層。例如壓力傳感器或麥克風的膜結構130或膜層131中的裂縫可造成產量和可靠性的損耗。通過在膜結構中集成電測試結構140以檢測損壞，器件完整性可被電檢驗。在不增加任何晶片成本的情況下可使用例如標準CMOS步驟和/或模塊來設置在膜結構130或膜層131上和/或在膜結構130或膜層131中的功能結構。通過使用如在這里實施例中描述的半導體器件100，電損壞檢測(如例如膜結構130中的裂縫檢測)在前端處理、預組裝、組裝期間以及在現(xiàn)場在半導體器件壽命期間可以是可應用的。通過損壞檢測，例如可增加半導體器件100的可靠性。此外，電測試結構140不引起芯片面積損失。
[0035]膜結構130例如可包括導電層。導電層可表示膜結構130的電測試結構140的至少一部分。導電層例如可被布置在膜結構130的膜層131的至少一部分上方。例如，導電層可被布置在整個膜結構130上方或僅在膜結構130的特定部分上方。導電層可與膜層131電隔離。導電層例如可由多晶硅、鋁(Al)、銅(Cu)等制成或至少部分地由多晶硅、鋁(Al)、銅(Cu)等構成。
[0036]缺陷檢測電路例如可連接到膜131和導電層。缺陷檢測電路例如可集成在半導體器件100中。例如，膜結構和缺陷檢測電路可在相同半導體管芯上實現(xiàn)。通過使用集成的缺陷檢測電路，標準COMS步驟和/或模塊可用于制造。使用標準COMS步驟和/或模塊可用來設置膜結構上和/或膜結構中的功能結構以在不增加晶片成本的情況下電檢驗半導體器件完整性。而且不存在半導體器件的集成方案的改變。裂縫檢測的成本可被顯著降低。
[0037]膜結構130中的裂縫可導致增加的漏電流。缺陷檢測電路例如可檢測漏電流的增加。膜結構130中的裂縫還可導致導電層和膜層131之間的貫穿電壓(breakthroughvoltage)的下降。缺陷檢測電路替換地或附加地檢測導電層和膜層131之間的貫穿電壓的降低。這樣，漏電流的增加或者替換地或附加地導電層和膜層131之間的貫穿電壓的降低可指示在膜結構130中或至少在膜結構130的一部分中(例如在膜層131中)的裂縫。
[0038]圖2a示出根據(jù)示例包括集成壓力傳感器的半導體器件200的截面示意圖。半導體器件200包括半導體襯底220。半導體器件200包括膜結構230。半導體器件200包括腔210，其被布置在半導體襯底220的至少一部分和形成壓力敏感元件的膜結構230之間。半導體襯底220例如可以是單晶硅，包括例如N型襯底。膜結構230可包括外延層。P+型和N+型區(qū)域被布置為電極區(qū)域，接觸區(qū)域240和半導體襯底220上方的其他區(qū)域。
[0039]半導體器件200包括通導孔250，其提供了到膜結構230的示例通路。在具有通導孔250的情況下，環(huán)境的壓力可例如由于膜結構230的移動而被檢測到。如果環(huán)境壓力高于膜結構230下方的腔210中的壓力，則腔210的體積將被壓縮。另外，如果環(huán)境壓力低于膜結構230下方的腔210中的壓力，則腔210的體積將被解壓縮。由于壓力對膜結構230的作用，膜結構230的扭曲可導致膜結構240下方的腔210的壓縮或解壓縮。膜結構230的扭曲可由感測電路檢測。感測電路例如可被集成在半導體器件200中。如圖2a所示的半導體器件包括多層結構260。多層結構260例如可包括多個孔和集成在半導體器件200的各層中的另外的電部件，如例如晶體管、電阻器等。
[0040]例如，連接到可移動結構的缺陷檢測電路可獨立于檢測可移動結構的主要功能(例如壓力或加速度測量或提供麥克風或執(zhí)行器功能)的感測電路而檢測測試結構的電特性的改變。
[0041]而且，膜層231例如可以是外延層或例如是多晶硅層。外延層例如可具有I到8 μπι之間的厚度，例如2到7 μ m之間或例如2.7到6.7 μ m之間。
[0042]膜結構230可與半導體器件的晶體管的柵電極同時實現(xiàn)。柵材料(例如多晶硅)例如可用作導電層且可與膜層通過柵氧化物絕緣。柵材料和由此的膜結構的導電層例如可具有100到300nm的厚度或100到200nm之間的厚度，例如180nm、170nm或150nm。柵材料例如還可用作例如在后段制程處用于傳感器釋放刻蝕的刻蝕阻擋層。
