專利名稱：導體薄膜熱導率的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微電子機械系統(tǒng)中使用的導體薄膜熱導率的測定裝置，其涉及導體薄膜熱導率的測試裝置。
背景技術：
多晶硅薄膜被普遍應用于微電子機械系統(tǒng)器件和集成電路中，是微機械器件的重要構件。在薄膜的各種參數中，熱導率對器件的性能有很大的影響。目前國外設計的各種多晶硅薄膜熱導率測試結構大多使用微電子機械系統(tǒng)工藝或CMOSMEMS制造技術且需要后處理體硅腐蝕，制造工藝和測試結構復雜，需要真空測試環(huán)境，難以解決結構的邊緣效應，這些測試方法是不能滿足對表面微機械器件和其它工藝中對多晶硅薄膜熱導率在線測試的要求。因此需要設計能滿足表面加工工藝對多晶硅薄膜熱導率在線測試的測試結構。
三、技術內容1、技術問題本發(fā)明提供一種能夠降低對測試環(huán)境要求的導體薄膜熱導率的測試裝置，本發(fā)明尤其適合在自然空氣環(huán)境下測定多晶硅薄膜熱導率。
2、技術方案本發(fā)明是一種用于測量熱導率的導體薄膜熱導率的測試裝置，包括襯底1，在襯底1上設有錨體4，在錨體4上至少設有3個測定單元，該測定單元包括導體薄膜條21，在導體薄膜條21的兩端分別設有不少于2條導體薄膜引線22、23和24、25，導體薄膜引線22、23和24、25分別設在錨體4上，并且至少在2個測定單元中分別設導體薄膜懸臂梁31和32且其長度不相等。
3、技術效果本發(fā)明在測試時，首先對測定單元(不含導體薄膜懸臂梁)進行測量以獲得需要的總散熱系數，當在其AB兩端施加一定電壓時，會在整個結構中產生溫度分布，這時測得AB兩端的電流值得到加熱總功率(即電流和電壓的乘積)、測得CD端的電壓值，獲取該測定單元中的導體薄膜條上的溫度梯度(利用電阻變化和溫度變化的相互關系)，這樣便可以得到設有導體薄膜懸臂梁的測定單元中引線部分和導體薄膜條上的總散熱系數。同理當在設有導體薄膜懸臂梁的測定單元的AB兩端施加一定電壓時，在整個結構中也會產生溫度分布，測得其AB兩端的電流值得到加熱總功率、測得其CD端的電壓值獲取加熱條上的溫度梯度，得到兩個測試結構總的傳熱系統(tǒng)，當得到所需的一個散熱系數和兩個傳熱系數，并在知道設有導體薄膜懸臂梁的測定單元中懸臂梁的幾何尺寸后(由于受工藝的影響，懸臂梁的幾何尺寸與設計的尺寸會存在差異，而梁幾何尺寸是影響模型和薄膜導熱率的重要因素，因而需要測量)，便可以通過計算獲取多晶硅薄膜的熱導率。本發(fā)明的多個單元可以只使用了一層多晶硅，制造工藝和測試結構簡單，和其它器件制造工藝完全兼容。本發(fā)明可以在空氣自然對流環(huán)境下進行測量；具有較高的測試精確度，能滿足在線檢測微電子機械系統(tǒng)器件表面制造工藝或其它器件制造工藝中對多晶硅薄膜熱導率的測試要求。
四

圖1是本發(fā)明實施例結構俯視圖。
圖2是本發(fā)明實施例結構剖視圖。
圖3是本發(fā)明結構立體圖。
圖4是本發(fā)明另一實施例的剖視圖。
五、具體實施方案實施例1(參照圖4)一種用于測量熱導率的導體薄膜熱導率的測試裝置，包括襯底1，在襯底1上設有錨體4，在錨體4上至少設有3個測定單元，該測定單元包括導體薄膜條21，在導體薄膜條21的兩端分別設有不少于2條導體薄膜引線22、23和24、25，導體薄膜引線22、23和24、25分別設在錨體4上，并且至少在2個測定單元中分別設導體薄膜懸臂梁31和32且其長度不相等，導體薄膜條21和引線22、23和24、25均為多晶硅薄膜條，導體薄膜是臂梁為多晶硅薄膜懸臂梁，引線22、23和24、25分別由鋁壓焊塊A、B、C、D固定。
實施例2(參照圖1～3)一種用于測量熱導率的導體薄膜熱導率的測試裝置，包括襯底1，在襯底1上設有錨體4，在錨體4上至少設有3個測定單元，該測定單元包括導體薄膜條21，在導體薄膜條21的兩端分別設有不少于2條導體薄膜引線22、23和24、25，導體薄膜引線22、23和24、25分別設在錨體4上，并且至少在2個測定單元中分別設導體薄膜懸臂梁31和32且其長度不相等，在襯底1與錨體4之間設有二氧化硅層11和氮化硅層12，導體薄膜條21和引線22、23和24、25均為多晶硅薄膜條，導體薄膜是臂梁為多晶硅薄膜懸臂梁，引線22、23和24、25分別由鋁壓焊塊A、B、C、D固定。
權利要求
1.一種用于測量熱導率的導體薄膜熱導率的測試裝置，包括襯底(1)，在襯底(1)上設有錨體(4)，其特征在于在錨體(4)上至少設有3個測定單元，該測定單元包括導體薄膜條(21)，在導體薄膜條(21)的兩端分別設有不少于2條導體薄膜引線(22、23和24、25)，導體薄膜引線(22、23和24、25)分別設在錨體(4)上，并且至少在2個測定單元中分別設導體薄膜懸臂梁(31和32)且其長度不相等。
2.根據權利要求1所述的導體薄膜熱導率的測試裝置，其特征在于在襯底(1)與錨體(4)之間設有二氧化硅層(11)和氮化硅層(12)。
3.根據權利要求1或2所述的導體薄膜熱導率的測試裝置，其特征在于導體薄膜條(21)和引線(22、23和24、25)均為多晶硅薄膜條，導體薄膜懸臂梁為多晶硅薄膜懸臂梁。
4.根據權利要求3所述的導體薄膜熱導率的測試裝置，其特征在于引線(22、23和24、25)分別由鋁壓焊塊(A、B、C、D)固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量熱導率的導體薄膜熱導率的測試裝置，包括襯底，在襯底上設有錨體，在錨體上至少設有個測定單元，該測定單元包括導體薄膜條，在導體薄膜條的兩端分別設有不少于2條導體薄膜引線，導體薄膜引線分別設在錨體上，并且至少在2個測定單元中分別設導體薄膜懸臂梁且其長度不相等。本發(fā)明的多個單元可以只使用了一層多晶硅，制造工藝和測試結構簡單，和其它器件制造工藝完全兼容。本發(fā)明可以在空氣自然對流環(huán)境下進行測量；具有較高的測試精確度，能滿足在線檢測微電子機械系統(tǒng)器件表面制造工藝或其它器件制造工藝中對多晶硅薄膜熱導率的測試要求。
文檔編號G01N25/20GK1445535SQ0311338
公開日2003年10月1日 申請日期2003年5月1日 優(yōu)先權日2003年5月1日
發(fā)明者許高斌, 黃慶安 申請人:東南大學