[发明专利]运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法

说明书

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法，包括步骤：提供芯片和隔热片，将隔热片放置于芯片上，且隔热片全部遮蔽芯片的正面，芯片正常发热的热量小于芯片上失效点发热的热量，隔热片的隔热范围介于芯片正常发热的热量与芯片上失效点发热的热量之间；给芯片通电；提供红外热成像显微镜，使用红外热成像显微镜观察并拍摄已放置隔热片的芯片，得到图像。本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法，通过热点定位过程中增加的隔热片，从而避免了芯片产生的过多热杂讯干扰的可能性，利于提高芯片失效分析的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是针对异质多芯片堆叠的三维集成电路封装失效产品，运用红外热成像显微镜电性定位再加上特殊的除错方法有效锁定真正失效的芯片异常点。

背景技术

21世纪初，微电子领域的互连瓶颈问题越来越突出，减小特征尺寸的技术难度越来越大，芯片研发走向在同一芯片内建逻辑IC及记忆体的异质(Heterogeneous)整合架构，依循摩尔定律前进的半导体制程微缩，无法提供完整异质芯片整合效益，因此以低成本达到可接受运算效能的系统级封装(SiP)则成未来显学。近两年高阶封测市场已推出“WLSI(晶圆级系统整合)平台”，也使市场出现越来越多CoWoS(基板上晶圆上芯片封装)以及InFO(整合扇出型)晶圆级封装。

在做芯片失效点分析时，往往使用红外热成像显微镜侦测芯片的失效点，其中的原理是红外热成像技术。红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形。

因CoWoS以及InFO先进封装的芯片堆迭多且复杂，且芯片与芯片间有锡球或TSV通孔连接，故使用红外热成像显微镜侦测芯片的失效点时，在图像中，通常亮点可能会被金属和锡球所产生的亮点挡住，如图1所示，第一亮点11为芯片上失效点热量发热产生的亮点，第二亮点12为芯片正常发热产生的亮点，第二亮点12包括金属、锡球等发热而产生的亮点和背景值，即芯片热量产生的亮点对应为不需要观察到的多余的热，第二亮点12影响了观察者对第一亮点11的形状、位置、大小等情况的判断，从而无法准确的定位到异常的亮点，影响芯片失效分析的准确性。故有必要提供一种除错方法，提高芯片失效分析的准确性。

发明内容

为了提高芯片失效分析的准确性，本发明提供了一种运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法，包括步骤：

提供芯片和隔热片，将所述隔热片放置于所述芯片上，且所述隔热片全部遮蔽所述芯片的正面，所述芯片正常发热的热量小于所述芯片上失效点发热的热量，所述隔热片的隔热范围介于所述芯片正常发热的热量与所述芯片上失效点发热的热量之间；

给所述芯片通电；

提供红外热成像显微镜，使用所述红外热成像显微镜观察并拍摄已放置所述隔热片的所述芯片，得到图像。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法，通过热点定位过程中增加的隔热片，从而避免了芯片产生的过多热杂讯干扰的可能性，利于提高芯片失效分析的准确性。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法的进一步改进在于，所述隔热片为平整的非导体材质。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法的进一步改进在于，所述隔热片的厚度小于或等于0.2mm。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法的进一步改进在于，所述隔热片为纸片或塑料板。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法的进一步改进在于，所述芯片与所述红外热成像显微镜的镜头之间的距离为镜头焦距距离。

本发明运用红外热成像显微镜侦测芯片失效的除错方法的进一步改进在于，在得到所述图像之后还包括步骤：对所述图像进行热点定位失效处理，定位所述芯片的失效点。