半导体器件局部金属电极去除装置及方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件局部金属电极去除装置及方法。


背景技术：

2.许多半导体芯片是由并联的多元胞结构组成，每个元胞表面均存在金属电极，若其中某个元胞表面金属存在缺陷，将影响整个芯片的正常工作。
3.以gct芯片为例，gct芯片采用压接式封装结构，其阴极电极高于门极电极，每个元胞中的阴极电极通过压接的阴极钼片并联，门极电极通过门极环引出接入驱动电路。由于芯片面积较大，且光刻中存在难以避免的不均匀性，因此在金属刻蚀的过程中，有较大概率出现门极金属与阴极金属粘连的情况。gct芯片采用压接式封装结构时，部分门阴极短路或缺陷将导致其所在的区域成为薄弱点，甚至会导致整个芯片无法使用。为使半导体芯片能够继续工作，需要对有缺陷的金属电极做进一步的处理。
4.现有技术中，主要通过人工手动的方式完成对缺陷金属电极的去除。例如专利cn101145510a中提及的传统机械去除方法为手工调整刀具刀口至待剔金属电极，通过操纵装置实现金属电极剔除，这种方式效率低、准确性差，且当金属电极线宽较小时，难以通过此方式去除电极。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本技术提供一种半导体器件局部金属电极去除装置及方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
6.第一方面，本技术提供一种半导体器件局部金属电极去除装置，包括：承片台，承载半导体器件并可移动至各缺陷标记位置；导电毛刷，固定在所述承片台上并与所述半导体器件的门极电极接触；第一探针，设置在所述承片台上方，与所述半导体器件的缺陷电极接触；直流电源，其阳极与所述第一探针连接，阴极与所述导电毛刷连接，用于电解滴加电解液后的所述缺陷电极；电压检测模块，其正极与所述第一探针连接，阴极与所述导电毛刷连接，用于检测所述第一探针与所述导电毛刷间的电压，并根据所述电压控制所述直流电源的关闭。
7.其中，还包括：控制模块；其控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；接收所述电压检测模块发送的所述导电毛刷与所述第一探针间的电压，若所述导电毛刷与所述第一探针间的电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极，获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
8.其中，还包括：用于滴加电解液的注射器。
9.其中，还包括：
台板，设置在所述承片台上方，所述台板部分区域为镂空结构；所述第一探针通过第一探针座设置在所述台板上。
10.其中，还包括：第二探针，通过第二探针座设置在所述台板上，与所述直流电源的阴极和所述电压检测模块的阴极连接。
11.其中，还包括：显微镜，设置在所述台板上，用于观察所述第一探针和所述第二探针与所述半导体器件的接触情况；显示器，与所述显微镜连接，用于显示所述显微镜的观测结果。
12.其中，还包括：涂胶组件，在所述缺陷电极电解后，用于在所述缺陷电极的位置涂pi胶。
13.其中，还包括：金属片，用于覆盖所述门极电极，防止所述门极电极被所述导电毛刷磨损。
14.第二方面，本技术提供一种半导体器件局部金属电极去除方法，包括：控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与所述半导体器件的缺陷电极接触；所述承片台移动过程中，导电毛刷始终与所述半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在所述第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测所述第一探针与所述导电毛刷间的第二电压，并在所述第二电压等于所述第一电压时关闭所述直流电源。
15.其中，在移动承片台至预先得到的缺陷标记位置之前，还包括：控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；所述半导体器件设置于所述承片台上，所述导电毛刷与所述半导体器件的门极电极接触，所述第一探针与所述半导体器件的一阴极电极接触；检测所述导电毛刷与所述第一探针间的第三电压，若所述第三电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
16.其中，所述第一探针与非短路缺陷电极接触，所述非短路缺陷电极为所述缺陷电极电解后剩余的部分，第二探针伸入滴加至所述非短路缺陷电极的电解液中；还包括：开启直流电源，以在所述第一探针与所述第二探针间施加电压，电解所述非短路缺陷电极。
17.第三方面，本技术提供一种半导体器件局部金属电极去除方法，包括：控制承片台承载半导体器件并移动至各缺陷标记位置，使第一探针与所述半导体器件的缺陷电极接触；所述承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与所述半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在所述第一探针与所述第二探针间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测所述第一探针与所述第二探针间的第二电压，并在所述第二电压等于所述第
一电压时关闭所述直流电源。
18.其中，在移动承片台至预先得到的缺陷标记位置之前，还包括：控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；所述半导体器件设置于所述承片台上，所述第一探针与所述半导体器件的一阴极电极接触；所述承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与所述半导体器件的门极电极相接触；检测所述第二探针与所述第一探针间的第四电压并发送至服务器，若所述第四电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
