[发明专利]半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法及系统

权利要求书

1.一种半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，包括物理研磨、第一聚焦离子束清洗、第二聚焦离子束清洗、解析分析，其特征在于：

所述物理研磨包括：研磨去除半导体器件内部焊点表面异物层上的基底材料和/或封装填充物；

所述第一聚焦离子束清洗包括：使用聚焦离子束对经过研磨的内部焊点表面进行清洗，直至内部焊点表面露出异物层的与半导体器件基底平行方向上的断面；

所述第二聚焦离子束清洗包括：使用聚焦离子束对异物层进行清洗，直至异物层在相互垂直的第一和第二方向均露出端面；

以及在所述第二聚焦离子束清洗中，保持聚焦离子束与内部焊点表面之间形成一个小于15°的夹角；

所述解析分析包括：使用材料分析仪对清洗后露出纵向和横向端面的异物层进行分析。

2.如权利要求1所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述物理研磨还包括去除内部焊点表面异物层上至少90％的基底材料和/或封装填充物时停止研磨，得到与半导体器件基底平行方向上的断面。

3.如权利要求1或2所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述物理研磨还包括利用光学显微镜观察判断去除的内部焊点表面异物层上的基底材料和/或封装填充物是否达到了至少90％。

4.如权利要求1所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述第二聚焦离子束清洗还包括异物层露出的端面面积不小于300平方微米。

5.如权利要求1或4所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述第二聚焦离子束清洗还包括，异物层露出的端面面积达到450平方微米。

6.如权利要求1所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述第二聚焦离子束清洗还包括保持聚焦离子束与内部焊点表面之间形成一个9～10°的夹角。

7.如权利要求1或6所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述第二聚焦离子束清洗还包括设定发射聚焦离子束的离子源电压为30千伏，电流为2.5～2.7纳安。

8.如权利要求1所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析方法，其特征在于：所述解析分析中，材料分析仪为能量色散X射线光谱仪。

9.一种半导体器件内部焊点表面异物层的解析系统，包括物理研磨单元、聚焦离子束清洗单元和解析分析单元，其特征在于：

所述物理研磨单元被配置为用于去除半导体器件内部焊点表面异物层上的基底材料和/或封装填充物；

所述聚焦离子束清洗单元被配置为用于对物理研磨单元研磨后的内部焊点表面进行清洗直至内部焊点表面露出异物层的与半导体器件基底平行方向上的断面，并以聚焦离子束与内部焊点表面之间小于15°的夹角继续对异物层进行清洗直至露出异物层在相互垂直的第一和第二方向的端面；

所述解析分析单元被配置为使用材料分析仪对聚焦离子束清洗单元清洗后露出纵向和横向端面的异物层进行分析。

10.如权利要求9所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析系统，其特征在于：所述物理研磨单元被配置为在除去内部焊点表面异物层上至少90％的基底材料和/或封装填充物时停止物理研磨。

11.如权利要求9或10所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析系统，其特征在于：所述物理研磨单元包括光学显微镜，所述光学显微镜被配置为可用于观察判断去除的内部焊点表面异物层上的基底材料和/或封装填充物是否达到了90％。

12.如权利要求9所述的半导体器件内部焊点表面异物层的解析系统，其特征在于：所述聚焦离子束清洗单元被配置为在对异物层进行清洗时使异物层露出的端面面积大于300平方微米。