一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法技术

本发明专利技术提供一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法，传统的盲孔孔底品质监控通常采用单区域FIB加工模式，若加工多区域则将样品台从固定角度旋转至0

【技术实现步骤摘要】
一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法。

技术介绍

[0002]随着芯片产业的集成度的提高，对集成电路封装提出了更加严格的要求，为满足发展的需要，在原有封装品种基础上倒装芯片球栅阵列封装即FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)成为目前的最佳选择。而导通孔的可靠性在一定程度上决定FCBGA的可靠性。在封装基板生产的过程中，印制电路板需要承受多个周期的温度冲击，较高的温度冲击对导通孔内层铜与孔化铜形成较大的应力作用，因此FCBGA盲孔孔底品质的监控与分析是必不可少的。
[0003]对于常规的FCBGA的盲孔孔底品质分析，通常先将盲孔进行纵向剖切研磨制作成垂直切片，机械研磨抛光后利用离子抛光机(CP)对盲孔进行切割或抛光，再在扫描电子显微镜下进行高倍形貌观察，但样品在转运过程中测试面会暴露在空气中，不仅会逐渐氧化，也会沾染其它物质或成分，给后续的SEM形貌观察带来困难，并且会增加EDS元素分析中的干扰元素。
[0004]因此，需要提出一种方法，对FCBGA盲孔孔底进行品质分析。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法，用于解决现有技术中盲孔品质分析过程中存在的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法，包括如下步骤：
[0007]S1：选择一些FCBGA盲孔有裂纹的样品，将样品灌胶制作为垂直切片，并经过研磨加工将切片制作在一定尺寸范围内；
[0008]S2：用离子溅射仪对切片表面进行喷金，保证切片具有一定的导电性；
[0009]S3：将制作好的切片放入FIB
‑
SEM双束系统的样品仓内，然后抽真空，真空度达到一定范围后，更新导航相机，并开启电子束和离子束；
[0010]S4：选中待测样品，将样品台工作距离调整到电子束与离子束共心高度，并将图像调整清晰；
[0011]S5：将样品台旋转至固定角度，调整样品台的Z轴高度和离子束偏移量，直至找到离子束与电子束的共焦点；
[0012]S6：选择合适的沉积参数、GIS气体在一个或多个切割区域同时沉积一层或多层保护层；
[0013]S7：选择合适的粗切参数，通过离子束对选定的一个或多个切割区域进行粗切；
[0014]S8：在固定角度的基础上再将样品台旋转1
°‑
20
°
，选择合适的精修参数，通过离子束对选定的一个或多个切割区域进行精修，得到相应的一个或多个加工好的观察区域。
[0015]优选地，还包括如下步骤：
[0016]S9：若加工的任意一个观察区域出现包括盲孔孔底裂缝、针孔在内的缺陷，在样品台保持固定角度的基础上进行EDS数据采集得到测试数据；
[0017]S10：对EDS采集的数据进行分析，从而确认盲孔孔底缺陷处的元素成分。
[0018]优选地，多个切割区域相互邻近且能够在同一视场内观察到。
[0019]优选地，步骤S6中，保护层的材料为钨层或碳层。
[0020]优选地，步骤S3中，抽真空使得真空度≤5
×
10
‑3Pa。
[0021]如上所述，本专利技术提供一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法，传统的盲孔孔底品质监控通常采用单区域FIB加工模式，若加工多区域则将样品台从固定角度旋转至0
°
重复寻找定位点，步骤繁琐，花费时间长；本专利技术采用定位一次，多个区域先依次执行沉积再依次执行切割，在同一工序中对多个区域进行加工，大大缩短了加工时间，提高了效率，且可实现连续监控同一个盲孔不同孔底位置的品质的目的；加工完毕后，发现一个或多个加工区域出现裂缝、针孔等缺陷，即可在样品台保持固定角度的基础上按位置挨个进行元素分析，无需再将样品台旋转至0
°
。同时加工多个区域的范围可以很广，若切片制作高度保持一致，高度差＜100μm，可实现在视野范围内根据加工尺寸大小实行多个加工区域，加工尺寸越小，加工区域个数越多。
附图说明
[0022]图1显示为本专利技术中双束系统的结构示意图。
[0023]图2显示为本专利技术中利用离子束对样品进行切割的示意图。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0025]如在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0026]为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于
……
之间”表示包括两端点值。
[0027]在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0028]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘
制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。
[0029]基于现有技术的缺点，本专利技术使用FIB
‑
SEM双束系统进行同步微纳米加工与观察分析。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy，SEM)是表征纳米材料常用的仪器，聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)是纳米科技中一种新兴的研发工具。前者能对样品表面进行形貌观察与成份分析，但却不能直接获取样品内部信息；后者能对反映样品内部(或表面)的信息，进行形貌、成份、结构信息分析。两者在成像与分析方面相结合可得到FIB
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SEM双束系统，既能利用FIB对纳米材料的指定位置进行直接加工，露出样品的内部结构以便SEM检测，若配置EDS可对加工区域即时检测元素成分。
[0030]利用FIB
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SEM双束系统对FCBGA盲孔进行加工及观察，样品处于同一个样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FCBGA盲孔孔底品质分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：选择一些FCBGA盲孔有裂纹的样品，将样品灌胶制作为垂直切片，并经过研磨加工将切片制作在一定尺寸范围内；S2：用离子溅射仪对切片表面进行喷金，保证切片具有一定的导电性；S3：将制作好的切片放入FIB
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SEM双束系统的样品仓内，然后抽真空，真空度达到一定范围后，更新导航相机，并开启电子束和离子束；S4：选中待测样品，将样品台工作距离调整到电子束与离子束共心高度，并将图像调整清晰；S5：将样品台旋转至固定角度，调整样品台的Z轴高度和离子束偏移量，直至找到离子束与电子束的共焦点；S6：选择合适的沉积参数、GIS气体在一个或多个切割区域同时沉积一层或多层保护层；S7：选择合适的粗切参数，通过离子束对选定的一个或多个切割区域进行粗切；S8：在固定角度的基础上再将样品台旋转1
°‑
20

【专利技术属性】
技术研发人员：樊丽霞，霍发燕，付海涛，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：