一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构及其测试方法与流程

文档序号:15115211发布日期:2018-08-07 19:49阅读:129来源:国知局

本发明涉及一种半导体测试结构和方法,尤其涉及一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构及其测试方法。



背景技术:

可靠性测试一般测试器件的最糟糕状态,因此大部分测试为高温测试,目前晶圆级的高温测试多数通过晶圆承载台加热,通过晶圆承载台加热有如下几个不利条件:晶圆承载台的升降温及测试前的预热会浪费大量时间,造成每个项目测试时间比较久;高温测试过程中很容易造成探针卡滑出器件接线焊盘的情况,造成重测率较高;高温下对探针卡的漏电要求较高,需要特制,费用较高。另外在产品晶圆上进行高温测试或在工厂某些区域不允许高温探针台时,工厂内的可靠性监控是无法进行的。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术中的上述问题提出了一种结构简单,操作方便,测试结果精确的独立控温的用于可靠性测试的测试结构及其测试方法。

首先本发明提供了一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构,包括

两片多晶硅,平行设置;

一待测结构,设置于所述两片多晶硅的间距的中间点;

两二极管温度传感器,对称设置于所述待测结构的两侧,也位于两片多晶硅的间距的中间点。

为了进一步优化上述技术方案,本发明所采取的技术措施为:

优选的,所述二极管温度传感器和所述待测结构的尺寸大小一致。

更优选的,所述二极管温度传感器连接电压测试仪。

更优选的,两片多晶硅的材质和尺寸大小一致。

更优选的,两片多晶硅均连通电路。

更优选的,两片多晶硅中的电流大小一致。

更优选的,两片多晶硅串联在电路中。

更优选的,所述多晶硅表面无金属硅化物。

其次本发明提供了一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构的测试方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构的测试方法,包括如下步骤:

s1将两片多晶硅平行设置;

s2将待测结构和二极管温度传感器放置于所述两片多晶硅间距的中间点;

s3将多晶硅接入电路,调制通过多晶硅的电流产生焦耳热,使得多晶硅温度线性增加;

s4监控二极管温度传感器的电压并进而换算成二极管温度,当接近预定目标温度时,适当调整电流,使得温度平滑的增加到目标温度;

s5达到目标温度后,通过二极管温度传感器的反馈,不断微调通过多晶硅的电流,使得温度维持在目标温度并对待测结构进行可靠性测试。

本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

本发明的独立控温的用于可靠性测试的测试结构及其测试方法,能实现待测结构温度的独立控制,可以有效的缩减整个测试的测试时间,降低重测率,提高测试效率,且可扩大高温晶圆级测试的适用场合,调制通过多晶硅的电流产生焦耳热,使得多晶硅温度线性增加;当接近目标温度时,适当调整电流,使得温度平滑的增加到目标温度;达到目标温度后,通过二极管温度传感器的反馈,不断微调通过多晶硅的电流,使得温度维持在目标温度。

附图说明

图1为现有的高温测试采用的晶圆承载盘加热晶圆结构示意图;

图2为本发明的一种优选实施例的独立控温的用于可靠性测试的测试结构;

图3为本发明的一种优选实施例的测试方法流程图;

图4为本发明的一种优选实施例的多晶硅电流以及二极管温度传感器两端电压随时间变化图;

具体的附图标记为:

1多晶硅;2待测结构;3二极管温度传感器。

具体实施方式

本发明提供了一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构及其测试方法。

图1为现有的高温测试采用的晶圆承载盘加热晶圆结构示意图;图2为本发明的一种优选实施例的独立控温的用于可靠性测试的测试结构;图3为本发明的一种优选实施例的测试方法流程图;图4为本发明的一种优选实施例的多晶硅电流以及二极管温度传感器两端电压随时间变化图。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示,一种独立控温的用于可靠性测试的测试结构,包括

两片多晶硅1,平行设置;

一待测结构2,设置于所述两片多晶硅1的间距的中间点;

两二极管温度传感器3,对称设置于所述待测结构2的两侧,也位于两片多晶硅1的间距的中间点。

进一步的,在一种较佳的实施例中,所述二极管温度传感器3和所述待测结构2的尺寸大小一致。

再进一步的,在一种较佳的实施例中,所述二极管温度传感器3连接电压测试仪。

更进一步的,在一种较佳的实施例中,两片多晶硅1的材质和尺寸大小一致。

更进一步的,在一种较佳的实施例中,两片多晶硅1均连通电路。

更进一步的,在一种较佳的实施例中,两片多晶硅1中的电流大小一致。

更进一步的,在一种较佳的实施例中,两片多晶硅1串联在电路中。

更进一步的,在一种较佳的实施例中,所述多晶硅1表面无金属硅化物。

如图3所示,本发明还提供了一种使用所述的独立控温的用于可靠性测试的测试结构的测试方法,包括如下步骤:

s1将两片多晶硅1平行设置;

s2将待测结构2和二极管温度传感器3放置于所述两片多晶硅1间距的中间点;

s3将多晶硅1接入电路,调制通过多晶硅1的电流产生焦耳热,使得多晶硅1温度线性增加;

s4监控二极管温度传感器3的电压并进而换算成二极管温度,当接近预定目标温度时,适当调整电流,使得温度平滑的增加到目标温度;

s5达到目标温度后,通过二极管温度传感器3的反馈,不断微调通过多晶硅1的电流,使得温度维持在目标温度并对待测结构2进行可靠性测试。

如图3所示,本发明的多晶硅1接入电路后,先是稳定的升温,在区间1内是稳定的加大电流量,同时监控二极管温度传感器3的电压并进而换算成二极管温度,在二极管温度传感器3的温度即将到达预定温度时,即进入区间2时,将输入电流量减小,使多晶硅1的升温速度减小,在二极管温度传感器3的温度到达预定温度时,即达到区间3时,进行稳定的电流输送,使二极管温度传感器3的温度稳定,即可达到稳定的高温测试待测结构2的目的。

在本说明书的描述中,参考术语“一个较佳的实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。

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