專(zhuān)利名稱(chēng)：一種集成電路缺陷點(diǎn)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，特別涉及一種集成電路微短路缺陷的定位方法。
背景技術(shù)：
晶圓是指娃半導(dǎo)體集成電路制作所用的娃晶片，由于其形狀為圓形，故稱(chēng)為晶圓， 在硅晶片上可以加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定功能的IC產(chǎn)品。由晶圓經(jīng)過(guò)復(fù)雜的制造工藝做出的芯片往往是不能直接焊接在電路板上并上電應(yīng)用的，而是通過(guò)封裝工藝對(duì)其進(jìn)行封裝，以達(dá)到與外界不利環(huán)境隔離的同時(shí)還能與電路板進(jìn)行銜接的目的。目前封裝方式包括很多種，譬如QFP、DIP、T0220、S0P8等等，這些封裝都要用有機(jī)的封裝材料和金屬引線(xiàn)框架對(duì)晶圓進(jìn)行封裝。其中，在澆注的過(guò)程中，無(wú)論封裝材料或者封裝工藝哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，都很容易造成集成電路在塑封體內(nèi)發(fā)生短路，這種短路有的非常明顯，在功能測(cè)試時(shí)就會(huì)被攔截掉，但有些短路是微弱的，輸出/輸入引腳與Power引腳之間的電阻值在幾歐姆到幾十K歐姆不等。一旦在特定環(huán)境影響下，集成電路塑封體內(nèi)部受到影響，出現(xiàn)短路，嚴(yán)重情況下會(huì)將塑封體內(nèi)的芯片燒毀。如何找到這些潛在的失效點(diǎn)，并提供對(duì)應(yīng)的改善措施，是集成電路工藝普遍需要解決的問(wèn)題。由于塑封膠體厚度普遍都大于等于I. Omm,使得想要進(jìn)行精確的缺陷點(diǎn)定位工作變得非常困難。因?yàn)椴还苁轻槍?duì)漏電點(diǎn)的電子孔穴對(duì)復(fù)合發(fā)光捕捉的EMMI技術(shù)，還是利用激光掃描引起的溫度梯度誘發(fā)的異常電阻率變化區(qū)捕捉的OBRICH技術(shù)來(lái)說(shuō)，面對(duì)如此厚的塑封膠體，不管是光子的EMMI信號(hào)還是電阻率變化區(qū)的OBRICH信號(hào)，都被膠體隔離，使得EMMI/0BRICH的定位無(wú)法進(jìn)行。當(dāng)然，X-Ray和超聲波探傷也可以查找到部分因封裝異常造成的明顯短路異常，但這兩種方法的實(shí)驗(yàn)成本與時(shí)間直接相關(guān)，越是微弱的短路點(diǎn)，越是耗時(shí)，并且難以發(fā)現(xiàn)，可以說(shuō)是高成本，低效率。而古老的LC液晶技術(shù)雖然可以利用異常缺陷點(diǎn)的漏電引起的熱能改變覆蓋在其上的液晶的晶向，來(lái)進(jìn)行缺陷點(diǎn)定位，但由于其對(duì)人體有害，熱點(diǎn)面積大，業(yè)界已經(jīng)不常使用此方法。因此，如何準(zhǔn)確、快速、低成本地進(jìn)行集成電路微短路缺陷點(diǎn)定位,成為集成電路檢測(cè)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行集成電路微短路缺陷點(diǎn)無(wú)法定位、缺陷點(diǎn)定位成本高或者定位方法對(duì)人體有害的問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，該方法包括以下步驟A、用化學(xué)腐蝕液腐蝕掉芯片上方塑封膠體，直至剛好露出集成電路芯片第一焊占.B、挑斷集成電路芯片第一焊點(diǎn)上的Bonding線(xiàn)，用萬(wàn)用表測(cè)量原本短路的兩個(gè)外引腳是否短路，以確定短路是發(fā)生在芯片內(nèi)部還是發(fā)生在塑封膠體內(nèi)部；
C、在集成電路失效的兩個(gè)引腳之間外接電源，并置于紅外熱成像顯微鏡的目標(biāo)觀(guān)察區(qū)域，在外接電源未接通的情況下拍攝一張照片作為定位熱點(diǎn)的坐標(biāo)參考；D、反復(fù)開(kāi)關(guān)外接電源，觀(guān)察塑封體表面及內(nèi)部，找到熱點(diǎn)，拍下熱點(diǎn)位置照片，根據(jù)未加電時(shí)拍攝的照片，確定出集成電路微短路的位置。作為本發(fā)明方法的一種優(yōu)選方案，所述步驟A中的化學(xué)腐蝕液為硝酸、硫酸或者硝酸與硫酸的混合液。作為本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選方案，所述步驟C中的外接電源為直流電源。作為本發(fā)明方法的再一種優(yōu)選方案，所述步驟C中的外接直流電源輸出電流為 50mA 150mA。作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述步驟D中，開(kāi)關(guān)外接電源的同時(shí)，調(diào)節(jié)電壓使其逐漸變大。作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，所述方法還包括步驟E、根據(jù)缺陷點(diǎn)定位結(jié)果，進(jìn)行金相切片分析，用SEM對(duì)失效位置進(jìn)行掃描觀(guān)察及成份分析，以驗(yàn)證缺陷點(diǎn)定位效果。本發(fā)明方法通過(guò)將集成電路進(jìn)行開(kāi)封，同時(shí)在集成電路短路引腳的兩端進(jìn)行通電，形成熱點(diǎn)，再通過(guò)紅外熱成像顯微鏡進(jìn)行拍攝，與未通電時(shí)拍攝的照片進(jìn)行比對(duì)，從而準(zhǔn)確定位出微短路的精確位置，為后續(xù)的進(jìn)一步分析提供有效信息。本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明方法可以對(duì)集成電路的微短路缺陷點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，速度快，成本低，效
率聞;2、本發(fā)明方法不對(duì)人體產(chǎn)生傷害；3、本發(fā)明方法極大地提高了封裝級(jí)失效分析的成功率。
