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檢測半導(dǎo)體裝置過熱的裝置及方法

文檔序號:5970008閱讀:155來源:國知局

專利名稱::檢測半導(dǎo)體裝置過熱的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明有關(guān)于一種用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱之裝置(1,11,21)及方法。
背景技術(shù)
:半導(dǎo)體裝置,適當(dāng)?shù)睦酉袷羌?模擬或是數(shù)字)計(jì)算電路、半導(dǎo)體內(nèi)存裝置[例如功能性內(nèi)存裝置(PLAs、PALs等)]、以及表內(nèi)存裝置(tablememorydevice)(例如,ROMs或是RAMs,特別是SRAMs以及DRAMs,如SDRAMs)等,當(dāng)此等半導(dǎo)體裝置在其制造程序以及隨后之過程期間會受到綜合的測試。例如,甚至在晶圓上所有預(yù)期的制程步驟已經(jīng)完成之前(換言之,已經(jīng)在半導(dǎo)體裝置的半完成狀態(tài)),此等(半完成)裝置(其仍然在晶圓上)可能透過一個或是多個測試裝置,在一個或是多個測試站而受到適當(dāng)?shù)臏y試方法[例如,在晶圓切割框(scribframe)上所謂的kerf測量]。在完成半導(dǎo)體裝置之后(即,在執(zhí)行所有的晶圓處理步驟之后),半導(dǎo)體裝置可能在一個或是多個(另外的)測試站受到其它的測試方法,例如,可藉由適當(dāng)?shù)?另外的)測試裝置來對仍然在晶圓上的已完成裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試。在晶圓的切割(sawing)[或是切割(scribing)、以及裂片(breaking)]之后,此裝置然后可做為一個個別的裝置來利用,并且將其加載至所謂的載體而可能在一個或是多個(另外的)測試站受到適當(dāng)?shù)钠渌鼫y試方法。相同的,可(在相對應(yīng)的其它測試站,以及利用對應(yīng)的、另外的測試裝置)執(zhí)行一個或是多個另外的測試,此等測試的執(zhí)行是在,例如,在對應(yīng)的半導(dǎo)體外殼中的半導(dǎo)體裝置的安裝之后及/或在半導(dǎo)體外殼中的半導(dǎo)體裝置的安裝(與各自合并的半導(dǎo)體裝置)之后,而于適當(dāng)?shù)碾娮幽K(所謂的模塊測試)進(jìn)行。半導(dǎo)體裝置(例如SDRAMs)對于強(qiáng)烈加熱的反應(yīng)是非常敏感的。在將半導(dǎo)體裝置加熱至特定閥值溫度之下時(shí),半導(dǎo)體裝置可能分別受到不可逆的損害,或者可能被破壞。此類的損害,例如發(fā)生在半導(dǎo)體裝置制造過程,但是也可發(fā)生在制程之后,但是僅發(fā)生于,例如對應(yīng)裝置的焊接期間或是操作期間。特別是在透過以上所述的測試方法而不能檢測到或是需要相當(dāng)高的努力才可檢測到的部分損害。本發(fā)明的一個目的是提供一種新穎的裝置以及新穎的方法來檢測半導(dǎo)體裝置的過熱現(xiàn)象。此目的與其它目的可透過權(quán)利要求1以及權(quán)利要求20達(dá)成。本發(fā)明其它有利的發(fā)展則于從屬權(quán)利要求中表明。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本案的基本概念,本案提供了一種用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱現(xiàn)象的裝置,所述裝置包含一溫度測量裝置,在半導(dǎo)體裝置的溫度變化時(shí),溫度測量裝置會改變其導(dǎo)電性。有益的是,溫度測量裝置之設(shè)計(jì)是使得該溫度測量裝置導(dǎo)電性的改變是發(fā)生在半導(dǎo)體裝置溫度的變化是不可逆時(shí)。因此,對于判定是否半導(dǎo)體裝置是暫時(shí)過熱與因此可能已受到不可逆的損害或是破壞的風(fēng)險(xiǎn)是相對的更加簡單。