19.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置及方法，通过控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，导电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源，实现了利用门阴极短路原理对缺陷电极的自动检测和去除，在检测和去除过程中，无需手动定位探针位置，且通过电解完成去除过程，并自动检测短路部分是否完全去除，大大提高了缺陷电极去除的精确程度，降低了操作难度，从而提高了半导体器件的良率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本技术一实施例提供的半导体器件局部金属电极去除装置的结构示意图；图2是本技术一实施例提供的导电毛刷的结构示意图；图3是本技术一实施例提供的半导体器件局部金属电极去除装置的电路图；图4是本技术一实施例提供的使用第一探针和导电毛刷电解造成门阴极短路的缺陷电极的示意图；图5是本技术图4实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图；图6是本技术一实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图；图7是本技术一实施例提供的使用第一探针和第二探针电解非短路缺陷电极的示意图；图8是本技术一实施例提供的gct芯片的结构示意图；图9是本技术一实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图；图10是本技术一实施例提供的使用第一探针和第二探针电解造成门阴极短路的缺陷电极的示意图；图11是本技术图10实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图；
图12是本技术一实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
23.若没有特殊说明，本技术中所描述的“电极”均为金属电极。
24.图1至图2是本技术一实施例提供的半导体器件局部金属电极去除装置的结构示意图，如图1和图2所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置包括：承片台101、导电毛刷102、第一探针103、直流电源104及电压检测模块。
25.承片台101承载半导体器件并可移动至各缺陷标记位置；具体地，承片台用于承载半导体器件（未绘示），并可沿特定方向进行平移，且可以穿过其中心的铅垂线为轴进行旋转，以携带半导体器件移动至各预设位置。
26.在一实施例中，承片台101可具有多个真空吸附空和吸附气路，以保证半导体器件与承片台紧密接触。且可在承片台101下方设置一滑轨（未绘示），使承片台101能够沿滑轨左右移动。
27.导电毛刷102固定在承片台101上并与半导体器件的门极电极接触；具体地，如图2所示，可以设置一刚性空心管105，将刚性空心管105固定在承片台101上，并将导电毛刷102及其尾端连接的导线穿过刚性空心管105，以实现导电毛刷102的固定。
28.在一实施例中，半导体器件的门极电极为环形电极，导电毛刷102固定在承片台101无法旋转的部位，当承片台101进行平移时，导电毛刷102随承片台101进行移动，与半导体器件的相对位置保持不变；当承片台101进行旋转时，半导体器件与导电毛刷102发生相对运动，但由于半导体器件的门极电极为环形电极，且承片台101以穿过其中心的铅垂线为轴进行旋转，因此导电毛刷102仍能始终与半导体器件的门极电极相接触。这种设置方式能够防止导电毛刷102与其他固定探针相互干扰。
29.第一探针103设置在承片台101上方，与半导体器件的缺陷电极接触；具体地，第一探针103设置在承片台上方，可以多维度的灵活调节探针位置，以使第一探针103的针尖与半导体器件的阴极电极接触，并通过承片台101的移动，使第一探针103与需要去除的各缺陷电极接触，在承片台101移动期间，第一探针103的位置保持固定。通过承片台101的移动，代替了人工手动移动探针至缺陷电极，实现了缺陷电极的自动去除。
30.直流电源104的阳极与第一探针103连接，阴极与导电毛刷102连接，用于电解滴加电解液后的缺陷电极；具体地，直流电源104的阳极与第一探针103连接，阴极与导电毛刷102连接，当去除缺陷电极时，直流电源104在第一探针103与导电毛刷102间施加一电压，以电解滴加电解液后的缺陷电极。直流电源104的电压输出范围可以根据实际情况设置，例如可以在1-50v
之间进行调节等，本技术对直流电源104的电压输出范围不作限制。
31.电压检测模块（未绘示）的正极与第一探针103连接，阴极与导电毛刷102连接，用于检测第一探针与导电毛刷间的电压，并根据电压控制直流电源的关闭。
32.具体地，电压检测模块的正极与第一探针103连接，阴极与导电毛刷102连接。当对造成半导体器件门阴极电极短路的缺陷电极进行电解时，用于检测第一探针103与导电毛刷102间的电压，若该电压等于直流电源104在第一探针103与导电毛刷102间施加的电压，说明短路部分被完全电解，此时，可以关闭直流电源104。
33.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过承片台、固定在承片台上的导电毛刷、第一探针、直流电源和电压检测模块实现了半导体器件缺陷电极的全自动去除，期间，不需人工手动操作，且通过控制承片台的移动，能够精准去除微小的电极，且通过检测第一探针与导电毛刷间的电压，保证了短路部分的完全去除，降低了操作复杂度，提高了缺陷电极去除效率和去除质量。
34.在上述各实施例的基础上，进一步地，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：控制模块（未绘示），其控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；具体地，控制模块可以控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置，以使第一探针103分别与半导体器件的各阴极电极接触，遍历半导体器件的所有阴极电极，从而检测是否存在缺陷电极。
35.控制模块接收电压检测模块发送的导电毛刷与第一探针间的电压，若导电毛刷与第一探针间的电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极，获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
