為了準確地測量MEMS晶圓測試系統中的絕緣性能測試，采用硼離子注入后的GaAs半導體材料的高隔離特性來研究該方案。造標準的高價值芯片上芯片零件，并且已經開發(fā)了基于GaAs的基板。種由金屬電極組成的1GΩ高阻片上標準。

　　置了能夠有效遵循國家最高標準的校準設備，并且使用與標準零件探針坐標對應的探針卡作為測試設備，用于評估年度穩(wěn)定性高于10％的標準片上零件0.1％。試表明，該標準件易于運輸且性能穩(wěn)定，并為執(zhí)行MEMS芯片隔離性能測試提供了有效的現場校準方案，有效解決了可追溯性問題。MEMS晶圓測試鏈接位于MEMS生產線的設計和封裝測試之間，有效地消除了不合格的芯片[1]，避免了其進入封裝中通過降低MEMS的批量生產成本并提高設備的可靠性來進行后續(xù)測試。于芯片的MEMS隔離性能測試主要涉及電氣隔離電阻參數，這是分析晶片外殼中芯片內部引腳之間的隔離狀態(tài)的重要方式，正確評估產品過程中的缺陷非常重要。前，絕緣電阻的典型行業(yè)公認標準是±10％的相對誤差。果未正確測量此參數，將導致以前的工藝設計使用不當，資金浪費，甚至導致設備過熱和短路。前，當前的國家MEMS芯片隔離性能測試是準確的，并且主要依賴于單個儀器的校準方法。種可追溯性方法具有某些缺點。主要是因為單個儀器的技術指標僅占整個系統精度的一小部分，其他影響如探頭系統，矩陣開關，電流電纜泄漏，照明，外部電磁干擾等進行精確測量的一個重要因素，就是說，可追溯性工作并未在客戶使用的探頭末端進行。外，國家計量機構中沒有標準機構可以滿足校準要求。國際上，由美國國家標準化技術研究所[2-3]提出的標準材料（RM8096和RM8097）已用于測試MEMS晶圓測試系統。是，該參考材料并不涉及單個參數，而是MEMS產品的最終測量值，因此不可能將標準材料應用于此類系統的校準。對德國和國外研究現狀進行分析的基礎上，[4]提出了通過開發(fā)高值標準電阻器來對此類儀器進行工業(yè)校準的解決方案。片上。標準具有兩個優(yōu)點：1）它可以在4“或6”（1“ = 0.025m）刀片上制造。

　　
　　正式屬于電影類別，可以響應MEMS晶圓測試系統的測試形式。以校準。2）與半導體工業(yè)中常用的方形電阻器的制造方法不同，本文采用“制造GaAs高絕緣襯底基金屬電極”的方案，以開發(fā)出標準電阻。達1GΩ的電阻可覆蓋整個行業(yè)。

　　上隔離性能測試的相對誤差要求為±10％。前，在半導體工業(yè)中，使用片式電阻器（通常在50至100Ω/塊之間）來制造片式電阻器，并且該電阻器的范圍通常為1Ω至1Ω。10MΩ。