具體實(shí)施例方式下面以一個(gè)QFP128方式封裝的芯片為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。該QFP128封裝芯片輸出電壓為160V 200V，在芯片的四個(gè)角是輸出引腳，同時(shí)引線(xiàn)框架的四個(gè)支架也是在芯片的四個(gè)角中間，隱藏在塑封體內(nèi)。該四個(gè)支架與GND相連。 該集成電路芯片在進(jìn)行60攝氏度整機(jī)老化考核時(shí)，出現(xiàn)角上的輸出引腳對(duì)GND微短路，電阻是21歐姆，該輸出引腳為0ut89，在X-Ray無(wú)法發(fā)現(xiàn)任何金屬直接短路異常的情況下，采用本發(fā)明方法進(jìn)行分析。首先，將該芯片進(jìn)行化學(xué)處理，進(jìn)行局部開(kāi)蓋，用硝酸腐蝕掉芯片上方膠體，直至剛好露出芯片第一焊點(diǎn)，進(jìn)行表面檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯燒毀痕跡；其次，用探針挑斷芯片第一焊點(diǎn)上的Bonding線(xiàn)，用萬(wàn)用表測(cè)量原本短路的兩個(gè)外引腳是否短路，結(jié)果發(fā)現(xiàn)0ut89仍然與GND微短路，電阻為22歐姆，則說(shuō)明芯片的短路發(fā)生在塑封體內(nèi)，而芯片內(nèi)部電路是完好的；再次，將失效IC放入socket board，在失效的兩個(gè)引腳之間外接2. 24V直流電源， 該電源的輸出電流控制在50mA 150mA之間,將socket board置于紅外熱成像顯微鏡的目標(biāo)觀(guān)察區(qū)域，調(diào)節(jié)好紅外熱成像顯微鏡的焦距，在外接電源未接通的情況下拍攝一張照片作為定位熱點(diǎn)的坐標(biāo)參考；
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繼而，反復(fù)開(kāi)關(guān)外接電源，同時(shí)調(diào)節(jié)直流電源的電流，使其從50mA逐漸增大，觀(guān)察失效IC塑封體表面及內(nèi)部產(chǎn)生的熱點(diǎn)，根據(jù)成像的清晰度，矯正焦距，準(zhǔn)確拍下熱點(diǎn)位置， 根據(jù)未加電時(shí)拍攝的照片，確定出集成電路短路的位置；最后，根據(jù)缺陷點(diǎn)定位結(jié)果，進(jìn)行切片分析，用SEM對(duì)失效位置進(jìn)行掃描觀(guān)察及成份分析，發(fā)現(xiàn)引線(xiàn)框架的支架與0ut89之間產(chǎn)生了銅遷移。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
之一，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)得到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于該方法包括以下步驟A、用化學(xué)腐蝕液腐蝕掉芯片上方塑封膠體，直至剛好露出集成電路芯片第一焊點(diǎn)；B、挑斷集成電路芯片第一焊點(diǎn)上的Bonding線(xiàn)，用萬(wàn)用表測(cè)量原本短路的兩個(gè)外引腳是否短路，以確定短路是發(fā)生在芯片內(nèi)部還是發(fā)生在塑封膠體內(nèi)部；C、在集成電路失效的兩個(gè)引腳之間外接電源，并置于紅外熱成像顯微鏡的目標(biāo)觀(guān)察區(qū)域，在外接電源未接通的情況下拍攝一張照片作為定位熱點(diǎn)的坐標(biāo)參考；D、反復(fù)開(kāi)關(guān)外接電源，觀(guān)察塑封體表面及內(nèi)部，找到熱點(diǎn)，拍下熱點(diǎn)位置照片，根據(jù)未加電時(shí)拍攝的照片，確定出集成電路微短路的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于所述步驟A中的化學(xué)腐蝕液為硝酸、硫酸或者硝酸與硫酸的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于所述步驟C中的外接電源為直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于所述步驟C中的外接直流電源輸出電流為50mA 150mA。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于所述步驟D中，開(kāi)關(guān)外接電源的同時(shí)，調(diào)節(jié)電壓使其逐漸變大。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，其特征在于所述方法還包括步驟E、根據(jù)缺陷點(diǎn)定位結(jié)果，進(jìn)行金相切片分析，用SEM對(duì)失效位置進(jìn)行掃描觀(guān)察及成份分析，以驗(yàn)證缺陷點(diǎn)定位效果。
全文摘要
本發(fā)明屬于集成電路失效分析領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種集成電路缺陷點(diǎn)定位方法，本發(fā)明方法通過(guò)將集成電路進(jìn)行開(kāi)封，同時(shí)在集成電路短路引腳的兩端進(jìn)行通電，形成熱點(diǎn)，再通過(guò)紅外熱成像顯微鏡進(jìn)行拍攝，與未通電時(shí)拍攝的照片進(jìn)行比對(duì)，從而準(zhǔn)確定位出微短路的精確位置，為后續(xù)的進(jìn)一步分析提供有效信息。本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法可以對(duì)集成電路的微短路缺陷點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，速度快，成本低，效率高；2、本發(fā)明方法不對(duì)人體產(chǎn)生傷害；3、本發(fā)明方法極大地提高了封裝級(jí)失效分析的成功率。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102610541SQ20121011676
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者鄭海鵬 申請(qǐng)人:鄭海鵬