CN105334445A - 一种芯片背面失效定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片背面失效定位方法，涉及用于半导体工艺领域，包括提供薄片，所述薄片上设有通孔；将芯片固定与所述薄片上，所述芯片上设有分析区域，所述分析区域置于所述薄片的通孔的上方，所述分析区域的面积小于所述通孔上相对于所述芯片一侧开口的大小；通过光发射分析设备对所述薄片通孔上方的分析区域进行定位。本发明的技术方案由于避免了样品背底透光薄片的过滤作用，针对失效区域可以获得非常清楚的芯片背面光学影像和光子信号。

Description

一种芯片背面失效定位方法

技术领域

本发明涉及用于半导体工艺领域，尤其涉及一种芯片背面失效定位方法。

背景技术

芯片的失效分析工作是确认各类失效原因，从而提升产品质量和可靠性的重要工作。而对于存储器产品在存储区域的失效，我们是通过电性测试获得失效地址。而对于其它的比如逻辑区域的失效，大多数情况下是使用光发射显微镜等设备将失效位置从数千万至数十亿个晶体管期间中寻找出来，在进行后续的分析。

但是随着工艺研发的不断进步，硅器件上面覆盖了越来越多层次的金属层，它们阻碍了发射出来的光子被探头收集到。因此，现在绝大多数情况下是从芯片背面来收集光子信号，进行失效定位。

对于小尺寸单独芯片的定位方法，目前使用的方法是将芯片整个用热熔胶粘在玻璃片上，再在芯片上施加电压或电流，从背面探测发射出的光子信号。但是，由于光子在通过透光薄片的时候，会有一定程度的损失，造成了图像和分析信号都比较差，特别是对于失效点所发出的一些较微弱的信号，甚至无法得到而造成定位失败。

中国专利(CN102253325A)公开了一种芯片失效分析方法，用于检测芯片栅极的缺陷特征，其步骤包括：通过机械研磨去除进行失效分析的芯片的衬底和有源区的大部分；通过湿法刻蚀去除芯片残存的衬底和有源区；通过干法刻蚀去除芯片的栅氧层的大部分，保留的部分栅氧层用于保护栅极第一多晶硅层；检测所述第一多晶硅层是否存在缺陷特征。该发明方法可将芯片准确剥离至栅极第一层多晶硅的底部，测得其底部的精确尺寸参数，并可大大提高工作效率，节省时间成本。但该专利不能降低光子在通过透光薄片时有一定损失的问题。

中国专利(CN102116838A)公开了一种微光显微镜芯片失效分析方法，利用硬件描述语言开发芯片测试激励；用软件对芯片测试激励进行仿真，仿真正常后将芯片测试激励烧入FPGA基板；FPGA基板输出多个激励pattern输出到待分析芯片的多个引脚，使待分析芯片电路进入故障激发模式；通过微光显微镜捕捉亮点，最后对亮点进行电路分析和失效分析。该发明的微光显微镜芯片失效分析方法及系统，能实现多通道复杂测试向量施加，实现微光显微镜芯片缺陷定位，降低了芯片失效分析成本并提高分析效率。但该专利不能降低光子在通过透光薄片时有一定损失的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种芯片背面失效定位方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种芯片背面失效定位方法，包括以下步骤：

步骤1，提供薄片，所述薄片上设有通孔；

步骤2，将芯片固定与所述薄片上，所述芯片上设有分析区域，所述分析区域置于所述薄片的通孔的上方，所述分析区域的面积小于所述通孔上相对于所述芯片一侧开口的大小；

步骤3，通过光发射分析设备对所述薄片通孔上方的分析区域进行定位。

优选的，所述步骤1中的薄片为透光薄片，所述步骤3中还包括通过光发射分析设备对所述薄片上的所述芯片进行定位。

优选的，所述步骤1中的薄片为玻璃载玻片。

优选的，所述步骤1中的通孔的形状呈锥台形。

优选的，所述步骤2中的薄片通孔上相对于所述芯片一侧的开口的直径小于另一侧开口的直径。

优选的，所述步骤2通过透光胶将所述芯片粘在所述薄片上。

优选的，所述步骤3中的光发射分析设备包括探针和光发射显微镜。

本发明的技术方案与传统工艺相比，对于小尺寸芯片的失效分析，不但能在背面失效定位时，在小倍率的情况下获得整个芯片的背面图像和光子信号图像，也能在大倍率时，获得分析区域上非常清晰的无损失的图像和信号，能大大提高分析的质量和成功率，对产品质量和可靠性的提高有极大的帮助。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1本发明实施例的芯片背面失效定位方法的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实例仅仅是本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明汇总的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有实例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实例及实例中的特征可以相互自由组合。

以下将结合附图对本发明的一个实例做具体阐释。

如图1所示的本发明实施例的一种芯片背面失效定位方法，包括以下步骤：

步骤1，提供透光薄片1，优选为玻璃载玻片。薄片1上设有通孔3，通孔3的形状呈锥台形。

步骤2，将芯片2固定与薄片1上，芯片2上设有分析区域4。分析区域4置于薄片1的通孔3的上方。分析区域4的面积小于通孔3上相对于芯片2一侧开口的大小，通孔3上相对于芯片2一侧的开口的直径小于另一侧开口的直径。

步骤3，通过光发射分析设备对薄片1上的芯片2及分析区域4进行定位。优选通过探针6或焊线的方式时间电压或电流，在芯片2背面使用探头5进行定位。

本发明的实施例由于避免了样品背底透光薄片的过滤作用，针对失效区域可以获得非常清楚的芯片背面光学影像和光子信号，同时也能获得样品整体的背面光学影像和光子信号。

对于小尺寸芯片的失效分析，不但能在背面失效定位时，在小倍率的情况下获得整个芯片的背面图像和光子信号图像，也能在大倍率时，获得分析区域上非常清晰的无损失的图像和信号，能大大提高分析的质量和成功率，对产品质量和可靠性的提高有极大的帮助。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种芯片背面失效定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提供薄片，所述薄片上设有通孔；

步骤2，将芯片固定与所述薄片上，所述芯片上设有分析区域，所述分析区域置于所述薄片的通孔的上方，所述分析区域的面积小于所述通孔上相对于所述芯片一侧开口的大小；

步骤3，通过光发射分析设备对所述薄片通孔上方的分析区域进行定位。

2.如权利要求1所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤1中的薄片为透光薄片，所述步骤3中还包括通过光发射分析设备对所述薄片上的所述芯片进行定位。

3.如权利要求2所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤1中的薄片为玻璃载玻片。

4.如权利要求3所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤1中的通孔的形状呈锥台形。

5.如权利要求4所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤2中的薄片通孔上相对于所述芯片一侧的开口的直径小于另一侧开口的直径。

6.如权利要求5所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤2通过透光胶将所述芯片粘在所述薄片上。

7.如权利要求6所述的芯片背面失效定位方法，其特征在于，所述步骤3中的光发射分析设备包括探针和光发射显微镜。