检测半导体装置过热的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用以检测半导体装置过热的装置（１，１１，２１）及方法，其包含一种温度测量装置（３，１３，２３），而当半导体装置的温度变化时，该温度测量装置（３，１３，２３）会改变其导电性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种用以检测半导体装置过热之装置(1，11，21)及方法。
技术介绍
半导体装置，适当的例子像是集成(模拟或是数字)计算电路、半导体内存装置[例如功能性内存装置(PLAs、PALs等)]、以及表内存装置(table memory device)(例如，ROMs或是RAMs，特别是SRAMs以及DRAMs，如SDRAMs)等，当此等半导体装置在其制造程序以及随后之过程期间会受到综合的测试。例如，甚至在晶圆上所有预期的制程步骤已经完成之前(换言之，已经在半导体装置的半完成状态)，此等(半完成)装置(其仍然在晶圆上)可能透过一个或是多个测试装置，在一个或是多个测试站而受到适当的测试方法[例如，在晶圆切割框(scrib frame)上所谓的kerf测量]。在完成半导体装置之后(即，在执行所有的晶圆处理步骤之后)，半导体装置可能在一个或是多个(另外的)测试站受到其它的测试方法，例如，可藉由适当的(另外的)测试装置来对仍然在晶圆上的已完成装置进行适当的测试。在晶圆的切割(sawing)[或是切割(scribing)、以及裂片(breaking)]之后，此装置然后可做为一个个别的装置来利用，并且将其加载至所谓的载体而可能在一个或是多个(另外的)测试站受到适当的其它测试方法。相同的，可(在相对应的其它测试站，以及利用对应的、另外的测试装置)执行一个或是多个另外的测试，此等测试的执行是在，例如，在对应的半导体外壳中的半导体装置的安装之后及/或在半导体外壳中的半导体装置的安装(与各自合并的半导体装置)之后，而于适当的电子模块(所谓的模块测试)进行。半导体装置(例如SDRAMs)对于强烈加热的反应是非常敏感的。在将半导体装置加热至特定阀值温度之下时，半导体装置可能分别受到不可逆的损害，或者可能被破坏。此类的损害，例如发生在半导体装置制造过程，但是也可发生在制程之后，但是仅发生于，例如对应装置的焊接期间或是操作期间。特别是在透过以上所述的测试方法而不能检测到或是需要相当高的努力才可检测到的部分损害。本专利技术的一个目的是提供一种新颖的装置以及新颖的方法来检测半导体装置的过热现象。此目的与其它目的可透过权利要求1以及权利要求20达成。本专利技术其它有利的发展则于从属权利要求中表明。
技术实现思路
根据本案的基本概念，本案提供了一种用以检测半导体装置过热现象的装置，所述装置包含一温度测量装置，在半导体装置的温度变化时，温度测量装置会改变其导电性。有益的是，温度测量装置之设计是使得该温度测量装置导电性的改变是发生在半导体装置温度的变化是不可逆时。因此，对于判定是否半导体装置是暂时过热与因此可能已受到不可逆的损害或是破坏的风险是相对的更加简单。附图说明接着，本案将藉由几个实施例与所附的图标来说明。第1A图系为根据本专利技术的第一个实施例，显示与一用以检测半导体装置过热的半导体装置一起提供的装置的概要表示，其为在半导体装置已经受到相当高温之前的一个状态。第1B图系为于第1A图中所示的装置在半导体装置已经受到相当高温之后的一个状态的概要表示。第1C图系为于第1A图与第1B图所示装置的顶视图，其为在第1A图中所示在半导体装置已经受到相当高温之前的状态。第2A图系为根据本专利技术的第二个实施例，显示与一用以检测半导体装置过热的半导体装置一起提供的装置的概要表示，其为在半导体装置已经受到相当高温之前的一个状态。第2B图系为于第2A图中所示的装置在半导体装置已经受到相当高温之后的一个状态的概要表示。第2C图系为于第2A图与第2B图所示装置的顶视图，其为在第2A图中所示在半导体装置已经受到相当高温之前的状态。第3A图系为根据本专利技术的第三个实施例，显示与一用以检测半导体装置过热的半导体装置一起提供的装置的剖面图，其为在半导体装置已经受到相当高温之前的一个状态。第3B图系为于第3A图中所示的装置在半导体装置已经受到相当高温之后的一个状态的剖面图。第3C图系为于第3A图与第3B图所示装置的顶视图，其为在第2A图中所示在半导体装置已经受到相当高温之前的状态。第3D图系为于第3A图与第3B图所示装置的顶视图，其为在第3B图中所示在半导体装置已经受到相当高温之后的状态。具体实施例方式第1A图中，系为根据本专利技术的第一个实施例而显示一种与用以检测半导体装置过热的半导体装置一起提供的装置1的概要、侧视图，其为在半导体装置已经受到相当高温之前的一个状态。举例而言，此种过热检测装置1可直接设置在一相对应半导体装置的表面，或是例如设置在半导体装置的内部。