为了准确地测量MEMS晶圆测试系统中的绝缘性能测试，采用硼离子注入后的GaAs半导体材料的高隔离特性来研究该方案。造标准的高价值芯片上芯片零件，并且已经开发了基于GaAs的基板。种由金属电极组成的1GΩ高阻片上标准。
置了能够有效遵循国家最高标准的校准设备，并且使用与标准零件探针坐标对应的探针卡作为测试设备，用于评估年度稳定性高于10％的标准片上零件0.1％。试表明，该标准件易于运输且性能稳定，并为执行MEMS芯片隔离性能测试提供了有效的现场校准方案，有效解决了可追溯性问题。MEMS晶圆测试链接位于MEMS生产线的设计和封装测试之间，有效地消除了不合格的芯片[1]，避免了其进入封装中通过降低MEMS的批量生产成本并提高设备的可靠性来进行后续测试。于芯片的MEMS隔离性能测试主要涉及电气隔离电阻参数，这是分析晶片外壳中芯片内部引脚之间的隔离状态的重要方式，正确评估产品过程中的缺陷非常重要。前，绝缘电阻的典型行业公认标准是±10％的相对误差。果未正确测量此参数，将导致以前的工艺设计使用不当，资金浪费，甚至导致设备过热和短路。前，当前的国家MEMS芯片隔离性能测试是准确的，并且主要依赖于单个仪器的校准方法。种可追溯性方法具有某些缺点。主要是因为单个仪器的技术指标仅占整个系统精度的一小部分，其他影响如探头系统，矩阵开关，电流电缆泄漏，照明，外部电磁干扰等进行精确测量的一个重要因素，就是说，可追溯性工作并未在客户使用的探头末端进行。外，国家计量机构中没有标准机构可以满足校准要求。国际上，由美国国家标准化技术研究所[2-3]提出的标准材料（RM8096和RM8097）已用于测试MEMS晶圆测试系统。是，该参考材料并不涉及单个参数，而是MEMS产品的最终测量值，因此不可能将标准材料应用于此类系统的校准。对德国和国外研究现状进行分析的基础上，[4]提出了通过开发高值标准电阻器来对此类仪器进行工业校准的解决方案。片上。标准具有两个优点：1）它可以在4“或6”（1“ = 0.025m）刀片上制造。
正式属于电影类别，可以响应MEMS晶圆测试系统的测试形式。以校准。2）与半导体工业中常用的方形电阻器的制造方法不同，本文采用“制造GaAs高绝缘衬底基金属电极”的方案，以开发出标准电阻。达1GΩ的电阻可覆盖整个行业。
上隔离性能测试的相对误差要求为±10％。前，在半导体工业中，使用片式电阻器（通常在50至100Ω/块之间）来制造片式电阻器，并且该电阻器的范围通常为1Ω至1Ω。10MΩ。
用这种技术，在4到6个晶片的有限区域内，芯片上的欧姆电阻将无法再发展，并且无法满足MEMS晶片绝缘性能的测试要求。本文中，采用“制造GaAs基金属电极”的方案。用GaAs衬底的高隔离特性，将两个金属电极之间的电阻（视在电阻和表面电阻的组合）定义为目标电阻值，从而实现了标准高级零件的开发。力。原理图设计中，选择基板材料是关键，必须选择绝缘性能高的基板材料。瓷和GaAs是半导体行业中常用的绝缘衬底材料，具有高电阻率，其中陶瓷材料可以达到1010〜1014Ω.cm，GaAs材料可以达到107〜108Ω .CM。是，与GaAs相比，陶瓷基板的表面粗糙度较高，并且处理工艺不如GaAs成功，因此半导体工艺中的离子注入工艺[5]为用于掺杂单晶GaAs材料的整个表面。子注入过程首先产生杂质离子（例如硼），将离子加速到5 keV至1 MeV的高能态，然后将离子注入GaAs中，
电缆然后进行退火消除网络损坏并激活掺杂杂质。
