[發明專利]一種實時檢測晶片溫度的方法及器件溫度特性測量方法

有效

• 申請號: 201010241580.5
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101915626A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 陸向黨
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01K1/20;G01R31/26;G01R1/067
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種實時檢測半導體晶片溫度的方法，用于在使用探針臺測量半導體器件溫度特性的過程中實時檢測半導體晶片的溫度，其中所述探針臺包括晶片托盤、溫控儀以及顯微鏡，其特征在于，該方法包括如下步驟：

將所述半導體晶片固定到所述晶片托盤上；

在所述溫控儀處于正常情況下，選擇所述溫控儀測試溫度范圍內的若干個溫度并測量每個溫度相對于常溫下顯微鏡的焦距差，利用上述若干個溫度及其對應的焦距差作出焦距差與溫度的標準曲線；

設定所述半導體晶片的溫度，利用所述溫控儀將所述半導體晶片的溫度控制到設定溫度，并測量設定溫度下相對于常溫下顯微鏡的焦距差；

檢驗所述設定溫度對應的焦距差是否在所述焦距差與溫度的標準曲線上，或者在容許的誤差范圍內；以及

若所述設定溫度對應的焦距差在所述焦距差與溫度的標準曲線上或者在容許的誤差范圍內，進行后續程序。

2.如權利要求1所述的實時檢測半導體晶片溫度的方法，其特征在于，所述若干個溫度均勻分布在所述溫控儀的測試溫度范圍。

3.如權利要求1所述的實時檢測半導體晶片溫度的方法，其特征在于，所述焦距差與溫度的標準曲線為線性增長的直線。

4.如權利要求3所述的實時檢測半導體晶片溫度的方法，其特征在于，所述容許的誤差范圍為所述焦距差與溫度的標準曲線沿溫度對應的坐標軸平移±5℃的范圍。

5.如權利要求1所述的實時檢測半導體晶片溫度的方法，其特征在于，所述檢驗所述設定溫度對應的焦距差是否在所述焦距差與溫度的標準曲線上，或者在容許的誤差范圍內的步驟還包括若所述設定溫度對應的焦距差不在所述焦距差與溫度的標準曲線上且不在容許的誤差范圍內，則使用所述焦距差與溫度的標準曲線計算所述設定溫度對應的實際溫度，調整所述溫控儀，并返回到上一步驟。

6.如權利要求1所述的實時檢測半導體晶片溫度的方法，其特征在于，所述探針臺為Cascade探針臺。

7.一種器件溫度特性測量方法，其中，所述溫度特性用探針臺測量，所述探針臺包括晶片托盤、溫控儀以及顯微鏡，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(100)：將所述半導體晶片固定到所述晶片托盤上，并在所述溫控儀處于正常情況下，選擇所述溫控儀測試溫度范圍內的若干個溫度并測量每個溫度相對于常溫下顯微鏡的焦距差，利用上述若干個溫度及其對應的焦距差作出焦距差與溫度的標準曲線；

步驟(200)：設定所述半導體晶片的溫度，利用所述溫控儀將所述半導體晶片的溫度控制到所述設定溫度，并測量設定溫度下相對于常溫下顯微鏡的焦距差；

步驟(300)：檢驗所述設定溫度對應的焦距差是否在所述焦距差與溫度的標準曲線上，或者在容許的誤差范圍內；

步驟(400)：若所述設定溫度對應的焦距差在所述焦距差與溫度的標準曲線上或者在容許的誤差范圍內，測量在設定溫度下半導體晶片上的器件的特性；

步驟(500)：若所述設定溫度對應的焦距差不在所述焦距差與溫度的標準曲線上或者不在容許的誤差范圍內，則使用所述焦距差與溫度的標準曲線計算所述設定溫度對應的實際溫度，并根據實際溫度對所述溫控儀進行設置，使其顯示正確的溫度。

步驟(600)：改變所述半導體晶片的設定溫度，重復步驟(200)至步驟(500)，直至測試完成。

8.如權利要求7所述的器件溫度特性測量方法，其特征在于，所述若干個溫度均勻分布在所述溫控儀的測試溫度范圍。

9.如權利要求7所述的器件溫度特性測量方法，其特征在于，所述焦距差與溫度的標準曲線為線性增長的直線。

10.如權利要求9所述的器件溫度特性測量方法，其特征在于，所述容許的誤差范圍為所述焦距差與溫度的標準曲線沿溫度對應的坐標軸平移±5℃的范圍。

11.如權利要求7所述的器件溫度特性測量方法，其特征在于，所述探針臺為Cascade探針臺。