36.具体地，在缺陷电极检测过程中，通过直流电源104在导电毛刷与第一探针间施加一电压，电压检测模块检测导电毛刷与第一探针间的电压并发送至控制模块。由于即使阴极电极与门极电极连接导致短路，但门阴极材料本身可能存在电阻，因此根据门阴极材料等实际情况设置一预设电压。若该导电毛刷与第一探针间的电压小于预设电压，则说明此时与第一探针103相接触的阴极电极和门极电极相连接，发生了短路，控制模块获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
37.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过控制模块控制承片台的移动，遍历了半导体器件的所有阴极电极，并根据门阴极短路原理，实现了存在短路的缺陷电极的自动检测和标记，从而使后续去除过程中，能够按照缺陷标记位置，自动选择缺陷电极进行去除，而对其他正常部位无影响。
38.在上述各实施例的基础上，进一步地，如图1所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：用于滴加电解液的注射器106。
39.具体地，注射器106用于滴加电解液至第一探针103与缺陷电极相接触的位置，以实现对缺陷电极的电解。电解液应为无强烈腐蚀性的高电导率溶液，以保证电解缺陷电极的同时不会腐蚀基板等正常部位，且注射器106滴加至缺陷电极的为一电解液滴，从而能够精确的控制电解范围，保证对半导体器件其他部位不造成影响。可以在注射器106中设置一电动泵，控制模块通过控制电动泵，实现对电解液滴加的控制。
40.在开始去除前，应将注射器106的电解液出口移动至与第一探针103的针尖相同的
位置，并使其位置保持固定，从而使承片台101将半导体器件的缺陷电极移动至与第一探针103的针尖相接触的同时，注射器106能够准确的将电解液滴加至第一探针103与缺陷电极相接触的位置。
41.在一实施例中，注射器也可以设置在第一探针103上，注射器的电解液出口与第一探针103的针尖紧贴，从而保证电解液滴准确的被加至第一探针103与缺陷电极相接触的位置。
42.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置注射器滴加电解液滴，能够准确的控制电解液滴加的位置和范围，从而实现对缺陷电极的选择性去除，且不对其他部位造成影响。
43.在上述各实施例的基础上，进一步地，如图1所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：台板107，设置在承片台101上方，台板107部分区域为镂空结构；具体地，镂空结构以防止遮挡承片台101，从而使设置在台板107上的各组件能够对承片台上的半导体器件进行操作。各组件有序的排列在台板107上，在缺陷电极检测和去除过程中不会互相干扰。
44.第一探针103通过第一探针座108设置在台板上。
45.具体地，第一探针座108上设置有多个不同方向的旋钮，将第一探针103调节至与半导体器件的一阴极电极接触后，通过拧紧各旋钮，可以实现对第一探针103的固定，并对第一探针103施加一向下的压力，保证第一探针103的针尖与电极的紧密接触。
46.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置台板，实现了各组件的有序设置，从而防止各组件在缺陷电极检测和去除过程中相互干扰。且通过设置第一探针座，实现了第一探针的多维度灵活调节和固定。
47.在上述各实施例的基础上，进一步地，如图1所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：第二探针109，通过第二探针座110设置在台板上，与直流电源104的阴极和电压检测模块的阴极连接。
48.具体地，第二探针109与直流电源104的阴极和电压检测模块的阴极连接。在对造成门阴极短路的缺陷电极进行电解，使其不再短路后，为防止其剩余部分在外部因素的影响下再次连接造成短路，可以对其剩余部分进一步进行去除。去除过程中，使第一探针103与剩余部分接触，并在接触部位滴加电解液滴，将第二探针109深入电解液滴中，且与第一探针103相距一定距离，直流电源104在第一探针和第二探针间施加一电压，以对剩余部分进行去除。
49.在一实施例中，也可以通过使第二探针109与半导体器件的门极电极接触，完成缺陷电极的检测和去除，但由于第二探针109并非固定在承片台上，因此，承片台每进行一次平移，第二探针109都需要相应的进行移动。因此，使用导电毛刷102完成缺陷电极的检测和去除为一较佳实施例。
50.与第一探针座108类似，第二探针座110上设置有多个不同方向的旋钮，将第二探针109调节至需要的问题中，通过拧紧各旋钮，可以实现对第二探针109的固定。
51.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置第二探针，能够对缺
陷电极去除后的非短路部分进行去除，提高了缺陷电极的去除质量，保证了缺陷电极去除后半导体器件的稳定性。此外，还使得该装置能够去除造成门阴极短路的缺陷电极以外的，其他类型的缺陷电极，使本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置具有广泛的应用场景。
52.在上述实施例的基础上，进一步地，如图1所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：显微镜111，设置在台板上，用于观察第一探针103和第二探针109与半导体器件的接触情况；具体地，由于在开始进行缺陷电极检测前，需要调节人工调节第一探针103的位置，使第一探针103与半导体器件的任意一电极接触，因此，需要通过显微镜111观察第一探针103与半导体器件的阴极电极的接触情况。在对缺陷电极去除后的非短路部分进行去除时，也需要通过显微镜111观察第一探针103与非短路电极的接触情况和第二探针109的位置。此外，显微镜111还可以用于观察实验过程中半导体器件的表面状态。
53.显示器112，与显微镜连接，用于显示显微镜111的观测结果。
54.具体地，显示器112，与显微镜连接，以显示显微镜111的程序结果。
55.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置显微镜和显示器，能够更好的观察探针与电极的接触情况和实验过程中半导体器件的表面状态，以保证探针与半导体器件的元胞中各电极连接的准确性。
56.在上述各实施例的基础上，进一步地，如图1所示，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：涂胶组件113，在缺陷电极电解后，用于在缺陷电极的位置涂pi胶。
