[发明专利]一种检测Low-K工艺芯片分层问题的方法

说明书

本专利主要针对目前Low‑K工艺芯片分层问题而提出的一种新的检测方法，通过该方法可以有效的对芯片分层问题进行分析定位，如果芯片存在分层问题，可以使用一种特殊的试剂对芯片进行浸泡，使其内部金属层与试剂发生化学反应，从而在芯片内部产生不同的颜色，然后通过颜色来判定芯片分层的位置。

技术领域

本发明涉及检测Low-K工艺芯片分层问题的方法，用于芯片失效分析领域。

背景技术

目前的晶圆划片工艺主要以金刚石切割为主流技术。这种切割的弊端在于，由于Low-K材料的脆性，晶圆切割过程中会对芯片的正面和背面产生机械应力，结果芯片的边缘容易产生Peeling。这些Peeling会在后续的芯片封装工艺或使用中得到进一步扩散，从而产生分层，通过分析发现分层主要发生在top metal下面的inter metal dielectric(IMD)的NDC、BD(Low-K材质)部分。分层进入Seal Ring后，芯片的内部电路会出现损坏，从而导致芯片功能和性能产生异常，这种缺陷不仅降低了产品在划片工艺过程中的良率，而且对芯片产生了可靠性问题。芯片分层现象在非Low-K工艺芯片中极少或很难出现，而目前的芯片Peeling是否已经产生分层无法通过目视或电子显微镜检测到，本专利通过一种新方法可以有效的检查芯片分层的问题。

发明内容

针对芯片分层的问题，本专利提出的方法是通过一定浓度的硝酸溶液使芯片内部金属层与特殊试剂发生化学反应，金属层与特殊试剂发生反应后会表现出不同的颜色，通过电子显微镜可以准确的检测到芯片颜色变化的位置，然后借助离子束对芯片颜色存在异常的区域进行切割，通过切割后的截面可以看到芯片分层的现象。

附图说明

图1检测芯片分层方法流程示意图

图2芯片分层颜色变化示意图

图3芯片分层现象示意图

具体实施方式

芯片分层问题的检测流程如图1所示，具体实施方式如下：

1.将双刀划片过程中产生Peeling的芯片放置在一定浓度的硝酸溶液中(不局限于硝酸，还包括其它容易与金属发生化学反应的试剂，如盐酸、硫酸等，可根据实际情况和实验环境进行选择)，静置30分钟后然后将芯片取出。

2.使用电子显微镜对酸腐后的芯片外观进行检查，查看芯片内部金属层的颜色是否发生变化(由原先的黄色变成浅绿色或蓝色)，如图2所示。

3.使用离子束对芯片颜色存在变化的位置进行截面切割，切割至芯片边缘位置。

4、使用电子扫描显微镜对芯片截面位置进行观察，定位芯片分层问题，如图3所示。