CN105575867A

CN105575867A - 热点定位方法

Info

Publication number: CN105575867A
Application number: CN201410535267.0A
Authority: CN
Inventors: 殷原梓
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2014-10-11
Filing date: 2014-10-11
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-10-11
Also published as: CN105575867B

Abstract

本申请提供了一种热点定位方法。该方法包括：步骤S1，将标记载体设置在晶片的背面；步骤S2，获取晶片的热点位置，在标记载体上设置与热点位置对应的定位标记；步骤S3，将晶片与标记载体分离；步骤S4，将标记载体设置在晶片的正面且定位标记与热点位置对应；以及步骤S5，以标记载体的热点标记为基准在晶片的正面设置热点标记。根据晶片背面的热点位置在标记载体上设置对应的定位标记，然后将标记载体转移至晶片的正面，以标记载体上的定位标记为基准，在晶片的正面设置热点标记，利用设置在晶片上的热点标记即可准确获取热点位置，解决了现有技术中无法精确定位热点的问题。

Description

热点定位方法

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种热点定位方法。

背景技术

随着集成电路制程向小尺寸多层次不断发展，为了获得更多的功能，会在晶片正面设置更多的金属布线层。在失效分析(FailureAnalysis，简称FA)中经常利用红外发光显微技术(EmissionMicroscopy，EMMI)或光束引导电阻变化分析技术(OpticalBeamInducedResistanceChange,简称OBIRCH)定位热点，但是，利用上述技术从正面进行热点定位时，金属布线结构中的金属会吸收或反射光束，影响热点定位的准确性，因此为了避免晶片正面多层金属布线层的金属对光束的吸收和反射，逐渐采用从晶片背面进行热点定位。

但是，现有常用检测系统中只有一套光学显微系统(OpticalMicroscope，简称OM)用来影像采集和信号收集，因此在进行晶片背面定位分析时，没有办法直接利用激光定标系统在晶片正面标记EMMI/OBIRCH找到的热点位置，只能在晶片的背面做标记。但是，从背面进行热点定位时，由于衬底的阻隔作用，从背面只能检测到多晶硅层和有源层的影像不能检测到金属布线层的影像。因此，目前在正面制作热点标记时，只能参考周围的图案，比如以周围特别图案为参考。但是，并不是每一个需要标记的热点周围都会存在特别图案。而且，当正面的金属布线层图像与多晶硅层和有源层的布局差别太大时，即使有特别图案也没有办法精确定位，只能选取一个大概位置去分析，造成了失效分析的准确性低。

公开号为CN101527275A的中国专利申请公布了一种镜面背面定位系统，该系统中包括至少两组光学显微系统，分别置于待观测晶片的正面与背面，利用EMMI/OBIRCH在晶片正面和背面都进行定位且来精确地找出异常的位置，便于失效分析。但是此方法较复杂需要至少两组光学显微系统设置在晶片的正面与背面互相对准，因此对两组光学显微系统的对准精确度要求较高；并且该方法需要两组光学显微系统，因此成本较高。

发明内容

本申请旨在提供一种热点定位方法，以解决现有技术无法精确定位热点的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种热点定位方法，该方法包括：步骤S1，将标记载体设置在晶片的背面；步骤S2，获取晶片的热点位置，在标记载体上设置与热点位置对应的定位标记；步骤S3，将晶片与标记载体分离；步骤S4，将标记载体设置在晶片的正面且定位标记与热点位置对应；以及步骤S5，以标记载体的热点标记为基准在晶片的正面设置热点标记。

进一步地，上述标记载体对光的反射率小于2％且光吸收率小于1％。

进一步地，上述标记载体的厚度为100μm～200μm之间的透明玻璃基片。

进一步地，上述标记载体的平行于上述背面的截面面积等于上述背面的面积。

进一步地，上述步骤S1中采用粘结剂将上述标记载体固定在上述晶片的背面。

进一步地，上述步骤S2采用定位系统获取热点位置。

进一步地，上述定位系统包括EMMI/OBIRCH。

进一步地，上述步骤S2采用激光定标系统在上述标记载体上设置上述定位标记；上述步骤S5利用激光定标系统在上述正面上设置上述热点标记。

进一步地，上述步骤S3包括：步骤S31，加热上述晶片与上述标记载体使上述粘结剂熔化；步骤S32，将上述标记载体与上述晶片分离。

进一步地，上述步骤S4中采用粘结剂将上述标记载体设置在上述正面。

应用本申请的技术方案，根据晶片背面的热点位置在标记载体上设置对应的定位标记，然后将标记载体转移至晶片的正面，以标记载体上的定位标记为基准，在晶片的正面设置热点标记，利用设置在晶片上的热点标记即可准确获取热点位置，进而解决了现有技术中无法精确定位热点的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请提供的热点定位方法的流程图；

