[发明专利]堆叠封装结构的失效分析方法及结构

说明书

本申请公开了一种堆叠封装结构的失效分析方法及结构，所述堆叠封装结构包括堆叠且粘接在一起的多个裸片，所述多个裸片各自包括裸露的焊盘。所述失效分析方法包括：对所述堆叠封装结构进行电测量，以确认故障裸片；采用探针标记所述故障裸片的焊盘；将所述堆叠封装结构的多个裸片彼此分离；以及对已经标记的所述故障裸片进行失效分析。该失效分析方法从堆叠封装结构中定位和标记故障裸片，在堆叠封装结构的多个裸片分离之后能够快速的找到故障裸片，进一步定位故障裸片的内部位置，因而不仅降低了测试成本，而且提高了效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件检测技术领域，特别涉及堆叠封装结构的失效分析方法及结构。

背景技术

3D NAND存储器例如是堆叠封装结构的芯片，其中，多个裸片(die)堆叠和粘接在一起，以形成多层结构来提供更大的存储容量。随着市场对单颗存储器芯片的存储容量的需求越来越高，在堆叠封装结构中堆叠的裸片多达16层，甚至更多。采用堆叠封装结构的优点是在存储密度增加的情况下，芯片在寿命、性能、稳定性等方面也拥有更佳的表现。

然而，对堆叠封装结构的芯片进行失效分析却变得困难。在对堆叠封装结构进行失效分析时，如果堆叠封装结构中的某个裸片出现异常，则应当将故障裸片从多个裸片中单独取出，进一步进行失效分析。然而，将堆叠的多个裸片分离后，由于所有裸片的外观基本无差异，分离的裸片在分离过程中混在一起，因此很难将故障裸片区分出来。为了在众多外观相同的裸片中区分出故障裸片，需要将分离后的所有裸片重新进行电性检验，以确认故障裸片。

但是这种方法极大地增加了测试成本，由于所有裸片都需要重新测试，因此必然会加重测试机的负担，付出的测试成本会更高。此外这种方法在时间上也会有大量消耗，对于较为复杂的裸片，单颗测试时间将达到两个小时以上，若堆叠的裸片数量较多，则测试所需的时间将成倍的增加。

因此，需要提出一种堆叠封装结构中的多个裸片的分离之后识别故障裸片的方法，以有效减少测试成本和提高测试效率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供堆叠封装结构的失效分析方法及结构，通过从堆叠封装结构中定位和标记故障裸片，在堆叠封装结构的多个裸片分离之后能够快速的找到故障裸片，进一步定位故障裸片的内部位置，因而不仅降低了测试成本，而且提高了效率。

根据本发明的一方面，提供一种堆叠封装结构的失效分析方法，所述堆叠封装结构包括堆叠且粘接在一起的多个裸片，所述多个裸片各自包括裸露的焊盘，所述失效分析方法包括：对所述堆叠封装结构进行电测量，以确认故障裸片；采用探针标记所述故障裸片的焊盘；将所述堆叠封装结构的多个裸片彼此分离；以及对已经标记的所述故障裸片进行失效分析。

可选地，所述堆叠结构为阶梯型，所述多个裸片各自裸露的焊盘分别位于所述多个裸片形成的阶梯上。

可选地，所述电测量的步骤用于将所述堆叠封装结构的失效定位于所述故障裸片，所述失效分析的步骤用于将所述故障裸片的失效定位于所述故障裸片的内部位置。

可选地，在所述堆叠封装结构中，所述多个裸片的焊盘位于不同的层面上，在探针标记的步骤中，光学镜头下观察的方式判断所述焊盘的层面以及与所述故障裸片的对应关系。

可选地，采用在所述故障裸片的选定焊盘上形成标记的方式，对所述故障裸片进行探针标记。

可选地，所述故障裸片的选定焊盘是在后续失效分析中未使用的空白焊盘。

可选地，所述故障裸片的选定焊盘是在正常工作中未使用的专用标记焊盘。

可选地，采用探针台进行探针标记。

可选地，所述标记包括扎针标记和划痕标记。

可选地，在所述堆叠封装结构中存在多个故障裸片时，在所述多个故障裸片的选定焊盘上形成不同数量的划痕以区分所述多个故障裸片。