DE102011100984B3 - Method for marking flawed semiconductor chips in semiconductor wafer utilized in light-optical microscope, involves pulling needle-shaped bracket from non liquid part of labeling agent such that virtual point comprises marking on chip - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Markierung von mit Fehlern behafteten Halbleiterchips im Halbleiterscheibenverband nach elektrischen Messungen und/oder optischen Inspektionen.The invention relates to the marking of defective semiconductor chips in the semiconductor wafer assembly after electrical measurements and / or optical inspections.
Die Entwicklung auf dem Gebiet der Mikroelektronik ist gekennzeichnet durch immer größer werdende Durchmesser der Halbleiterscheiben (Wafer) und die Tendenz der Verkleinerung des Flächenbedarfs auf der Halbleiterscheibe bezogen auf eine bestimmte Schaltungseinheit. Das führt zu einer immer größer werdenden Anzahl von Plättchen (Chips) je Halbleiterscheibe. Dieser Verkleinerung wirkt die zunehmende Komplexität der integrierten Elemente (z. B. komplexere Schaltungen mit Sensoren, wie MEMS) entgegen. Mit der Komplexität der integrierten Schaltungen steigt andererseits die Art der möglichen Fehler und damit deren Umfang. Die Fehleranalyse gewinnt eine größere Bedeutung. Um die Art auftretender Fehler analysieren zu können, werden Chips, welche bei der Fertigungskontrolle elektrischer Daten oder auch bei optischen Inspektionen im Scheibenverband als fehlerhaft erkannt werden, kenntlich gemacht, im speziellen Fall markiert.The development in the field of microelectronics is characterized by ever-increasing diameters of the semiconductor wafers and the tendency of the reduction of the area requirement on the semiconductor wafer relative to a specific circuit unit. This leads to an ever-increasing number of platelets (chips) per semiconductor wafer. This reduction counteracts the increasing complexity of the integrated elements (eg, more complex circuits with sensors, such as MEMS). On the other hand, with the complexity of the integrated circuits, the nature of the possible errors and thus their size increases. The error analysis gains more importance. In order to be able to analyze the type of errors that occur, chips which are recognized as defective in the production control of electrical data or also in optical inspections in the disk assembly are marked, in particular marked.
Zur Wiedererkennung der als fehlerhaft erkannten Chips auf einer Halbleiterscheibe – z. B. Größenordnung Tausend zu kontrollierende Chips pro Scheibe – werden zunächst deren Lagekoordinaten bezogen auf die Halbleiterscheibe festgehalten. Nach diesen Koordinaten wird der fehlerhafte Chip unter dem Mikroskop geortet, und es erfolgt dessen Markierung mit einer relativ niedrigen Vergrößerung, gemessen an den Vergrößerungen der zur Analyse der Fehler eingesetzten Verfahren, wie z. B. der Elektronenmikroskopie.For recognizing recognized as defective chips on a semiconductor wafer -. B. order of thousands of chips to be controlled per disk - are first recorded their position coordinates relative to the semiconductor wafer. After these coordinates, the defective chip is located under the microscope, and it is marked with a relatively low magnification, measured on the magnifications of the methods used to analyze the error, such. As the electron microscopy.
Bei Untersuchungen an der Halbleiterscheibe sind bestimmte Fehlstellen auf Chips unter dem optischen Mikroskop erkennbar und können gut lokalisiert werden. Die Halbleiterscheiben sind in der Regel mit optisch transparenten Schichten versehen, wodurch es z. B. auch möglich ist, Kurzschlüsse in Schaltungen zwischen Leiterbahnen, z. B. der Metallisierungsebene 2 bei Vorhandensein von 3 Metallisierungsebenen zu erkennen, ohne eine weitere Untersuchung/Präparation vornehmen zu müssen. Zur Erkennung eines solchen Fehlers ist das Rasterelektonenmikroskop (REM) wenig oder nicht geeignet, da hierbei nur Oberflächenstrukturen abgebildet werden können. Oft liegen die Dinge aber komplizierter und dann muss dafür gesorgt werden, dass die defekten Stellen auf dem Chip unter Anwendung hochauflösender Verfahren, die mit Elektronen- oder Ionenstrahlen arbeiten, schnell und sicher gefunden oder wiedergefunden werden.In investigations on the semiconductor wafer certain defects on chips under the optical microscope can be seen and can be well located. The semiconductor wafers are usually provided with optically transparent layers, whereby it z. B. is also possible, short circuits in circuits between tracks, z. B. the metallization level 2 in the presence of 3 metallization levels to recognize without having to make a further investigation / preparation. To recognize such a defect, the scanning electron microscope (SEM) is of little or no use, since only surface structures can be imaged here. Often, however, things are more complicated and then it must be ensured that the defective areas on the chip are found and recovered quickly and safely using high-resolution methods that work with electron or ion beams.