[0043]半導體器件200可包括一個或多個附加特征，所述附加特征對應于上述概念或一個或多個實施例。
[0044]圖2b示出圖2a所示的半導體器件的膜結構部分的微觀圖像。腔210被布置在半導體襯底220和膜結構230之間，所述膜結構230包括布置在半導體襯底210上方的膜層231。膜結構230包括如例如電測試結構的一部分的導電層240。
[0045]圖3示出根據(jù)示例的半導體器件300的截面示意圖。半導體器件300包括半導體襯底320。半導體器件300包括膜結構330。半導體器件300包括布置在半導體襯底320的至少一部分和膜結構330之間的腔310。膜結構330包括電測試結構340。萬一膜結構330例如由于膜結構中的裂縫而被損壞，電測試結構340的電特性可由于損壞的膜結構330或膜結構330的至少一部分(例如膜層)而被改變。
[0046]膜結構330可包括導電層340。導電層340可表示膜結構的電測試結構的至少一部分。導電層340可被布置在膜層的至少一部分上方。導電層340可與膜層電隔離。
[0047]導電層可以是可制造的或可與半導體器件的晶體管的柵電極同時制造。由此，可避免附加的工藝步驟?？商鎿Q地，導電層例如可與半導體器件的晶體管的柵電極分開制造。導電層例如可由柵氧化物(gox)、薄氧化物(tox)或雙柵氧化物(dgox)制成或至少部分地由柵氧化物(gox)、薄氧化物(tox)或雙柵氧化物(dgox)構成。
[0048]導電層例如可與膜通過可制造的或與半導體器件的晶體管的柵氧化物同時制造的氧化物隔離。由此，可避免附加的工藝步驟。
[0049]缺陷檢測電路350可與電測試結構連接以測量例如電測試結構的電特性的改變。例如，缺陷檢測電路350可測量作為電測試結構的一部分的導電層340和膜層331之間的漏電流(A)的增加。缺陷檢測電路350可替換地或附加地檢測導電層340和膜層331之間的貫穿電壓的降低。
[0050]此外，電測試結構可包括與膜結構的膜層電絕緣的導電結構。導電結構可到達遍及大于整個膜層的50%，例如梳狀結構或蜿蜒結構。例如，導電結構可到達遍及大于整個膜層的60%，或例如大于70%，或大于80%，或大于90%，或例如100%。
[0051]半導體器件300可包括感測電路，其被配置成感測膜結構330的扭曲。感測電路例如可基于檢測依賴于膜結構330的扭曲的容量改變來感測膜結構330的扭曲。感測電路可例如基于使用壓阻結構來感測膜結構330的扭曲。
[0052]可替換地，感測電路例如可包括電容性感測元件。電容性感測元件例如可包括背側電極360，其可與作為電容性感測元件的前側電極的膜層一起形成容量，所述容量具有由于膜結構330的扭曲而變化的電容。
[0053]根據(jù)示例，半導體器件例如可以是壓力傳感器、麥克風或任何其它包括布置在腔上方的膜并被用于使用與半導體器件的膜的移動組合的物理效應的電半導體器件。例如半導體器件可以是微機電系統(tǒng)(MEMS)。
[0054]壓力傳感器將壓力中的變化轉換為電量變化(例如電阻或電容)。在半導體傳感器的情況下，通過半導體材料或用于半導體器件的層的另一材料(例如包括鋁(Al)或銅(Cu))的膜來檢測壓力變化，該膜覆蓋在腔上面并能夠在機械應力下經受偏轉。
[0055]使用半導體技術的壓力傳感器可在例如醫(yī)藥、在家用電器、消費電子設備(手機、PDA-個人數(shù)字助手)，以及在汽車領域找到它們的應用。特別地，在后者區(qū)段，壓力傳感器可用于檢測機動車輛的輪胎的壓力，并可由用于發(fā)出報警信號的控制單元使用。另一方面，壓力傳感器還可以用于監(jiān)測安全氣囊壓力，用于控制ABS的擊穿壓力，以及用于監(jiān)測引擎中的油壓，燃料的注入壓力等。
[0056]例如使用半導體技術制造的現(xiàn)有的傳感器例如可以是壓阻或電容性傳感器。
[0057]壓阻傳感器的操作可基于壓阻率，也就是當施加的壓力變化時一些材料修改其電阻率的能力。壓敏電阻器可被形成在懸掛的膜(或隔膜)的