举例而言，此种半导体装置可以是一种适当的集成(模拟或是数字)计算电路、或是例如一种半导体内存装置[像是功能性内存装置(PLA、PAL等)]、或是一种表内存装置(table memory device)(例如，ROM或是RAM，特别是SRAM或是DRAM，如SDRAM)，以及/或是一种组合的计算电路/内存装置等。根据第1A图，过热检测装置1包含两种接触组件2a、2b，在两接触组件(2a及2b)之间设置有一对应的测量片段3。如第1C图所示，接触组件2a、2b的断面可(自顶部观看)为长方形(举例而言)、或者例如是圆形、椭圆形等。再次参考第1A图，设置在接触组件2a、2b的下方且在接触组件2a、2b间的测量片段3是以一种适当的半导体材料所制造，而半导体材料举例而言可以是硅(例如，可以是与半导体装置剩余部分相对应类似或是相同的基本材料)。测量片段3的部分区域3’实际上是设置在接触组件2a、2b间的中间处，此部分区域3’是经(相当强的)掺杂，例如相当强的n-掺杂或是相当强的p--掺杂，也就是说具有相当好的传导性。与此相较之下，测量片段的两个部分区域3”(设置在接触组件2a、2b正下方或是分别邻近接触组件2a、2b或是接触到接触组件2a、2b)则是非掺杂的(或是，可选择地仅弱的n-掺杂或是p-掺杂)，也就是说没有或是仅弱的传导性。由于掺杂的部分区域3’，在或是接近想象平面A垂直穿过部分区域3’处(也就是在中间区域)可能是掺杂最大之处，并且掺杂可能随着与想象平面A的侧面距离增加而持续的降低。举例而言，掺杂的部分区域3’可藉由将一掺杂物局部地注入最初是未掺杂的区域3而产生(例如，利用习用的扩散方法、(离子)植入方法等)。如第1A图与第1C图，掺杂的部分区域3’的宽度w1最初是如此的小，而在该部分区域3’的横边区域与接触组件2a、2b之间存在一特定距离a1(初始状态)。因此，可传导的部分区域3’系处于初始的状态(根据第1A图与第1C图，由于在部分区域3’与各自的接触组件2a、2b之间设置有各自的非传导的部分区域3”)，因而将部分区域3’与接触组件2a、2b电隔开。当加热半导体装置时，掺杂的部分区域3’的外部边界或是各自的横边区域，由于在部分区域3’中所包含掺杂原子相对应地于该接触组件2a、2b的方向横向的扩散(如第1A图中箭号B所示)，因而会分别地移位。如第1B图所示，部分区域3’的尺寸、掺杂强度、接触组件2a、2b的尺寸等可以做适当的选择，使得当半导体装置的温度超过一预定的阀值温度T时(其中的加热举例来说必须仅占有一特定且相当短的期间t，例如t＜5秒，或是，例如t＜1秒，或是，例如t＜0.5秒)，而掺杂的部分区域3’的外部边界或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以检测半导体装置过热的装置（１，１１，２１），所述装置包含一温度测量装置（３，１３，２３），当所述半导体装置的温度变化时，所述温度测量装置（３，１３，２３）会改变其导电性。

【技术特征摘要】
DE 2003-11-27 10355333.91.一种用以检测半导体装置过热的装置(1，11，21)，所述装置包含一温度测量装置(3，13，23)，当所述半导体装置的温度变化时，所述温度测量装置(3，13，23)会改变其导电性。2.如权利要求1所述之装置(1，11)，其中所述温度测量装置(3，13)在温度增加时会增加其导电性，特别是，在超过一预定的阀值或类别温度(T)时，所述温度测量装置(3，13)会变成可导电的，而特别是强导电的。3.如权利要求2所述之装置(1，11)，其中所述温度测量装置(3，13)在超过所述阀值温度(T)之前是非导电的，而特别是强的非导电。4.如前述权利要求任一项所述之装置(1，11)，其中所述温度测量装置(3，13)包含由一半导体材料构成的一区域(3’，3”，13’，13”)。5.如权利要求4所述之装置(1，11)，其中所述半导体材料区域(3’，3”)包含一非掺杂或是弱掺杂的部分区域(3”)以及一较强掺杂的部分区域(3’)。6.如权利要求5所述之装置(1)，包含至少一接触组件(2a)，所述接触组件(2a)最初仅接触所述半导体材料区域(3’，3”)的所述非掺杂或是弱掺杂的部分区域(3”)，但不接触所述较强掺杂的部分区域(3’)。7.如权利要求6所述之装置(1)，其中所述接触组件(2a)以及所述半导体材料区域(3’，3”)乃被设计及设置以便在温度增加时，特别是超过所述阀值温度(T)，所述较强掺杂的部分区域(3’)会透过扩散而延伸至与所述接触组件(2a)接触的所述非掺杂或是弱掺杂的部分区域(3”)至一程度。8.如权利要求4所述之装置(11)，其中所述半导体材料区域(13’，13”)包含一非晶质部分区域(13’)。9.如权利要求8所述之装置(1)，其中所述半导体材料区域(13’，13”)另外包含一晶质部分区域(13”)。10.如权利要求9所述之装置(1)，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：G埃格斯，N沃思，H本辛格，T胡伯，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]