CN116519413A - 一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，S1：将半导体试片放置在操作平台上；S2：利用去层的方式，将半导体试片去层至特定需要分析的层级；S3：将胶水浇筑在半导体试片去层后裸漏在外的层级上并加热；S4：当加热温度达到指定温度时，停止加热并使胶水固化成胶体，让胶体完全地贴附在去层后的半导体试片裸漏在外的层级上。本发明将胶体制备在去层后的半导体试片表面上，通过加热胶体达到指定温度，利用溶融态的胶体会完全贴附在去层后的半导体试片表面上的特性，可以防止外界水气或氧气进入试片表面与铜产生金属氧化物，且由于胶体在室温会固化，可以大大提升去层后的半导体试片的机械强度，拿取方便，且不容易损毁。
Description
技术领域
本发明涉及半导体试片保护领域，具体涉及一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法。
背景技术
半导体试片为层状结构，最下方为硅基板，接着是晶体管层，以及金属走接层。为了分析每一层金属走线层内金属与介电材料的特性，一般都是利用人工研磨方式，由半导体试片正面开始，往背面方向去层，一层一层地研磨去层。去层停在特定金属走线层后，便开始材料分析，分析完之后，再接续去层到下一层金属走线层与分析，重复上述过程，最后可以获得每一金属走线层的材料特性。
如以现有技术施作，去层到某一金属走线层时，因为机台使用形情不同，没办法及时放置入材料分析机台中接续分析，必须等一天或甚至等周末后才能进机台分析，现有作法是将试片放在玻璃片上，并放置于防潮箱中，但半导体试片的金属走线层材料为铜，化学活性较大，如去层停在特定金属走线层没有尽快置入机台分析，即使放在防潮箱中，裸露的金属走线层也容易与外面水气或氧气反应，产生金属表面，这会造成分析上与事后去层的问题，且去层后的半导体试片相当脆落，工作环境的空调，工程师打喷嚏，或震动都有可能将试片吹走，掉落或损毁。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，具体步骤如下：
S1：将半导体试片放置在操作平台上；
S2：利用去层的方式，将半导体试片去层至特定需要分析的层级；
S3：将胶水浇筑在半导体试片去层后裸漏在外的层级上并加热；
S4：当加热温度达到指定温度时，停止加热并使胶水固化成胶体，让胶体完全地贴附在去层后的半导体试片裸漏在外的层级上。
较佳的，所述步骤S1中，所述半导体试片由上到下依次设有外绝缘体层、金属走线层、电晶体层以及硅基板；所述电晶体层固定安装在所述硅基板上；所述金属走线层缠绕设置在所述电晶体层上；所述外绝缘体层包裹设置在所述金属走线层上。
较佳的，所述步骤S2中，半导体试片去层至特定需要分析的层级是指去层至金属走线层，直至露出金属走线层内的金属表面。
较佳的，所述步骤S3中，所述胶水采用由环氧树脂和硬化剂混合形成的1分钟即时粘合剂。
较佳的，所述粘合剂中环氧树脂和硬化剂的比例为1.16：1.12；所述粘合剂的使用温度在适用于4°C到35°C之间。
较佳的，所述步骤S4中，当胶体固化后的半导体试片还需要分析该材料特性或接续去层时，还可进行以下步骤：
S4-1：将胶体固化后的半导体试片放置于有机溶剂中，使得胶体溶于有机溶液中；
S4-2：待胶体完全从半导体试片去除后，再以纯度为99.99 %的干燥氮气吹干即可裸露原本金属走线层的表面；
S4-3：最后对溶胶后的半导体试片进行材料特性分析或接续去层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将胶体制备在去层后的半导体试片表面上，此胶体特性是室温的时候是固态，通过加热胶体达到指定温度以上，则是有黏性的溶融态，利用溶融态的胶体会完全贴附在去层后的半导体试片表面上的特性，可以防止外界水气或氧气进入试片表面与铜产生金属氧化物，且由于胶体在室温会固化，可以大大提升去层后的半导体试片的机械强度，拿取方便，且不容易损毁。
附图说明
图1为半导体试片的截面图；
图2为半导体试片去层方向的截面图；
图3为半导体试片去层后的的截面图；
图4为半导体试片胶水浇筑的截面图；
图5为半导体试片胶体固化的截面图；
图6为半导体试片胶水取代的截面图；
图7为半导体试片场景应用的截面图；
图中：1-外绝缘体层；2-金属走线层；3-电晶体层；4-硅基板。
实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请结合参照图1，本发明提供了一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，具体步骤如下：
S1：将半导体试片放置在操作平台上；
S2：利用去层的方式，将半导体试片去层至特定需要分析的层级；
S3：将胶水浇筑在半导体试片去层后裸漏在外的层级上并加热；
