半导体d坑实验的意义

坑试验怎么做？附详解！在半导体封装工艺中，d坑试验是用来评估键合参数以及键合可靠性的。键合工艺使用的材料一般是金线，铜线或铝线，其中铝线一般是在大功率的产品中使用，铜线在解决了可靠性的问题之后应用也越来越多。d坑试验数据能够指导工艺工程等部门进行工艺设计改进，优化。FA 在进行这种分析时，针对不同的产品类型，一般采用什么样的方法呢？本文介绍几种常见的方法。

1. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：分离金球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH溶液 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是利用铝的两性，通过碱性溶剂把金球和bond pad之间的铝层溶掉，最终把bond pad和金线分离出来，用于检查分析。在腐蚀铝层时，金线不会被腐蚀掉。溶液浓度可根据产品特点进行调整，也有用氢氧化钾的，但不宜用高浓度的碱进行腐蚀，需要控制好时间，否则会对芯片造成损伤。

2. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：检查bond pad，不关注bond ball 试剂：碘化钾，单质碘，纯水， KI : I2 : DI =115g : 65g : 100g 温度：室温 腐蚀时间：10分钟~15分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是直接把金溶掉，最终把bond pad暴露出来进行检查分析，在腐蚀金的同时，bond pad上面的铝层也会被腐蚀掉。 特点是对金的腐蚀速率较快，缺点是腐蚀不掉的残留物有时较难去除干净。当然去除金的方法还有多种，比如王水，汞等，但王水的氧化性太强，对很多材料都有腐蚀性或者负面影响，汞属于毒性很强的物质一般也不常用，在冶金上面会用于提取金。

3. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：分离铜球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用氢氧化钠溶解铝层，但氢氧化钠不会腐蚀铜线，最终可以把bond pad和铜线分离出来，可以检查bond pad和IMC，与金线IMC检查的方法一样。

4. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：溶解铜线，用于检查分析 bond pad，不需要保证铜线的完整性 试剂：发烟硝酸 温度：室温 腐蚀时间：30秒~ 1分钟 （取决于样品） 这时可以进行bond pad的检查，此时铝层还在pad上，如果需要进一步把铝层去除，可以接着做下面一步： 试剂：HCL （37% ） 温度：50 °C 腐蚀时间：1分钟~ 3分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用发烟硝酸直接溶解铜线，但由于铝具有钝化作用而得以保留，该方法分两步分别把铜线和铝层溶解掉，可以检查bond pad的铝层形貌以及去掉铝层后的芯片pad。

在半导体行业基本都是这样做的，如果不这样做，可以考虑在做完腐蚀后，放在超声波清洗机中振一下，时间要短，几秒钟就可以了，前提是前面的腐蚀已经充分，否则有可能会人为引起d坑，无法判断是否是键合引起的。

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