[發明專利]一種改善的半導體器件的背部開封方法

有效

• 申請號: 201910807607.3
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110618004B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 龔瑜
• 申請（專利權）人: 深圳賽意法微電子有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/44;G01R31/265
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 楊艷

本發明公開了一種改善的半導體器件的背部開封方法，包括以下步驟：激光開封步驟：使用激光對半導體器件背面進行處理以去除半導體器件背部的模封體，直至封裝于半導體器件內部的框架裸露出來；酸反應步驟：采用濃度為第一預設數值的硝酸去除銅框架；第一研磨步驟：采用粒度號為第二預設數值的砂紙進行研磨以使得芯片中的硅襯底減薄至預設高度。本發明的改善的半導體器件的背部開封方法針對于半導體器件中不同材質的不同層依次采用激光、酸反應以及研磨的方法來進行分層處理，不僅提高整個半導體器件背部開封的處理速度；且增大了芯片與銅框架之間相距較近的半導體器件的背部觀測范圍，進一步提升了芯片的觀測效果。

技術領域

本發明涉及半導體器件的失效分析技術領域，尤其涉及一種改善的半導體器件的背部開封方法。

背景技術

目前，芯片背部開封效果的好壞對芯片內集成電路的失效分析起著重要作用。現有的通過自動研磨法進行背部開封方法具體方式如下：

自動研磨法使用自動研磨機對半導體器件的局部進行開窗工作。通過自動研磨機，從半導體器件背面進行逐層研磨，在背面研磨過程中，其依次研磨模封體、背部銅片、錫膏、硅基材等來進行開窗操作；由于在整個研磨過程中，研磨的對象以及研磨深度不同，故而其選用的刀頭以及研磨液也并不相同；在整個研磨過程中需要不斷的替換，在這整個過程中會產生兩個方面的問題：第一、由于需要采用不同刀頭和研磨液來進行研磨，更換刀頭等需要時間，故而會使得整個研磨過程的時間增加；第二、由于在整個研磨過程中，不同研磨液之間化學組分的不同，不同研磨液之間有可能會存在反應，進而產生臟污并附著在開窗窗口的表面且不易清洗，最終影響觀測效果。

除了上述原因外，采用自動研磨法還會產生一個問題是：會影響通過背部進行觀測的范圍。如圖3所示，對于芯片5a與框架5b之間相距較遠的半導體器件，由于芯片5a與與框架5b相距較遠，因此，研磨針在進行研磨時可以擴大研磨范圍而不會影響到框架5b，這樣能夠使得芯片的背部完整呈現；但是對于芯片5c與框架5d之間相距較近的半導體器件，如圖2所示，這里的較近指的是芯片5c的邊緣距離框架的距離小于1mm；這個距離可以是橫向方向也即是X軸方向的距離，也可以指的是的縱向方向也即是Y軸方向的距離；因為當芯片5c與框架5d距離較近時，研磨針在研磨過程中會損傷框架5d，由于框架5d上的管腳與芯片5c之間有引線連接，如果框架5d被破壞后，引線也會受影響，從而影響檢測結果，所以為了不影響檢測結果，開窗口大小就會受限，導致芯片邊緣無法顯示。同時，由于開窗口小，內部臟污很難清洗，且研磨過程使用的液體很多，容易造成顆粒聚集，造成芯片背部有小顆粒狀孔洞，研磨針印跡比較明顯，不利于后期進行深亞微米級別檢查。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種改善的半導體器件的背部開封方法，其能解決開窗小造成的內部臟污難以清洗的技術問題，并使得芯片活化區域清晰可見，可用于晶粒內部襯底元器件的檢查。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

一種改善的半導體器件的背部開封方法，包括以下步驟：

激光開封步驟：使用激光對半導體器件背面進行處理以去除半導體器件背部的模封體，直至封裝于半導體器件片內部的引線框架裸露出來；

酸反應步驟：采用濃度為第一預設數值的硝酸去除引線框架；

第一研磨步驟：采用粒度號為第二預設數值的砂紙對芯片進行研磨以使得芯片中的硅襯底減薄至預設高度；

第一清洗步驟：采用清水或者酒精對經過減薄的芯片背面進行清洗。

進一步地，所述第一清洗步驟具體為：將經過減薄的芯片放置于精密研磨機處，采用清水并配合拋光絨布對經過減薄的芯片背面進行清洗；設置所述精密研磨機底盤轉速在30～50r/min之間，設置精密研磨機的清洗時間為10s～3分鐘之間任意一數值。