华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (12): 63-71.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200118

• 电子、通信与自动控制 • 上一篇    下一篇

一种倒装芯片 /多层互连结构封装 IC 的修改方法

林晓玲 章晓文 高汭   

  1. 工业和信息化部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室,广东 广州 510610
  • 收稿日期:2020-03-17 修回日期:2020-05-29 出版日期:2020-12-25 发布日期:2020-12-01
  • 通信作者: 林晓玲(1978-) ,女,博士,正高级工程师,主要从事微电子可靠性物理、IC 失效分析技术研究。 E-mail:lin_x_l@163.com
  • 作者简介:林晓玲(1978-) ,女,博士,正高级工程师,主要从事微电子可靠性物理、IC 失效分析技术研究。
  • 基金资助:

    广州市科技计划项目 ( 201907010041) ; 广东省重点领域研发计划项目 ( 2019B010145001)

A Circuit Edit Method for ICs of Flip-Chip /Multilayer Interconnected Structure

LIN Xiaoling ZHANG Xiaowen GAO Rui   

  1. Key Laboratory on Reliability Physics and Application of Electrical Component,China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute,Guangzhou 510610,Guangdong,China
  • Received:2020-03-17 Revised:2020-05-29 Online:2020-12-25 Published:2020-12-01
  • Contact: 林晓玲(1978-) ,女,博士,正高级工程师,主要从事微电子可靠性物理、IC 失效分析技术研究。 E-mail:lin_x_l@163.com
  • About author:林晓玲(1978-) ,女,博士,正高级工程师,主要从事微电子可靠性物理、IC 失效分析技术研究。
  • Supported by:
    Supported by the Key Realm R&D Program of Guangdong Province ( 2019B010145001)

摘要:

倒装芯片封装是高性能器件的一种重要封装形式,其独特的封装形式为电路修 改带来了新的挑战。文中结合芯片背面减薄技术、基于聚焦离子束 ( FIB) 的深宽广沟 槽刻蚀技术、基于动态光栅衍射条纹的沟槽刻蚀终点监测技术、FIB 电路修改技术,提 出了一种倒装芯片/多层互连结构封装集成电路的电路修改方法。该方法首先利用全局 抛光减薄法将倒装芯片减薄到 70 μm 左右,再利用深宽广沟槽刻蚀技术及基于动态光栅 衍射条纹的沟槽刻蚀终点监测技术进行深宽广的 Si 沟槽刻蚀,将芯片进一步减薄到约 4 μm,之后利用聚焦离子束电路修改技术进行电路修改。对 6 层金属 CMOS 芯片中 M1 金属开路的成功修改结果表明,文中所提出的倒装芯片/多层互连结构封装集成电路的 电路修改方法,可以有效地实现倒装芯片/多层互连结构封装集成电路中开路或者短路 的电路修改。

关键词: 倒装芯片, 封装, 多层互连结构, 聚焦离子束, 电路修改

Abstract:

Flip-Chip packaging is an important packaging form for high-performance devices. Its unique packaging form brings new challenges to circuit-edit ( CE) . A CE method for ICs of flip-chip /multilayer interconnected structure was proposed in this paper by combining the techniques of thinning the back of the chip,deep and wide trench etching technology based on Focused Ion Beam ( FIB) ,trench etching endpoint monitoring based on dynamic grating diffraction fringes,and FIB circuit modification. Firstly,this method uses a global polishing thinning method to reduce the thickness of the flip-chip to about 70 μm. Then uses deep and wide trench etching technique and dynamic grating diffraction fringe-based trench etching endpoint monitoring technique to perform deep and wide Si trench etching. The chip is further thinned to about 4 μm,and then the circuit is edited with a FIB CE technique. The successful CE results of the M1 metal open circuit in a 6-layer metal CMOS chip show that the proposed method can effectively accomplish the modification of open or short circuit in flip-chip /multilayer interconnected structured ICs.

Key words: flip-chip, packaging, multilayer interconnected structure, focus ion beam ( FIB) , circuit edit

中图分类号: