分析半导体结构的方法与流程

本发明实施例涉及分析半导体结构的方法。

背景技术：

随着电子科技的进展，半导体装置的大小变得越来越小，同时具有更大的功能性及更大集成电路数量。因半导体装置的小型化规模，数个半导体组件经组装于半导体装置上。此外，在这个小半导体装置内实施许多制造操作。

在制造半导体装置之后，在递送之前执行半导体装置的检测。半导体装置必须经历故障分析以找到缺陷及原因，以便改进所述半导体装置的制造及可靠性。然而，小型化规模半导体装置变得更复杂。因而，半导体装置的故障分析可遇到挑战。例如，可能难以准确确定故障位置。

因而，不断需要修改且改进半导体装置的测试及分析。

技术实现要素：

本发明的一实施例涉及一种方法，其包括：将半导体结构装载于载物台上；提供安置于所述半导体结构及所述载物台上方的检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述载物台且记录所述载物台的旋转；及基于所述载物台的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

本发明的一实施例涉及一种方法，其包括：将半导体结构装载于载物台上；提供检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述检测器且记录所述检测器的旋转；及基于所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

本发明的一实施例涉及一种方法，其包括：将半导体结构装载于载物台上；提供检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述载物台且记录所述载物台的旋转；在识别所述半导体结构的所述部分之后使所述检测器围绕所述载物台旋转且记录所述检测器的旋转；及基于所述载物台的所述旋转及所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

附图说明

当结合附图阅读时，从下列实施方式最好地理解本发明实施例的方面。应注意，根据行业中的标准实践，各种构件未按比例绘制。实际上，为清晰论述，各种构件的尺寸可任意增大或减小。

图1是根据本发明实施例的一些实施例的用于分析半导体结构的设备的示意性等角视图。

图2是根据本发明实施例的一些实施例的分析半导体结构的方法的流程图。

图3到7是根据本发明实施例的一些实施例的通过图2的方法分析半导体结构的示意性等角视图。

图8是根据本发明实施例的一些实施例的分析半导体结构的方法的流程图。

图9到13是根据本发明实施例的一些实施例的通过图8的方法分析一导体结构的示意性等角视图。

图14是根据本发明实施例的一些实施例的分析半导体结构的方法的流程图。

图15到19是根据本发明实施例的一些实施例的通过图14的方法分析半导体结构的示意性等角视图。

具体实施方式

下列本发明实施例提供用于实施所提供主题的不同构件的许多不同实施例或实例。下文中描述组件及布置的特定实例以简化本发明实施例。当然，这些仅为实例且不打算限制。举例来说，在以下描述中的第一构件形成于第二构件上方或上可包含其中所述第一构件及所述第二构件经形成直接接触的实施例，且也可包含其中额外构件可形成在所述第一构件与所述第二构件之间，使得所述第一构件及所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本发明实施例可在各个实例中重复元件符号及/或字母。这种重复出于简化及清楚的目的且本身不指示所论述的各个实施例及/或配置之间的关系。

此外，为便于描述，例如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”及类似者的空间相对术语可在本文中用于描述一个元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中图解说明。空间相对术语打算涵盖除在图中描绘的定向以外的使用或操作中的装置的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或按其它定向)且因此可同样解释本文中使用的空间相对描述符。

通过数个操作制造半导体结构。在制造后，执行所述半导体结构的测试及检测。所述半导体结构可经历故障分析以找出缺陷及缺陷的原因。执行所述半导体结构的热分析以通过红外(ir)辐射的检测定位半导体结构中的电路的异常部分(例如桥接、不良电连接等)。使用热检测器来识别且定位半导体结构的异常部分。相较于半导体结构的正常部分，所述异常部分应发射更高电平的ir(热)。然而，异常部分的精确位置无法通过所述热检测器导出。由于所述半导体结构可包含彼此叠置的若干裸片或封装，且所述异常部分可定位于裸片或封装之间，因此所述热检测器可无法识别或准确定位所述异常部分。

在本发明实施例中，公开一种分析半导体结构的方法。所述方法包含：提供半导体结构、载物台及检测器；将所述半导体结构装载于所述载物台上；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；相对于所述检测器旋转所述载物台；记录所述载物台的所述旋转；及基于所述载物台的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。从所述半导体结构的异常部分发射的ir辐射可通过所述检测器在不同方向上检测。因此，可准确定位所述异常部分的位置。

此外，还公开一种分析半导体结构的方法。所述方法包含：提供半导体结构、载物台及检测器；将所述半导体结构装载于所述载物台上；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；围绕所述载物台旋转所述检测器；记录所述检测器的旋转；及基于所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。从所述半导体结构的异常部分发射的ir辐射可通过所述检测器围绕所述载物台的旋转而在不同方向上检测。因此，可准确定位所述异常部分的位置。

图1是根据本发明实施例的各种实施例的设备100的示意图。在一些实施例中，设备100包含载物台101、检测器102及半导体结构103。在一些实施例中，设备100经配置以分析半导体结构103。在一些实施例中，设备100经配置以执行半导体结构103的热分析。

在一些实施例中，载物台101经配置以固持半导体结构103。在一些实施例中，半导体结构103经附接到载物台101。在一些实施例中，载物台101可旋转。在一些实施例中，载物台101可相对于检测器102旋转。在一些实施例中，载物台101可围绕第一轴101a、大体上与第一轴101a正交的第二轴101b及大体上与第一轴101a及第二轴101b正交的第三轴101c旋转。在一些实施例中，载物台101具有三个旋转自由度。在一些实施例中，载物台101包含球接头，其经配置以使载物台101围绕第一轴101a、第二轴101b或第三轴101c旋转。

在一些实施例中，检测器102经配置以检测从载物台101上的半导体结构103发射的ir辐射。在一些实施例中，检测器102为热检测器。在一些实施例中，检测器102经配置以识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分或点。在一些实施例中，检测器102经配置以识别半导体结构103的电路的异常部分。在一些实施例中，相较于半导体结构103的电路的正常部分，半导体结构103的电路的异常部分发射更高电平的ir辐射。在一些实施例中，检测器102固定。在一些实施例中，检测器102可线性移动。在一些实施例中，检测器102不可旋转。

在一些实施例中，半导体结构103经安置于载物台101上。在一些实施例中，半导体结构103经附接到载物台101，使得载物台101的位移大体上与半导体结构103的位移一致。在一些实施例中，半导体结构103可相对于检测器102旋转。在一些实施例中，半导体结构103可围绕大体上平行于第一轴101a的第四轴103a、大体上平行于第二轴101b的第五轴103b、或大体上平行于第三轴101c的第六轴103c旋转。

在一些实施例中，半导体结构103为晶片、裸片或封装。在一些实施例中，半导体结构103包含经安置彼此共面或彼此叠置的若干裸片或封装。在一些实施例中，半导体结构103包含电路。在一些实施例中，半导体结构103包含电组件及连接所述电组件的导电线。在一些实施例中，半导体结构103的电路可通过施加电压而操作。

在本发明实施例中，还公开一种分析半导体结构的方法。在一些实施例中，通过方法200分析半导体结构。方法200包含数个操作且描述及绘示不被视为限制所述操作的序列。图2是分析半导体结构的方法200的实施例。方法200包含数个操作(201、202、203、204、205、206及207)。在一些实施例中，方法200通过在上文描述或在图1中展示的设备100执行。

在操作201中，将半导体结构103装载于载物台101上，如在图3中展示。在一些实施例中，半导体结构103经附接到载物台101。在一些实施例中，半导体结构103包含经安置彼此共面或彼此叠置的若干裸片或封装。

在一些实施例中，载物台101可旋转。在一些实施例中，载物台101使用第一轴101a、大体上与第一轴101a正交的第二轴101b及大体上与第一轴101a及第二轴101b正交的第三轴101c界定。在一些实施例中，载物台101可围绕第一轴101a、第二轴101b及第三轴101c的至少一者旋转。

在一些实施例中，半导体结构103还使用大体上平行于第一轴101a的第四轴103a、大体上平行于第二轴101b的第五轴103b及大体上平行于第三轴101c的第六轴103c界定。在一些实施例中，半导体结构103可围绕第四轴103a、第五轴103b及第六轴103c旋转。在一些实施例中，载物台101及半导体结构103具有类似于上文所描述或图1中所展示的配置。

在操作202中，提供检测器102，如在图4中展示般。在一些实施例中，检测器102经安置于载物台101及半导体结构103上方。在一些实施例中，检测器102经配置以检测从载物台101上的半导体结构103发射的ir辐射。在一些实施例中，检测器102为热检测器。在一些实施例中，检测器102经配置以识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分或点。

在一些实施例中，检测器102经配置以检测半导体结构103的热点，所述热点处为半导体结构103的电路的异常部分。在一些实施例中，检测器102固定。在一些实施例中，检测器102可线性移动。在一些实施例中，检测器102不可旋转。在一些实施例中，检测器102具有类似于上文所描述或图1中所展示的配置。在一些实施例中，设备100具有类似于上文所描述或图1中所展示的配置。