接著,本案將藉由幾個實(shí)施例與所附的圖標(biāo)來說明。第1A圖系為根據(jù)本發(fā)明的第一個實(shí)施例,顯示與一用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置的概要表示,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。第1B圖系為于第1A圖中所示的裝置在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之后的一個狀態(tài)的概要表示。第1C圖系為于第1A圖與第1B圖所示裝置的頂視圖,其為在第1A圖中所示在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的狀態(tài)。第2A圖系為根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施例,顯示與一用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置的概要表示,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。第2B圖系為于第2A圖中所示的裝置在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之后的一個狀態(tài)的概要表示。第2C圖系為于第2A圖與第2B圖所示裝置的頂視圖,其為在第2A圖中所示在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的狀態(tài)。第3A圖系為根據(jù)本發(fā)明的第三個實(shí)施例,顯示與一用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置的剖面圖,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。第3B圖系為于第3A圖中所示的裝置在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之后的一個狀態(tài)的剖面圖。第3C圖系為于第3A圖與第3B圖所示裝置的頂視圖,其為在第2A圖中所示在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的狀態(tài)。第3D圖系為于第3A圖與第3B圖所示裝置的頂視圖,其為在第3B圖中所示在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之后的狀態(tài)。具體實(shí)施例方式第1A圖中,系為根據(jù)本發(fā)明的第一個實(shí)施例而顯示一種與用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置1的概要、側(cè)視圖,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。舉例而言,此種過熱檢測裝置1可直接設(shè)置在一相對應(yīng)半導(dǎo)體裝置的表面,或是例如設(shè)置在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部。舉例而言,此種半導(dǎo)體裝置可以是一種適當(dāng)?shù)募?模擬或是數(shù)字)計(jì)算電路、或是例如一種半導(dǎo)體內(nèi)存裝置[像是功能性內(nèi)存裝置(PLA、PAL等)]、或是一種表內(nèi)存裝置(tablememorydevice)(例如,ROM或是RAM,特別是SRAM或是DRAM,如SDRAM),以及/或是一種組合的計(jì)算電路/內(nèi)存裝置等。根據(jù)第1A圖,過熱檢測裝置1包含兩種接觸組件2a、2b,在兩接觸組件(2a及2b)之間設(shè)置有一對應(yīng)的測量片段3。如第1C圖所示,接觸組件2a、2b的斷面可(自頂部觀看)為長方形(舉例而言)、或者例如是圓形、橢圓形等。