芯片局部涂覆装置的制作方法

1.本发明涉及芯片分析处理设备技术领域，具体地涉及一种芯片局部涂覆装置。


背景技术：

2.芯片主要是由是器件层加各层金属层及介质层构成的，芯片去层分析分析主要应用于芯片失效分析以及反向工程，芯片去层分析主要包括钝化层/绝缘层去除、铝线/铜线去除、阻挡层去除、介质层刻蚀等具体技术手段，其中去层技术需要完整地逐层去除金属线和金属线之间绝缘层，恰到好处地将下一层金属线暴露出来，有时还需要保留金属线之间的过孔(via hole)，或者去除粘附层，是失效分析中一项具有挑战性的技术。芯片去层过程中由于磨抛不均匀性或者金属反应不当，导致芯片金属层处于不同层次，即称为：“错层”。错层出现后，在芯片反向分析时，影响芯片整体电路分析；在芯片失效分析时，会导致芯片失效无法同步观察，易错失关键信息。芯片面积自身比较小，操作空间有限，并且金属层和介质层为100nm-1um之间，纵向可承受磨抛的空间亦很小。因此芯片在去层的过程中一旦遇到错层，现有技术的情况下几乎是完全无法补救。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种芯片局部涂覆装置，该装置使用显微镜放大作为观察手段，通过涂覆装置在芯片坑洼或层数较少的部位涂覆覆盖材料，利用覆盖材料的遮挡性和粘附性对芯片坑洼或层数较少的部位形成保护膜，以实现在干法刻蚀和湿法刻蚀去层过程中仅将层数多的部位进行去层，使芯片处于同一层次。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种芯片局部涂覆装置，所述装置包括：机箱、涂覆装置、载物台和显微镜，所述机箱的一侧开设有涂覆作业口，所述涂覆装置包括涂覆探针，所述涂覆装置安装在所述机箱内部，且所述涂覆探针从所述涂覆作业口伸出至所述机箱外部，所述显微镜和所述载物台均固定安装在所述机箱上，且所述载物台位于所述涂覆作业口的下方，所述显微镜位于所述涂覆作业口的上方。
5.可选的，所述涂覆装置还包括蠕动泵和硅脂储存罐；
6.所述硅脂储存罐通过硅脂传输管与蠕动泵的进料口连通，所述蠕动泵的出料口通过硅脂传输管与涂覆探针的进料口连通。硅脂存储罐用于存储用于涂覆芯片坑洼或层数较少的部位的硅脂，蠕动泵向涂覆探针供给硅脂，实现探针出料。
7.可选的，所述涂覆装置还包括涂覆控制按钮，所述涂覆控制按钮通过线缆连接到所述蠕动泵的控制端，用于控制所述蠕动泵执行相应的动作。
8.可选的，所述显微镜包括固定架、显微镜本体、光源组件、目镜和物镜；
9.所述显微镜本体通过固定架固定在所述机箱上，所述物镜固定安装在所述显微镜本体的底部，所述目镜固定安装在所述显微镜本体的上部，所述光源组件固定在所述物镜上。固定在机箱上的显微镜能够实现30-100倍的放大，便于涂覆过程中清晰观察到涂覆位置和涂覆状态。
10.可选的，所述光源组件为环形led灯组件。
11.可选的，所述载物台包括竖直方向上层叠设置的载物板、支架和底板；
12.所述载物板通过第一移动组件与支架连接，使得载物板能够在垂直于支架的方向上水平移动；
13.所述支架通过第二移动组件与底板连接，使得支架能够在平行于支架的方向上水平移动，从而带动所述载物板在平行于支架的方向上水平移动；
14.所述底板通过底板上开设的螺纹孔套接在竖直设置的丝杆上，使得所述底板能够沿竖直方向上下移动，从而带动所述支架和所述载物板沿竖直方向上下移动。载物台可以在三轴上移动，便于调节芯片的位置，以适应涂覆探针的尖端位置。
15.可选的，所述支架包括平行设置的多条支撑杆；所述第一移动组件包括第一齿轮和第一齿条，所述第一齿轮固定在所述载物板的底部，所述第一齿条固定在支架上，且垂直于每条所述支撑杆；所述第二移动组件包括第二齿轮和第二齿条，所述第二齿轮固定在所述支架的底部，所述第二齿条固定在所述底板的上表面，且平行于所述支撑杆。采用齿轮齿条的结构来实现载物板水平方向上的移动。
16.可选的，所述涂覆探针固定在探针固定座上。
17.可选的，所述探针固定座包括三轴移动组件，所述涂覆探针固定在所述固定板上，所述固定板安装在所述三轴移动组件上，使得所述固定板能够通过所述三轴移动组件在x轴、y轴和z轴方向上移动。三轴移动组件能够实现固定板在三轴方向上的移动，便于调整涂覆探针的位置。
18.可选的，所述涂覆探针内径为5-10um，外径为10-15um。涂覆探针流出的硅脂直径小于12um，能够有效对芯片坑洼或层数较少的部位进行涂覆。
19.通过上述技术方案，该装置使用显微镜放大作为观察手段，通过涂覆装置在芯片坑洼或层数较少的部位涂覆覆盖材料，利用覆盖材料的遮挡性和粘附性对芯片坑洼或层数较少的部位形成保护膜，以实现在干法刻蚀和湿法刻蚀去层过程中仅将层数多的部位进行去层，使芯片处于同一层次。