在操作203中，施加电压到半导体结构103，如在图5中展示。在一些实施例中，半导体结构103的电路经连接到所述电压。在一些实施例中，所述电压为电源。在一些实施例中，半导体结构103的电路在施加电压时操作。在一些实施例中，所述电压为半导体结构103的电路的操作电压。

在操作204中，通过检测器102识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分103d，如在图6中展示。在一些实施例中，通过由检测器102检测从半导体结构103发射的ir辐射而识别半导体结构103的部分103d。

在一些实施例中，检测器102可识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分103d。在一些实施例中，检测器102可识别其中发射高于预定阈值的电平的ir辐射的半导体结构103的部分103d。在一些实施例中，半导体结构103的部分103d为半导体结构103的电路的异常部分。在一些实施例中，检测器102通过从半导体结构103接收ir辐射而识别部分103d。

在一些实施例中，半导体结构103的部分103d处于大体上大于预定阈值的温度。在一些实施例中，相较于半导体结构103的电路的正常部分，半导体结构103的部分103d发射更高电平的ir辐射。在一些实施例中，半导体结构103的部分103d的温度大体上大于半导体结构的电路的正常部分的温度。

在一些实施例中，半导体结构103的部分103d经安置于半导体结构103内部。在一些实施例中，半导体结构103的部分103d经安置于半导体结构103的经堆叠裸片或封装之间。在一些实施例中，半导体结构103的部分103d通过半导体结构103的经堆叠裸片的一者或经堆叠封装的一者覆盖。

在一些实施例中，在通过检测器102检测ir辐射之后或在通过检测器102识别半导体结构103的部分103d之后记录从半导体结构103发射的ir辐射的电平。在一些实施例中，在通过检测器102识别半导体结构103的部分103d之后记录从半导体结构103的部分103d发射的ir辐射的电平。

在操作205中，使载物台101旋转，如在图7中展示般。在一些实施例中，使载物台101围绕第一轴101a、第二轴101b及第三轴101c的至少一者旋转。在一些实施例中，载物台101的旋转包含使载物台101围绕第一轴101a、第二轴101b及第三轴101c的至少一者旋转。在一些实施例中，使载物台101相对于检测器102旋转。在一些实施例中，载物台101的旋转是载物台101围绕第一轴101a的旋转、载物台101围绕第二轴101b的旋转及载物台101围绕第三轴101c的旋转的任何组合。

在一些实施例中，半导体结构103在载物台101旋转时被附接到载物台101，使得载物台101的旋转大体上与半导体结构103的旋转一致。在一些实施例中，半导体结构103围绕第四轴103a、第五轴103b及第六轴103c的至少一者旋转。在一些实施例中，半导体结构103相对于检测器102旋转。在一些实施例中，在载物台101旋转之后，通过检测器102检测半导体结构103的部分103d。

在一些实施例中，检测器102在载物台101旋转时固定或线性移动。在一些实施例中，在载物台101旋转时或之后，通过检测器102检测半导体结构103的部分103d。

在操作206中，记录载物台101的旋转。在一些实施例中，载物台101的旋转的记录包含记录载物台101以第一角度围绕第一轴101a的第一旋转、记录载物台101以第二角度围绕第二轴101b的第二旋转及记录载物台101以第三角度围绕第三轴101c的第三旋转。在一些实施例中，在通过检测器102检测半导体结构103的部分103d之后记录载物台101的旋转。在一些实施例中，也记录检测器102的线性移动。在一些实施例中，在识别半导体结构103的部分103d(操作204)之后旋转载物台101(操作205)且记录载物台101的旋转。

在操作207中，基于载物台101的旋转导出半导体结构103的部分103d的位置。在一些实施例中，从载物台101的旋转的记录导出半导体结构103的部分103d的位置。例如，使载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c旋转，接着记录载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c的旋转的角度，且接着基于载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c的旋转的角度的记录计算部分103d的位置。在一些实施例中，部分103d的位置是半导体结构103的部分103d的三维位置。由于在载物台101的旋转之后可通过检测器102在不同方向上检测从半导体结构103的部分103d发射的ir辐射，因此可准确定位半导体结构103的部分103d的位置。在一些实施例中，从载物台101的旋转的记录及检测器101的线性移动的记录导出半导体结构103的部分103d的位置。

在本发明实施例中，公开一种分析半导体结构的方法。在一些实施例中，通过方法300分析半导体结构。方法300包含数个操作且描述及绘示不被视为限制所述操作的序列。图8是分析半导体结构的方法300的一实施例。方法300包含数个操作(301、302、303、304、305、306及307)。在一些实施例中，方法300通过在上文描述或在图1中展示的设备100执行。