再次參考第1A圖,設(shè)置在接觸組件2a、2b的下方且在接觸組件2a、2b間的測量片段3是以一種適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體材料所制造,而半導(dǎo)體材料舉例而言可以是硅(例如,可以是與半導(dǎo)體裝置剩余部分相對應(yīng)類似或是相同的基本材料)。測量片段3的部分區(qū)域3’實(shí)際上是設(shè)置在接觸組件2a、2b間的中間處,此部分區(qū)域3’是經(jīng)(相當(dāng)強(qiáng)的)摻雜,例如相當(dāng)強(qiáng)的n-摻雜或是相當(dāng)強(qiáng)的p--摻雜,也就是說具有相當(dāng)好的傳導(dǎo)性。與此相較之下,測量片段的兩個部分區(qū)域3”(設(shè)置在接觸組件2a、2b正下方或是分別鄰近接觸組件2a、2b或是接觸到接觸組件2a、2b)則是非摻雜的(或是,可選擇地僅弱的n-摻雜或是p-摻雜),也就是說沒有或是僅弱的傳導(dǎo)性。由于摻雜的部分區(qū)域3’,在或是接近想象平面A垂直穿過部分區(qū)域3’處(也就是在中間區(qū)域)可能是摻雜最大之處,并且摻雜可能隨著與想象平面A的側(cè)面距離增加而持續(xù)的降低。舉例而言,摻雜的部分區(qū)域3’可藉由將一摻雜物局部地注入最初是未摻雜的區(qū)域3而產(chǎn)生(例如,利用習(xí)用的擴(kuò)散方法、(離子)植入方法等)。如第1A圖與第1C圖,摻雜的部分區(qū)域3’的寬度w1最初是如此的小,而在該部分區(qū)域3’的橫邊區(qū)域與接觸組件2a、2b之間存在一特定距離a1(初始狀態(tài))。因此,可傳導(dǎo)的部分區(qū)域3’系處于初始的狀態(tài)(根據(jù)第1A圖與第1C圖,由于在部分區(qū)域3’與各自的接觸組件2a、2b之間設(shè)置有各自的非傳導(dǎo)的部分區(qū)域3”),因而將部分區(qū)域3’與接觸組件2a、2b電隔開。當(dāng)加熱半導(dǎo)體裝置時(shí),摻雜的部分區(qū)域3’的外部邊界或是各自的橫邊區(qū)域,由于在部分區(qū)域3’中所包含摻雜原子相對應(yīng)地于該接觸組件2a、2b的方向橫向的擴(kuò)散(如第1A圖中箭號B所示),因而會分別地移位。如第1B圖所示,部分區(qū)域3’的尺寸、摻雜強(qiáng)度、接觸組件2a、2b的尺寸等可以做適當(dāng)?shù)倪x擇,使得當(dāng)半導(dǎo)體裝置的溫度超過一預(yù)定的閥值溫度T時(shí)(其中的加熱舉例來說必須僅占有一特定且相當(dāng)短的期間t,例如t<5秒,或是,例如t<1秒,或是,例如t<0.5秒),而摻雜的部分區(qū)域3’的外部邊界或是各自的分別的橫邊區(qū)域,系分別橫向地移位達(dá)到該部分區(qū)域3’至少部分地(例如在區(qū)域C)接觸到各自的接觸組件2a、2b的下邊界區(qū)域的程度。因此,在該半導(dǎo)體裝置的過熱之后(超過閥值溫度T),接觸組件2a、部分區(qū)域3’以及接觸組件2b會彼此不可逆地電連接(第二狀態(tài))。以上所述的閥值溫度T是可進(jìn)行選擇而使得從此溫度向上升高時(shí)半導(dǎo)體裝置將會有不可逆的損害或是破壞的風(fēng)險(xiǎn)。第一個和第二個接觸組件2a、2b舉例來說可能透過適當(dāng)?shù)暮妇€而直接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin),或是例如透過提供在半導(dǎo)體上或是半導(dǎo)體內(nèi)的適當(dāng)線路而間接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin)。與第一個接觸組件2a連接的第一個接腳例如可被連接到一測試裝置的一第一終端,而與第二個接觸組件2b連接的第二個接腳則可被連接到第二測試裝置終端(舉例而言)。