芯片背金属剥离分析
2012-09-19许海渐朱文汇
电子与封装 2012年11期
许海渐,朱文汇,季 伟,赵 峰
(南通富士通微电子股份有限公司,江苏 南通 226006)
1 前言
晶圆厂通过蒸发、溅射、电镀等方式实现晶圆背面多种金属薄层,IC封装制程中MOS芯片背面金属剥离的问题导致产品LGSS/DV/RDSON等众多电参数不良,对 MOS产品性能影响是致命性的。该问题尤其困扰wafer后段封装工厂,只见现象不明其理很难确定产生的原因与改善防范剥离问题的发生。
晶圆(芯片)背面金属层主要结构通常为钛/镍/钯/银或金等镀层,如图1所示。

图1 背金属结构案例
2 典型现象
剥离由切割道两侧开始剥离乃至脱落,也有部分由芯片背面中间区域发生剥离,如图2所示。高倍显微镜下确认剥离层金属颜色判断剥离界面Si-Ti、Ti-Ni、Ni-Ag,必要时借助EDX进行元素分析以验证剥离发生在哪个具体的金属结合面。

图2 背面剥离及剥离金属残留
3 解析背金属剥离FTA分析
3.1 切割胶带粘性过强撕裂背金属
根据切割产品需要选择不同粘性的胶带,一般大芯片(>2mm×2mm)可以使用粘性较低的胶带,小芯片使用粘性稍强的胶带,尤其是0.6mm×0.6mm以下的芯片需要粘性较强的胶带,并且在切割前贴膜后烘热,以增加晶圆芯片牢固程度,防止切割过程飞芯片及芯片崩裂的产生,但是在装片过程会产生无法吸片/顶针过高导致芯片裂纹等问题。可以使用UV型胶带,切割后用紫外光照射使粘性极大降低,这是解决切割/装片对粘性要求矛盾的最佳办法之一。

表1 不同粘性强度的胶带对比试验
粘性较弱的SPV3发生背金属剥离的区域和面积明显降低(图3),说明胶带的粘性对减少剥离程度有所帮助,但不起决定作用。……
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