57.具体地，在完成对缺陷电极的电解后，涂胶组件113可以在缺陷电极电解后露出的位置涂上pi胶。在开始去除前，应将涂胶组件113的pi胶出口移动至与第一探针103的针尖相同的位置，并使其位置保持固定，从而使承片台101将半导体器件的缺陷电极移动至与第一探针103的针尖相接触的同时，涂胶组件113能够准确的将pi胶涂抹至去除缺陷电极后的位置。
58.在一实施例中，涂胶组件113也可以设置在第一探针103上，涂胶组件113的pi胶出口与第一探针103的针尖紧贴，从而保证pi胶被准确的涂抹至去除缺陷电极后的位置。
59.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置涂胶组件涂抹pi胶，对除造成门阴极短路的缺陷电极电解后露出的部分进行保护，从而进一步提高半导体器件的可靠性和稳定性。
60.在上述各实施例的基础上，进一步地，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置还包括：金属片（未绘示），用于覆盖门极电极，防止门极电极被导电毛刷磨损。
61.具体地，在进行缺陷电极的检测和去除的过程中，可以在半导体器件的门极电极上覆盖一金属片，以保护门极电极。金属片应与门极电极的形状相同，以保证覆盖门极电极的同时，不会对其他电极造成遮挡，例如，门极电极为一环形电极，则金属片为一金属圆环。
62.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过在门极电极上覆盖一金属片，防止承片台携带半导体器件进行旋转时，门极电极被导电毛刷磨损。
63.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置中，第二电极除了用于去除导致门阴极短路的缺陷电极电解后剩余的部分，还可以用于去除其他类型的不会造成短路的缺陷电极，其去除过程与去除导致门阴极短路的缺陷电极电解后剩余的部分的过程相同。由于导电毛刷和第二探针均与直流电源的阴极连接，在一实施例中，如图3所示，可以在导电毛刷与直流电源阴极间设置一第一开关301和一第一电阻r1，在第二探针与直流电源阴极间设置一第二开关302和一第二电阻r2，以控制导电毛刷102与第二探针109是否与直流电源104导通。当使用导电毛刷102时，闭合第一开关301，并使第二开关302保持断开；当使用第二探针109时，闭合第二开关302，并使第一开关301保持断开。在另一实施例中，该电路也可以通过一单刀双置开关和一设置在直流电源与单刀双置开关间的电阻实现，本技术对直流电源与导电毛刷和第二探针的具体连接方式不做限制。
64.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除装置，通过设置导电毛刷和第二探针，能够实现全自动模式和半自动模式的自由切换，使本技术提供的装置能够适用于多种类型缺陷电极的去除，适用性更加广泛。
65.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种半导体器件局部金属电极去除方法，可以通过使用上述各实施例所描述的装置实现半导体器件局部金属电极的去除，如下面的实施例所述。由于半导体器件局部金属电极去除方法解决问题的原理与半导体器件局部金属电极去除装置相似，因此半导体器件局部金属电极去除方法的实施可以参见基于软件性能基准确定方法的实施，重复之处不再赘述。
66.下面以服务器作为执行主体为例，对本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法的具体实现过程进行说明。在一实施例中，服务器可以包含电压检测模块和控制模块。
67.图4是本技术一实施例提供的使用第一探针和导电毛刷电解造成门阴极短路的缺陷电极的示意图，如图4所示，使用第一探针和导电毛刷对造成门阴极短路的缺陷电极进行电解时，注射器106在缺陷电极402上滴加电解液滴403，导电毛刷102与半导体器件的门极电极401接触，第一探针103深入滴加在缺陷电极402上的电解液滴403中，并与缺陷电极402接触。直流电源104的阳极与第一探针103连接，阴极与导电毛刷102连接，显微镜111可位于缺陷电极402上方，以对去除过程进行观察。由于该缺陷电极是造成门阴极短路的阴极电极，因此，与导电毛刷102和第一探针103连接后，构成了闭合回路，能够对缺陷电极进行电解，以消除缺陷电极。
68.图5是本技术图4实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图，如图5所示，本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法，包括：s501：控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，导电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触；具体地，缺陷标记位置记录的是承片台的平移距离和旋转角度，承片台位于该位置时，固定的第一探针与缺陷电极相接触。服务器控制承片台移动至各缺陷标记位置，此时，第一探针与该缺陷标记位置对应的缺陷电极接触，电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触。服务器多次执行此操作，直至遍历所有的缺陷标记位置，即直至完成所有缺陷电极的消除。
69.s502：开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解
液后的缺陷电极；具体地，由于该缺陷电极是由于自身与门极电极连接造成短路的阴极电极，因此，第一探针与该缺陷电极接触，导电毛刷与门极电极接触后构成了闭合回路。此时，服务器向直流电源发送开启信号，开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，以电解滴加电解液后的缺陷电极。该电解液滴可以是由服务器控制注射器进行滴加的。
70.s503：检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源。
71.具体地，服务器通过电源检测模块检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，当该电极电解后不再与门极电极连接时，第一探针与导电毛刷间发生断路，第一探针与导电毛刷间的第二电压大小等于第一电压，此时，缺陷电极电解完成，服务器关闭直流电源。