在第一測試裝置終端與第二測試裝置終端之間(且因此為在第一個與第二個接觸組件之間2a、2b)施加適當(dāng)?shù)碾妷?,隨后測量一相對應(yīng)的電流是否因此流經(jīng)接觸組件2a、2b之間(或是電流的強(qiáng)度是否超過一預(yù)定的閥值),其可能判定在接觸組件之間2a、2b是否沒有電連接存在(初始狀態(tài),第1A圖,“通過測試”),或是,是否接觸組件2a、2b系如上所述在半導(dǎo)體裝置過熱之后會彼此地電連接(第二狀態(tài),第1A圖,“未通過測試”),此意味著半導(dǎo)體裝置因?yàn)檫^熱而可能已經(jīng)受到損害或是破壞。第2A圖系為根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施例,顯示與一用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置的概要、側(cè)視圖,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。此種過熱檢測裝置11,舉例而言可直接設(shè)置在一相對應(yīng)半導(dǎo)體裝置的表面,或是例如設(shè)置在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部。此種半導(dǎo)體裝置,舉例而言可以是一種適當(dāng)?shù)募?模擬或是數(shù)字)計(jì)算電路、或是例如一種半導(dǎo)體內(nèi)存裝置[像是功能性內(nèi)存裝置(PLA、PAL等)]、或是一種表內(nèi)存裝置(tablememorydevice)(例如,ROM或是RAM,特別是SRAM或是DRAM,如SDRAM),以及/或是一種組合的計(jì)算電路/內(nèi)存裝置等。根據(jù)第2A圖,過熱檢測裝置11包含兩種接觸組件12a、12b,在兩接觸組件(12a及12b)之間設(shè)置有一對應(yīng)的測量片段13。接觸組件12a、12b(對應(yīng)類似于如第1A圖、第1B圖中所示實(shí)施例,特別是對應(yīng)類似于如第1C圖中所示)例如可具有(自頂部觀看)長方形、或者例如是圓形、橢圓形的斷面等。如第2A圖中所示,設(shè)置在接觸組件12a、12b的下方且在接觸組件12a、12b間的測量片段13是以一種適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體材料所制造,而半導(dǎo)體材料舉例而言可以是硅(例如,可以是與半導(dǎo)體裝置剩余部分相對應(yīng)類似或是相同的基本材料)。在過熱檢測裝置11的制造期間,設(shè)置于接觸組件12a、12b的下方且在接觸組件12a、12b間的測量片段13的整個區(qū)域(也就是整個測量片段區(qū)域),首先,舉例而言其可利用習(xí)用的擴(kuò)散、(離子)植入方法等,相當(dāng)強(qiáng)的摻雜(例如,相當(dāng)強(qiáng)的n-摻雜或是相當(dāng)強(qiáng)的p-摻雜),而使得整個的測量片段區(qū)域(或分別是整個測量片段13)然后具有相當(dāng)好的傳導(dǎo)性。接著,測量片段的部分區(qū)域13’實(shí)際上是設(shè)置在接觸組件12a、12b間的中間處,此部分區(qū)域13’是藉由習(xí)用的方法技術(shù)來進(jìn)行處理,使得上述的半導(dǎo)體材料可從初始的無-非結(jié)晶形的(non-amorphous)、結(jié)晶狀態(tài)改變?yōu)橐环N非結(jié)晶形的狀態(tài)。其可被部分區(qū)域13’(如第2C圖中所示-其上方邊界區(qū)域D)所影響一短暫的時(shí)間-以雷射所提供的雷射束從頂部幅照,且因此可快速而強(qiáng)烈的加熱,隨后再非常快速而強(qiáng)烈的冷卻。測量片段的兩個部分區(qū)域13(設(shè)置在接觸組件12a、12b的正下方或是分別鄰近接觸組件12a、12b或是接觸到接觸組件12a、12b)則仍是如上所述為結(jié)晶的狀態(tài),也就是傳導(dǎo)的狀態(tài)。因?yàn)槿缭诘?A圖與第2C圖中所示,非結(jié)晶形而也因此是非傳導(dǎo)的部分區(qū)域13’系延伸過測量片段13的整個寬度b以及測量片段13的整個高度h,非傳導(dǎo)的部分區(qū)域13’系由非傳導(dǎo)的材料所圍繞。