于失效分析中观察失效区域的样品制作方法与流程

1.本发明涉及一种芯片失效分析，特别是涉及一种于失效分析中观察失效区域的样品制作方法。


背景技术：

2.近年来随着半导体元件快速发展中，半导体元件的可靠性越趋重要。为了提升产品的品质与寿命，当半导体元件在使用上或可靠度验证上发生失效时，必须找出各半导体元件失效的真因，进而从原料或制作工艺甚至是检测设备进行优化。因此开发出实用的检测平台与技术能找出元件半导体失效的状况来判断元件失效的模式，实际上应用的检测平台例如:电致发光electroluminescence(el)、电子束感应电流electron beam-induced current(ebic)或光束感应电流optical beam-induced current(obic)等仪器，通过以上仪器判断出元件的失效区域。
3.对于ld激光二极管芯片的失效模式分析，其中一种方法是使用电致发光(el)分析仪来判断失效区域，进一步能判断失效的模式。但是使用电致发光(el)分析仪进行分析只能提供失效的区域及相对应的位置，并无法更深入的找出失效品的确实失效原由。在文献中大部分的电致发光(el)分析的观测视角由激光二极管(ld)芯片底面往正面，因此多数操作者采用镶埋的技术将芯片或元件埋在镶埋液中，并通过研磨使其研磨到指定区域，但因镶埋液无法被去除因此在失效区域判定后不易再进行芯片或元件的结构分析。由于受限于el拍摄机台的detector材料，因此ld激光二极管芯片应去除底部非半导体材料的部分才能拍摄到el影像。也因为芯片倾斜不易判断el暗区，为此特别需考虑样品的平整度，因此ld激光二极管芯片应去除底部非半导体材料的部分也因考虑样品的平整度，因此会将芯片固定在一基板上。然而，若当芯片失效分析样品拍摄电致发光(el)时，发现芯片失效分析样品在某处有缺陷进而需要将有缺陷的区域进行切割做进一步检测，此时整体分析样品体积太大或是固定芯片所使用的胶盖住了有缺陷的位置，如此这分析样品就无法进行进一步检测。因此须要一个于失效分析中观察失效区域的样品制作方法能制作电致发光(el)拍摄的分析样品并能将芯片卸取下，以便对于特定失效区域进行切割以及后续失效分析。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，能制作预先仪器检测的分析样品并能将芯片卸取下，以便对于特定失效区域进行切割以及后续失效分析。
5.本发明为达成上述目的提供一种于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，包括以下步骤，首先，提供一芯片，将进行失效分析。其次，在该芯片周围点上保护胶固定在一小基板上，使该芯片在研磨时不会造成破损。其次，将该芯片倒置固定在一支撑基板上。最后，灌入卸取胶使该芯片能固定在一承载基板上，且在进行el影像确认后能将该芯片卸取后进行后续失效分析。
6.与现有的在失效分析中观察失效区域的样品制作方法比较，本发明具有以下优点：
7.1.在芯片周围点上保护胶固定在一小基板上使该芯片在研磨程序使芯片削薄时不会造成破损或受到抛光液的侧蚀导致该失效的芯片边框会有导角导致电致发光(el)不易判断。
8.2.能够于将该芯片卸取后，对于特定失效区域进行切割以及后续芯片结构的确认并找寻失效真因。
附图说明
9.图1至图2为本发明的在失效分析中观察失效区域的样品制作方法的示意图；
10.图3为芯片失效分析样品在进行失效区域分析完成后能将该芯片卸取的示意图；
11.图4为本发明的在失效分析中观察失效区域的样品制作方法的流程图。
12.符号说明
13.10：芯片
14.12：保护胶
15.14：小基板
16.16：支撑基板
17.18：预固胶
18.30：电性导出桥梁
19.50：承载基板
20.100：电化学元件
21.s10～s70：步骤
具体实施方式
22.本发明方法能制作预先仪器检测的分析样品并能将芯片卸取下，以便对于特定失效区域进行切割以及后续失效分析。
23.图1至图2为本发明的在失效分析中观察失效区域的样品制作方法的示意图。首先，如图1所示，提供一芯片10，将进行失效分析。芯片10可以是led发光二极管芯片、ld激光二极管芯片或集成电路芯片。其次，在该芯片10周围点上保护胶12固定在一小基板14上，使该芯片10在研磨时不会造成破损。该保护胶12是ab胶或uv胶或硅胶或环氧树脂，可将芯片10固定在小基板14上，也使芯片10不受研磨的外力影响使其破损。可以保护该芯片10不会受到抛光液的侧蚀导致该失效的芯片10边框会有导角。
24.其次，如图2所示，将该芯片10倒置固定在一支撑基板16上，以及在一承载基板50上形成一电性导出桥梁30与该芯片10电连接。将该芯片10固定在该支撑基板16上是使用预固胶18来固定。最后，灌入卸取胶20使该芯片10能固定在承载基板50上即可完成芯片失效分析样品100的制作。该卸取胶20是蜡、热熔胶、uv胶或镶埋液。芯片失效分析样品100在进行失效分析完成后能将该芯片10卸取。
25.本发明后续可将制作好的芯片失效分析样品100研磨掉小基板14与卸取胶20与部分芯片至芯片底部非半导体材料的部分完全去除后再进行抛光，再进行电致发光
electroluminescence(el)拍摄、电子束感应电流electron beam-induced current(ebic)分析或光束感应电流optical beam-induced current(obic)分析。
26.图3为芯片失效分析样品在进行失效区域分析完成后能将该芯片卸取的示意图，如图3所示，将芯片10上方的小基板14与卸取胶20与部分芯片至芯片底部非半导体材料的部分完全去除后再进行抛光，即露出芯片10的半导体层，之后便可以卸取芯片10。在将该芯片10卸取后，即可对于特定失效区域进行切割以及后续的失效分析。如穿透式电子显微镜tem分析样品内部的结构。
27.图4为本发明的在失效分析中观察失效区域的样品制作方法的流程图。首先，提供一芯片，将进行失效分析，如步骤s10所示。其次，在该芯片周围点上保护胶固定在一小基板上，使该芯片在研磨时不会造成破损，如步骤s20所示。其次，将该芯片倒置固定在一支撑基板上，如步骤s30所示。其次，灌入卸取胶使该芯片能固定在一承载基板上，如步骤s40所示。其次，研磨至露出该芯片的半导体层后抛光，如步骤s50所示。其次，对于该芯片给小电流进行失效区域判断，如步骤s60所示。最后，若需后续分析再将该芯片从卸取胶中取出，如步骤s70所示。


