本发明涉及半导体器件失效分析方法，具体涉及由半导体分立器件背面进行失效定位的方法。
背景技术：
1、半导体器件故障问题一直是行业内的热点问题。通常针对异常芯片(电性/可靠性测试异常)进行失效点定位来进行失效分析(failure analysis)，并结合芯片的设计来判断芯片失效机制。失效定位在不破坏样品或者部分破坏样品的情况下，采用相关分析手段可定位出失效问题的物理位置。
2、半导体失效分析和缺陷定位的常用的三大手段有emmi、thermal、obirch。均涉及热点定位，热点定位的原理依据是：激光作用于半导体材料时，会产生两种效应，一种是热效应(热辐射)，另一种是光生载流子效应(光子辐射)。如果激光波长的能量小于半导体能带，半导体仅仅发生热效应；当大于或接近半导体能带时，会产生热和光生载流子，且载流子占主导作用。光子辐射和热辐射均能导致半导体电阻发生变化或者产生电流。
3、obirch(optical beam induced resistance change)即光束诱导电阻变化，是先进制程里最有效的定位方法，通过用高度聚焦的激光扫描通过加电压芯片的表面，可以找到短路/漏电的故障点，其激光扫描的方法有两种激光波段1340nm和1064nm，可以适用于硅片和iii-v族器件的正面和背面分析。
4、emmi即光发射显微镜漏电检测定位热点分析：故障处或者非故障处都有可能放出光子，这些光子流通过收集和光增益放大，再经过ccd光电转化和图像处理，得到一张发光图，将发光图和器件表面的光学发射像叠加，对失效点和缺陷进行定位。欧姆特性短路、金属互连短路、表面反型层和扩散电阻等缺陷产生的光辐射波长不在可见光范畴或信号太弱，一般不适用于用emmi来定位。
5、thermal即采用红外显微镜系统(thermal emission microscopy system)，例如利用高灵敏度的insb detector侦测ic在通电状态下，通过接收故障点产生的热辐射异常来定位故障点(热点/hot spot)位置。
6、对于塑封器件，现有的热点定位方法大多都是先去除芯片表面塑封材料，对芯片正面进行探针连接，再利用thermal定位设备对失效点进行探测。但针对分立器件的一些失效原因，如htrb或hast试验后因漏电偏大需定位失效点，若从正面开封，可能会因解剖过程引起漏电变化，如漏电流更加恶劣或漏电通道消失，这会让失效分析变得更加困难。
7、因此需要发明一种由背面进行热点分析的方法，以保证芯片正面塑封材料不被破坏。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，而提供由半导体分立器件背面进行失效定位的方法。本发明方法能够完整保留芯片正面的塑封材料以及保证硅片的完整性，不改变失效样品本身的漏电通道的同时，避免现有技术中对芯片的研磨损伤；本发明利用红外显微镜系统的穿透性，可从器件背面识别出芯片正面结构；本发明方法能快速、精确定位出失效位置，便于后续失效分析。
2、为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
3、由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，包括如下步骤：
4、s1、提供已封装的、且需要进行失效分析的半导体分立器件，对所述半导体分立器件的管脚进行完全封样固化，封样固化后可以保护管脚在下一步中不被腐蚀，形成第一中间样品；
5、s2、去除所述第一中间样品背面的金属板、焊料以及芯片背金，得到第二中间样品；
6、s3、去除所述第二中间样品的管脚外的封样固化物，从而完全裸露出管脚，得到失效样品；露出管脚的操作是便于后续检测时的探针能够通过裸露的管脚对器件进行检测；
7、s4、热点定位：采用thermal定位设备通电后从所述失效样品的背面进行热点定位，通过接收故障点产生的热辐射异常来定位热点位置，该热点位置即为失效位置(或称缺陷位置、故障位置)。
8、进一步地，所述半导体分立器件选自igbt分立器件、mosfet分立器件、fred分立器件中的一种。
9、进一步地，s1中采用透明的环氧树脂对裸露的管脚进行封样固化，封样固化的尺寸能够完全包裹所述半导体分立器件的管脚尺寸，优选封样固化的尺寸：长为4-5cm、宽为1.5-2.5cm、厚为0.5-1.5cm，典型的封样固化的尺寸长×宽×厚为4.5cm×2cm×1cm；
10、所述环氧树脂选自环氧王冷镶嵌树脂，例如trojan tj2221(ab胶)等，这种树脂具有低粘度、快速固化等特点，能够在不加热的情况下完成镶嵌过程，因此得名“冷镶嵌”。
11、进一步地，s2中采用硝酸和/或王水对所述第一中间样品进行酸腐；单独采用所述硝酸进行酸腐时，其质量分数为65％-68％。
12、优选地，s2中先采用硝酸浸泡所述第一中间样品50-80min，从而腐蚀去除样品背面金属板，然后取出所述第一中间样品并浸泡在王水中20-40min，以继续腐蚀背面残留的焊料、以及腐蚀芯片背金。通常金属板为铜板，焊料为焊锡。
13、进一步地，s3中采用去胶溶剂溶解所述封样固化物，直至完全漏出管脚，所述去胶溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或多种，去胶时加热或常温处理；
14、或者s3中通过机械磨抛将管脚的封样固化物去除，直至完全漏出管脚。
15、进一步地，所述thermal定位设备为红外显微镜系统，其具有三根探针，测试时，将正极探针与器件的背面集电极接触，另外两根探针作为负极分别与器件的栅极引脚和发射极引脚接触，测试电压设置需小于器件额定电压，漏电流上限设置为1ma。
16、有益技术效果：
17、本发明进行热点定位分析时对失效样品保留了芯片正面的塑封材料，对失效样品本身的漏电通道影响较小；这是由于本发明采用化学酸腐的方式保证了硅片的完整性，避免芯片研磨损伤；本发明中所用的硝酸和/或王水不会对硅片有任何影响；而常规处理如机械研磨，通过背面平面研磨的方式去除铜底板和焊锡，但机械研磨过程若存在倾斜，则有可能损伤硅片，那么将无法做进一步分析；而本发明采用化学酸腐的方式既可以去除背面的材料也可以保证硅片的完整性；背面处理并从器件背面利用红外显微镜系统的穿透性可识别出器件芯片正面结构，可以精确定位出失效位置。
1.由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，所述半导体分立器件选自igbt分立器件、mosfet分立器件、fred分立器件中的一种。
3.根据权利要求1所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，s1中采用透明的环氧树脂对裸露的管脚进行封样固化，封样固化的尺寸能够完全包裹所述半导体分立器件的管脚尺寸；所述环氧树脂选自环氧王冷镶嵌树脂。
4.根据权利要求1所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，s2中采用硝酸和/或王水对所述第一中间样品进行酸腐。
5.根据权利要求4所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，s2中先采用硝酸浸泡所述第一中间样品50-80min，从而腐蚀去除样品背面金属板，然后取出所述第一中间样品并浸泡在王水中20-40min，以继续腐蚀背面残留的焊料、以及腐蚀芯片背金。
6.根据权利要求1所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，s3中采用去胶溶剂溶解所述封样固化物，直至完全漏出管脚；所述去胶溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或多种，去胶时加热或常温处理；
7.根据权利要求1所述的由半导体分立器件背面进行失效定位的方法，其特征在于，所述thermal定位设备为红外显微镜系统，其具有三根探针，测试时，将正极探针与器件的背面集电极接触，另外两根探针作为负极分别与器件的栅极引脚和发射极引脚接触，测试电压设置需小于器件额定电压，漏电流上限设置为1ma。