根據(jù)第2A圖中所示,設(shè)置在左邊且與接觸組件12a接觸的結(jié)晶形、傳導(dǎo)的部分區(qū)域13”,系透過設(shè)置在該等傳導(dǎo)部分區(qū)域13”之間的非傳導(dǎo)部分區(qū)域13’,而與位于圖式右邊且與接觸組件12b接觸的結(jié)晶形、傳導(dǎo)的部分區(qū)域13”電隔開。因此,由于在第2A圖與第2C圖中所示過熱檢測裝置11的初始狀態(tài),根據(jù)第2A圖與第2C圖,接觸組件12a系透過設(shè)置在該等傳導(dǎo)部分區(qū)域13”之間的非傳導(dǎo)部分區(qū)域13’而與接觸組件12b電隔開。假使將半導(dǎo)體裝置加熱至一預(yù)定閥值溫度T之下(其中的加熱舉例來說必須僅占有一特定且相當(dāng)短的期間t,例如t<5秒,或是,例如t<1秒,或是,例如t<0.5秒),于部分區(qū)域13’中的非結(jié)晶形的結(jié)構(gòu)會再度的改變?yōu)閷?yīng)的結(jié)晶形結(jié)構(gòu),此種狀況使得部分區(qū)域13’變成可導(dǎo)電的(再次)。因此,在該半導(dǎo)體裝置的過熱之后(超過閥值溫度T),接觸組件12a以及接觸組件12b會彼此不可逆地電連接(第二狀態(tài))。透過適當(dāng)?shù)倪x擇(半導(dǎo)體)材料、部分區(qū)域13’的尺寸、雷射處理的持續(xù)時(shí)間及/或強(qiáng)度等,上述的閥值溫度T可被分別的修改或是調(diào)整(依據(jù)超過該部分區(qū)域13’變成導(dǎo)電(再次)的溫度)(或是于下將仔細(xì)說明的測試方法-在變成對應(yīng)地可傳導(dǎo)至該測試得到“未通過測試”結(jié)果的程度)。閥值溫度T是可進(jìn)行有利的選擇,因?yàn)閺拇藴囟认蛏仙邥r(shí),半導(dǎo)體裝置將會有不可逆的損害或是破壞的風(fēng)險(xiǎn)。第一個和第二個接觸組件12a、12b舉例來說可能透過適當(dāng)?shù)暮妇€而直接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin),或是例如透過提供在半導(dǎo)體上或是半導(dǎo)體內(nèi)的適當(dāng)線路而間接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin)。與第一個接觸組件12a連接的第一個接腳例如可被連接到一測試裝置的一第一終端,而與第二個接觸組件12a連接的第二個接腳則可被連接到第二測試裝置終端(舉例而言)。在第一測試裝置終端與第二測試裝置終端之間(且因此為在第一個與第二個接觸組件之間12a、12b)施加適當(dāng)?shù)碾妷?,隨后測量一相對應(yīng)的電流是否因此流經(jīng)接觸組件12a、12b之間(或是電流的強(qiáng)度是否超過一預(yù)定的閥值),其可能判定在接觸組件之間12a、12b是否沒有電連接存在(初始狀態(tài),第2A圖,“通過測試”),或是,是否接觸組件12a、12b系如上所述在半導(dǎo)體裝置過熱之后會彼此地電連接(第二狀態(tài),第2B圖,“未通過測試”),此意味著半導(dǎo)體裝置因?yàn)檫^熱而可能已經(jīng)受到損害或是破壞。第3A圖系為根據(jù)本發(fā)明的第三個實(shí)施例,顯示與一用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的半導(dǎo)體裝置一起提供的裝置的概要、側(cè)視圖,其為在半導(dǎo)體裝置已經(jīng)受到相當(dāng)高溫之前的一個狀態(tài)。過熱檢測裝置21-特別是提供至此裝置的兩個接觸組件22a、22b,以及設(shè)置在其間的金屬層-特別是一種軟金屬層24(具有相當(dāng)好的傳導(dǎo)性),例如可直接設(shè)置在相對應(yīng)半導(dǎo)體裝置的表面,或是例如設(shè)置在特定的基板上,或是例如設(shè)置在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部。過熱檢測裝置21是被非傳導(dǎo)性材料所包圍,半導(dǎo)體材料舉例而言可以是非摻雜的硅(例如,可以是與半導(dǎo)體裝置剩余部分相對應(yīng)類似或是相同的非摻雜的基本材料)。