范围确定后,通过峰值拟合的函数,计算对应缺陷峰内所有点的斜率并对比即得到该参数值,该值表示对应缺陷的缺陷程度最大变化速率,从而描述缺陷的变化情况。
10.如权利要求8所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级RDL再布线层缺陷检测方法,其特征在于,基于所述缺陷识别与分类模型,进行缺陷检测并对设置参数进行反馈调节;具体方法包括:对可疑点以及前后共三个按压点所占区域进行重新测量,相邻两个点中增加两个测量点位,测量过后的数据重新输入模型进行判断,若除该点外其余点的仍小于,则认为该点为误差点,若存在其余的点大于,则认为此处存在缺陷,缺陷情况通过模型进行判断。
...【技术特征摘要】
1.一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,s100中,首先需获取目标路径响应数据,所述响应数据至少包括:待测区域的金属布线设计图,所述设计图数据用于规划按压路径;待测路径垂直方向材料分布截面图,所述截面图数据用于后续归一化数据处理工作提供变量参数,还用于最终的缺陷标定。
3.如权利要求1所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,s100中,采用微米级探针对rdl层表面进行按压,所有压头选用相同规格,使用载荷控制加载模式,保证每次按压使用相同载荷以控制变量,并确保加载保载时间、加载卸载速率相同;按压过后,使用装载的高精度光学测量仪对卸载后凹坑深度进行测量,并记录对应编号与测量凹陷数据。
4.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,s200中,通过s100中记录的对应编号与测量凹陷数据,构建编号-凹陷深度散点图并将散点图相连获得折线图;同时还会对s100中所述待测路径的垂直数据进行收集,并输出标记点对应数据,为后续数据归一化处理做好准备。
5.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,s300中,对所述凹陷程度图表进行归一化处理,具体方法包括:通过预先样品实验,对不同深度金属线情况进行测量,构建金属线深度-凹陷深度统计数据库,依据s100中所收集的目标路径界面情况,获得目标路径上各按压点理想状态下的凹陷深度,通过实际测量值与统计值的比值完成数据的归一化处理。
6.如权利要求3所述的一种基于平面压痕的晶圆封装级rdl再布线层缺陷检测方法,其特征在于,s400中,构建缺陷识别与分类模型,具体方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:王诗兆,习杨,田志强,李丽丹,张适,
申请(专利权)人:武创芯研科技武汉有限公司,
类型:发明
国别省市:
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