An das Markierungsverfahren werden verschiedene Anforderungen gestellt:
Durch die Markierung darf keine zusätzliche Schädigung des Chip erfolgen, insbesondere darf die defekte Stelle nicht beschädigt oder überdeckt werden. Die defekte Stelle muss bei hoher Vergrößerung eindeutig und möglichst schnell zu finden sein. Eine leichte und sichere Handhabbarkeit unter dem Mikroskop muss gewährleistet sein.The marking procedure is subject to various requirements:
The marking must not cause any additional damage to the chip, in particular the damaged area may not be damaged or covered. The defect must be clearly and quickly as possible to find at high magnification. Easy and safe handling under the microscope must be ensured.
Es gibt eine ganze Reihe von Markierungsverfahren. Jedem davon heften aber bestimmte Nachteile an.There are quite a few marking methods. Each of them, however, attach certain disadvantages.
Aus der Druckschrift
Beim sogen. Inken wird nach der elektrischen Messung auf defekte Chips ein Tintenpunkt aufgetragen. Der Tintenpunkt sitzt immer an der gleichen Stelle, markiert also nur elektrischen Ausschuss und ist nicht auf die Lage des Fehlers bezogen, kann diesen auch direkt überdecken, so dass er nicht mehr untersucht werden kann. Die beim Inken verwendete Tusche trocknet erfahrungsgemäß sehr schnell ein, wodurch entweder ununterbrochen gearbeitet werden muss oder der Aufwand zur Regenerierung des Tintenflusses nach dem Eintrocknen vergleichsweise hoch ist.When so-called. Inken, an ink dot is applied to defective chips after the electrical measurement. The ink dot always sits in the same place, so marks only electrical waste and is not related to the location of the fault, this can also cover directly, so that it can no longer be examined. Experience has shown that the ink used in the inking process dries very quickly, as a result of which it is necessary either to work continuously or the outlay for the regeneration of the ink flow after drying to be relatively high.
Bei einer Markierung unter Verwendung eines Filzstiftes kann das Eintrocknen der Farbflüssigkeit weitestgehend vermieden werden, jedoch ist diese Verfahrensweise zu ungenau (Breitlaufen) und sie kann auch zur Zerstörung der sehr empfindlichen elektronischen Strukturen führen.When marking using a felt-tip pen, the drying of the dyeing liquid can be largely avoided, but this procedure is too inaccurate (widening) and it can also lead to the destruction of the very sensitive electronic structures.
Des Markieren mit dem Laser kann ortsgenau vorgenommen werden, jedoch können Bauteile, die sich unter der Ebene der Passivierungsschichten bzw. in tiefer liegenden Ebenen befinden, zerstört werden. Durch die Zerstörung, die der Laserstrahl hinterlässt, können die Bauelemente keiner Untersuchung mit weiteren Methoden unterzogen werden, da nicht garantiert werden kann, dass diese Zerstörung keinen Einfluss auf das Bauelement und dessen Funktion hatte. Diese Feststellungen treffen auch für eine Markierung mittels Anritzen der Oberfläche zu.Marking with the laser can be done in a location-specific manner, but components that are below the level of the passivation layers or in deeper levels can be destroyed. Due to the destruction left by the laser beam, the components can not be subjected to investigation with further methods, since it can not be guaranteed that this destruction had no influence on the component and its function. These findings also apply to marking by scoring the surface.
Aus der Druckschrift
Diese Verfahrensweise ist für die Markierung von Defektstellen von Halbleiterchips ungeeignet. Das Verfahren ist zu ungenau, die Oberfläche von Chips zerstörend und die Halbleiterscheibenfläche verunreinigend. This procedure is unsuitable for marking defect spots of semiconductor chips. The process is too inaccurate, destroying the surface of chips and contaminating the wafer surface.