此種半導(dǎo)體裝置,舉例而言可以是一種適當(dāng)?shù)募?模擬或是數(shù)字)計(jì)算電路、或是例如一種半導(dǎo)體內(nèi)存裝置[像是功能性內(nèi)存裝置(PLA、PAL等)]、或是一種表內(nèi)存裝置(tablememorydevice)(例如,ROM或是RAM,特別是SRAM或是DRAM,如SDRAM),以及/或是一種組合的計(jì)算電路/內(nèi)存裝置等。如第3A圖中所示,在過熱檢測裝置21中,一對應(yīng)的測量片段23是透過兩種接觸組件12a、12b所形成,而金屬層24則設(shè)置在兩接觸組件12a、12b之間。如第3C圖中所示,接觸組件22a、22b可具有(自頂部觀看)長方形、或者例如是圓形、橢圓形的斷面等。再次參考第3A圖,設(shè)置在圖式左邊的金屬層24的區(qū)域系與接觸組件22a接觸,而設(shè)置在圖式右邊的金屬層24的區(qū)域系與接觸組件22b接觸,在此實(shí)施例中,當(dāng)金屬層24延伸時(shí),在兩接觸組件22a、22b之間系具有實(shí)際上固定的高度h。如第3C圖中所示,金屬層24在接觸組件22a、22b的區(qū)域或是接近接觸組件22a、22b的區(qū)域中具有相當(dāng)大的寬度b1。在大概是在位于接觸組件22a、22b間的中間的區(qū)域中,金屬層24是相當(dāng)強(qiáng)的尖削(tapered)而使得金屬層24僅具有相當(dāng)小的寬度b2,而此寬度b2總計(jì)可能僅為小于在接觸組件22a、22b上或是接近接觸組件22a、22b的金屬層24寬度b1的一半,例如小于三分之一或是小于四分之一。如第3A圖與第3C圖中所示的結(jié)果,(左邊的)接觸組件2a是(由于以上所述金屬層24的設(shè)計(jì))與(右邊的)接觸組件2b透過金屬層24而導(dǎo)電連接(初始狀態(tài))。如第3B圖與第3C圖中所示,金屬層24的尺寸、接觸組件22a、22b的尺寸以及特別是形成金屬層(金屬或是金屬合金等)的材料可以做適當(dāng)?shù)倪x擇,使得當(dāng)半導(dǎo)體裝置的溫度超過一預(yù)定的閥值溫度T時(shí)(其中的加熱必須僅占有一特定且相當(dāng)短的期間t,例如t<5秒,或是,例如t<1秒,或是,例如t<0.5秒),金屬層24系被“部分熔化”。以上所述的閥值溫度T是可進(jìn)行選擇,此閥值溫度T將使得從此溫度向上升高時(shí)半導(dǎo)體裝置將會有不可逆的損害或是破壞的風(fēng)險(xiǎn)。為了調(diào)整閥值溫度T,可特別進(jìn)行選擇所使用來建構(gòu)金屬層24的材料(特別是金屬/合金),使得材料的熔點(diǎn)幾乎是與上述的閥值溫度T相同。在金屬曾24部分熔化之后,在上述的僅具有寬度b2的尖削狀區(qū)域-兩個分開的金屬層部分24a、24b,此等金屬層部分24a、24b彼此間系為電隔開(透過彼此間的空氣),且根據(jù)第3A圖及第3D圖所示,此等金屬層部分24a、24b已經(jīng)從原來的一片金屬層24而產(chǎn)生。因此,在半導(dǎo)體裝置的過熱之后(超過閥值溫度T),接觸組件22a以及接觸組件22b會不可逆彼此電隔開(第二狀態(tài))。在金屬層24已經(jīng)被部分熔化之后,藉由以上所述金屬層24的設(shè)計(jì),其可預(yù)防已經(jīng)產(chǎn)生的兩個單一的金屬層部分24a、24b可能會彼此再次的合并(稍后)的可能。特別是透過由以上的例子以及以上的詳細(xì)說明而于此所選擇金屬層結(jié)構(gòu),以及由于相對應(yīng)作用的毛細(xì)管作用力而于部分熔化狀態(tài)中所建構(gòu)之金屬層24的金屬或是合金材料,將使在兩個接觸組件22a、22b上形成以上所述的金屬層部分24a、24b成為可能。此效用也可被支持,例如,透過適當(dāng)?shù)倪x擇位于金屬層24下方基板的特性及/或材料(以及可能具體選擇),特別是在考慮到用于在基板上金屬材料24的材料的潤濕(wetting)特性時(shí)。