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芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:42236289 阅读:5 留言:0更新日期:2024-08-02 13:50
本发明专利技术公开了芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法及装置,方法包括取出裸芯片作为目标芯片,裁剪获得正方形的载片,载片上贴导电基层,导电基层上贴垫高层,将目标芯片的一边搭在导电基层上,另一边搭接在垫高层上,将研磨垫片对齐固定在载片的四个角,进行芯片结合体的抛光研磨去层,将具备表面导电性的研磨好的目标芯片进行电镜观察。装置包括由载片、导电基层、垫高层、填充层、研磨垫片、目标芯片集合而成的芯片结合体。本方案无需针对样品进行特殊的定制,规避了芯片过小过薄从电镜载具的胶带上撕下人为造成破碎的风险,大大节省了成本和人力,提高了芯片研磨去层失效分析的成功率、效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生活电器,具体涉及一种芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法及装置


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、芯片去层是在半导体实验室中芯片失效分析、电路分析和材料分析中一种非常常见的分析手法,在分析实验室中芯片的去层中通常用到的方法可以归结为手工研磨抛光法、化学法、离子刻蚀法、反应离子刻蚀法几大类,同手工抛光去层比较,其他几种或借助仪器或借助化学的方法进行去层,或无法做到精准控制,或只能去除特定的材料,无法对整体进行均匀的去层,故此手工研磨这种“落后”的方法得以在先进的半导体分析方案种得以保留,手工抛光去层法更利于观察完成的芯片电路完整的结构,可以做到一边研磨一边观察结构,因此,在集成电路的发展过程中无论是已经量产的最先进的3nm处理器芯片又或者相对不先进的半导体功率器件工艺,无论制程怎样的先进,在实验室对芯片就行解析时用到的往往都是“落后”的手工方法去进行研磨分析,又因为该分析方法又是对芯片具有破坏性的,在实验过程中难免会出现分析失败没有达到想要效果的情况,因而从事半导体集成电路分析的人员往往需要大量长年累月的经验累积。

3、以cis芯片(图像传感器芯片)为例,在cis芯片(图像传感器芯片)去封装之后,露出芯片本体(晶圆切割之后)在研磨机上进行去层研磨的时候往往会因为样品的本体过小(图像传感器芯片通常为小于5毫米*5毫米的正方形结构),图像传感器芯片本身层数并不多(一般只有三到四层金属层),在研磨过程中经常会由于过小的体积在单根手指点按的时候无法控制住力度,导致正方形的芯片的不同位置研磨呈现出不均匀的态势,又或者因为芯片太薄在按压的过程种破碎,在做失效分析的过程中,有时研发人员会需要逐层进行分析观察,观察清楚电路金属层的每个细节才能进行下一步研发,如果要同时观察清楚芯片逻辑分区的分层情况则需要进行多次反复研磨,而在传统的手工研磨过程中如果经验不足,很容易导致研磨的不均匀或者芯片破碎,从而导致研磨的失败,在研磨失败之后(或者研磨不均匀)往往需要反复重新研磨,又因为如果为裸芯片,芯片体积过小且为一个薄片,在进入电镜的过程中需要反复在电镜的载具上进行撕下又粘上(扫面电子显微镜观察平面的载具与芯片样品为了确保样品导电性需要用双面碳胶带进行粘贴,为了确保导电性良好不会出现电荷累计的情况还需要粘贴的十分牢固)(电子显微镜无法观察不导电的材料),由于粘贴牢固芯片又为薄片十分脆弱反复撕下又会有破碎的风险,且大多数失效的样品芯片可能为单一样品,失败之后就无法再次进行研磨,故此作为研磨去层的技术人员,往往对自身技术要求比较高,且需要大量时间反复进行研磨操作(反复研磨、电镜/显微镜观察)才能确保芯片的去层完整且漂亮。

4、有鉴于此,针对手工研磨芯片时受力不均匀、芯片太小不利于手工研磨以及对技术人员要求比较高等情况,如何创新研发出新的芯片研磨平面均匀去层的方案,便成为本专利技术所要研究解决的课题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法及装置。