20.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
22.图1是本发明一种实施方式提供的芯片局部涂覆装置结构示意图；
23.图2是本发明一种实施方式提供的芯片局部涂覆装置机箱俯视示意图；
24.图3是本发明一种实施方式提供的载物台爆炸示意图。
25.附图标记说明
26.1-机箱，101-涂覆探针，102-载物台，1021-载物板，1022-第一移动组件，1023-支架，1024-第二移动组件，1025-丝杆，1026-底板，103-蠕动泵，104-硅脂储存罐，105-硅脂传输管，106-涂覆控制按钮，107-探针固定座，2-显微镜，201-光源组件，202-固定架，203-目镜，204-显微镜本体，205-物镜。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
28.在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。
29.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.实施例一
33.在本发明的一个实施例中，提供一种芯片局部涂覆装置，如图1-图3所示，所述装置包括：机箱1、涂覆装置、载物台102和显微镜2，所述机箱1的一侧开设有涂覆作业口，所述涂覆装置包括涂覆探针101，所述涂覆装置安装在所述机箱1内部，且所述涂覆探针101从所述涂覆作业口伸出至所述机箱1外部，所述显微镜2和所述载物台102均固定安装在所述机箱1上，且所述载物台102位于所述涂覆作业口的下方，所述显微镜2位于所述涂覆作业口的上方。
34.在本实施例中，所述涂覆装置还包括蠕动泵103和硅脂储存罐104；
35.所述硅脂储存罐104通过硅脂传输管105与蠕动泵103的进料口连通，所述蠕动泵103的出料口通过硅脂传输管105与涂覆探针101的进料口连通。硅脂存储罐用于存储用于涂覆芯片坑洼或层数较少的部位的硅脂，蠕动泵103向涂覆探针101供给硅脂，实现探针出料。硅脂具有非常好的遮挡性和粘附性，能够在芯片坑洼或层数较少的部位形成一层保护膜。
36.在本技术提供的芯片局部涂覆装置中，机箱1的前、后、左、右和上方共五个面中，至少有一个面是可以打开的。可以从打开的这个面向硅脂储存罐104添加硅脂，也可以从打开的这个面检修蠕动泵103、硅脂储存罐104等。
37.在本实施例中，所述涂覆装置还包括涂覆控制按钮106；
38.所述涂覆控制按钮106通过线缆连接到所述蠕动泵103的控制端，用于控制所述蠕动泵103执行相应的动作。
39.在本实施例中，所述显微镜2包括固定架202、显微镜本体204、光源组件201、目镜203和物镜205；
40.所述显微镜本体204通过固定架202固定在所述机箱1上，所述物镜205固定安装在所述显微镜本体204的底部，所述目镜203固定安装在所述显微镜本体204的上部，所述光源组件201固定在所述物镜205上。固定在机箱1上的显微镜2能够实现30-100倍的放大，便于
涂覆过程中清晰观察到涂覆位置和涂覆状态。
41.在一些实施例中，所述光源组件201为环形led灯组件。
42.在本实施例中，所述载物台102包括竖直方向上层叠设置的载物板1021、支架1023和底板1026；
43.所述载物板1021通过第一移动组件1022与支架1023连接，使得载物板1021能够在垂直于支架1023的方向上水平移动；
44.所述支架1023通过第二移动组件1024与底板1026连接，使得支架1023能够在平行于支架1023的方向上水平移动，从而带动所述载物板1021在平行于支架1023的方向上水平移动；
45.所述底板1026通过底板1026上开设的螺纹孔套接在竖直设置的丝杆1025上，使得所述底板1026能够沿竖直方向上下移动，从而带动所述支架1023和所述载物板1021沿竖直方向上下移动。载物台102可以在三轴上移动，便于调节芯片的位置，以适应涂覆探针101的尖端位置。
46.在一些实施例中，所述支架1023包括平行设置的多条支撑杆；所述第一移动组件1022包括第一齿轮和第一齿条，所述第一齿轮固定在所述载物板1021的底部，所述第一齿条固定在支架1023上，且垂直于每条所述支撑杆，第一齿轮和第一齿条的配合能够实现载物板1021在靠近或远离机箱1的方向上移动。所述第二移动组件1024包括第二齿轮和第二齿条，所述第二齿轮固定在所述支架1023的底部，所述第二齿条固定在所述底板1026的上表面，且平行于所述支撑杆。第二齿轮和第二齿条的配合能够实现支架1023及支架1023上的载物板1021在平行于机箱1长边的方向上移动。采用齿轮齿条的结构来实现载物板1021水平方向上的移动。
