公开了一种用于检测半导体芯片的裂纹的装置，该装置可以包括裂纹传感器，所述裂纹传感器包括：充电图案，设置在要检测其中的裂纹的目标层的第一表面上；电荷吸收图案，设置在目标层的第二表面上，以及连接图案，将充电图案电连接到电荷吸收图案。用于检测裂纹的装置还可以包括：充电器，其用于向充电图案充入电荷；图像检测器，其用于获得充电图案的图像；以及确定单元，其从充电图案的图像检测变色的充电图案以及确定在目标层的变色的充电图案所在的部分中已经出现裂纹。在的部分中已经出现裂纹。在的部分中已经出现裂纹。
【技术实现步骤摘要】
检测半导体芯片中的裂纹的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年8月20日提交的申请号为10
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2021
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0110535的韩国申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
[0003]本公开总体上涉及半导体技术，更具体地，涉及一种用于检测半导体芯片中的裂纹的装置。
技术介绍
[0004]可以在晶片上重复地形成集成电路(IC)，并且可以将晶片分离成个体半导体芯片。晶片可以被分割或切割成多个半导体芯片。可以将分离自晶片的半导体芯片封装成半导体封装体。在将晶片分离成半导体芯片的工艺或封装半导体芯片的工艺中，在半导体芯片中可能会产生裂纹。需要检测在半导体芯片中产生的裂纹。
技术实现思路
[0005]根据本公开的一个实施例的用于检测裂纹的装置，包括：目标层；充电图案，其设置在所述目标层的第一表面上；电荷吸收图案，其设置在所述目标层的与所述第一表面相对的第二表面上；连接图案，其将所述充电图案电连接到所述电荷吸收图案；充电器，其用于向所述充电图案充入电荷；图像检测器，其用于获得其中充入电荷的所述充电图案的图像；确定单元，其从所述充电图案的图像检测充电图案中的至少一个的颜色变化，以及确定在所述目标层的具有所检测到的颜色变化的充电图案所在的部分中已出现裂纹。
[0006]根据本公开的另一实施例的用于检测裂纹的装置，包括：半导体衬底，其包括芯片区域和划道区域；目标层，其设置在所述半导体衬底上；充电图案，其设置在所述目标层的第一表面上；连接图案，其将所述充电图案电连接到所述半导体衬底的划道区域；充电器，其用于向所述充电图案充入电荷；图像检测器，其用于获得其中充入电荷的所述充电图案的图像；以及确定单元，其从所述充电图案的图像检测充电图案中的至少一个的颜色变化，以及确定在所述目标层的具有所述颜色变化的充电图案所在的部分中已出现裂纹。
[0007]根据本公开的另一实施例的用于检测裂纹的装置，包括：半导体衬底，其包括芯片区域和划道区域；绝缘层，其设置在所述半导体衬底上；目标层，其设置在所述绝缘层上；充电图案，其设置在所述目标层的第一表面上并位于所述划道区域之上；电荷吸收图案，其设置在所述目标层的与所述第一表面相对的第二表面上；连接图案，其将所述充电图案电连接到所述电荷吸收图案；充电器，用于向所述充电图案充入电荷；图像检测器，其用于获得其中充入电荷的所述充电图案的图像；以及确定单元，其从所述充电图案的图像检测充电图案中的至少一个的颜色变化，以及确定在所述目标层的具有所述颜色变化的充电图案所在的部分中已出现裂纹。
附图说明
[0008]图1为示出根据本公开的实施例的用于检测裂纹的装置的示意图。
[0009]图2是示出图1的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器组所设置成的平面形状的平面示意图。
[0010]图3是示出图1的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器所设置成的X
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Y平面形状的平面示意图。
[0011]图4至图7是示出由图1的用于检测裂纹的装置进行的裂纹检测的示意图。
[0012]图8为示出根据本公开另一实施例的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器的剖面示意图。
[0013]图9为示出根据本公开另一实施例的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器的剖面示意图。
[0014]图10是示出根据本公开另一实施例的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器的平面示意图。
[0015]图11是示出根据本公开另一实施例的用于检测裂纹的装置的裂纹传感器的剖面示意图。
[0016]图12是示出采用了包括根据本公开的实施例的封装件的存储卡的电子系统的框图。
[0017]图13是示出包括根据本公开的实施例的封装件的电子系统的框图。
具体实施方式
[0018]除非另有定义，否则本文中使用的术语(包括技术术语和科学术语)具有与所述实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0019]应当理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”和“第二”、“侧面”、“顶部”和“底部或下部”来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来，而不用于指示元件的特定顺序或数量。
