【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法。
技术介绍
1、半导体行业飞速发展带来芯片的集成度越高、供电越复杂，由于过电应力导致的集成电路失效频发，发生失效后分析人员急需根据损伤点位置及形貌特征进行过电风险排查，对于内部结构特殊且集成度较高的qfp(quad flat package的缩写，是“小型方块平面封装”的意思)器件一旦发生过电失效，且漏电电流较小时会给损伤点的查找带来更大困难。
2、常规集成电路损伤点查找会先对芯片正面开封，由于金属绑定线较难完整保留，常将微探针扎在晶圆表面pad上进行漏电定位，扎针位置容易造成晶圆表面损伤干扰漏电定位，而且由于晶圆金属层过多和表层大面积的铝焊盘，晶圆内部缺陷导致漏电定位信号容易被遮挡，导致定位不准确。另外，为了查找损伤点，常规集成电路会通过逐层研磨去层的方法逐层检查缺陷点，去层到晶圆器件层上方时利用氢氟酸和介质层的二氧化硅反应使器件层暴露出来再继续微观观察，该方法耗时长、容易出现边缘效应导致的损伤点破坏、晶圆过小磨飞等问题，尤其芯片层数较多时很难保证每层的平整度，不利于损伤点查找和观察，无法满足分析人员快速定位，快速改善的需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述定位不准确、耗时长的缺陷，提供一种快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种快速查找qfp封装芯片微安级过电应力
3、步骤1：将所述芯片背面进行研磨，去除所述金属框架，露出所述绑定线和衬底层后进行漏电定位锁定漏电区域；
4、步骤2：将步骤1中研磨之后的样品开封去除塑封材料层和绑定线，取出所述晶圆；
5、步骤3：将步骤2中取出的样品进行机械研磨，使所述晶圆拐角和边缘出现层差；
6、步骤4：将步骤3中的研磨出层差的样品通过化学腐蚀方式去除所述集成电路器件层正面上方的所有结构；
7、步骤5：将步骤4中腐蚀完成之后的样品对照锁定的漏电区域，对所述集成电路器件层进行微观形貌检查，查找损伤点。
8、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤1中进行漏电定位时，扎针位置为晶圆外周的失效样异常引脚的绑定线上。
9、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤2具体包括：将所述芯片放入加热的发烟硝酸容器内浸泡腐蚀，待塑封材料层和绑定线被腐蚀脱落后取出晶圆。
10、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤3具体包括：将取出的所述晶圆清洗，从所述晶圆背部方向粘贴在手指套上后进行机械研磨，使所述晶圆拐角和边缘出现层差。
11、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述手指套的指尖上粘贴有双面胶胶纸，所述胶纸的厚度大于0.2mm以使晶圆嵌入其中不脱落。
12、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤3中进行机械研磨时佩戴手指套，将开封好的晶圆背面粘贴在胶纸上按压并晃动使晶圆陷入胶纸中，然后利用抛光盘对样品四周进行机械研磨，利用机械研磨的边缘效应，使保护层、金属层、介质层、集成电路器件层在晶圆拐角和边缘位置出现层差并暴露出衬底层。
13、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，晶圆四个拐角暴露出衬底层的尺寸至少大于10um。
14、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤4具体包括：将步骤3中研磨好的样品置入装有氢氟酸的容器内浸泡，直至所述集成电路器件层以上的介质层、金属层、保护层从所述集成电路器件层上剥离。
15、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤4中浸泡时间控制在5～10分钟。
16、进一步地，在本专利技术所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法中，所述步骤5具体包括：取出剥离后的晶圆做表面清洁后，将晶圆置于显微镜下观察，对照锁定的漏电区域，在栅氧层边沿或pn结边缘观察所述集成电路器件层的表面，查找过电应力损伤点。
17、本专利技术的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，具有以下有益效果：本专利技术将芯片背面进行研磨，露出所述绑定线和衬底层后进行漏电定位锁定漏电区域，解决了业内qfp封装芯片正面扎针可能损害晶圆的缺陷，同时也解决了金属层遮挡导致的漏电定位困难问题；提出根据微安级过电应力损伤特点(损伤在器件层)直接去层到底部器件层，在去层过程中将机械研磨和化学腐蚀结合，研磨出现层差后进行化学腐蚀，可以加速化学腐蚀的速度，使器件层以上的金属层和介质层快速脱落，提升了查找器件晶圆微安级过电应力损伤点的效率，解决了逐层去层难度大、耗时长以及成功率不高的难点，加快qfp器件损伤点的查找；