72.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，导电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源，利用门阴极短路原理和电解方法实现了对缺陷电极的自动检测和去除，电解过程中，导电毛刷不与电解液接触，防止了电解液对导电毛刷的腐蚀，在检测和去除过程中，无需手动定位探针位置，并自动检测短路部分是否完全去除，大大提高了缺陷电极去除的精确程度，降低了操作难度，从而提高了半导体器件的良率。
73.图6是本技术一实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图，如图6所示，在图5实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法，在s501之前，还包括：s601：控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；半导体器件设置于承片台上，导电毛刷与半导体器件的门极电极接触，第一探针与半导体器件的一阴极电极接触；具体地，将半导体器件放在承片台上，使半导体器件的门极电极与导电毛刷相接触，并手动调整第一探针的位置，使第一探针与半导体器件的一阴极电极接触。在缺陷电极检测过程中，第一探针位置保持不变，服务器控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置，使第一探针与不同的阴极电极接触，以遍历半导体器件的所有阴极电极。
74.s602：检测导电毛刷与第一探针间的第三电压，若第三电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；具体地，在检测缺陷电极的过程中，直流电源可始终保持开启，并在检测结束后关闭；也可在承片台每次移动结束后开启，电压检测完毕后关闭。服务器检测导电毛刷与第一探针间的第三电压，由于门极材料和阴极材料本身可能存在电阻，因此根据门阴极材料等实际情况设置一预设电压，若第三电压小于预设电压，则说明此时与第一探针相接触的阴极电极和门极电极相连接，发生了短路，即此阴极电极为缺陷电极。
75.s603：获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
76.具体地，当检测到缺陷电极时，服务器获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
77.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过控制承片台按照预设轨迹
移动至各预设位置，检测导电毛刷与第一探针间的第三电压，若第三电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极，获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置，利用门阴极短路原理，实现了缺陷电极的自动检测和标记，以用于后续缺陷电极的选择性去除。
78.在图5或图6实施例的基础上，进一步地，在s503后，可手动调节第一探针使其与非短路缺陷电极接触，并将第二探针伸入滴加至非短路缺陷电极的电解液中，非短路缺陷电极为缺陷电极电解后剩余的部分；在此基础上，本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，还包括：开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加电压，电解非短路缺陷电极。
79.具体地，图7为本技术一实施例提供的使用第一探针和第二探针电解非短路缺陷电极的示意图，如图7所示，对非短路缺陷电极进行电解时，可手动将第一探针103移至非短路缺陷电极701，使第一探针103同样非短路缺陷电极701相接触，并使用注射器106在接触位置滴加电解液滴403。移动第二探针109，使第二探针109深入电解液滴403中，且不与第一探针103接触，在一实施例中，第二探针109位于第一探针103针尖上方2mm。移动过程中，通过显微镜111观察第一探针103和第二探针109与非短路缺陷电极701的接触情况。移动完毕后，服务器接收外部输入的开启信号，开启直流电源104，在第一探针103与第二探针109间施加电压，电解非短路缺陷电极701。
80.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过手动调节第一探针和第二探针的位置，并开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加电压，能够进一步实现非短路缺陷电极的去除，从而进一步提高缺陷电极的去除质量，保证去除缺陷电极后半导体器件的稳定性。
81.图7实施例除了用于去除导致门阴极短路的缺陷电极电解后剩余的部分，还可以用于去除其他类型的不会造成短路的缺陷电极。本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过实地导电毛刷和第二探针，能够实现全自动模式和半自动模型的自由切换，使本技术提供的方法能够适用于多种类型缺陷电极的去除，适用性更加广泛。
82.此外，在上述各实施例的基础上，进一步地，在缺陷电极去除后，可以在去除缺陷电极的位置涂抹pi胶，以进一步提高去除缺陷电极后半导体器件的可靠性和稳定性。
83.下面以gct芯片为例，对本技术图4至图7实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法的具体实现过程进行说明。
84.图8是本技术一实施例提供的gct芯片的结构示意图，如图8所示，gct芯片包括门极电极801和多个梳条状的阴极电极802，门极电极801由门极环801a引出，阴极电极802排列在多个从内至外的环形区域，不同阴极电极802间相互并联。正常情况下，门极电极801与阴极电极802间有钝化层803阻隔，当阴极电极802与门极电极801相接触，会造成门阴极短路，此时，该阴极电极802极为缺陷电极。
