[发明专利]一种芯片缺陷检测定位系统及其应用方法

说明书

本发明提供了一种芯片缺陷检测定位系统，包括检测膜，其包括基底层、离型层和热转印胶层，热转印胶层由感温变色浆料固化形成，感温变色浆料包括液晶微胶囊、热转印树脂、助剂和水；供电装置，其提供电信号给待测芯片；以及信号处理装置，其对测试信号进行收集和处理。本发明还公开了一种检测定位芯片缺陷的方法。本发明公开的芯片缺陷检测定位系统，可检测微米级的芯片缺陷，检测结果鲜明直观，检测方法简单易操作。同时检测膜即贴即测，用完即可移除，无需特殊清洗，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种芯片缺陷检测定位系统，具体涉及一种包含有液晶微胶囊的芯片缺陷检测定位系统及其应用方法。

背景技术

随着科技的发展，对芯片的可靠性有着越来越高的要求。作为集成电路的半导体元件，芯片为主板的主要组成部分，通过芯片中所集成的电路可以完成计算、存储等功能。随着芯片技术的不断发展，集成电路不断发展迭代，芯片体积也不断缩小，芯片上电路的复杂程度迅速增加，任何微小细节的损坏都会造成整个芯片的失效。而由于芯片的制作和生产过程往往需要上百步的工艺程序，伴随着半导体元件的损坏，尤其是生产过程中芯片受到刮伤或者金属元件互连，会导致最终芯片功能的丧失。在实际生产和使用中，不仅需要调查芯片失效的原因，更需要准确定位损坏位置，从而探究生产过程中发生此类问题的原因和具体类型，从而相应地调整和改善芯片生产中的特定工艺模块。因此需要一种可以准确定位失效点的检测方法。

损坏的半导体元件缺陷（失效点）的产生往往会导致此点的阻抗在工作中产生变化，从而与正常的位置产生的热量明显不同。利用这个原理，现有的检测方法主要包括液晶漏电定位、电热定位（EMMI（CCD\InGaAs）、激光诱导）等技术。电热定位技术是在激光扫描芯片表面的情况下，侦测出哪个位置的阻抗有较明显变化，这个位置就可能是漏电位置。在此技术中心，阻抗变化的侦测是通过电压和电流来反映的。作为新型的高分辨率微观缺陷定位技术，电热定位技术能够在大范围内迅速准确的进行器件失效缺陷定位，具有迅速、通用、洁净、灵敏等优点，但同时存在设备昂贵、对检测室洁净度和电压稳定性要求高、对有金属屏蔽或者电阻式缺陷的芯片难以准确定位、需精密维护等缺点。液晶漏电定位技术是利用向列相液晶在相变点温度会发生明显光学变化的特点，将具有一定相变温度的向列相液晶以均匀的厚度直接涂刷在芯片上，测试时根据失效点和正常点的温度的不同，可通过偏光显微镜看到透明点或者黑点，从而准确地在芯片上定位失效点。该方法成本较电热定位方法低，不存在金属屏蔽等缺陷，但该方法所使用的向列相液晶以及后续的液晶清洗过程中涉及的溶剂均具有一定的毒性，对测试人员有一定的健康危害。同时该方法对测试环境的温度有较高要求，因而需要特定的测试环境，且对于一些高温使用的芯片无法满足要求。此外，该方法对于涂布工艺有很高的要求，涂布的厚薄均匀度会严重影响测试结果，而由于液晶本身是不能掺杂任何涂布辅助剂的，纯液晶在芯片上的均匀流平等受到液晶种类以及芯片表面处理的影响很大，因而成功率较低，费时费力。

所以需要提供一个的芯片缺陷检测定位系统及其方法，在准确检测定位缺陷的同时，可降低成本，优化操作，安全可靠。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一个方面提供一种芯片缺陷检测定位系统，包括：检测膜，其包括基底层、离型层和热转印胶层，热转印胶层由感温变色浆料固化形成，感温变色浆料包括液晶微胶囊、热转印树脂、助剂和水；供电装置，供电装置提供电信号给待测芯片；以及信号处理装置，信号处理装置对测试信号进行收集和处理。

在优选实施方案中，信号处理装置为显微镜系统。

在优选实施方案中，液晶微胶囊包括壁材和芯材，壁材为高分子材料，芯材为胆甾相液晶。

在优选实施方案中，热转印树脂为热塑性树脂。在更优选实施方案中，热塑性树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或更多种。

在优选实施方案中，液晶微胶囊的质量占感温变色浆料的60%~90%，热转印树脂的质量占感温变色浆料的5%~30%。