[0020]半导体器件可以包括半导体衬底或其中堆叠有多个半导体衬底的结构。半导体器件可以指其中封装了堆叠有半导体衬底的结构的半导体封装结构。半导体衬底可以指其中集成有电子组件和器件的半导体晶片、半导体裸片或半导体芯片。半导体芯片可以指：其中集成有诸如动态随机存取存储器(DRAM)电路、静态随机存取存储器(SRAM)电路、NAND型闪存电路、NOR型闪存电路、磁性随机存取存储器(MRAM)电路、电阻式随机存取存储器(ReRAM)电路、铁电随机存取存储器(FeRAM)电路或相变随机存取存储器(PcRAM)的存储器集成电路的存储芯片；其中在半导体衬底中集成有逻辑电路的逻辑裸片或ASIC芯片；或诸如应用处理器(AP)、图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)或片上系统(SoC)的处理器。半导体器件可以用于信息通信系统，诸如移动电话、与生物技术或医疗保健相关的电子系统、或可穿戴电子系统。半导体器件可以适用于物联网(IoT)。
[0021]相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。尽管参考一个附图可能未提及或描述一个附图标记，但该附图标记可以参考另一附图而被提及或描述。此外，即使一个附图标记可能未在一个附图中示出，它也可以在另一附图中示出。
[0022]图1是根据本公开的实施例的用于检测裂纹的装置10的示意图。此外，图1示出了
用于检测裂纹的装置10的半导体芯片20的X
‑
Z截面形状。
[0023]参考图1，用于检测裂纹的装置10可以被配置为检测在半导体芯片20中可能产生的裂纹。装置10可以包括半导体芯片20、充电器30、图像检测器40和确定单元50。半导体芯片20可以包括目标层200和裂纹传感器60。充电器30可以包括电子枪。充电器30可以向裂纹传感器60的表面辐射电子或电子束31以实质上对裂纹传感器60充电。图像检测器40可以获得裂纹传感器60的表面形状的图像。图像检测器40可以包括扫描电子显微镜(SEM)。图像检测器40可以获得对于裂纹传感器60的表面的SEM图像。确定单元50可以控制充电器30的电子束辐射操作，控制图像检测器40的图像检测操作，并基于获得的图像来确定是否已产生裂纹。
[0024]当在半导体芯片20中产生裂纹时，裂纹可能损坏裂纹传感器60。当充电器30在裂纹传感器60被裂纹损坏的状态下对裂纹传感器60充电时，裂纹传感器60的充电状态可能相对于未损坏的正常状态的充电状态改变。图像检测器40可以将裂纹传感器60的充电状态的变化检测为图像，并且确定单元50可以使用检测到的图像来确定是否出现了裂纹。
[0025]半导体芯片20可以包括半导体衬底100、目标层200和裂纹传感器60。半导体衬底100可以包括芯片本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于检测裂纹的装置，包括：目标层；充电图案，其设置在所述目标层的第一表面上；电荷吸收图案，其设置在所述目标层的与所述第一表面相对的第二表面上；连接图案，其将所述充电图案电连接到所述电荷吸收图案；充电器，其用于向所述充电图案充入电荷；图像检测器，其用于获得其中充入所述电荷的所述充电图案的图像；以及确定单元，其从所述充电图案的图像检测所述充电图案中的至少一个的颜色变化，以及确定在所述目标层的具有所检测到的颜色变化的充电图案所在的部分中已出现裂纹。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述充电图案中的每一个包括随着所述电荷被充入而改变颜色的金属图案。3.如权利要求1所述的装置，其中，所述图像检测器包括扫描电子显微镜以获得所述充电图案的图像。4.如权利要求1所述的装置，其中，被充入所述充电图案的所述电荷通过所述连接图案向所述电荷吸收图案移动。5.如权利要求4所述的装置，其中，所述电荷吸收图案包括：半导体衬底的掺杂有掺杂剂的区域。6.如权利要求4所述的装置，其中，所述电荷吸收图案包括多个导电阱，所述多个导电阱通过用掺杂剂掺杂半导体衬底而形成，连接到所述连接图案，并且彼此分离。7.如权利要求1所述的装置，其中，所述目标层通过堆叠多个介电层而形成，以及其中，所述连接图案包括：导电接触件，其穿过所述介电层；以及导电着陆垫，其位于所述介电层的界面处，并且所述导电接触件连接到所述导电着陆垫。8.如权利要求7所述的装置，其中，所述导电着陆垫中的每一个包括金属图案，所述金属图案具有比所述充电图案中的每一个的面积和体积更大的面积和更大的体积。9.如权利要求7所述的装置，其中，所述导电着陆垫中的每一个包括与所述充电图案正交的金属图案。10.如权利要求1所述的装置，其中，所述充电器包括向所述充电图案辐射电子的电子枪。11.一种用于检测裂纹的装置，包括：半导体衬底，其包括芯片区域和划道区域；目标层，其设置在所述半导体衬底上；充电图案，其设置在所述目标层的第一表面上；连接图案，其将所述充电图案电连接到所述半导体衬底的...
【专利技术属性】
技术研发人员：金宗洙，朴先柱，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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