S4：当加热温度达到指定温度时，停止加热并使胶水固化成胶体，让胶体完全地贴附在去层后的半导体试片裸漏在外的层级上。
进一步的，所述步骤S1中的操作平台还具备加热升温的功能。
较佳的，所述步骤S1中，所述半导体试片由上到下依次设有外绝缘体层1、金属走线层2、电晶体层3以及硅基板4；所述电晶体层3固定安装在所述硅基板4上；所述金属走线层2缠绕设置在所述电晶体层3上；所述外绝缘体层1包裹设置在所述金属走线层2上。
较佳的，所述步骤S2中，半导体试片去层至特定需要分析的层级是指去层至金属走线层2，直至露出金属走线层2内的金属表面。
较佳的，所述步骤S3中，所述胶水采用由环氧树脂和硬化剂混合形成的1分钟即时粘合剂。
较佳的，所述粘合剂中环氧树脂和硬化剂的比例为1.16：1.12；所述粘合剂的使用温度在适用于4°C到35°C之间。
由环氧树脂和硬化剂组成的即时粘合剂，当按比例混合时，树脂和硬化剂反应产生坚硬、高强度的结合，在1分钟内开始凝固，在5到10分钟内达到处理强度。
通过混合喷嘴每次都提供树脂和硬化剂的均匀混合物。它可以作为各种材料的粘合剂，或作为间隙粘合、表面修复和层压修补的多功能填料。环氧树脂在混合时不收缩，耐水和最常见的溶剂。它可以用泥土颜料、水泥或沙子进行着色匹配，也可以进行打磨和钻孔。
较佳的，所述步骤S4中，当胶体固化后的半导体试片还需要分析该材料特性或接续去层时，还可进行以下步骤：
S4-1：将胶体固化后的半导体试片放置于有机溶剂中，使得胶体溶于有机溶液中；
S4-2：待胶体完全从半导体试片去除后，再以纯度为99.99 %的干燥氮气吹干即可裸露原本金属走线层的表面；
S4-3：最后对溶胶后的半导体试片进行材料特性分析或接续去层。
胶水升温固化增加晶片的物理强度；升温对空气进行加热，防止水汽和氧气进入试片的表面，防止氧气和水汽对金属走线层发生化学作用。
进一步的，在胶水的替代上，还可以在金属走线层2上涂上亲水性涂层；所述亲水性涂层为氧化铝或含有极性（OH）的材料；在亲水性涂层的上方还可以添加热熔胶或AB胶或有机胶或紫外线硬化胶进行粘合，最后在热熔胶或AB胶或有机胶或紫外线硬化胶的上方在粘合玻璃或金属板或陶瓷板进行保护。
本发明所述的方法可以防止外界水气或氧气进入试片表面与铜产生金属表面，且由于胶体在室温会固化，可以大大提升去层后的半导体试片的机械强度，拿取方便，且不容易损毁。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：
S1：将半导体试片放置在操作平台上；
S2：利用去层的方式，将半导体试片去层至特定需要分析的层级；
S3：将胶水浇筑在半导体试片去层后裸漏在外的层级上并加热；
S4：当加热温度达到指定温度时，停止加热并使胶水固化成胶体，让胶体完全地贴附在去层后的半导体试片裸漏在外的层级上。
2.如权利要求1所述的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述半导体试片由上到下依次设有外绝缘体层（1）、金属走线层（2）、电晶体层（3）以及硅基板（4）；所述电晶体层（3）固定安装在所述硅基板（4）上；所述金属走线层（2）缠绕设置在所述电晶体层（3）上；所述外绝缘体层（1）包裹设置在所述金属走线层（2）上。
3.如权利要求2所述的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述半导体试片去层至特定需要分析的层级是指去层至金属走线层（2），直至露出金属走线层（2）内的金属表面。
4.如权利要求2所述的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述胶水采用由环氧树脂和硬化剂混合形成的1分钟即时粘合剂。
5.如权利要求4所述的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述粘合剂中环氧树脂和硬化剂的比例为1.16：1.12；所述粘合剂的使用温度在适用于4°C到35°C之间。
6.如权利要求4所述的一种在材料分析过程中保护半导体试片的方法，其特征在于：所述步骤S4中，当胶体固化后的半导体试片还需要分析该材料特性或接续去层时，还可进行以下步骤：
S4-1：将胶体固化后的半导体试片放置于有机溶剂中，使得胶体溶于有机溶液中；
S4-2：待胶体完全从半导体试片去除后，再以纯度为99.99 %的干燥氮气吹干即可裸露原本金属走线层的表面；
S4-3：最后对溶胶后的半导体试片进行材料特性分析或接续去层。
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|---|---|---|---|---|
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2023
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