An aufzutragende Markierungsmittel ist eine ganze Reihe von Anforderungen zu stellen. Das Markierungsmittel muss gut haften, darf auf der Oberfläche nicht verlaufen, muss lichtoptisch und elektronenoptisch gut erkennbar sein und soll den Zustand des Chips bezüglich der vorhandenen elektrischen Funktion nicht beeinflussen.There are a number of requirements to be placed on the marking agents to be applied. The marking agent must adhere well, must not run on the surface, must be clearly visible in terms of light optics and electron optics and should not influence the state of the chip with regard to the existing electrical function.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Markierungsverfahren und eine Markierungsvorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 so zugestalten, dass ein sicheres Wiederfinden von mit Defekten behafteten Stellen auf dem Chip, die unter dem Mikroskop markiert werden, bei Anwendung hochauflösender Untersuchungsverfahren ohne eine vorherige Beeinflussung der defekten Stellen und der Funktion der auf dem Chip integrierten Schaltung durch die Markierung gegeben ist, d. h. die negativen Begleitumstände der bekannten Markierungsverfahren weitestgehend vermieden werden und eine Zeiteinsparung gegeben ist.The invention has for its object, a marking method and a marking device according to the preamble of claims 1 and 4 in such a way that a safe recovery of defective sites on the chip, which are marked under the microscope, using high-resolution examination method without a previous Influencing the defective locations and the function of the on-chip integrated circuit is given by the mark, d. H. the negative concomitant circumstances of the known marking methods are largely avoided and a time saving is given.
Gelöst wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmalen.The problem is solved with the features specified in claims 1 and 4.
Die Gegenstände der Ansprüche 1 und 4 weisen die Vorteile auf, dass der Zustand eines auf dem Chip detektierten Defektes durch die Markierung nicht beeinflusst wird, dass die Markierung leicht und sicher handhabbar ist, die zu untersuchende defekte Stelle bei hoher Vergrößerung leicht und sicher wiederzufinden ist und Zeit beim Markieren eingespart wird.The objects of claims 1 and 4 have the advantages that the condition of a defect detected on the chip is not influenced by the marking, that the marking is easy and safe to handle, the defect to be examined at high magnification is easy and safe to find again and time is saved in marking.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungThe invention will now be explained with reference to an embodiment with the aid of the drawing. It show in a schematic representation
Die Markierungsvorrichtung gemäß
In der
Die Markierungsvorrichtung (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Trägerplattesupport plate
- 22
- Probenhaltersample holder
- 33
- Gefäß mit thermoplastischem MarkierungsmittelContainer with thermoplastic marker
- 44
- Halterung mit MikromanipulatorHolder with micromanipulator
- 55
- nadelförmiger Ausleger, elektrisch aufheizbarNeedle-shaped arm, electrically heatable
- 66
- ringförmige Spitze des nadelförmigen Auslegersannular tip of the needle-shaped cantilever
- 77
- elektrische Leitungen für den Heizstromelectrical cables for the heating current
- 88th
- elektrische Klemmstellen, zwischen denen die Strecke zum Aufheizen des nadelförmigen Auslegers liegtelectrical clamping points between which lies the path for heating the needle-shaped cantilever
- 99
- Markierungsstellelabeling site
- 1010
- Chipbegrenzungchip limit
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102011100984A DE102011100984B3 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Method for marking flawed semiconductor chips in semiconductor wafer utilized in light-optical microscope, involves pulling needle-shaped bracket from non liquid part of labeling agent such that virtual point comprises marking on chip |
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DE102011100984B3 true DE102011100984B3 (en) | 2012-05-31 |
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ID=46050037
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DE102011100984A Active DE102011100984B3 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Method for marking flawed semiconductor chips in semiconductor wafer utilized in light-optical microscope, involves pulling needle-shaped bracket from non liquid part of labeling agent such that virtual point comprises marking on chip |
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DE (1) | DE102011100984B3 (en) |
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CN110749795A (en) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 宁国赛宝核心基础零部件产业技术研究院有限公司 | Capacitance detection device |
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2011
- 2011-05-10 DE DE102011100984A patent/DE102011100984B3/en active Active
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CN110749795B (en) * | 2019-11-11 | 2022-04-05 | 宁国赛宝核心基础零部件产业技术研究院有限公司 | Capacitance detection device |
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|
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120901 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LEONHARD, REIMUND, DIPL.-ING., DE |