第一個和第二個接觸組件22a、22b舉例來說可透過適當(dāng)?shù)暮妇€而直接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin),或是例如透過提供在半導(dǎo)體上或是半導(dǎo)體內(nèi)的適當(dāng)線路而間接地連接到容納半導(dǎo)體裝置的裝置外殼的相對應(yīng)接腳(pin)。與第一個接觸組件22a連接的第一個接腳例如可被連接到一測試裝置的一第一終端,而與第二個接觸組件22b連接的第二個接腳則可被連接到第二測試裝置終端。在第一測試裝置終端與第二測試裝置終端之間(且因此為在第一個與第二個接觸組件之間22a、22b)施加適當(dāng)?shù)碾妷?,隨后測量一相對應(yīng)的電流是否因此流經(jīng)接觸組件22a、22b之間,其可能判定在接觸組件之間22a、22b是否有透過金屬層24的電連接存在(初始狀態(tài),第3A圖,“通過測試”),或是,是否接觸組件22a、22b系如上所述在半導(dǎo)體裝置過熱及金屬層24因此受到影響之后會彼此地電隔開(第二狀態(tài),第3A圖,“未通過測試”),此意味著半導(dǎo)體裝置因?yàn)檫^熱而可能已經(jīng)受到損害或是破壞。復(fù)數(shù)個(例如,二個、三個或是更多個)過熱檢測裝置1、11、21可代替上述每一個的單一過熱檢測裝置1、11、21(例如每一個類似于以上所述而對應(yīng)建構(gòu)者)也可設(shè)置在相同的半導(dǎo)體裝置上(舉例而言,每一個在相同或是實(shí)際上相同的閥值溫度T會變成導(dǎo)電的或是非傳導(dǎo)的,或是依據(jù)所使用不同(可能是相當(dāng)不同)的閥值溫度T1、T2、T3、T4的數(shù)目,包含半導(dǎo)體裝置最大承受溫度的溫度范圍(T1T2、T2-T3等)可針對該半導(dǎo)體裝置而決定)。權(quán)利要求1.一種用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的裝置(1,11,21),所述裝置包含一溫度測量裝置(3,13,23),當(dāng)所述半導(dǎo)體裝置的溫度變化時(shí),所述溫度測量裝置(3,13,23)會改變其導(dǎo)電性。2.如權(quán)利要求1所述之裝置(1,11),其中所述溫度測量裝置(3,13)在溫度增加時(shí)會增加其導(dǎo)電性,特別是,在超過一預(yù)定的閥值或類別溫度(T)時(shí),所述溫度測量裝置(3,13)會變成可導(dǎo)電的,而特別是強(qiáng)導(dǎo)電的。3.如權(quán)利要求2所述之裝置(1,11),其中所述溫度測量裝置(3,13)在超過所述閥值溫度(T)之前是非導(dǎo)電的,而特別是強(qiáng)的非導(dǎo)電。4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述之裝置(1,11),其中所述溫度測量裝置(3,13)包含由一半導(dǎo)體材料構(gòu)成的一區(qū)域(3’,3”,13’,13”)。5.如權(quán)利要求4所述之裝置(1,11),其中所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(3’,3”)包含一非摻雜或是弱摻雜的部分區(qū)域(3”)以及一較強(qiáng)摻雜的部分區(qū)域(3’)。6.如權(quán)利要求5所述之裝置(1),包含至少一接觸組件(2a),所述接觸組件(2a)最初僅接觸所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(3’,3”)的所述非摻雜或是弱摻雜的部分區(qū)域(3”),但不接觸所述較強(qiáng)摻雜的部分區(qū)域(3’)。7.如權(quán)利要求6所述之裝置(1),其中所述接觸組件(2a)以及所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(3’,3”)乃被設(shè)計(jì)及設(shè)置以便在溫度增加時(shí),特別是超過所述閥值溫度(T),所述較強(qiáng)摻雜的部分區(qū)域(3’)會透過擴(kuò)散而延伸至與所述接觸組件(2a)接觸的所述非摻雜或是弱摻雜的部分區(qū)域(3”)至一程度。