图2示出了本申请一种优选实施方式提供的晶片倒置后的结构剖面图；

图3示出了在图2所示的倒置晶片上设置标记载体后的结构剖面图；

图4示出了在图3所示的标记载体上设置定位标记后的标记载体的结构剖面图；

图5示出了将图4所示的与标记载体分离后的晶片在平行于纸面方向旋转180°后得到的正置结构剖面图；

图6示出了将图4所示的标记载体在平行于纸面方向旋转180°后的结构设置在图5所示的晶片上得到的结构剖面图；

图7示出了在图6所示的晶片正面设置热点标记后的晶片结构剖面图；以及

图8示出了图7所示结构的标记载体与晶片分离后的晶片结构剖面图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

正如背景技术所介绍的，现有技术在定位晶片的热点时，通常采用从晶片背面的方式进行定位，激光定标系统只能在晶片的背面做标记，无法精确地在晶片正面制作热点标记，因此就无法精确定位热点。为了精确定位热点的位置，本申请提出了一种热点定位方法。

在本申请一种优选的实施方式中，提供了一种热点定位方法，如图1所示，该方法包括：步骤S1，将标记载体设置在晶片的背面；步骤S2，获取晶片的热点位置，在标记载体上设置与热点位置对应的定位标记；步骤S3，将晶片与标记载体分离；步骤S4，将标记载体设置在晶片的正面且定位标记与热点位置对应；以及步骤S5，以标记载体的热点标记为基准在晶片的正面设置热点标记。

上述热点定位方法，根据晶片背面的热点位置在标记载体上设置对应的定位标记，然后将标记载体转移至晶片的正面，以标记载体上的定位标记为基准，在晶片的正面设置热点标记，利用设置在晶片上的热点标记即可准确获取热点位置，进而解决了现有技术中无法精确定位热点的问题。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的重复描述。

以下将以附图2所示的晶片100为例对其进行热点定位，图2所示的晶片100为倒置晶片100即硅衬底101在上，金属布线层102在下，其中硅衬底101的下表面即为本领域技术人员所理解的晶片100的背面，金属布线层102的上表面即为本领域技术人员所理解的晶片100的正面。

首先，执行步骤S1，将标记载体103设置在晶片100的背面，即设置在硅衬底101的远离金属布线层102的表面上，形成具有图3所示剖面的结构。

上述标记载体103为背面定位热点时用于标记热点位置的定位标记所设置的结构，因此，本领域技术人员可以根据能够使定位系统完成热点定位的要求选择适当的材料作为本申请标记载体103的材料。为了提高热点定位的效率，优选标记载体对光反射率小于2％且光吸收率小于1％，比如透明玻璃基片、无机硅胶片。为了尽可能减少其对光束的吸收和反射，进而更精确地获取热点位置的定位标记，优选该标记载体103为透明的玻璃基片，该透明玻璃基片可以为石英玻璃片、硼酸盐玻璃片或光学玻璃片。

上述标记载体103的厚度可以根据获取热点位置的方式和设置标记的方式来设定，比如热点位置更为靠近硅衬底101或者所用定位系统的功率较大使其光束穿透能力较强，则可以使其厚度稍大，反之则适当减小其厚度，本申请为了适应目前常规晶片100和常规定位系统，优选标记载体103为厚度在100μm～200μm之间的透明玻璃基片，在此厚度下的透明玻璃基片能清晰地显示芯片的图像，进而能够保证热点的精确定位与热点标记的准确设置。

此外，本申请对上述标记载体103的尺寸也没有特殊要求，只要能够在热点对应位置能够制作定位标记即可，优选标记载体103的平行于背面的截面面积等于背面的面积，本领域技术人员公知的芯片100的正面面积与背面面积相等、形状对应。当标记载体103的尺寸大于晶片100的尺寸时，可以在晶片100和标记载体103上设置对准标记，当将标记载体103设置在晶片100的正面时，可以利用该对准标记实现标记载体103和晶片100的对准。本申请为了以较简单的方式实现标记载体103设置在晶片100的正面时对热点位置的精确对应，优选标记载体103的尺寸等于晶片100的尺寸，当两者尺寸相等时，只需将标记载体103翻转后固定在晶片100的正面即可实现定位标记与热点的对应。

上述在晶片100上设置标记载体103的实施方式有多种，比如机械夹持固定或者粘结固定，为了使设置方式更简单，优选粘结固定，即本申请可以采用多种粘结剂将标记载体103设置在晶片100的背面上，当然，如本领域技术人员所理解的，在通常的热点定位中，所采用的粘合剂为透明的材料，例如硅橡胶粘合剂，蜡中的植物蜡、动物蜡、合成蜡、工业石蜡，热熔胶中的水分散型热熔胶、热熔压敏胶。本申请进一步优选工业石蜡作为粘合剂，该工业石蜡为无色透明的物质，主要成分是分子量比较小的烷烃(晶体蜡，80％～95％直链烷烃，20％以下的支链和单环环烷烃)，常温时呈固态，熔点也不高，有较强的透光性，保证激光可以穿透，以便呈现出影像和做热点标记。

然后，执行步骤S2，获取晶片100的热点位置，在图3所示的标记载体103上设置图4所示的与热点位置对应的定位标记104，通过设置对应定位标记104的方法准确定位热点的位置。

