CN115647574A - 一种半导体器件的玻璃盖剥离方法 - Google Patents

一种半导体器件的玻璃盖剥离方法 Download PDF

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娄可柱
李礼
张道迎
王文波
刘军
付博
戴华
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Abstract

本发明提供一种半导体器件的玻璃盖剥离方法。该玻璃盖剥离方法包括步骤:S100、采用激光对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行扫描;S200、判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化,若是,执行步骤S300,若否,返回执行步骤S100;S300、采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来。根据本发明的技术方案,能够解决现有具有玻璃盖的半导体器件的玻璃盖剥离方式因容易对芯片主体以及键合丝造成损伤而不利于后续芯片检测与失效分析的问题。

Description

一种半导体器件的玻璃盖剥离方法
技术领域
本发明属于半导体器件解封装领域,更具体地,涉及一种半导体器件的玻璃盖剥离方法。
背景技术
图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的器件,它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。例如CMOS图像传感器,其是相机中最重要的组件之一。近年来,随着图像传感芯片在尺寸、分辨率、速度和光敏度等方面的改进,图像传感器的性能不断提升,市场需求不断加大。与此同时,用户对图像传感器的质量和可靠性要求也不断提高,基于此,图像传感芯片的失效分析工作也显得越来越重要,通过芯片失效分析,可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。
当图像传感芯片失效时,通常需要去除图像传感器表面的起保护作用的玻璃盖,以使图像传感芯片完全裸露出来,进而便于针对图像传感芯片开展各项检测,从而确定图像传感芯片的失效原因与失效部位。
对于现有的图像传感器,其玻璃盖通过密封胶固定罩设在陶瓷基底的顶面上,以实现密封和保护内部图像传感芯片的目的。现有针对于图像传感器的玻璃盖剥离方式通常为:将图像传感器事先不经过任何保护处理直接放入沸腾的发烟硝酸中,直至玻璃盖与陶瓷基底分离。然而,这种基于化学腐蚀原理的玻璃盖剥离方式会导致图像传感芯片腐蚀,无法保证芯片主体以及键合丝的完整性,进而严重影响后续的芯片检测与失效分析工作。
发明内容
本发明的目的在于解决现有具有玻璃盖的半导体器件的玻璃盖剥离方式因容易对芯片主体以及键合丝造成损伤而不利于后续芯片检测与失效分析的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种半导体器件的玻璃盖剥离方法。
本发明的玻璃盖剥离方法,其应用对象为半导体器件,所述半导体器件包括基底、键合设置在所述基底上的半导体芯片以及通过密封胶固设在所述基底上以覆盖所述半导体芯片的玻璃盖;
所述玻璃盖剥离方法包括以下步骤:
S100、采用激光对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行扫描;
S200、判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化,若是,执行步骤S300,若否,返回执行步骤S100;
S300、采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来。
作为可选的是,所述步骤S100进一步包括以下步骤:
S110、将所述半导体器件放置在激光镭射设备的载物台上;
S120、将所述激光镭射设备的功率设置为预定功率;
S130、控制所述激光镭射设备对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行激光扫描。
作为可选的是,在所述步骤S120中,将所述激光镭射设备的功率设置为30W。
作为可选的是,在所述步骤S130中,将所述激光镭射设备输出的激光所形成的光斑控制在所述密封胶的分布范围内。
作为可选的是,在所述步骤S200中,采用显微镜判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化。
作为可选的是,在所述步骤S200中,被激光扫描后的密封胶是否发生气化的判断标准为:
若所述玻璃盖的内表面上出现气泡,则判断密封胶发生气化;
若所述玻璃盖的内表面上未出现气泡,则判断密封胶未发生气化。
作为可选的是,所述步骤S300所述的采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来具体为:
采用手术刀片对所述基底与所述玻璃盖的接合处的密封胶进行环周切割直至所述玻璃盖脱离于所述基底,并取下所述玻璃盖。
作为可选的是,所述玻璃盖剥离方法还包括以下步骤:
S400、判断露出的半导体芯片的表面是否落有异物,若是,清除所述异物,若否,结束。
作为可选的是,在所述步骤S400中,采用以下任一种方式清除所述异物:
方式一、采用氮气对所述半导体芯片进行吹扫;
方式二、对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗。
作为可选的是,所述对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗包括:
将所述半导体芯片放置在盛有纯水的容器中;
将所述容器放入超声波装置中振动10~15秒;
取出所述半导体芯片并采用丙酮溶液冲洗所述半导体芯片;
对所述半导体芯片进行自然风干。
本发明的有益效果在于:
本发明的半导体器件的玻璃盖剥离方法,采用激光对分布于玻璃盖的外周的密封胶进行扫描,并在确定密封胶的粘结力下降时,即密封胶发生气化,采用刀片将玻璃盖从基底上剥离下来。
