[发明专利]检测半导体芯片背面金属层分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测半导体芯片背面金属层分离的方法。属于集成电路或分立器件芯片检测技术领域。

背景技术

无论是卫星火箭导弹潜艇，还是日常使用的彩电冰箱音响空调，都离不开二极管、三极管、集成电路这些半导体器件，半导体器件一旦失效带来的损失是巨大的，在某些特殊情况下甚至是灾难性的后果，而金属化系统和金属化工艺的优劣会直接影响半导体器件的电特性和可靠性。美国宇航局对失效的产品进行解剖分析发现，与金属化有关的失效占器件总失效比例的56%，可见金属化对器件可靠性的影响之大，而芯片的背面金属化分离又是金属化中致命失效的重要因数。所以，在工业生产过程中，判断芯片背面金属层是否分离显得尤为重要。

背面金属层分离包括芯片背面金属层与金属层之间的分离以及芯片背面与金属层之间的分离。

在本发明作出以前，常用的检测芯片背面金属层分离的方法有如下两种：

现行方法一：

步骤一、将待检验半导体芯片划片；

步骤二、将划好的芯片进行粘片；

步骤三、用专用设备测试推力，通过测试推力的结果和芯片碎裂的情况判断芯片背面金属层是否分离；

不足之处在于：

1、成本较高；

2、测试周期长，效率低下；

3、该检测方法为破坏性测试。

现行方法二：

步骤一、采用熔融的锡或铅和锡等材料在半导体芯片背面金属化表面涂布；

步骤二、熔融的锡或铅和锡等材料冷却后，使用机械的方式使芯片碎裂，通过观察芯片碎裂的情况判断芯片背面金属层是否分离。

不足之处在于：

1、材料浪费大，成本较高；

2、该检测方法为破坏性测试；

3、测试可靠性一般。

综上：现行的两种检测方法还不能达到高效、高可靠性、无损耗地检测芯片背面金属层分离的要求，不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能高效、无损耗、高可靠性地检测半导体芯片背面金属层分离的方法，减少材料浪费，降低生产成本，提高检测效率。

本发明的目的是这样实现的：一种检测半导体芯片背面金属层分离的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、在待检测芯片背面金属化层上粘贴一层薄膜

将芯片放在洁净、无颗粒的平台上，将薄膜均匀地粘贴在芯片背面金属化层上；

步骤二、对贴有薄膜的芯片进行烘烤

将粘贴好的芯片放入烘箱，同时往烘箱内通入氮气进行保护，要求烘箱的温度在80℃~100℃之间，烘烤时间为25分钟至30分钟，氮气要求流量在9L/min~11L/min范围内；

步骤三：撕除芯片背面金属化层上的薄膜

将步骤二的芯片从烤箱中取出，冷却5分钟后将粘在芯片背面金属化层上的薄膜揭去。

步骤一中的薄膜粘结力要大于3.0N/20mm，薄膜的延展性能要小于150%，薄膜本身较柔软，不能呈刚性，并且薄膜颜色均匀一致，无金属光泽，整体透明或者半透明。

步骤三撕膜时将芯片存放在开设有真空孔或者真空槽的平台上，平台真空度大于7KPa，撕膜速度控制在10mm/S以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用薄膜粘贴、撕膜的方式，达到了直观、高效率、无损耗地检测芯片背面金属层是否分离，有效地降低了检测成本；同时，由于检验区域是全部芯片背面，所以可以检查出局部区域的金属层不良情况，较现行方法一和现行方法二可靠性明显提高，适合工业化生产使用。

具体实施方式

本发明涉及一种检测半导体芯片背面金属层分离的方法， 所述方法包括以下步骤：

步骤一、在待检测芯片背面金属化层上粘贴一层薄膜

粘贴时将芯片放在洁净、无颗粒的平台上，用滚轮将薄膜均匀地粘贴在芯片背面金属化层上，结合良好，薄膜要求全部覆盖在背面金属化层上，薄膜与背面金属化层之间没有气泡、颗粒等，要求薄膜的粘结力要大于3.0N/20mm，保证芯片背面金属化层与芯片之间的粘结力，薄膜的延展性能要小于150%，确保撕膜后无残留；薄膜本身较柔软，不能呈刚性，并且薄膜颜色均匀一致，无金属光泽，整体透明或者半透明，由于对粘贴要求较高，所采用的滚轮不能采用正常的塑料材质，而需要采用较为柔软的硅胶材质代替。

步骤二、对贴有薄膜的芯片进行烘烤