上述定位标记104的标记原则与现有技术中热点标记的标记原则相同，因此本领域技术人员可以参考现有技术中热点标记的标记原则设置本申请的定位标记104，比如以热点为中心设置多个定位标记104，在此不再赘述。为了以较简单的方式获取热点位置，本申请优选采用定位系统获取热点位置。为了更全面地检测热点，精确地定位热点，优选采用的定位系统中包括EMMI/OBIRCH。

本申请可以采用本领域常规的标记设置方式设置定位标记104，为了使定位标记104的位置高效、准确对应热点的位置，并且使定位标记104清晰、持久，优选采用激光定标系统在标记载体103设置定位标记104。

执行步骤S3，将图4所示的晶片100与标记载体103分离，得到图5所示分离出的晶片100正置后的剖面结构。

如上所描述的，本申请将标记载体103与晶片100的固定方式有多种，那么不同的固定方式可能对应不同的分离方法，当采用机械夹持固定时，将机械夹持结构移开即可使二者分离，当采用粘结固定时，使粘结剂熔化或发生化学变化，使其丧失粘结性能进而使两者分开，基于上述步骤S1优选采用粘结剂将标记载体103设置在晶片100的背面，为了使标记载体103与晶片100能够轻易分离，并且不会对晶片100与标记载体103造成污染，优选上述步骤S3包括：步骤S31，加热晶片100与标记载体103使所述粘结剂熔化；步骤S32，将所述标记载体103与所述晶片100分离，其中加热的温度可以根据所使用的粘结剂的熔点而确定，在此不再赘述。

执行步骤S4，将图4所示的标记载体103设置在图5所示的晶片100的正面且定位标记104与热点位置对应，得到具有图6所示的结构剖面图。该方法能够快速简单地将标记载体103上的定位标记104与晶片100的热点位置进行对应，且后续步骤可以精确地在晶片100的正面设置热点标记105。

与将标记载体103设置在晶片100的背面相似，其设置方式可以有多种，为了使设置方式更简单，与上述步骤S1的优选方式相同，上述步骤S4中优选采用粘结剂将标记载体103设置在晶片100的正面上。

执行步骤S5，利用图6所示的结构，以标记载体103的定位标记104为基准在晶片100的正面设置图8所示的热点标记105，根据热点标记105的位置获取热点的位置，由此便可以准确获取热点的位置。

优选上述步骤S5包括：步骤S51，在上述晶片100的正面设置与标记载体103对应的图7所示的热点标记105；步骤S52，将上述标记载体103与晶片100分离，得到图8具有所示的剖面结构的晶片100，根据图7所示的热点标记105的位置即可获取热点的位置。采用上述步骤在晶片100的正面设置标记105，根据此热点标记105可以准确获取的热点的位置。

本申请可以采用本领域常规的标记设置方式设置热点标记105，为了使热点标记105的位置准确对应定位标记104的位置，并且使得热点标记105可以长时间保留，优选采用激光定标系统在晶片100正面设置热点标记105。

基于上述步骤S4优选采用粘结剂将标记载体103设置在晶片100的正面，为了使标记载体103与晶片100能够轻易分离，优选采用加热晶片100与标记载体103使所述粘结剂熔化，进而使标记载体103与晶片100能够分离。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

上述热点定位方法，根据晶片背面的热点位置在标记载体上设置对应的定位标记，以标记载体上的定位标记为基准，在晶片的正面设置热点标记，从而准确获取热点位置，进而解决了现有技术中无法精确定位热点的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种热点定位方法，其特征在于，所述热点定位方法包括：

步骤S1，将标记载体设置在晶片的背面；

步骤S2，获取所述晶片的热点位置，在所述标记载体上设置与所述热点位置对应的定位标记；

步骤S3，将所述晶片与所述标记载体分离；

步骤S4，将所述标记载体设置在所述晶片的正面且所述定位标记与所述热点位置对应；以及

步骤S5，以所述标记载体的定位标记为基准在所述正面设置热点标记。

2.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述标记载体对光的反射率小于2％且光吸收率小于1％。

3.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述标记载体为厚度在100μm～200μm之间的透明玻璃基片。

4.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述标记载体的平行于所述背面的截面面积等于所述背面的面积。

5.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述步骤S1中采用粘结剂将所述标记载体固定在所述晶片的背面。

6.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述步骤S2采用定位系统获取所述热点位置。

7.根据权利要求6所述的热点定位方法，其特征在于，所述定位系统包括EMMI/OBIRCH。

8.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述步骤S2采用激光定标系统在所述标记载体上设置所述定位标记；所述步骤S5利用激光定标系统在所述正面上设置所述热点标记。

9.根据权利要求5所述的热点定位方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S31，加热所述晶片与所述标记载体使所述粘结剂熔化；

步骤S32，将所述标记载体与所述晶片分离。

10.根据权利要求1所述的热点定位方法，其特征在于，所述步骤S4中采用粘结剂将所述标记载体设置在所述正面。