[发明专利]微小芯片的失效分析中的样品制备方法

说明书

本发明公开了一种微小芯片的失效分析中的样品制备方法，在微小芯片的样品的外围利用模具外壳填充有机介质，然后对有机介质进行加热固化使其与所述微小芯片样品形成一块整体的结构，然后再对所述的包含有微小芯片样品的整体进行研磨。通过固化的有机介质，增大了微小芯片的延展面积，在研磨时能形成更大的研磨面积，从而进一步控制微小芯片外围磨耗，使制样更加均匀。

技术领域

本发明涉及失效分析领域，特别是指一种微小芯片的失效分析中的样品制备方法。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，测试是保证器件出厂品质的重要环节，通过测试，能将制造过程中产生的一些残次品，或者性能不合格产品挑选出来，或者是通过测试，获知器件的性能参数，能对产品进行等级的区分。

对于失效的芯片，我们需要对其进行分析，找出其失效的原因，包括芯片本身设计的原因或者是制程工艺上的原因，从而对芯片本身的设计或者是制程工艺上做出改正，来提高芯片的良率。芯片失效的分析方法很多，对于硬件上的问题，通常需要采用一些方法去除芯片的封装，将芯片打开来进行分层的分析，常见的有使用聚焦离子束或者研磨等工艺来进行。

传统的芯片剥层方法，外围表面的磨耗要高于芯片内部表面。对于总晶粒数大于5万颗的8吋晶圆，由于单个的芯片尺寸太小，即使贴附陪片也无法保证样品芯片外围结构的制样平整性、均一性，这将无法分析一些金属垫底部ESD失效的案例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种微小芯片的失效分析中的样品制备方法，针对微小芯片能更好地制样，帮助提高失效分析的效率及准确性。

为解决上述问题，本发明所述的一种微小芯片的样品制备方法，是在研磨刨层之前，先在微小芯片的样品的外围填充有机介质，包围所述微小芯片样品，再进行研磨。

进一步地，所述的有机介质硬化成型之后与样品连为一体，形成了样品的延展区域，使样品的研磨面积更大。

进一步地，所述的有机介质的使用模具外壳进行填充，填充的厚度至少不低于样品的厚度。

本发明所述的微小芯片的样品制备方法，其特征在于：包含：

步骤一，提供一底板，在所述底板上放置一层离型膜，再在所述离型膜上放置一模具外壳，将所述样品放置于模具外壳的中心区域；步骤二，在所述模具外壳中填入有机介质，使有机介质表面平整之后，将放置有样品的底板再整体放置于一热板上，使所述有机介质硬化；

步骤三，所述有机介质硬化完成之后，分离热板、底板、离型膜及样品；

步骤四，所述样品与离型膜接触的一面为正面，对所述样品的正面进行精细研磨至需要分析的目标层次；

步骤五，再对所述样品的与正面相对的背面进行粗磨，至样品露出半导体层，实现电导通即可。

进一步地，所述步骤一中的模具外壳是一封闭的能合围形成一封闭区域的围墙型外框，所述的样品放置于其形成的封闭区域的几何中心处；所述模具外壳的高度不低于样品的高度。所述的离型膜为PET聚酯薄膜，但也可以是其他类似的薄膜。

进一步地，所述步骤二中模具外壳中填入有机介质后，在其硬化成型之前，先用刮刀将其表面刮平，有机介质的填充高度至少要达到样品的高度以上；使用热板使有机介质中的有机填充物溶剂或水分挥发，有机介质硬化成型。

进一步地，所述步骤三中分离之后，模具外壳与包裹着样品的硬化成型的有机介质的形成一个整体被分离出。

进一步地，所述的有机介质扩大了样品的剥层面积，从而进一步提高控制小芯片的外围的研磨控制效果，制样更均匀。