85.图9是本技术一实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图，其中，半导体器件为如图8所示的gct芯片，如图9所示，本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法，包括：s901：控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；半导体器件设置于承片台上，导电毛刷与半导体器件的门极电极接触，第一探针与半导体器件的一阴极电极接触；
具体地，将gct芯片放在承片台上，使芯片的环形的门极电极与导电毛刷相接触，并手动调整第一探针的位置，使第一探针与芯片的任意一阴极电极接触。在缺陷电极检测过程中，第一探针位置保持不变，服务器控制承片台进行旋转，使第一探针与环形区域内的各阴极电极接触，当第一探针遍历环形区域内的各阴极电极后，服务器控制承片台平移一预设距离，使第一探针与不同环形区域内的阴极电极接触，重复上述步骤，直至第一探针遍历该芯片的所有阴极电极。在此过程中，由于导电毛刷固定在承片台的不可旋转部分，当承片台进行旋转时，导电毛刷接触环形的门极环的不同位置，当承片台进行平移时，导电毛刷随承片台进行平移，因此导电毛刷能够始终与芯片的门极电极相接触。
86.s902：检测导电毛刷与第一探针间的第三电压，若第三电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；具体地，在检测缺陷电极的过程中，直流电源可始终保持开启，并在检测结束后关闭；也可在承片台每次移动结束后开启，电压检测完毕后关闭。承片台每进行一次移动，即第一探针每接触一新的阴极电极，服务器检测导电毛刷与第一探针间的第三电压，由于门极材料和阴极材料本身可能存在电阻，因此根据门阴极材料等实际情况设置一预设电压，若第三电压小于预设电压，则说明此时与第一探针相接触的阴极电极和门极电极相连接，发生了短路，即此阴极电极为缺陷电极。
87.s903：获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置；具体地，当检测到缺陷电极时，服务器获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
88.s904：控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，导电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触；具体地，服务器控制承片台移动至各缺陷标记位置，此时，第一探针与该缺陷标记位置对应的缺陷电极接触，电毛刷始终与半导体器件的门极电极的门极环相接触。服务器多次执行此操作，移动至不同的缺陷标记位置，直至完成所有缺陷电极的消除。
89.s905：开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；具体地，由于该缺陷电极是由于自身与门极电极连接造成短路的阴极电极，因此，第一探针与该缺陷电极接触，导电毛刷与门极电极的门极环接触后构成了闭合回路。此时，服务器向直流电源发送开启信号，开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，以电解滴加电解液后的缺陷电极。该电解液滴可以是由服务器控制注射器进行滴加的。
90.s906：检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源。
91.具体地，服务器通过电源检测模块检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，当第一探针与导电毛刷间的第二电压大小等于第一电压时，说明与门极电极发生接触的阴极电极部分已完全去除，第一探针与导电毛刷间发生断路，此时，缺陷电极电解完成，服务器关闭直流电源。
92.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，
导电毛刷始终与半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测第一探针与导电毛刷间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源，利用门阴极短路原理和电解方法实现了对缺陷电极的自动检测和去除，电解过程中，导电毛刷不与电解液接触，防止了电解液对导电毛刷的腐蚀，在检测和去除过程中，无需手动定位探针位置，并自动检测短路部分是否完全去除，大大提高了缺陷电极去除的精确程度，降低了操作难度，从而提高了半导体器件的良率。
93.除图4实施例外，本技术提供另一实施例实现缺陷电极的电解，图10为本技术一实施例提供的使用第一探针和第二探针电解造成门阴极短路的缺陷电极的示意图，如图10所示，使用第一探针和第二探针对造成门阴极短路的缺陷电极进行电解时，注射器106在缺陷电极402上滴加电解液滴，第二探针109与半导体器件的门极电极401接触，第一探针103深入滴加在缺陷电极402上的电解液滴403中，并与缺陷电极402接触。直流电源104的阳极与第一探针103连接，阴极与第二探针109连接。可以通过显微镜111观察第二探针109与门极电极401的接触情况，以及缺陷电极402的去除过程。由于该缺陷电极是造成门阴极短路的阴极电极，因此，与第二探针109和第一探针103连接后，构成了闭合回路，能够对缺陷电极进行电解，以消除缺陷电极。但由于第二探针并非固定在承片台上，因此承片台每移动一次，第二探针都需要进行相应的移动。具体地，可以手动实现第二探针的移动，也可以控制第二探针与承片台平移相同的距离，以使承片台平移后，第二探针仍与半导体器件的门极接触。
94.图11是本技术图10实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图，如图11所示，本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法，包括：s1101：控制承片台承载半导体器件并移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与半导体器件的门极电极相接触；具体地，缺陷标记位置记录的是承片台的平移距离和旋转角度，承片台位于该位置时，固定的第一探针与缺陷电极相接触。服务器控制承片台移动至各缺陷标记位置，使第一探针与该缺陷标记位置对应的缺陷电极接触，承片台移动过程中，进行旋转时，第二探针位置保持不变；每进行一次平移，第二探针都相应的进行移动。服务器多次执行此操作，直至遍历所有的缺陷标记位置，即直至完成所有缺陷电极的消除。