技术特征：
1.一种于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，包括以下步骤：提供芯片，将进行失效分析；在该芯片周围点上保护胶固定在小基板上，使该芯片在研磨时不会造成破损；将该芯片倒置固定在支撑基板上；以及灌入卸取胶使该芯片能固定在承载基板上，且在进行失效分析中在判断出失效区域后能将该芯片卸取进而确认其失效原由。2.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，其中，该保护胶是ab胶、uv胶、硅胶或环氧树脂，可以保护该芯片不会受到抛光液的侧蚀导致该芯片的失效分析样品边框会有导角。3.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，其中，将该芯片倒置固定在该支撑基板上是使用预固胶来固定。4.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，其中，该卸取胶是蜡、热熔胶、uv胶或镶埋液。5.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，其中，该芯片是led发光二极管芯片、ld激光二极管芯片或集成电路芯片。6.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，还包括，在该承载基板上形成电性导出桥梁与该芯片电连接。7.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，还包括，将该芯片的失效分析样品研磨与抛光，再进行电致发光electroluminescence(el)拍摄、电子束感应电流electron beam-induced current(ebic)分析或光束感应电流optical beam-induced current(obic)分析。8.如权利要求8所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，还包括，研磨至露出该芯片的半导体层后抛光。9.如权利要求1所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，还包括，在将该芯片卸取的步骤后，对于特定失效区域进行切割以及后续失效分析。10.如权利要求9所述的于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，还包括，对于该芯片给小电流进行失效区域判断。

技术总结
本发明公开一种于失效分析中观察失效区域的样品制作方法，包括以下步骤，首先，提供一芯片，将进行失效分析。其次，在该芯片周围点上保护胶固定在一小基板上，使该芯片在研磨时不会造成破损。其次，将该芯片倒置固定在一支撑基板上。最后，灌入卸取胶使该芯片能固定在一承载基板上，且在进行失效分析中在判断出失效区域后能将该芯片卸取进而确认其失效原由。本发明方法能制作于失效分析中观察失效区域的样品，以便对于特定失效区域进行后续芯片结构及失效原由确认。及失效原由确认。及失效原由确认。


技术研发人员：林倖妍 邓雅心 唐忠毅
受保护的技术使用者：华星光通科技股份有限公司
技术研发日：2020.11.25
技术公布日：2022/6/10