[發(fā)明專(zhuān)利]用以偵測(cè)漏電流的二極管測(cè)試模塊及其測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210002630.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114527363A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉致廷;黃菘志;林昆賢;莊哲豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 晶焱科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/26
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/26;G01R31/52;H01L21/66;H01L23/544
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發(fā)明公開(kāi)一種二極管測(cè)試模塊及其測(cè)試方法，公開(kāi)具有第一導(dǎo)電型的基板及形成于基板上并具有第二導(dǎo)電型的磊晶層。磊晶層上形成有具有第一導(dǎo)電型的井型區(qū)，具有第二導(dǎo)電型的第一、第二重?fù)诫s區(qū)電性耦接于第一、第二輸入輸出端，并且理論上應(yīng)形成于井型區(qū)中，其中形成有隔離溝槽提供電性隔離。當(dāng)輸入一操作電壓時(shí)，本發(fā)明提供具有第三、第四重?fù)诫s區(qū)的偵測(cè)單元，使其設(shè)置于第一、第二輸入輸出端間的電流導(dǎo)通路徑上，通過(guò)設(shè)置偵測(cè)單元偵測(cè)是否有漏電流的產(chǎn)生，本發(fā)明在無(wú)須額外進(jìn)行傳統(tǒng)電容測(cè)試設(shè)備及測(cè)試時(shí)間的情況下，有效判斷其井型區(qū)是否丟失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為有關(guān)于一種二極管測(cè)試模塊，特別是一種具有偵測(cè)單元用于偵測(cè)漏電流從而檢測(cè)控向二極管結(jié)構(gòu)中井型區(qū)是否丟失的二極管測(cè)試模塊。同時(shí)，一種適用于此種二極管測(cè)試模塊的測(cè)試方法，亦同時(shí)申請(qǐng)。

背景技術(shù)

目前已知“控向二極管(steering diode)”為一種常見(jiàn)的低電容元件，其可提供高速數(shù)據(jù)傳輸與輸入輸出端口(I/O port)間的保護(hù)，并用以抑制靜電放電(ElectrostaticDischarge，ESD)、電快速瞬變(Electrical Fast Transients，EFT)以及其他感應(yīng)電壓所引起的各種暫態(tài)干擾。一般來(lái)說(shuō)，這些元件的設(shè)計(jì)目的旨在將暫態(tài)瞬變(transient)轉(zhuǎn)移到電源總線(xiàn)端或接地端，使其遠(yuǎn)離芯片組件，從而達(dá)到保護(hù)該芯片組件的目的。緣此，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)設(shè)置軌對(duì)軌(rail-to-rail)配置的控向二極管電路，其為一種現(xiàn)行常見(jiàn)，并可有效達(dá)到保護(hù)高速傳輸數(shù)據(jù)的常用方式。舉例來(lái)說(shuō)，每條線(xiàn)路中皆可設(shè)置有兩個(gè)控向二極管，使其連接在兩個(gè)特定的參考電壓之間，例如：電源端(VDD)和接地端(GND)之間。當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的瞬態(tài)電壓超過(guò)該二極管的正向壓降加上該參考電壓時(shí)，則控向二極管便會(huì)將所產(chǎn)生的浪涌(surge)引導(dǎo)至電源端或接地端。

一般來(lái)說(shuō)，此種控向二極管電路配置的優(yōu)點(diǎn)包括：低負(fù)載電容、快速響應(yīng)時(shí)間以及其固有的雙向性(在所使用的參考電壓的范圍內(nèi))。本發(fā)明圖1為公開(kāi)現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的低電容控向二極管電路配置，其中包括有一第一N型二極管11和一第二N型二極管21。所述的第一N型二極管11通過(guò)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成，包括：一P型基板(P-sub)101、設(shè)置在該P(yáng)型基板101上的N型磊晶層(N-epi)103、形成于該N型磊晶層103中的P型井型區(qū)(P-well)105A以及形成于該P(yáng)型井型區(qū)105A中并且電性連接于一第一輸入輸出端I/O1的N型重?fù)诫s區(qū)(N+)107A。

類(lèi)似地，所述的第二N型二極管21也是通過(guò)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成，包括：P型基板(P-sub)101、設(shè)置在該P(yáng)型基板101上的N型磊晶層(N-epi)103、形成于該N型磊晶層103中的P型井型區(qū)(P-well)105B以及形成于該P(yáng)型井型區(qū)105B中并且電性連接于一第二輸入輸出端I/O2的N型重?fù)诫s區(qū)(N+)107B。在該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中同時(shí)形成有復(fù)數(shù)個(gè)隔離溝槽(trench)161，用以電性隔離所述的第一N型二極管11與第二N型二極管21。

然而，值得注意的是，在實(shí)務(wù)上進(jìn)行所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制程時(shí)，基于制程中可能發(fā)生有難以避免的顆粒(particle)或微影制程(lithography)等問(wèn)題，使得前述的P型井型區(qū)可能無(wú)法被正確地制成。請(qǐng)配合參考圖2所示，其為公開(kāi)當(dāng)前述第一N型二極管11中的P型井型區(qū)未正確形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。而眾所周知的是，此種制程失敗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是無(wú)法僅通過(guò)簡(jiǎn)易的直流測(cè)量(DC measurement)方式來(lái)檢測(cè)得知，由于從第一輸入輸出端I/O1的方向來(lái)看，其電容值會(huì)因接面(junction)數(shù)量的減少而大幅增加，有鑒于此，現(xiàn)有技藝為了有效檢出該制程失敗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，皆必須通過(guò)額外的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試流程才能進(jìn)行。換言之，現(xiàn)有技藝為了檢出這樣制程失敗的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，必須通過(guò)測(cè)量該元件的電容值來(lái)進(jìn)行，由此可以顯見(jiàn)，現(xiàn)有技藝仍存在有測(cè)試時(shí)間及其成本過(guò)于龐大的該等缺失，并且極具有改良的空間及其必要性。