[发明专利]一种集成电路失效分析中去除红胶塑封料且完整保留铜线的DECAP方法

说明书

本发明提供了一种集成电路失效分析中去除红胶塑封料且完整保留铜线的DECAP方法，对完整塑料封装器件进行物理开封后，使用硫酸硝酸混合溶液和无水乙二胺与红胶塑封料进行交替反应，提高反应速率，缩短去封装的时间，减少混酸对铜线的腐蚀。无水乙二胺与红胶的酚醛类物质发生反应，可以改变红胶的致密结构，帮助混酸更快地腐蚀红胶。

技术领域

本发明涉及芯片失效分析领域，具体涉及一种集成电路失效分析中去除红胶塑封料且完整保留铜线的DECAP方法。

背景技术

失效分析是确定一种产品失效原因的诊断过程。失效分析技术在如今的各个工业部门已经得到了广泛地应用。尤其是在电子元器件的领域中，失效分析有着特殊的重要性。失效分析是半导体器件可靠性分析的一个重要组成部分，对已封装芯片的失效分析是半导体器件失效分析的一种，为了实现对已封装芯片进行失效分析，首先需要去掉已封装芯片上表面的封装。

在红胶塑封的芯片DECAP（去封装）中，红胶塑封料相较于常规塑封料其结构更为致密，硬度更高，其与混酸反应后，呈红色液体，而常规塑封料与酸反应后，呈黑色液体。目前常规的红胶塑封去封装方法为使用硝酸和硫酸的混合液，通过滴酸的方式将芯片上方的塑封料去除，但常规混酸腐蚀红胶塑封料速率很慢，若想将芯片上方红胶塑封料完全去除，势必需要增加滴酸的时间（需要3-4小时）。对于铜线键合工艺的红胶塑封器件，随着腐蚀时间的延长，容易腐蚀铜线，甚至将铜线腐蚀断，无法保证铜键合线的完整性，不利于去封装后，对于芯片的测试和分析。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种去除红胶塑封料的芯片去封装方法。主要过程是对完整器件进行物理开封后，使用硫酸硝酸混合溶液和无水乙二胺与红胶塑封料进行交替反应，提高反应速率，缩短去封装的时间，减少混酸对铜线的腐蚀。无水乙二胺与红胶的酚醛类物质发生反应，可以改变红胶的致密结构，帮助混酸更快地腐蚀红胶。

具体地，对需要进行分析测试的芯片进行镭射激光开封，将芯片上方塑封料激光镭射出凹型窗口；将发烟硝酸和浓硫酸配制混酸；将无水乙二胺倒入烧杯并加热；将镭射后的器件放置于加热平台进行加热；取少量混酸滴在镭射开口区域，待混酸与红胶塑封料反应后，将反应液冲洗干净；将冲洗干净的器件，再次放在加热平台上加热，此时用滴管取适量的无水乙二胺滴至器件表面，令无水乙二胺与红胶塑封料进行反应；将其反应的液体冲洗干净；如此重复交替使用混酸和无水乙二胺与红胶进行反应，直至露出芯片，该方法可以加快红胶塑封料的溶解，缩短混酸与铜线的接触时间，保证铜线不会被腐蚀断开；最后对去封装的器件进行清洗。

不同于常规技术所惯用的3:1发烟硝酸与浓硫酸的比例及160-180℃的反应温度，本发明优选使用发烟硝酸和浓硫酸2:1（体积比）比例的混酸及230℃的反应温度。发烟硝酸的浓度过低无法腐蚀红胶，而230℃的温度可以加快反应速度，亦不会因温度过高破坏芯片。

附图说明

图1为本发明一种去除红胶塑封料的芯片去封装方法的实施例示意图；

图2为本发明无水乙二胺与红胶发生化学反应的化学方程式；

图3为发烟硝酸：浓硫酸比例3:1，配合无水乙二胺，加热温度230℃条件下的实验效果图。

图4发烟硝酸：浓硫酸比例3:1，不使用无水乙二胺，加热温度230℃条件下的实验效果图。

图5为发烟硝酸：浓硫酸比例2:1，不使用无水乙二胺，加热温度230℃条件下的实验效果图。

图6为发烟硝酸：浓硫酸比例2:1，使用无水乙二胺，加热温度200℃条件下的实验效果图。

图7为发烟硝酸：浓硫酸比例2:1，使用无水乙二胺，加热温度230℃条件下的一组实验效果图。

图8为发烟硝酸：浓硫酸比例2:1，使用无水乙二胺，加热温度230℃条件下的另一组实验效果图。

具体实施方式