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原文传递集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法

专利名称：	集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法
摘要：	本发明涉及一种集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，包括：对分析标的器件和分析参考器件依次进行键合丝拉力试验和切片试验，检查异常情况并判断相关的失效原因；追溯键合工序和老化试验中使用的设备以及与判断的失效原因相关的工艺参数的记录，查找存在的异常情况；根据异常情况进行故障复现。本发明中，对键合区开展针对性切片试验，并进行微观检测初步确定导致异常的可能原因，通过对工艺流程进行追溯，分析排查并确认导致键合试验异常的具体原因；还通过故障复现对失效原因进行验证，能够高效、准确地对键合拉力异常器件的失效原因进行分析确定，为电子元器件的高可靠性工作提供有力支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	中国电子科技集团公司第二十四研究所
发明人：	罗雨薇;罗璞;杨志军;李真;熊林香
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311017427.8
公开号：	CN117030458A
代理机构：	重庆乐泰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	唐龙波
分类号：	G01N3/08;G01N21/88;G01R31/28;G;G01;G01N;G01R;G01N3;G01N21;G01R31;G01N3/08;G01N21/88;G01R31/28
申请人地址：	400060 重庆市南岸区南坪花园路14号
主权项：	1.一种集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、取一老化试验后参数失效的集成电路器件选取预定数量的键合丝进行拉力试验，如果拉力试验存在键合丝异常失效的情况则将该器件作为分析标的器件，并记录键合拉力值与失效模式； S2、取至少一个与分析标的器件同批次或相近批次的老化试验后参数合格的集成电路器件，分别选取预定数量的键合丝进行拉力试验，将键合丝拉力试验均合格的器件作为分析参考器件； S3、分别对分析标的器件和分析参考器件未被破坏的键合区开展切片试验，并检查分析标的器件和分析参考器件在键合界面区域存在的异常情况； S4、根据S3步骤中检查出的异常情况，判断相关的失效原因； S5、追溯键合工序和老化试验中使用的设备以及与判断的失效原因相关的工艺参数的记录，查找存在的异常情况； S6、根据异常情况进行故障复现，如果复现成功，则判定该异常情况是导致集成电路器件老化后键合试验异常失效的原因。 2.根据权利要求1所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，在执行S2步骤前，先执行以下步骤： S110、检查老化后键合试验异常失效的集成电路器件的外观是否存在异常，如果不存在异常则执行S2步骤；否则，停止分析。 3.根据权利要求2所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，检查老化后键合试验异常失效的集成电路器件的外观是否存在异常的方法为：查看器件表面是否有受到明显机械应力，且能够导致引线损伤或器件表面破损的异常现象。 4.根据权利要求1所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于：在所述S1步骤和S2步骤中，在对键合丝进行拉力试验之前，先将键合丝置于空气或惰性气体中进行300℃、1h的预处理。 5.根据权利要求1所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，所述S5步骤包括以下步骤： S510、追溯该集成电路器件键合工序使用的键合设备以及与判断的失效原因相关的键合工艺参数的记录，查看是否存在异常情况；如果存在异常情况则执行S6步骤；否则，执行S520步骤； S520、追溯老化试验过程中老化箱以及老化箱中各老化板的使用记录，检查老化箱和各老化板是否存在异常情况；如果存在异常情况，则执行S6步骤。 6.根据权利要求5所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，所述S510步骤包括以下步骤： S511、追溯该集成电路器件键合工序使用的键合设备，检查该键合设备的工作状态是否正常；如果正常则执行S512步骤；否则，执行S513步骤； S512、追溯键合工艺参数的记录，找出与判断的失效原因相关的键合工艺参数的记录，查看是否存在键合工艺参数错误的情况；如果有键合工艺参数错误的情况则执行S513步骤；否则，执行S520步骤； S513、选取与该集成电路器件相同批次或相近批次、键合工序使用的设备和键合工艺参数均相同且未经老化试验的集成电路器件开展键合界面切片试验，观察是否存在异常，如果存在异常则返回执行S511步骤；否则，执行S520步骤。 7.根据权利要求5所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，所述S520步骤包括以下步骤： S521、追溯老化试验过程中使用的老化箱，检测该老化箱的工作状态是否正常；如果正常则执行S522步骤；否则，则执行S6步骤； S522、查看老化箱中各老化板的使用记录，检查键合拉力失效的集成电路器件使用的老化板是否存在异常情况；如果存在异常情况，则执行S6步骤。 8.根据权利要求7所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于，在所述S521步骤中，检测该老化箱的工作状态是否正常的方法为：通过温度校准系统对老化烘箱进行空载情况下的温度校准，如果校准结果合格则判定老化箱的工作状态正常；否则，判定老化箱的工作状态存在异常。 9.根据权利要求7所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于：在所述S522步骤中，检查老化板是否存在异常情况时，将异常情况定位至老化板上的具体老化工位。 10.根据权利要求9所述的集成电路器件老化后键合试验异常失效分析方法，其特征在于：追溯键合试验异常失效的各集成电路器件在老化试验中所处的老化工位，查看是否均为存在异常情况的老化工位或临近存在异常情况的老化工位。
所属类别：	发明专利