Wir stellen eine berührungslose Methode zur Bestimmung der thermischen Ansprechzeit von in Wafern eingebetteten Temperatursensoren vor. Bei diesem Verfahren beleuchtet eine Blitzlampe in periodischen Impulsen einen Punkt auf dem Wafer; Der Fleck befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des getesteten Sensors. Die thermische Zeitkonstante des Sensors wird dann aus der Messung seiner zeitlichen Reaktion zusammen mit einem theoretischen Modell der Wärmeflüsse sowohl in den Sensor als auch seitlich innerhalb des Wafers erhalten. Experimentelle Daten sowohl zu Platin - Widerstandsthermometern (PRTs) als auch zu eingebetteten Thermoelementen Silizium Wafer zeigen gute Übereinstimmung mit den Wärmeübertragungsmodellen.

Die Werte der thermischen Reaktionszeit für eine Vielzahl experimenteller Parameter stimmen mit Standardabweichungen von 8% (PRTs) und 20% (Thermoelemente) überein, was die Selbstkonsistenz unserer Ergebnisse belegt. Das Verfahren ist direkt anwendbar zur Bestimmung der thermischen Eigenschaften von Sensoren, die in instrumentierten Siliziumwafern verwendet werden. Wir gehen davon aus, dass das Verfahren bei der Entwicklung neuer Sensoranbringungsmethoden zum Einsatz kommen wird, um die ordnungsgemäße Anbringung von Sensoren während der Produktion zu überprüfen und sicherzustellen, dass sich die thermische Anbringung mit dem Alter oder Temperaturwechsel nicht verschlechtert hat. Um die Anwendung der Methode zu vereinfachen, haben wir eine Tabelle mit berechneten relevanten Größen erstellt, die verwendet werden sollen, um das gemessene Signal mit der thermischen Ansprechzeit in Beziehung zu setzen.

Quelle: Iopscience

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