95.s1102：开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；具体地，由于该缺陷电极是由于自身与门极电极连接造成短路的阴极电极，因此，第一探针与该缺陷电极接触，第二探针与门极电极接触后构成了闭合回路。此时，服务器向直流电源发送开启信号，开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加一第一电压，以电解滴加电解液后的缺陷电极。该电解液滴可以是由服务器控制注射器进行滴加的。
96.s1103：检测第一探针与第二探针间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源。
97.具体地，服务器通过电源检测模块检测第一探针与第二探针间的第二电压，当该电极电解后不再与门极电极连接时，第一探针与第二探针间发生断路，第一探针与导电毛
刷间的第二电压大小等于第一电压，此时，缺陷电极电解完成，服务器关闭直流电源。
98.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过控制承片台承载半导体器件并移动至各缺陷标记位置，使第一探针与半导体器件的缺陷电极接触；开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测第一探针与第二探针间的第二电压，并在第二电压等于第一电压时关闭直流电源，利用门阴极短路原理和电解方法实现了对缺陷电极的检测和去除，电解过程中，第二探针不与电解液接触，防止了电解液对第二探针的腐蚀，在检测和去除过程中，仅需调节第二探针的位置，且能够自动检测短路部分是否完全去除，大大提高了缺陷电极去除的精确程度，降低了操作难度，从而提高了半导体器件的良率。
99.图12是本技术一实施例中提供的半导体器件局部金属电极去除方法的流程示意图，如图12所示，在图11实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的半导体器件局部金属电极去除方法，在s1101之前，还包括：s1201：控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；半导体器件设置于承片台上，第一探针与半导体器件的一阴极电极接触；承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与半导体器件的门极电极相接触；具体地，将半导体器件放在承片台上，并手动调整第一探针和第二探针的位置，使第一探针与半导体器件的一阴极电极接触，第二探针与半导体器件的门极电极接触。在缺陷电极检测过程中，第一探针位置保持不变，服务器控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置，使第一探针与不同的阴极电极接触，以遍历半导体器件的所有阴极电极。承片台移动过程中，进行旋转时，第二探针位置保持不变；每进行一次平移，第二探针都相应的进行移动。
100.s1202：检测第二探针与第一探针间的第四电压并发送至服务器，若第四电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；具体地，在检测缺陷电极的过程中，直流电源可始终保持开启，并在检测结束后关闭；也可在承片台每次移动结束后开启，电压检测完毕后关闭。服务器检测第一探针与第二探针间的第四电压，由于门极材料和阴极材料本身可能存在电阻，因此根据门阴极材料等实际情况设置一预设电压，若第四电压小于预设电压，则说明此时与第一探针相接触的阴极电极和门极电极相连接，发生了短路，即此阴极电极为缺陷电极。
101.s1203：获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
102.具体地，当检测到缺陷电极时，服务器获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。
103.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过控制承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；检测第二探针与第一探针间的第四电压并发送至服务器，若第四电压小于预设电压，则与第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置，利用门阴极短路原理，实现了缺陷电极的检测和标记，以用于后续缺陷电极的选择性去除，检测过程中，仅需对第二探针的位置进行调节。
104.在图11或图12实施例的基础上，进一步地，在s1103后，可手动调节第一探针使其与非短路缺陷电极接触，并将第二探针伸入滴加至非短路缺陷电极的电解液中，非短路缺陷电极为缺陷电极电解后剩余的部分；在此基础上，本技术提供的半导体器件局部金属电
极去除方法，还包括：开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加电压，电解非短路缺陷电极。
105.由于该实施例中去除非短路缺陷电极的原理与图7实施例相似，因此具体实施可以参见图7实施例，重复之处不再赘述。
106.本技术提供的半导体器件局部金属电极去除方法，通过手动调节第一探针和第二探针的位置，并开启直流电源，以在第一探针与第二探针间施加电压，能够进一步实现非短路缺陷电极的去除，从而进一步提高缺陷电极的去除质量，保证去除缺陷电极后半导体器件的稳定性。
107.此外，在上述各实施例的基础上，进一步地，在缺陷电极去除后，可以在去除缺陷电极的位置涂抹绝缘的pi胶，以进一步提高去除缺陷电极后半导体器件的可靠性和稳定性。
108.本领域内的技术人员应明白，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
