【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体芯片的，具体涉及一种高效高质的芯片开盖方法。
技术介绍
1、随着电子电器产品的智能化程度日益提升，芯片技术在产业结构中起到不可或缺的作用，电子电器产品制造业对芯片的需求量巨大，且对功能性的要求也越来越高。
2、然而，目前芯片假冒伪劣、芯片翻新使用的情况层出不穷。由于芯片内部的核心元器件晶圆上的信息无法伪造，所以要确定芯片的真伪以及是否翻新，就需要将封装好的芯片进行解封(俗称开盖)，取出无损的晶圆，通过观察晶圆上刻印的商标分辨真伪，观察晶圆上是否有烧焦点判断是否为翻新的芯片。因此，如果需要完成上述精密的分析工作，准确获得晶圆上的信息，就需要高质量的开盖效果才可以满足。
3、与此同时，全球智能产品产生的电子废弃物已达到数千万吨，这其中很大一部分为废旧芯片。其中，芯片外层的封装树脂可以通过灼烧、处理尾气等方式实现无污染的能量回收，而晶圆是非常稳定的硅基材料，耐高温，不易降解，如果没有进行专门的回收，将长期存在于土壤、水质中，对生态环境造成影响。所以，若能高质量的开盖效果获得无损的晶圆，对废旧芯片进行回收利用和环保处理具有极其重要意义。
4、当前行业使用的开封方法主要有物理开盖和化学开盖两种。
5、(1)物理开盖一般通过激光或加热开盖；激光开盖是通过精确控制激光对晶圆外包覆的树脂进行切割，从而露出晶圆表面；加热开盖是通过使用热风枪或者其他加热装置在450～480℃对芯片进行烘烤，使靠近晶圆的树脂灰化，从而剥离出晶圆，例如专利cn217076978u公开的一种芯片加热开盖
6、然而，物理开盖虽然开盖速度较快，但是无论是激光开盖还是加热开盖，晶圆表面残留有树脂都难以被完全去除，无法清晰观察到晶圆表面的商标及标识(如图1所示)，影响表面观察的结果；并且，晶圆材质大多为硅基，使用加热开盖法需要严格控制加热时间和温度，这是因为晶圆在长时间高温烘烤后容易脆裂，无法保证完整性，结构损坏明显，对晶圆结构解析技术研究作用也有限，再利用困难，造成资源浪费且不环保。
7、(2)化学开盖是指酸腐蚀，常见的操作过程是：将芯片正面向上置于加热板上，然后用吸管吸取少量的发烟硝酸(浓度>98％)滴在产品表面，这时树脂表面起化学反应且冒出气泡，待树脂表面的反应稍止再滴，这样连滴5～10滴后放入丙酮中清洗，取出再滴酸，如此反复，直到露出晶圆；此外，市场上已经有专门的化学开盖设备。使用该设备进行化学开盖，每次仅能进行一个芯片的开盖，且一般用时超过1小时。
8、然而，化学开盖机开盖效果虽然好，开盖后的芯片表面清晰，但缺点在于无论是采用人工还是开盖设备也无法做到多个芯片同时开盖，不能批量化操作，而且开盖耗时长，效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高效高质的芯片开盖方法，该方法能批量快速进行芯片的开盖，并且稳定性好、成功率高、开盖质量高。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
3、一种高效高质的芯片开盖方法，包括以下步骤：
4、(1)对芯片进行分类：测量芯片的厚度，对总厚度≤3mm的芯片直接进行步骤(3)的处理，对总厚度＞3mm的芯片则进行步骤(2)的处理；
5、(2)使用热风枪对总厚度＞3mm的芯片进行加热，至上下两层树脂分离即可，然后用水口钳撬开上层树脂，保留装有晶圆的半边进行步骤(3)的处理；
6、(3)将芯片单独放入玻璃瓶中，然后加入酸液，浸没芯片，再将玻璃瓶放到已经预热好的石墨加热炉中，进行加热反应；取出玻璃瓶，自然冷却至室温，进行过滤并取出晶圆，用去离子水进行冲洗后，即可获得完整干净的晶圆。
7、本专利技术所采用的酸液为65％的浓硝酸。经专利技术人使用多种酸液进行实验论证，芯片在同样温度下的10ml浓硫酸时，1小时后芯片表面会部分被腐蚀，如果是加入同温度的10ml浓盐酸溶液，1小时后芯片几乎没有发生明显腐蚀。，只有加入浓硝酸后才会出现剧烈的反应。如果使用98％的发烟硝酸，虽然反应速率很快，但是由于硝酸浓度过高，挥发性强，反应过于剧烈容易造成危险。
8、在步骤(3)中，加热反应的时间≤30min。
9、优选地，在步骤(2)中，采用热风枪在400～500℃对芯片进行加热，具体加热时间不超过1min，使芯片的外层树脂分离即可。