18、进一步优选地，通过指套研磨避免了手指研磨过程对操作人员的损伤，保证了研磨质量，解决小尺寸晶圆研磨跑飞等问题。
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1.一种快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，所述芯片包括金属框架(7)、设置在所述金属框架(7)正面的晶圆、包裹所述金属框架(7)和所述晶圆的塑封材料层(8)、连接晶圆正面的绑定线(6)，所述晶圆包括从其正面往背面方向依次层叠设置的衬底层(1)、集成电路器件层(2)、相互间隔的多层介质层(3)和多层金属层(4)、保护层(5)，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤1中进行漏电定位时，扎针位置为晶圆外周的失效样异常引脚的绑定线(6)上。
3.根据权利要求1所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：将所述芯片放入加热的发烟硝酸容器内浸泡腐蚀，待塑封材料层(8)和绑定线(6)被腐蚀脱落后取出晶圆。
4.根据权利要求1所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：将取出的所述晶圆清洗，从所述晶圆背部方向粘贴在手指套(12)上后进行机械研磨，使所述晶圆拐角和边缘出现层差。
5.根据权利要求4所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述手指套(12)的指尖上粘贴有双面胶胶纸(11)，所述胶纸(11)的厚度大于0.2mm以使晶圆嵌入其中不脱落。
6.根据权利要求5所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤3中进行机械研磨时佩戴手指套(12)，将开封好的晶圆背面粘贴在胶纸(11)上按压并晃动使晶圆陷入胶纸(11)中，然后利用抛光盘对样品四周进行机械研磨，利用机械研磨的边缘效应，使保护层(5)、金属层(4)、介质层(3)、集成电路器件层(2)在晶圆拐角和边缘位置出现层差并暴露出衬底层(1)。
7.根据权利要求6所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，晶圆四个拐角暴露出衬底层(1)的尺寸至少大于10um。
8.根据权利要求1所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：将步骤3中研磨好的样品置入装有氢氟酸的容器内浸泡，直至所述集成电路器件层(2)以上的介质层(3)、金属层(4)、保护层(5)从所述集成电路器件层(2)上剥离。
9.根据权利要求8所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤4中浸泡时间控制在5～10分钟。
10.根据权利要求1所述的快速查找QFP封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：取出剥离后的晶圆做表面清洁后，将晶圆置于显微镜下观察，对照锁定的漏电区域，在栅氧层边沿或PN结边缘观察所述集成电路器件层(2)的表面，查找过电应力损伤点。
...【技术特征摘要】
1.一种快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，所述芯片包括金属框架(7)、设置在所述金属框架(7)正面的晶圆、包裹所述金属框架(7)和所述晶圆的塑封材料层(8)、连接晶圆正面的绑定线(6)，所述晶圆包括从其正面往背面方向依次层叠设置的衬底层(1)、集成电路器件层(2)、相互间隔的多层介质层(3)和多层金属层(4)、保护层(5)，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤1中进行漏电定位时，扎针位置为晶圆外周的失效样异常引脚的绑定线(6)上。
3.根据权利要求1所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：将所述芯片放入加热的发烟硝酸容器内浸泡腐蚀，待塑封材料层(8)和绑定线(6)被腐蚀脱落后取出晶圆。
4.根据权利要求1所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：将取出的所述晶圆清洗，从所述晶圆背部方向粘贴在手指套(12)上后进行机械研磨，使所述晶圆拐角和边缘出现层差。
5.根据权利要求4所述的快速查找qfp封装芯片微安级过电应力损伤点的方法，其特征在于，所述手指套(12)的指尖上粘贴有双面胶胶纸(11)，所述胶纸(11)的厚度大于0.2mm以使晶圆嵌入其中不脱落。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹秀娟，梅聪，黄小荣，曹柏海，郑佳华，刘路，
申请(专利权)人：深圳长城开发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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