109.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，包括：承片台，承载半导体器件并可移动至各缺陷标记位置；导电毛刷，固定在所述承片台上并与所述半导体器件的门极电极接触；第一探针，设置在所述承片台上方，与所述半导体器件的缺陷电极接触；直流电源，其阳极与所述第一探针连接，阴极与所述导电毛刷连接，用于电解滴加电解液后的所述缺陷电极；电压检测模块，其正极与所述第一探针连接，阴极与所述导电毛刷连接，用于检测所述第一探针与所述导电毛刷间的电压，并根据所述电压控制所述直流电源的关闭。2.根据权利要求1所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：控制模块；其控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；接收所述电压检测模块发送的所述导电毛刷与所述第一探针间的电压，若所述导电毛刷与所述第一探针间的电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极，获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。3.根据权利要求1所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：用于滴加电解液的注射器。4.根据权利要求1所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：台板，设置在所述承片台上方，所述台板部分区域为镂空结构；所述第一探针通过第一探针座设置在所述台板上。5.根据权利要求4所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：第二探针，通过第二探针座设置在所述台板上，与所述直流电源的阴极和所述电压检测模块的阴极连接。6.根据权利要求5所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：显微镜，设置在所述台板上，用于观察所述第一探针和所述第二探针与所述半导体器件的接触情况；显示器，与所述显微镜连接，用于显示所述显微镜的观测结果。7.根据权利要求1所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：涂胶组件，在所述缺陷电极电解后，用于在所述缺陷电极的位置涂pi胶。8.根据权利要求1所述的半导体器件局部金属电极去除装置，其特征在于，还包括：金属片，用于覆盖所述门极电极，防止所述门极电极被所述导电毛刷磨损。9.一种半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，包括：控制承片台承载半导体器件移动至各缺陷标记位置，使第一探针与所述半导体器件的缺陷电极接触；所述承片台移动过程中，导电毛刷始终与所述半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在所述第一探针与导电毛刷间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测所述第一探针与所述导电毛刷间的第二电压，并在所述第二电压等于所述第一电压时关闭所述直流电源。10.根据权利要求9所述的半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，在移动承
片台至预先得到的缺陷标记位置之前，还包括：控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；所述半导体器件设置于所述承片台上，所述导电毛刷与所述半导体器件的门极电极接触，所述第一探针与所述半导体器件的一阴极电极接触；检测所述导电毛刷与所述第一探针间的第三电压，若所述第三电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。11.根据权利要求9所述的半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，所述第一探针与非短路缺陷电极接触，所述非短路缺陷电极为所述缺陷电极电解后剩余的部分，第二探针伸入滴加至所述非短路缺陷电极的电解液中；还包括：开启直流电源，以在所述第一探针与所述第二探针间施加电压，电解所述非短路缺陷电极。12.一种半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，包括：控制承片台承载半导体器件并移动至各缺陷标记位置，使第一探针与所述半导体器件的缺陷电极接触；所述承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与所述半导体器件的门极电极相接触；开启直流电源，以在所述第一探针与所述第二探针间施加一第一电压，电解滴加电解液后的缺陷电极；检测所述第一探针与所述第二探针间的第二电压，并在所述第二电压等于所述第一电压时关闭所述直流电源。13.根据权利要求12所述的半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，在移动承片台至预先得到的缺陷标记位置之前，还包括：控制所述承片台按照预设轨迹移动至各预设位置；所述半导体器件设置于所述承片台上，所述第一探针与所述半导体器件的一阴极电极接触；所述承片台移动过程中，每进行一次平移，第二探针也进行相应的移动，以重新与所述半导体器件的门极电极相接触；检测所述第二探针与所述第一探针间的第四电压并发送至服务器，若所述第四电压小于预设电压，则与所述第一探针接触的阴极电极为缺陷电极；获取此时承片台的平移距离和旋转角度，作为一个缺陷标记位置。14.根据权利要求12所述的半导体器件局部金属电极去除方法，其特征在于，所述第一探针与非短路缺陷电极接触，所述非短路缺陷电极为所述缺陷电极电解后剩余的部分，第二探针伸入滴加至所述非短路缺陷电极的电解液中；还包括：开启直流电源，以在所述第一探针与所述第二探针间施加电压，电解所述非短路缺陷电极。

技术总结
本申请提供一种半导体器件局部金属电极去除装置及方法，该装置包括：承片台，承载半导体器件移动至各缺陷标记位置；导电毛刷，固定在承片台上并与半导体器件的门极电极接触；第一探针，与半导体器件的缺陷电极接触；直流电源阳极与第一探针连接，阴极与导电毛刷连接，用于电解滴加电解液后的缺陷电极；电压检测模块正极与第一探针连接，阴极与导电毛刷连接，用于检测第一探针与导电毛刷间的电压，并根据电压控制直流电源的关闭。该方法基于该设备实现。本申请提供的半导体器件局部金属电极去除装置及方法，解决了现有技术无法自动检测和去除缺陷电极的问题，提高了缺陷电极去除精度，降低了操作难度，提高了半导体器件的良率。提高了半导体器件的良率。提高了半导体器件的良率。


技术研发人员：曾嵘 刘佳鹏 吴锦鹏 朱艺颖 赵彪 屈鲁 陈政宇 余占清
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/1