[發明專利]一種集成電路失效分析中去除紅膠塑封料且完整保留銅線的DECAP方法

在審

• 申請號: 202211169648.2
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN115799109A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 尚躍;劉楊
• 申請（專利權）人: 上海聚躍檢測技術有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 嚴帥

本發明提供了一種集成電路失效分析中去除紅膠塑封料且完整保留銅線的DECAP方法，對完整塑料封裝器件進行物理開封后，使用硫酸硝酸混合溶液和無水乙二胺與紅膠塑封料進行交替反應，提高反應速率，縮短去封裝的時間，減少混酸對銅線的腐蝕。無水乙二胺與紅膠的酚醛類物質發生反應，可以改變紅膠的致密結構，幫助混酸更快地腐蝕紅膠。

技術領域

本發明涉及芯片失效分析領域，具體涉及一種集成電路失效分析中去除紅膠塑封料且完整保留銅線的DECAP方法。

背景技術

失效分析是確定一種產品失效原因的診斷過程。失效分析技術在如今的各個工業部門已經得到了廣泛地應用。尤其是在電子元器件的領域中，失效分析有著特殊的重要性。失效分析是半導體器件可靠性分析的一個重要組成部分，對已封裝芯片的失效分析是半導體器件失效分析的一種，為了實現對已封裝芯片進行失效分析，首先需要去掉已封裝芯片上表面的封裝。

在紅膠塑封的芯片DECAP（去封裝）中，紅膠塑封料相較于常規塑封料其結構更為致密，硬度更高，其與混酸反應后，呈紅色液體，而常規塑封料與酸反應后，呈黑色液體。目前常規的紅膠塑封去封裝方法為使用硝酸和硫酸的混合液，通過滴酸的方式將芯片上方的塑封料去除，但常規混酸腐蝕紅膠塑封料速率很慢，若想將芯片上方紅膠塑封料完全去除，勢必需要增加滴酸的時間（需要3-4小時）。對于銅線鍵合工藝的紅膠塑封器件，隨著腐蝕時間的延長，容易腐蝕銅線，甚至將銅線腐蝕斷，無法保證銅鍵合線的完整性，不利于去封裝后，對于芯片的測試和分析。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種去除紅膠塑封料的芯片去封裝方法。主要過程是對完整器件進行物理開封后，使用硫酸硝酸混合溶液和無水乙二胺與紅膠塑封料進行交替反應，提高反應速率，縮短去封裝的時間，減少混酸對銅線的腐蝕。無水乙二胺與紅膠的酚醛類物質發生反應，可以改變紅膠的致密結構，幫助混酸更快地腐蝕紅膠。

具體地，對需要進行分析測試的芯片進行鐳射激光開封，將芯片上方塑封料激光鐳射出凹型窗口；將發煙硝酸和濃硫酸配制混酸；將無水乙二胺倒入燒杯并加熱；將鐳射后的器件放置于加熱平臺進行加熱；取少量混酸滴在鐳射開口區域，待混酸與紅膠塑封料反應后，將反應液沖洗干凈；將沖洗干凈的器件，再次放在加熱平臺上加熱，此時用滴管取適量的無水乙二胺滴至器件表面，令無水乙二胺與紅膠塑封料進行反應；將其反應的液體沖洗干凈；如此重復交替使用混酸和無水乙二胺與紅膠進行反應，直至露出芯片，該方法可以加快紅膠塑封料的溶解，縮短混酸與銅線的接觸時間，保證銅線不會被腐蝕斷開；最后對去封裝的器件進行清洗。

不同于常規技術所慣用的3:1發煙硝酸與濃硫酸的比例及160-180℃的反應溫度，本發明優選使用發煙硝酸和濃硫酸2:1（體積比）比例的混酸及230℃的反應溫度。發煙硝酸的濃度過低無法腐蝕紅膠，而230℃的溫度可以加快反應速度，亦不會因溫度過高破壞芯片。

附圖說明

圖1為本發明一種去除紅膠塑封料的芯片去封裝方法的實施例示意圖；

圖2為本發明無水乙二胺與紅膠發生化學反應的化學方程式；

圖3為發煙硝酸：濃硫酸比例3:1，配合無水乙二胺，加熱溫度230℃條件下的實驗效果圖。

圖4發煙硝酸：濃硫酸比例3:1，不使用無水乙二胺，加熱溫度230℃條件下的實驗效果圖。

圖5為發煙硝酸：濃硫酸比例2:1，不使用無水乙二胺，加熱溫度230℃條件下的實驗效果圖。

圖6為發煙硝酸：濃硫酸比例2:1，使用無水乙二胺，加熱溫度200℃條件下的實驗效果圖。

圖7為發煙硝酸：濃硫酸比例2:1，使用無水乙二胺，加熱溫度230℃條件下的一組實驗效果圖。

圖8為發煙硝酸：濃硫酸比例2:1，使用無水乙二胺，加熱溫度230℃條件下的另一組實驗效果圖。

具體實施方式