2、为达到上述目的,本专利技术的第一方面提出了一种芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,所述方法包括:

3、将完整的芯片进行去封装的操作,取出裸芯片作为目标芯片;

4、裁剪获得正方形的载片,并在载片上沿纵边、横边贴上导电胶带形成平整的导电基层;在导电基层的中间设置可导电的垫高层;

5、将目标芯片的一边搭在导电基层上,另一边搭接在垫高层上,使目标芯片相对导电基层呈现一头高一头底的趋势,并在垫高层、导电基层、目标芯片之间所形成的空隙使用填充层填充满;

6、取四个厚度略高于的研磨垫片,将研磨垫片对齐固定在载片的四个角,以此形成载片、导电基层、垫高层、填充层、研磨垫片、目标芯片集合而成的芯片结合体;

7、进行芯片结合体的抛光研磨去层,一边抛光研磨一边去层直至目标芯片的一角已经达到目标层,目标层为在目标芯片上形成倾斜的斜向样品研磨层,该斜向样品研磨层上具有目标芯片厚度斜向上的不同的分层;

8、将具备表面导电性的研磨好的目标芯片进行电镜观察,观察斜向样品研磨层,拍摄样品失效点或者电路结构完成分析,如果没有达到想要的样品失效点或者电路结构可以将芯片结合体从电镜中拿出来重复研磨的步骤,直到完成斜向样品研磨层的分析。

9、本专利技术的第二方面提出了一种装置,用于本专利技术第一方面所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法的实施,所述装置包括由载片、导电基层、垫高层、填充层、研磨垫片、目标芯片集合而成的芯片结合体,所述载片采用载玻片或晶圆;所述研磨垫片采用废弃芯片或者晶圆碎片,所述填充层采用热熔胶或导电胶带,所述导电基层由贴在载片上的导电胶带而形成,在导电基层的中间设置可导电的垫高层,将目标芯片的一边搭在导电基层上,另一边搭接在垫高层上,研磨垫片对齐固定在载片的四个角;所述芯片结合体中的垫高层、填充层被配置成可选择性地取下,然后将目标芯片直接贴合在导电基层上,以此形成由载片、导电基层、研磨垫片、目标芯片构成的第二芯片结合体。

10、本专利技术的有关内容解释如下:

11、1.本专利技术的上述技术方案中,针对手工研磨芯片时受力不均匀、芯片太小不利于手工研磨以及对技术人员要求比较高等情况,创新研发出了新的芯片研磨平面均匀去层的方案,该方法考虑到了手工研磨芯片时受力不均匀、目标芯片太小不利于手工研磨的情况,将芯片的一边垫高,可以在研磨的时候使得芯片研磨呈现不同位置研磨到目标层的层数,这样在后续观察的过程种就可以看到目标芯片的不同层数的形貌,在显微镜下观察可以更加直观的看到研磨时不同层数的厚度进而更加精确计算得到平面研磨到每一层所要花费的时间,进而不需要用同种芯片进行反复的研磨,大大的缩短了时间,也解决了芯片只有一个,无法做到研磨过量之后,又想看到表层的结构进而导致失败的问题,这样的好处是即使在一个平面上也可以进行后续研磨;本专利技术又考虑到了芯片粘贴在载玻片上时的导电性不好做了相应的处理,在整个过程中所用到的材料都是实验室实验所用的耗材,本着就地取材的原则获得所需要就行制作的方法,无需针对样品进行特殊的定制,仅仅需要对载片进行不同程度的裁切即可获得针对不同大小的研磨贴片载具,且在之后的电镜上机观察时无需将芯片从载片上拿下,可直接粘贴在电镜的载具上进机台进行观察,即使需要重新研磨也会有载片支撑不易破碎,规避了芯片过小过薄从电镜载具的胶带上撕下人为造成破碎的风险,大大节省了成本和人力,提高了芯片研磨去层失效分析的成功率。

12、2.在上述技术方案中,所述填充层采用热熔胶或导电胶带,采用热熔胶可以让目标芯片被更好地固定到在垫高层、导电基层、目标芯片之间所形成的空隙中,且在需要将目标芯片取下时,对热熔胶进行加热即可,十分方便、快捷,不会损坏目标芯片。