10、优选地，在步骤(3)中加入酸液的量为5～12ml；经过专利技术人试验论证，对于酸液用量少于5ml对树脂腐蚀反应不完全，而用量大于12ml则会浪费酸液，增加成本。
11、优选地，在步骤(3)中石墨加热炉预热并恒温在90～120℃；本专利技术利用加热到90～120℃的硝酸液进行腐蚀，可以在对树脂腐蚀速度和对晶圆的破坏之前起到平衡，既实现快速开盖，又保证开盖效果。
12、优选地，在步骤(3)中用去离子水冲洗后用丙酮进行超声清洗晶圆，以利于清晰地观察拍照。
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
14、本专利技术方法能达到高效、高质量的开盖的效果，实现晶圆的完整回收，并在显微镜下可以清晰观察到晶圆上的结构；具体地：
15、①提升开盖效果：考虑到晶圆为硅晶片，晶圆上的集成电路是蚀刻而成，硅的化学性质耐酸不耐碱，所以强酸条件下不会破坏晶圆表面结构和集成电路，但芯片外层的树脂可被浓硝酸腐蚀，故可以选用65％的浓硝酸进行化学开盖；并且本专利技术经过试验论证，加热到特定温度的硝酸液可以在对树脂腐蚀速度和对晶圆的破坏起到平衡，开盖稳定性好、成功率高、开盖质量高。
16、本专利技术获得晶圆表面的微电路、商标及焊点等能够被清晰的观察到，从而能够实现芯片真伪鉴定、结构检查等精密的分析工作，为电子芯片行业的真伪鉴定、科研开发提供基础；
17、②提升开盖效率：首先，本专利技术吸取物理开盖速度快的优点，将加热开盖与酸液浸泡结合；其次，专利技术人经过反复试验确定以3mm厚度为分界线将芯片分类进行处理，实现不同尺寸的芯片在30min以内就能快速开盖。
18、③提升开盖产能：采用酸液浸泡的方式进行开盖，只要加热的设备允许，可以一次性放置多个样品进行开盖，实现批量开盖。
19、本专利技术方法实现芯片的环保回收，减少芯片难降解部分对环境的污染，开盖过程中产生的废料均可以进行统一回收，不产生额外的环境污染。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高效高质的芯片开盖方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的芯片开盖方法，其特征是，酸液为65％的浓硝酸。
3.根据权利要求2所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中，加热反应的时间≤30min。
4.根据权利要求3所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中加入酸液的量为5～12ml。
5.根据权利要求4所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中石墨加热炉预热并恒温在90～120℃。
6.根据权利要求5所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(2)中，采用热风枪在400～500℃对芯片进行加热。
7.根据权利要求6所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中用去离子水冲洗后用丙酮进行超声清洗晶圆。
【技术特征摘要】
1.一种高效高质的芯片开盖方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的芯片开盖方法，其特征是，酸液为65％的浓硝酸。
3.根据权利要求2所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中，加热反应的时间≤30min。
4.根据权利要求3所述的芯片开盖方法，其特征是，在步骤(3)中加入酸液的量为5～12ml。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐雯妍，霍健煌，郭敏，张红珍，彭鑫，王维思，
申请(专利权)人：威凯检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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