在操作301中，将半导体结构103装载于载物台101上，如在图9中展示。在一些实施例中，操作301大体上与操作201相同。

在操作302中，提供检测器102，如在图10中展示。在一些实施例中，检测器102具有如上文所描述或图1中所展示的配置。

在操作303中，施加电压到半导体结构103，如在图11中展示。在一些实施例中，操作303大体上与操作203相同。

在操作304中，通过检测器102识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分103d，如在图12中展示。在一些实施例中，操作304大体上与操作204相同。

在操作305中，使检测器102旋转，如在图13中展示。在一些实施例中，使检测器102相对于载物台101及半导体结构103旋转。在一些实施例中，使检测器102围绕载物台101及半导体结构103旋转。在一些实施例中，使检测器102以路径102a围绕载物台101及半导体结构103旋转。在一些实施例中，路径102a为圆形或椭圆形路径。

在一些实施例中，在检测器102旋转时，载物台101与检测器102之间的距离大体上恒定。在一些实施例中，检测器102经安置于载物台101及半导体结构103上方或下方。在一些实施例中，检测器102经安置于载物台101及半导体结构103之侧。在一些实施例中，载物台101固定。在一些实施例中，在检测器102旋转时或之后，通过检测器102检测半导体结构103的部分103d。

在操作306中，记录检测器102的旋转。在一些实施例中，检测器102的旋转的记录包含记录通过检测器围绕载物台101旋转的角度。在一些实施例中，所述角度大体上小于或等于360°。在一些实施例中，在通过检测器102检测半导体结构103的部分103d之后记录检测器102的旋转。

在操作307中，基于检测器102的旋转导出半导体结构103的部分103d的位置。例如，检测器102围绕载物台101旋转，接着记录检测器102围绕载物台101的旋转的角度，且接着基于检测器102围绕载物台101的旋转的角度的记录计算部分103d的位置。在一些实施例中，从检测器102的旋转的记录导出半导体结构103的部分103d的位置。在一些实施例中，部分103d的位置为半导体结构103的部分103d的三维位置。由于在检测器102的旋转之后可通过检测器102在不同方向上检测从半导体结构103的部分103d发射的ir辐射，因此可准确定位半导体结构103的部分103d的位置。

在本发明实施例中，公开一种分析半导体结构的方法。在一些实施例中，通过方法400分析半导体结构。方法400包含数个操作且描述及图解不被视为操作序列的限制。图14是分析半导体结构的方法400的实施例。方法400包含数个操作(401、402、403、404、405、406、407、408及409)。在一些实施例中，方法400通过在上文描述或在图1中展示的设备100执行。

在操作401中，将半导体结构103装载于载物台101上，如在图15中展示。在一些实施例中，操作401大体上与操作201及301相同。

在操作402中，提供检测器102，如在图16中展示。在一些实施例中，检测器102具有在上文描述或在图1中展示的配置。

在操作403中，施加电压到半导体结构103，如在图17中展示。在一些实施例中，操作403大体上与操作203及303相同。

在操作404中，通过检测器102识别处于大体上大于预定阈值的温度的半导体结构103的部分103d，如在图18中展示。在一些实施例中，操作404大体上与操作204及304相同。

在操作405中，使载物台101旋转，如在图19中展示。在一些实施例中，使载物台101围绕第一轴101a、第二轴101b或第三轴101c旋转。在一些实施例中，在载物台101旋转时或之后，通过检测器102检测半导体结构103的部分103d。在一些实施例中，操作405大体上与操作205相同。

在操作406中，记录载物台101的旋转。在一些实施例中，在通过检测器102检测半导体结构103的部分103d之后记录载物台101的旋转。在一些实施例中，操作406大体上与操作206相同。

在操作407中，使检测器102围绕载物台101旋转，如在图19中展示。在一些实施例中，使检测器102以路径102a围绕载物台101及半导体结构103旋转。在一些实施例中，在检测器102旋转时或之后，通过检测器102检测半导体结构103的部分103d。在一些实施例中，操作407大体上与操作305相同。在一些实施例中，同时执行载物台101的旋转及检测器102的旋转。

在操作408中，记录检测器102的旋转。在一些实施例中，在通过检测器102检测半导体结构103的部分103d之后记录检测器102的旋转。在一些实施例中，操作407大体上与操作306相同。

