[發(fā)明專利]芯片封裝體的開封方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310597783.1
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104658879B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷原梓;高保林;張菲菲
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本申請?zhí)峁┝艘环N芯片封裝體的開封方法。該芯片封裝體包括塑封料層、引線和芯片，開封方法包括：采用干法刻蝕減薄芯片封裝體上表面的塑封料層，得到預(yù)開封封裝體；對預(yù)開封封裝體進行化學(xué)濕法刻蝕至芯片的上表面裸露。本申請的開封方法一方面避免了采用現(xiàn)有技術(shù)中過多的化學(xué)濕法刻蝕液的強刻蝕性，對芯片和引線造成過度腐蝕；另一方面采用干法刻蝕對芯片封裝體的塑封料層進行各向異性刻蝕，能夠?qū)崿F(xiàn)對塑封料層的精確刻蝕，因此，兩者結(jié)合避免了開封過程中對芯片和引線的損傷，改善了開封的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種芯片封裝體的開封方法。

背景技術(shù)

在完成芯片的主要功能器件制作之后需將芯片封裝形成芯片封裝體。目前常用的封裝料為環(huán)氧模塑料，環(huán)氧模塑料是以環(huán)氧樹脂為基體樹脂，以酚醛樹脂為固化劑，再加上一些填料，如填充劑、阻燃劑、著色劑、偶聯(lián)劑等微量組分，在熱和固化劑的作用下環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基開環(huán)與酚醛樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)固化作用使之成為熱固性塑料。所形成的芯片封裝體一般具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)，封裝體的塑封料層10內(nèi)包覆有芯片30以及引線20。由于在實際工作中芯片封裝體內(nèi)部的引線可能存在短路或斷路的可能，因此就需要對芯片封裝體內(nèi)部的芯片及引線進行測試，分析其失效的原因。

在半導(dǎo)體芯片的失效分析中，需要對已經(jīng)完成封裝的芯片封裝體進行開封，對芯片封裝體的開封可采用機械和化學(xué)的方法，但機械開封因其對電連接的破壞性而受限制。因此，芯片封裝體的開封主要還是采用化學(xué)腐蝕的方法。

目前芯片封裝體的主流開封技術(shù)是化學(xué)濕法開封。化學(xué)濕法開封需要選用對塑封料有高效分解作用的蝕刻劑，如發(fā)煙硝酸和濃硫酸。具體操縱步驟包括：將器件放入發(fā)煙硝酸和濃硫酸中加熱，待塑料腐蝕完后，取出芯片，用異丙醇或無水乙醇清洗，最后再用去離子水清洗干凈。如果還需保持框架的完整，芯片保留在框架上，只需把芯片、鍵合點以及鍵合引線等完全暴露出來。現(xiàn)有專業(yè)的自動塑封開封設(shè)備，可對酸量、腐蝕溫度等進行自動控制，同時實現(xiàn)廢酸的回收。但是，這種方法仍然存在一定的弊端，例如，在申請?zhí)枮?00910056017.8的中國專利中公開了一種芯片封裝塊開封的方法及步驟。其公開的開封裝置具有基臺、滴注裝置和加熱裝置，在開封時利用滴注裝置向芯片封裝體上滴注硝酸、硫酸和去離子水的混合溶液，同時利用加熱裝置對芯片封裝塊和基臺進行加熱，該開封方法減小了腐蝕液對封裝塊內(nèi)部的芯片30和引線20的損傷，但是，對芯片和引線造成的損傷仍然會影響失效原因的判斷，造成失效性分析不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本申請旨在提供一種芯片封裝體的開封方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中開封過程中易對芯片和引線造成的損傷的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種芯片封裝體的開封方法，芯片封裝體包括塑封料層、引線和芯片，該開封方法包括：采用干法刻蝕減薄芯片封裝體上表面的塑封料層，得到預(yù)開封封裝體；對預(yù)開封封裝體進行化學(xué)濕法刻蝕至芯片的上表面裸露。

進一步地，上述減薄芯片封裝體表面的塑封料層包括：對芯片封裝體進行干法刻蝕至塑封料層的頂面距引線的最高點10～30μm。

進一步地，上述干法刻蝕為等離子體刻蝕或反應(yīng)離子刻蝕。

進一步地，上述等離子體刻蝕的刻蝕氣體包括惰性氣體和氧化性氣體，惰性氣體和氧化性氣體的體積比為4～6:1～3。

進一步地，上述等離子體刻蝕的激發(fā)功率為600～1500W、偏置電壓為10～800V，刻蝕氣體的壓力為2～200mT、流量為800～1500sccm。

進一步地，上述惰性氣體為Ar，氧化性氣體為氧氣。

進一步地，上述反應(yīng)離子刻蝕的刻蝕氣體包括CF₄和CHF₃中的一種以及氧氣，且CF₄與氧氣的體積比或CHF₃與氧氣的體積比為2～5:1。