　　用這種技術，在4到6個晶片的有限區(qū)域內，芯片上的歐姆電阻將無法再發(fā)展，并且無法滿足MEMS晶片絕緣性能的測試要求。本文中，采用“制造GaAs基金屬電極”的方案。用GaAs襯底的高隔離特性，將兩個金屬電極之間的電阻（視在電阻和表面電阻的組合）定義為目標電阻值，從而實現了標準高級零件的開發(fā)。力。原理圖設計中，選擇基板材料是關鍵，必須選擇絕緣性能高的基板材料。瓷和GaAs是半導體行業(yè)中常用的絕緣襯底材料，具有高電阻率，其中陶瓷材料可以達到1010?1014Ω.cm，GaAs材料可以達到107?108Ω .CM。是，與GaAs相比，陶瓷基板的表面粗糙度較高，并且處理工藝不如GaAs成功，因此半導體工藝中的離子注入工藝[5]為用于摻雜單晶GaAs材料的整個表面。子注入過程首先產生雜質離子（例如硼），將離子加速到5 keV至1 MeV的高能態(tài)，然后將離子注入GaAs中，電纜然后進行退火消除網絡損壞并激活摻雜雜質。
　　此，GaAs用作標準件[6]的襯底，可以注入一定濃度的硼離子，破壞初始網絡結構，提高絕緣電阻，降低電流泄漏，提高穩(wěn)定性。電極尺寸的制造而言，不同尺寸的金屬電極對應不同的電阻值，本文采用的解決方案是固定基板的電阻率和金屬電極的間距，并通過改變電阻來控制電阻。屬電極的尺寸。應于1GΩ電阻的電極尺寸用于完成標準零件。據1.1版架構，圖1的布局是使用L-Edit工具設計的。色的部分是探針板，粉紅色的部分設計為一系列等寬并加寬的金屬電極，深藍色的部分是劃線，白色的部分是絕緣基板注入硼離子后GaAs含量高。10μm電極寬度擴大為例，如圖2所示。球的尺寸為100μmx 100μm（超過100μm后，對應于寬度） d）;高度h保持在200μm不變，間距Δ保持恒定在4μm，寬度d從10到400μm分布。種生產的目的是在垂直方向上保持尺寸的均勻性并促進卡片的過濾，但是僅對電極的尺寸進行一系列的修改（微米級的數量級）就可以了。得最接近1GΩ的電阻值。極尺寸范圍。上所述，根據上述設計思想，當襯底材料的絕緣性能足夠高且穩(wěn)定時，兩個金屬電極之間的電阻即為標準樣品的電阻值[7]。導體處理過程如圖3所示。先，清洗并干燥單晶GaAs襯底；離子注入是一個物理過程，摻雜的硼原子被電離，分離并加速，從而在晶圓上形成掃掠離子束，并根據需要進行鍵合。電強度要求在大面積的GaAs襯底中注入硼離子[8]；離子注入后在襯底表面沉積一層氮化硅，由于Si3N4相對較硬，具有高介電強度和抗氧化性，因此可以很好地保護硼離子注入層防刮擦，并且是更好的水分和鈉屏障層，可提高整體穩(wěn)定性；所需的圖案（金屬電極）通過光刻工藝可視化；蒸發(fā)過程使Ag金屬硬化成所需的圖案，消除了晶片上不必要的結構（例如光致抗蝕劑），最后，在結構的整個表面上鈍化了一層Si3N4，以確保整個表面裝置。止外界環(huán)境（溫度，濕度，強氧化性等）。
　　據圖3的流程和圖1的設計概念，執(zhí)行板（負膠）的制造，然后在基板上制成1GΩ的標準樣品流片4“砷化鎵。過PCM自動測試系統進行了初步實驗：在1 V的電壓下，通電2 h，泄漏電流為1.016 nA，穩(wěn)定性優(yōu)于0.1％。準部件作為單元單元分布在晶片上，一個單元對應于圖1的一個版本。后，電纜在評估過程中，在不同單元單元上有一個ISOTM-10芯片，這使得在不同單元單元中對同一芯片的評估變得復雜。于一旦分配了電池單元，就無法識別，因此在印版制造階段無法解決該問題。了區(qū)分每個單元格，本文按列號/行號創(chuàng)建了標準樣本的1：1版本。何標記每個單元如圖4所示，某個單元格的標記為C10R31，表示該單元格位于切片的第10行/第31行。了用較高的芯片電阻值校準開發(fā)的標準零件，有必要設置一個校準裝置，其組成如圖5所示。

　　文檔中使用的標準儀器是遠程信號源計數器。Keithley6430。作模式為FVMI（壓力流量測量）[9]，它涉及向被測設備施加1 V電壓并測量兩點之間的泄漏電流。得電阻值[10]。
　　針臺是直流探針臺，屏蔽系統是最外層的保護殼。泄漏模塊是具有防泄漏功能的高阻抗探針卡。以將校準后的校準器連接到中國計量學會的高電阻標準，并且校準設備的測量不確定度大于0.1％[11-12]。
　　個4次付款的數據以±20％的標準進行評估。步評估數據列于表1。據顯示，當電極的寬度在24至45μm之間時，通過的可能性最大。試標準樣品中編號為C08R18（電極寬度26μm）的樣品的可重復性和年度穩(wěn)定性。2列出了測試數據。據MEMS晶片測試系統的相對產品誤差為±10％的要求，標準零件必須滿足1％的技術指標。據表中給出的評估結果，標準樣品的短期測量可重復性優(yōu)于0.02％，年度穩(wěn)定性優(yōu)于0.1％，大于1 / 10的技術指標為1％。此，它符合標準要求。1GΩ標準零件的開發(fā)表明，本文檔中設計的標準高芯片零件的搜索模式是可行的：校準設備可以滿足標準零件的要求，并且可以用作標準零件便攜式，可實現片上MEMS隔離性能。行校準工作以解決校準系統隔離特性的問題。外，本申請中提到的開發(fā)解決方案也可以擴展為生產0.1GΩ和10 GB的標準樣品，將來，可以使用3個標準樣品進行切割和選擇。體上的電阻值將用作標準設置。
　　還滿足其他以測量系統形式（例如PCM固態(tài)測試系統，AW-SEP310， RI-EG PCM自動測試等）。
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