8.如權(quán)利要求4所述之裝置(11),其中所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(13’,13”)包含一非晶質(zhì)部分區(qū)域(13’)。9.如權(quán)利要求8所述之裝置(1),其中所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(13’,13”)另外包含一晶質(zhì)部分區(qū)域(13”)。10.如權(quán)利要求9所述之裝置(1),包含至少一接觸組件(12a),所述接觸組件(12a)與所述半導(dǎo)體材料區(qū)域(13’,13”)的所述晶質(zhì)部分區(qū)域(13”)相接觸。11.如權(quán)利要求8至第10項(xiàng)中任一項(xiàng)所述之裝置(1),其中所述非晶質(zhì)部分區(qū)域(13”)乃被設(shè)計(jì)及建構(gòu),以使得在溫度增加時(shí),所述非晶質(zhì)部分區(qū)域(13”)變成晶質(zhì),特別是在超過所述閥值溫度時(shí)。12.如權(quán)利要求1所述之裝置(21),其中所述溫度測量裝置(23)在溫度增加時(shí)會降低其導(dǎo)電性,特別是,在超過一預(yù)定的閥值溫度(T)時(shí),所述溫度測量裝置(23)會變成非導(dǎo)電的,而特別是強(qiáng)非導(dǎo)電的。13.如權(quán)利要求12所述之裝置(21),其中所述溫度測量裝置(23)在超過所述閥值溫度(T)之前是可導(dǎo)電的,而特別是強(qiáng)導(dǎo)電的。14.如權(quán)利要求12或13所述之裝置(21),其中所述溫度測量裝置(23)包含一金屬層(24)。15.如權(quán)利要求14所述之裝置(21),其中所述金屬層(24)包含一或是更多凹槽(recess)或是尖削(tapering)。16.如權(quán)利要求15所述之裝置(21),另外包含二接觸組件(22a,22b),所述接觸組件(22a,22b)與所述金屬層(24)接觸,以及,其中所述凹槽或是所述尖削是設(shè)置在所述接觸組件(22a,22b)之間。17.如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述之裝置(1),其中所述金屬層(24)是一軟金屬層。18.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述之裝置(1,11,21),其中所述溫度測量裝置(3,13,23)是直接設(shè)置在所述半導(dǎo)體裝置上。19.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述之裝置(1,11,21),其中所述溫度測量裝置(3,13,23)在所述半導(dǎo)體裝置的溫度變化時(shí)所發(fā)生的導(dǎo)電性改變是不可逆的。20.一種用以檢測一半導(dǎo)體裝置過熱的方法,其使用一在所述半導(dǎo)體的溫度變化時(shí)會改變其導(dǎo)電性的溫度測量裝置(3,13,23),所述方法包含下列步驟檢測所述溫度測量裝置(3,13,23)的導(dǎo)電性,以檢測所述半導(dǎo)體裝置是否已經(jīng)過熱。全文摘要本發(fā)明涉及一種用以檢測半導(dǎo)體裝置過熱的裝置(1,11,21)及方法,其包含一種溫度測量裝置(3,13,23),而當(dāng)半導(dǎo)體裝置的溫度變化時(shí),該溫度測量裝置(3,13,23)會改變其導(dǎo)電性。文檔編號G01K7/01GK1622305SQ20041009588公開日2005年6月1日申請日期2004年11月26日優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日發(fā)明者G·埃格斯,N·沃思,H·本辛格,T·胡伯申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司
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