[發(fā)明專利]一種去除砷化鎵芯片封裝的方法

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• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114864437A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚躍;陳建;賈麗娟
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聚躍檢測技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 嚴(yán)帥

本發(fā)明公開了一種去除砷化鎵芯片環(huán)氧樹脂封裝的方法。該方法采用濃硫酸與乙酸的混合液而非發(fā)煙硝酸去除硅芯片環(huán)氧樹脂封裝、對砷化鎵芯片的環(huán)氧樹脂封裝進(jìn)行腐蝕。由于硝酸會跟砷化鎵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而濃硫酸和乙酸均不與砷化鎵襯底發(fā)生反應(yīng)，采用本發(fā)明提供的方法能夠完整地保留砷化鎵芯片的襯底及電路功能。此外、還通過控制濃硫酸的濃度以及所述混合液的溫度來控制環(huán)氧樹脂的腐蝕速度，以避免濃硫酸腐蝕環(huán)氧樹脂的速度過慢造成砷化鎵芯片的氧化層(二氧化硅)會出現(xiàn)裂紋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片失效分析處理領(lǐng)域中的芯片封裝去除環(huán)節(jié)，具體涉及一種去 除砷化鎵環(huán)氧樹脂封裝的方法。

背景技術(shù)

砷化鎵(GaAs)是由鎵、砷兩種元素合成的化合物，也是重要的IIIA族、VA 族化合物半導(dǎo)體材料。砷化鎵通常用來制作微波集成電路、紅外線發(fā)光二極管、 半導(dǎo)體激光器和太陽電池等元件。砷化鎵的某些電子性質(zhì)優(yōu)于硅，例如：具有更 高的飽和電子速度和更高的電子遷移率，砷化鎵晶體管能夠在超過250GHz的頻 率下工作。GaAs相對硅材料具有更寬的能帶隙，用其制造的元件對過熱相對不 那么敏感；并且由于GaAs具有較高載流子遷移率和較低電阻器件寄生效應(yīng)，用 其制造的元件(芯片)在同樣的電子電路中比采用硅制造的器件產(chǎn)生更少的噪聲 (尤其是在高頻下)。上述砷化鎵具有的優(yōu)越特性是其在移動電話、衛(wèi)星通信、微 波點(diǎn)對點(diǎn)鏈路和高頻雷達(dá)系統(tǒng)中得到廣泛使用的原因。此外、砷化鎵還被用于制 造用于產(chǎn)生微波的耿氏二極管。

當(dāng)芯片失效需要進(jìn)行失效分析時(shí)，需要先將芯片的環(huán)氧樹脂封裝去除才能進(jìn) 行后續(xù)的分析。對于采用硅材質(zhì)制造的芯片去除環(huán)氧樹脂封裝的方法/技術(shù)目前 已非常成熟，通常采用發(fā)煙硝酸腐蝕硅芯片的環(huán)氧樹脂封裝后取出硅芯片。然而、 由于砷化鎵會與發(fā)煙硝酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果同樣用發(fā)煙硝酸來腐蝕砷化鎵芯片 的環(huán)氧樹脂封裝則只能提取到芯片的走線，無法保留砷化鎵襯底。濃度較高的濃 硫酸在常溫下不與環(huán)氧樹脂反應(yīng)，高溫下可以去除環(huán)氧樹脂封裝體，但會使芯片 氧化層(二氧化硅)出現(xiàn)裂紋。目前砷化鎵芯片去除環(huán)氧樹脂封裝的技術(shù)還不成 熟，通常只能進(jìn)行開封處理，使用鐳射激光將塑封體去除一定的厚度，再用硝酸 進(jìn)行腐蝕殘留的封裝體，漏出芯片即可。砷化鎵芯片完整性難以保證，無法完全 取出芯片來對晶背進(jìn)行電性測試。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前難以在保證砷化鎵芯片本體完整性的情況下去除其環(huán)氧樹脂封裝的 技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種去除砷化鎵芯片封裝的技術(shù)方案，該方案采用不與砷 化鎵襯底發(fā)生反應(yīng)的濃硫酸代替發(fā)煙硝酸腐蝕掉砷化鎵芯片的環(huán)氧樹脂封裝，但 是高溫下可以去除環(huán)氧樹脂封裝體，但會使芯片氧化層(二氧化硅)出現(xiàn)裂紋。 故本發(fā)明采用濃硫酸與乙酸的混合液進(jìn)行腐蝕砷化鎵芯片的環(huán)氧樹脂封裝，并通 過控制濃硫酸的濃度以及所述混合液的溫度來控制腐蝕速度。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案具體實(shí)現(xiàn)為：

一種去除砷化鎵芯片封裝的方法，該方法包括：采用濃硫酸與乙酸混合液腐 蝕、去除砷化鎵芯片的環(huán)氧樹脂封裝，從而保留完整地砷化鎵襯底及電路功能。 所述濃硫酸的質(zhì)量份數(shù)為80％，所述混合液由體積比為3:1的所述濃硫酸與乙酸 組成。進(jìn)一步地、該方法還包括：對所述混合液進(jìn)行加熱，通過控制所述濃硫酸 與乙酸混合液的溫度來控制對砷化鎵芯片環(huán)氧樹脂封裝的腐蝕速度。優(yōu)選地、將 所述濃硫酸與乙酸混合液加熱至沸騰后停止加熱、并將待去除環(huán)氧樹脂封裝的砷 化鎵封裝體投入到所述混合液中完全浸沒，經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)長、待所述砷化鎵芯片的 環(huán)氧樹脂封裝充分腐蝕后將所述砷化鎵芯片與所述混合液分離，使用酒精對所述 砷化鎵芯片進(jìn)行清洗。

附圖說明

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案以及有益效果更加清 楚明白，以下對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，此處所描述 的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種去除砷化鎵芯片封裝的方法，該方法包括：采用濃硫酸與乙 酸混合液腐蝕、去除砷化鎵芯片的環(huán)氧樹脂封裝，從而保留完整地砷化鎵襯底及 電路功能。