[发明专利]芯片封装体的开封方法

说明书

本申请提供了一种芯片封装体的开封方法。该芯片封装体包括塑封料层、引线和芯片，开封方法包括：采用干法刻蚀减薄芯片封装体上表面的塑封料层，得到预开封封装体；对预开封封装体进行化学湿法刻蚀至芯片的上表面裸露。本申请的开封方法一方面避免了采用现有技术中过多的化学湿法刻蚀液的强刻蚀性，对芯片和引线造成过度腐蚀；另一方面采用干法刻蚀对芯片封装体的塑封料层进行各向异性刻蚀，能够实现对塑封料层的精确刻蚀，因此，两者结合避免了开封过程中对芯片和引线的损伤，改善了开封的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种芯片封装体的开封方法。

背景技术

在完成芯片的主要功能器件制作之后需将芯片封装形成芯片封装体。目前常用的封装料为环氧模塑料，环氧模塑料是以环氧树脂为基体树脂，以酚醛树脂为固化剂，再加上一些填料，如填充剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂等微量组分，在热和固化剂的作用下环氧树脂的环氧基开环与酚醛树脂发生化学反应，产生交联固化作用使之成为热固性塑料。所形成的芯片封装体一般具有如图2所示的结构，封装体的塑封料层10内包覆有芯片30以及引线20。由于在实际工作中芯片封装体内部的引线可能存在短路或断路的可能，因此就需要对芯片封装体内部的芯片及引线进行测试，分析其失效的原因。

在半导体芯片的失效分析中，需要对已经完成封装的芯片封装体进行开封，对芯片封装体的开封可采用机械和化学的方法，但机械开封因其对电连接的破坏性而受限制。因此，芯片封装体的开封主要还是采用化学腐蚀的方法。

目前芯片封装体的主流开封技术是化学湿法开封。化学湿法开封需要选用对塑封料有高效分解作用的蚀刻剂，如发烟硝酸和浓硫酸。具体操纵步骤包括：将器件放入发烟硝酸和浓硫酸中加热，待塑料腐蚀完后，取出芯片，用异丙醇或无水乙醇清洗，最后再用去离子水清洗干净。如果还需保持框架的完整，芯片保留在框架上，只需把芯片、键合点以及键合引线等完全暴露出来。现有专业的自动塑封开封设备，可对酸量、腐蚀温度等进行自动控制，同时实现废酸的回收。但是，这种方法仍然存在一定的弊端，例如，在申请号为200910056017.8的中国专利中公开了一种芯片封装块开封的方法及步骤。其公开的开封装置具有基台、滴注装置和加热装置，在开封时利用滴注装置向芯片封装体上滴注硝酸、硫酸和去离子水的混合溶液，同时利用加热装置对芯片封装块和基台进行加热，该开封方法减小了腐蚀液对封装块内部的芯片30和引线20的损伤，但是，对芯片和引线造成的损伤仍然会影响失效原因的判断，造成失效性分析不准确。

发明内容

本申请旨在提供一种芯片封装体的开封方法，以解决现有技术中开封过程中易对芯片和引线造成的损伤的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种芯片封装体的开封方法，芯片封装体包括塑封料层、引线和芯片，该开封方法包括：采用干法刻蚀减薄芯片封装体上表面的塑封料层，得到预开封封装体；对预开封封装体进行化学湿法刻蚀至芯片的上表面裸露。

进一步地，上述减薄芯片封装体表面的塑封料层包括：对芯片封装体进行干法刻蚀至塑封料层的顶面距引线的最高点10～30μm。

进一步地，上述干法刻蚀为等离子体刻蚀或反应离子刻蚀。

进一步地，上述等离子体刻蚀的刻蚀气体包括惰性气体和氧化性气体，惰性气体和氧化性气体的体积比为4～6:1～3。

进一步地，上述等离子体刻蚀的激发功率为600～1500W、偏置电压为10～800V，刻蚀气体的压力为2～200mT、流量为800～1500sccm。

进一步地，上述惰性气体为Ar，氧化性气体为氧气。

进一步地，上述反应离子刻蚀的刻蚀气体包括CF₄和CHF₃中的一种以及氧气，且CF₄与氧气的体积比或CHF₃与氧气的体积比为2～5:1。