13、3.在上述技术方案中,在使用热熔胶作为填充层填充所述空隙时,将研磨好的芯片结合体放到镀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述填充层采用热熔胶或导电胶带。

3.根据权利要求2所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:在使用热熔胶作为填充层填充所述空隙时,将研磨好的芯片结合体放到镀金机进行镀金处理后,使目标芯片具备表面导电性。

4.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:在观察斜向样品研磨层的过程中,记录斜向样品研磨层中不同层数之间的厚度,然后在完成斜向样品研磨层的分析后,将目标芯片从芯片结合体中取下,将垫高层、填充层撕下,再将目标芯片重新贴合到导电基层中间,以得到新的由载片、导电基层、研磨垫片、目标芯片构成的第二芯片结合体,将第二芯片结合体部分参照斜向样品研磨层继续进行平面研磨去层,并计算平面研磨到每一层所要花费的时间,以此作为同类芯片在做平面研磨时对不同层数厚度的所花费时间的精确计算。

5.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述载片采用载玻片或晶圆;所述研磨垫片采用废弃芯片或者晶圆碎片。

6.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述导电胶带为铜胶带、银胶带、碳胶带中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述载片具有纵边和横边;将两条宽度小于载具边长一半、长度大于载具边长的导电胶带沿纵边中心对称贴合在载具的表面上,该第一层的两条导电胶带之间具有间隙;再将两条宽度小于载具边长一半、长度大于载具边长的导电胶带沿横边中心对称贴合在第一层的两条导电胶带表面上,该第二层的两条导电胶带之间具有间隙;以此第一层的两条导电胶带和第二层的两条导电胶带形成平整的导电基层。

8.根据权利要求7所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述垫高层为铜胶带、银胶带、碳胶带中的一种或多种,所述垫高层的长边与载片的一边平行,所述垫高层的宽度为所述导电胶带宽度的一半。

9.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述垫高层采用与导电胶带相同的材料。

10.一种装置,用于所述权利要求1至9任一项所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法的实施,其特征在于:所述装置包括由载片、导电基层、垫高层、填充层、研磨垫片、目标芯片集合而成的芯片结合体,所述载片采用载玻片或晶圆;所述研磨垫片采用废弃芯片或者晶圆碎片,所述填充层采用热熔胶或导电胶带,所述导电基层由贴在载片上的导电胶带而形成,在导电基层的中间设置可导电的垫高层,将目标芯片的一边搭在导电基层上,另一边搭接在垫高层上,研磨垫片对齐固定在载片的四个角;所述芯片结合体中的垫高层、填充层被配置成可选择性地取下,然后将目标芯片直接贴合在导电基层上,以此形成由载片、导电基层、研磨垫片、目标芯片构成的第二芯片结合体。

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【技术特征摘要】

1.一种芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述填充层采用热熔胶或导电胶带。

3.根据权利要求2所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:在使用热熔胶作为填充层填充所述空隙时,将研磨好的芯片结合体放到镀金机进行镀金处理后,使目标芯片具备表面导电性。

4.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:在观察斜向样品研磨层的过程中,记录斜向样品研磨层中不同层数之间的厚度,然后在完成斜向样品研磨层的分析后,将目标芯片从芯片结合体中取下,将垫高层、填充层撕下,再将目标芯片重新贴合到导电基层中间,以得到新的由载片、导电基层、研磨垫片、目标芯片构成的第二芯片结合体,将第二芯片结合体部分参照斜向样品研磨层继续进行平面研磨去层,并计算平面研磨到每一层所要花费的时间,以此作为同类芯片在做平面研磨时对不同层数厚度的所花费时间的精确计算。

5.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述载片采用载玻片或晶圆;所述研磨垫片采用废弃芯片或者晶圆碎片。

6.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在于:所述导电胶带为铜胶带、银胶带、碳胶带中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的芯片去封装之后研磨平面均匀去层看不同分层的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑旭
申请(专利权)人:苏州苏试广博环境可靠性实验室有限公司
类型:发明
国别省市:

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