在操作409中，基于载物台101的旋转及检测器102的旋转导出半导体结构103的部分103d的位置。例如，使载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c旋转且使检测器102围绕载物台101旋转，接着记录载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c的旋转的角度及检测器102围绕载物台101的旋转的角度，且接着基于载物台101围绕第一轴101a及第三轴101c的旋转的角度及检测器102围绕载物台101的旋转的角度的记录计算部分103d的位置。在一些实施例中，从载物台101的旋转的记录及检测器102的旋转的记录导出半导体结构103的部分103d的位置。在一些实施例中，部分103d的位置为半导体结构103的部分103d的三维位置。由于在载物台101的旋转及检测器102的旋转之后可通过检测器102在不同方向上检测从半导体结构103的部分103d发射的ir辐射，因此可准确定位半导体结构103的部分103d的位置。

在本发明实施例中，公开一种分析半导体结构的方法。所述方法包含：提供半导体结构、载物台及检测器；将所述半导体结构装载于所述载物台上；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；旋转所述载物台或旋转所述检测器；记录所述载物台的所述旋转或所述检测器的所述旋转；及基于所述载物台的所述旋转或所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。从所述半导体结构的异常部分发射的ir辐射可通过所述检测器在不同方向上检测。因此，可准确定位所述异常部分的位置。

在一些实施例中，一种方法包含：将半导体结构装载于载物台上；提供安置于所述半导体结构及所述载物台上方的检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述载物台且记录所述载物台的旋转；及基于所述载物台的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

在一些实施例中，所述载物台的所述旋转包含使所述载物台围绕所述载物台的第一轴、大体上与所述第一轴正交的所述载物台的第二轴及大体上与所述第一轴及所述第二轴正交的所述载物台的第三轴的至少一者旋转。在一些实施例中，所述载物台的所述旋转的记录包含记录所述载物台以第一角度围绕第一轴的第一旋转、记录所述载物台以第二角度围绕第二轴的第二旋转或记录所述载物台以第三角度围绕第三轴的第三旋转。在一些实施例中，载物台相对于检测器旋转。在一些实施例中，检测器固定。

在一些实施例中，所述方法进一步包含通过所述检测器检测从所述半导体结构发射的红外(ir)辐射；记录从半导体结构发射的ir辐射的电平。在一些实施例中，检测器可线性移动。在一些实施例中，所述方法进一步包含记录所述检测器的线性移动。在一些实施例中，所述半导体结构在载物台的旋转时附接到所述载物台。在一些实施例中，所述载物台的旋转与所述半导体结构的旋转一致。在一些实施例中，所述半导体结构包含彼此叠置的多个裸片或多个封装。在一些实施例中，半导体结构的所述部分经安置于半导体结构内部。

在一些实施例中，一种方法包含：将所述半导体结构装载于载物台上；提供检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述检测器且记录所述检测器的旋转；及基于所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

在一些实施例中，所述检测器围绕所述载物台旋转。在一些实施例中，所述载物台固定。在一些实施例中，在所述检测器旋转时，所述载物台与所述检测器之间的距离大体上恒定。在一些实施例中，所述检测器的旋转的记录包含记录通过所述检测器围绕所述载物台旋转的角度。

在一些实施例中，一种方法包含：将半导体结构装载于载物台上；提供检测器；施加电压到所述半导体结构；通过所述检测器识别处于大体上大于预定阈值的温度的所述半导体结构的一部分；在识别所述半导体结构的所述部分之后旋转所述载物台且记录所述载物台的旋转；在识别所述半导体结构的所述部分之后使所述检测器围绕载物台旋转且记录所述检测器的旋转；及基于所述载物台的所述旋转及所述检测器的所述旋转导出所述半导体结构的所述部分的位置。

在一些实施例中，所述半导体结构在载物台的旋转及检测器的旋转时附接到载物台。在一些实施例中，同时执行所述载物台的所述旋转及所述检测器的所述旋转。

前文概述若干实施例的特征，使得本领域技术人员可更好地理解本发明实施例的方面。本领域技术人员应了解，其可容易地使用本发明实施例作为设计或修改其它工艺及结构的基础以实行相同目的及/或实现本文中介绍的实施例的相同优点。本领域技术人员还应认识到，这些等效架构不脱离本发明实施例的精神及范围，且其可在不脱离本发明实施例的精神及范围的情况下在本文中作出各种改变、替代及更改。

符号说明

100设备

101载物台

101a第一轴

101b第二轴

101c第三轴

102检测器

102a路径

103半导体结构

103a第四轴

103b第五轴

103c第六轴

103d部分

200方法

201操作

202操作

203操作

204操作

205操作

206操作

207操作

300方法

301操作

302操作

303操作

304操作

305操作

306操作

307操作

400方法

401操作

402操作

403操作

404操作

405操作

406操作

407操作

408操作

409操作