47.在本实施例中，支架1023包括平行于机箱1长边设置的两条支撑杆。在其他一些实施例中，通过将齿轮齿条结构中的齿轮与旋钮连接，通过旋转旋钮实现对齿轮的手动控制，在其他一些实施例中，可以利用齿轮逐级递减原理设置多个齿轮来控制旋转旋钮后齿轮的行程，实现微小步进控制。
48.在其他实施例中，所述支架1023可以是垂直于机箱1长边设置的多条支撑杆。
49.在本实施例中，所述涂覆探针101固定在探针固定座107上。
50.在一些实施例中，所述涂覆探针101内径为5-10um，外径为10-15um。涂覆探针101流出的硅脂直径小于12um，能够有效对芯片坑洼或层数较少的部位进行涂覆。
51.实施例二
52.在本发明的一个实施例中，提供一种芯片局部涂覆装置，如图1-图2所示，所述装置包括：机箱1、涂覆装置、载物台102和显微镜2，所述机箱1的一侧开设有涂覆作业口，所述涂覆装置包括涂覆探针101，所述涂覆装置安装在所述机箱1内部，且所述涂覆探针101从所述涂覆作业口伸出至所述机箱1外部，所述显微镜2和所述载物台102均固定安装在所述机箱1上，且所述载物台102位于所述涂覆作业口的下方，所述显微镜2位于所述涂覆作业口的上方。
53.在本实施例中，所述涂覆装置还包括蠕动泵103和硅脂储存罐104；所述硅脂储存罐104通过硅脂传输管105与蠕动泵103的进料口连通，所述蠕动泵103的出料口通过硅脂传输管105与涂覆探针101的进料口连通。硅脂存储罐用于存储用于涂覆芯片坑洼或层数较少
的部位的硅脂，蠕动泵103向涂覆探针101供给硅脂，实现探针出料。硅脂具有非常好的遮挡性和粘附性，能够在芯片坑洼或层数较少的部位形成一层保护膜。
54.在本技术提供的芯片局部涂覆装置中，机箱1的前、后、左、右和上方共五个面中，至少有一个面是可以打开的。可以从打开的这个面向硅脂储存罐104添加硅脂，也可以从打开的这个面检修蠕动泵103、硅脂储存罐104等。
55.在本实施例中，所述涂覆装置还包括涂覆控制按钮106；
56.所述涂覆控制按钮106通过线缆连接到所述蠕动泵103的控制端，用于控制所述蠕动泵103执行相应的动作。
57.在本实施例中，所述显微镜2包括固定架202、显微镜本体204、光源组件201、目镜203和物镜205；
58.所述显微镜本体204通过固定架202固定在所述机箱1上，所述物镜205固定安装在所述显微镜本体204的底部，所述目镜203固定安装在所述显微镜本体204的上部，所述光源组件201固定在所述物镜205上。固定在机箱1上的显微镜2能够实现30-100倍的放大，便于涂覆过程中清晰观察到涂覆位置和涂覆状态。
59.在一些实施例中，所述光源组件201为环形led灯组件。
60.在本实施例中，所述探针固定座107包括三轴移动组件，所述涂覆探针101固定在所述固定板上，所述固定板安装在所述三轴移动组件上，使得所述固定板能够通过所述三轴移动组件在x轴、y轴和z轴方向上移动。三轴移动组件能够实现固定板在三轴方向上的移动，便于调整涂覆探针101的位置。三轴移动组件可以是齿轮齿条结构组合而成的组件，也可以是其他可以实现三轴位移的结构。
61.在本实施例中，所述涂覆探针101固定在探针固定座107上。
62.在一些实施例中，所述涂覆探针101内径为5-10um，外径为10-15um。涂覆探针101流出的硅脂直径小于12um，能够有效对芯片坑洼或层数较少的部位进行涂覆。
63.本发明提供的芯片局部涂覆装置使用显微镜2放大作为观察手段，通过涂覆装置在芯片坑洼或层数较少的部位涂覆覆盖材料，利用覆盖材料的遮挡性和粘附性对芯片坑洼或层数较少的部位形成保护膜，以实现在干法刻蚀和湿法刻蚀去层过程中仅将层数多的部位进行去层，使芯片处于同一层次。
64.以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
65.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
66.本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
67.此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不
违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。