根据以上内容可知,本发明的半导体器件的玻璃盖剥离方法先采用精准局部加热的方式使基底与玻璃盖的接合处的密封胶发生气化,再采用刀片对基底与玻璃盖的接合处的密封胶进行环周切割,以使玻璃盖与基底分离。与现有基于化学腐蚀原理的半导体器件玻璃盖剥离方式相比,本发明的半导体器件的玻璃盖剥离方法采用纯物理的方式实现玻璃盖的剥离,在实现剥离的过程中,不会对芯片主体以及键合丝造成损伤,能够保证芯片主体以及键合丝的完整性,进而有效地解决了现有具有玻璃盖的半导体器件的玻璃盖剥离方式因容易对芯片主体以及键合丝造成损伤而不利于后续芯片检测与失效分析的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所做出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。
图1示出了根据本发明的实施例的半导体器件的玻璃盖剥离方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使所属技术领域的技术人员能够更充分地理解本发明的技术方案,在下文中将结合附图对本发明的示例性的实施方式进行更为全面且详细的描述。显然地,以下描述的本发明的一个或者多个实施方式仅仅是能够实现本发明的技术方案的具体方式中的一种或者多种,并非穷举。应当理解的是,可以采用属于一个总的发明构思的其他方式来实现本发明的技术方案,而不应当被示例性描述的实施方式所限制。基于本发明的一个或多个实施方式,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都应当属于本发明保护的范围。
实施例:图1示出了本发明实施例的半导体器件的玻璃盖剥离方法的实现流程图。参照图1,本发明实施例的半导体器件的玻璃盖剥离方法包括以下步骤:
S100、采用激光对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行扫描;
S200、判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化,若是,执行步骤S300,若否,返回执行步骤S100;
S300、采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来。
进一步地,本发明实施例的步骤S100进一步包括以下步骤:
S110、将所述半导体器件放置在激光镭射设备的载物台上;
S120、将所述激光镭射设备的功率设置为预定功率;
S130、控制所述激光镭射设备对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行激光扫描。
再进一步地,本发明实施例的步骤S120中,将所述激光镭射设备的功率设置为30W。
再进一步地,本发明实施例的步骤S130中,将所述激光镭射设备输出的激光所形成的光斑控制在所述密封胶的分布范围内。
具体地,本发明实施例中,将激光镭射设备的功率设置为30W,并将激光所形成的光斑控制在密封胶的分布范围内,如此设置,是为了防止激光透过玻璃盖损伤芯片。
再进一步地,本发明实施例的步骤S200中,采用显微镜判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化。
再进一步地,本发明实施例的步骤S200中,被激光扫描后的密封胶是否发生气化的判断标准为:
若所述玻璃盖的内表面上出现气泡,则判断密封胶发生气化;
若所述玻璃盖的内表面上未出现气泡,则判断密封胶未发生气化。
具体地,本发明实施例中,通过显微镜观察玻璃盖与位于玻璃盖底部的密封胶之间的结合状态,若密封胶出现气化现象(密封胶在激光作用下,吸热膨胀并气化,在玻璃盖的内表面上形成气泡),则说明密封胶粘结力已降低。其中,激光改变密封胶粘结力的机理如下:
(1)密封胶吸收激光热量并气化挥发;
(2)激光的脉冲能量大于密封胶中的O—O、H—O、H—H、C—H、N—H等化学键的键能,从而导致这些键断裂。
再进一步地,本发明实施例的步骤S300所述的采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来具体为:
采用手术刀片对所述基底与所述玻璃盖的接合处的密封胶进行环周切割直至所述玻璃盖脱离于所述基底,并取下所述玻璃盖。
再进一步地,本发明实施例的半导体器件的玻璃盖剥离方法还包括以下步骤:
S400、判断露出的半导体芯片的表面是否落有异物,若是,清除所述异物,若否,结束。
再进一步地,本发明实施例的步骤S400中,清除所述异物的方式包括:
方式一、采用氮气对所述半导体芯片进行吹扫;
方式二、对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗。
再进一步地,本发明实施例中,所述对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗包括:
将所述半导体芯片放置在盛有纯水的容器中;
将所述容器放入功率预先设置为70W的超声波装置中振动10~15秒;
取出所述半导体芯片并采用丙酮溶液冲洗所述半导体芯片;
对所述半导体芯片进行自然风干。
具体地,本发明实施例中,在将玻璃盖从基底上剥离下来之后,如果发现半导体芯片的表面落有异物,可采用氮气枪将异物吹掉或者对当前去除了玻璃盖的半导体器件进行超声波纯水清洗,在清洗完成后将半导体器件取出,并采用丙酮轻轻冲洗整个芯片表面,完成以上步骤后,将半导体器件进行自然风干。
采用本发明实施例的半导体器件的玻璃盖剥离方法,能够在保证芯片完好的前提下,快速去除芯片表面的保护玻璃盖,以便进一步分析内部芯片的失效根因,不仅提高了失效分析工作的效率,而且降低了失效分析工作的成本。
虽然以上对本发明的一个或者多个实施方式进行了描述,但是本领域的普通技术人员应当知晓,本发明能够在不偏离其主旨与范围的基础上通过任意的其他的形式得以实施。因此,以上描述的实施方式属于示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下,对于本技术领域的普通技术人员而言许多修改和替换均具有显而易见性。

