[發明專利]晶片加熱器及電子遷移率檢測裝置

有效

• 申請號: 201110459681.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187401A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 張莉菲
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種晶片加熱器及電子遷移率檢測裝。

背景技術

在半導體工藝中，很多器件在不同溫度下，其性能也不同。例如柵極結構在高溫下容易被擊穿。因此，為了檢測半導體器件的性能，需要對該器件進行高溫測試。現有技術中，高溫測試一般通過在晶片上設置一層加熱層，例如為多晶硅，通過加熱整個加熱層來對器件進行測試。

然而，這種測試由于需要對整個加熱層加熱，而整個晶片通常情況下集成有多種器件，因此，不可避免會對不需要測試的器件進行加溫，影響該無需加熱的器件的性能，并且耗能多。為了避免上述問題，現有技術中采用將該需要測試器件從整個晶片上切割下來，這造成檢測過程工藝復雜，且浪費晶片。

有鑒于此，實有必要提出一種新的晶片加熱器，以克服現有的檢測方法需要對整個加熱層加熱，影響該無需加熱的器件的性能，并且耗能多，如果不對整個加熱層加熱，則需檢測區域切割下來，又會造成工藝復雜、浪費晶片問題。

發明內容

本發明解決的問題是提出一種新的晶片加熱器，以克服現有的檢測方法需要對整個加熱層加熱，影響該無需加熱的器件的性能，并且耗能多，如果不對整個加熱層加熱，將需檢測區域切割下來，又會造成工藝復雜、浪費晶片問題。

為解決上述問題，本發明提供一種晶片加熱器，包括：

硅穿孔；所述硅穿孔內填充導電材質；

位于硅穿孔兩端的第一金屬層與第二金屬層；其中，所述第一金屬層包埋在所述晶片內，所述第二金屬層暴露在所述晶片表面。

可選地，所述導電材質為多晶硅或金屬。

可選地，所述第二金屬層為金屬重分布層。

可選地，所述晶片加熱器用于對晶片上的待檢測器件進行加熱，所述待檢測的器件周圍設置多個所述晶片加熱器。

可選地，多個所述晶片加熱器與待檢測的器件等距離。

可選地，多個所述晶片加熱器圍繞待檢測的器件呈兩圈設置。

可選地，多個所述晶片加熱器中，相鄰的晶片加熱器的第一金屬層或第二金屬層首尾連接。

可選地，位于首或尾的第一金屬層的第一金屬層與高壓電源連接，位于尾或首的第二金屬層接地。

可選地，所述位于首或尾的第一金屬層與所述高壓電源之間串聯有電阻。

可選地，晶片加熱器還設置有用于測量晶片上待檢測器件的溫度傳感器。

可選地，所述第一金屬層材質為銅或鋁，所述第二金屬層材質也為銅或鋁。

本發明還提供一種電子遷移率檢測裝置，包含上述的晶片加熱器。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：在晶片上形成硅穿孔；該硅穿孔內填充導電材質；此外，該硅穿孔兩端設置有第一金屬層與第二金屬層；其中，所述第一金屬層包埋在所述晶片內，所述第二金屬層暴露在所述晶片表面；通過在需要測試的器件周圍設置該硅穿孔、第一金屬層及第二金屬層；通電后，該上述三個結構形成一個“微波爐”加熱源，對被測試器件提供需要的溫度，采用上述方案，不需要加熱整個晶片，降低了能耗，且不需切割硅片，工藝簡單且沒有浪費現象。

附圖說明

圖1是本發明實施例一提供的晶片加熱器的結構示意圖；

圖2至圖9是按照實施例一提供的晶片加熱器的形成方法形成的中間結構示意圖；

圖10是按照實施例一提供的晶片加熱器的形成方法形成的最終結構示意圖；

圖11是本發明實施例二提供的晶片加熱器的結構示意圖；

圖12至圖19是按照實施例二提供的晶片加熱器的形成方法形成的中間結構示意圖；

圖20是按照實施例二提供的晶片加熱器的形成方法形成的最終結構示意圖；

圖21是圖20中的結構的仰視圖；

圖22是本發明實施例二提供的另一種晶片加熱器的仰視圖。

具體實施方式

本發明在晶片上形成硅穿孔；該硅穿孔內填充導電材質；此外，該硅穿孔兩端設置第一金屬層與第二金屬層；其中，所述第一金屬層包埋在所述晶片內，所述第二金屬層暴露在所述晶片表面；通過在需要測試的器件周圍設置該硅穿孔、第一金屬層及第二金屬層；通電后，該上述三個結構形成一個“微波爐”加熱源，對被測試器件提供需要的溫度，因而，不需要加熱整個晶片，降低了能耗，且不需切割硅片，工藝簡單且沒有浪費現象。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。由于重在說明本發明的原理，因此，未按比例制圖。

實施例一