Claims (10)

1.一种半导体器件的玻璃盖剥离方法,所述半导体器件包括基底、键合设置在所述基底上的半导体芯片以及通过密封胶固设在所述基底上以覆盖所述半导体芯片的玻璃盖;
其特征在于,所述玻璃盖剥离方法包括以下步骤:
S100、采用激光对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行扫描;
S200、判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化,若是,执行步骤S300,若否,返回执行步骤S100;
S300、采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,所述步骤S100进一步包括以下步骤:
S110、将所述半导体器件放置在激光镭射设备的载物台上;
S120、将所述激光镭射设备的功率设置为预定功率;
S130、控制所述激光镭射设备对分布于所述玻璃盖的外周的密封胶进行激光扫描。
3.根据权利要求2所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,在所述步骤S120中,将所述激光镭射设备的功率设置为30W。
4.根据权利要求2所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,在所述步骤S130中,将所述激光镭射设备输出的激光所形成的光斑控制在所述密封胶的分布范围内。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,在所述步骤S200中,采用显微镜判断被激光扫描后的密封胶是否发生气化。
6.根据权利要求5所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,在所述步骤S200中,被激光扫描后的密封胶是否发生气化的判断标准为:
若所述玻璃盖的内表面上出现气泡,则判断密封胶发生气化;
若所述玻璃盖的内表面上未出现气泡,则判断密封胶未发生气化。
7.根据权利要求1所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,所述步骤S300所述的采用刀片将所述玻璃盖从所述基底上剥离下来具体为:
采用手术刀片对所述基底与所述玻璃盖的接合处的密封胶进行环周切割直至所述玻璃盖脱离于所述基底,并取下所述玻璃盖。
8.根据权利要求1所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S400、判断露出的半导体芯片的表面是否落有异物,若是,清除所述异物,若否,结束。
9.根据权利要求8所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,在所述步骤S400中,采用以下任一种方式清除所述异物:
方式一、采用氮气对所述半导体芯片进行吹扫;
方式二、对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗。
10.根据权利要求9所述的半导体器件的玻璃盖剥离方法,其特征在于,所述对所述半导体芯片进行超声波纯水清洗包括:
将所述半导体芯片放置在盛有纯水的容器中;
将所述容器放入超声波装置中振动10~15秒;
取出所述半导体芯片并采用丙酮溶液冲洗所述半导体芯片;
对所述半导体芯片进行自然风干。
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