此，GaAs用作标准件[6]的衬底，可以注入一定浓度的硼离子，破坏初始网络结构，提高绝缘电阻，降低电流泄漏，提高稳定性。电极尺寸的制造而言，不同尺寸的金属电极对应不同的电阻值，本文采用的解决方案是固定基板的电阻率和金属电极的间距，并通过改变电阻来控制电阻。属电极的尺寸。应于1GΩ电阻的电极尺寸用于完成标准零件。据1.1版架构，图1的布局是使用L-Edit工具设计的。色的部分是探针板，粉红色的部分设计为一系列等宽并加宽的金属电极，深蓝色的部分是划线，白色的部分是绝缘基板注入硼离子后GaAs含量高。10μm电极宽度扩大为例，如图2所示。球的尺寸为100μmx 100μm（超过100μm后，对应于宽度） d）;高度h保持在200μm不变，间距Δ保持恒定在4μm，宽度d从10到400μm分布。种生产的目的是在垂直方向上保持尺寸的均匀性并促进卡片的过滤，但是仅对电极的尺寸进行一系列的修改（微米级的数量级）就可以了。得最接近1GΩ的电阻值。极尺寸范围。上所述，根据上述设计思想，当衬底材料的绝缘性能足够高且稳定时，两个金属电极之间的电阻即为标准样品的电阻值[7]。导体处理过程如图3所示。先，清洗并干燥单晶GaAs衬底；离子注入是一个物理过程，掺杂的硼原子被电离，分离并加速，从而在晶圆上形成扫掠离子束，并根据需要进行键合。电强度要求在大面积的GaAs衬底中注入硼离子[8]；离子注入后在衬底表面沉积一层氮化硅，由于Si3N4相对较硬，具有高介电强度和抗氧化性，因此可以很好地保护硼离子注入层防刮擦，并且是更好的水分和钠屏障层，可提高整体稳定性；所需的图案（金属电极）通过光刻工艺可视化；蒸发过程使Ag金属硬化成所需的图案，消除了晶片上不必要的结构（例如光致抗蚀剂），最后，在结构的整个表面上钝化了一层Si3N4，以确保整个表面装置。止外界环境（温度，湿度，强氧化性等）。
据图3的流程和图1的设计概念，执行板（负胶）的制造，然后在基板上制成1GΩ的标准样品流片4“砷化镓。过PCM自动测试系统进行了初步实验：在1 V的电压下，通电2 h，泄漏电流为1.016 nA，稳定性优于0.1％。准部件作为单元单元分布在晶片上，一个单元对应于图1的一个版本。后，
电缆在评估过程中，在不同单元单元上有一个ISOTM-10芯片，这使得在不同单元单元中对同一芯片的评估变得复杂。于一旦分配了电池单元，就无法识别，因此在印版制造阶段无法解决该问题。了区分每个单元格，本文按列号/行号创建了标准样本的1：1版本。何标记每个单元如图4所示，某个单元格的标记为C10R31，表示该单元格位于切片的第10行/第31行。了用较高的芯片电阻值校准开发的标准零件，有必要设置一个校准装置，其组成如图5所示。
文档中使用的标准仪器是远程信号源计数器。Keithley6430。作模式为FVMI（压力流量测量）[9]，它涉及向被测设备施加1 V电压并测量两点之间的泄漏电流。得电阻值[10]。
针台是直流探针台，屏蔽系统是最外层的保护壳。泄漏模块是具有防泄漏功能的高阻抗探针卡。以将校准后的校准器连接到中国计量学会的高电阻标准，并且校准设备的测量不确定度大于0.1％[11-12]。
个4次付款的数据以±20％的标准进行评估。步评估数据列于表1。据显示，当电极的宽度在24至45μm之间时，通过的可能性最大。试标准样品中编号为C08R18（电极宽度26μm）的样品的可重复性和年度稳定性。2列出了测试数据。据MEMS晶片测试系统的相对产品误差为±10％的要求，标准零件必须满足1％的技术指标。据表中给出的评估结果，标准样品的短期测量可重复性优于0.02％，年度稳定性优于0.1％，大于1 / 10的技术指标为1％。此，它符合标准要求。1GΩ标准零件的开发表明，本文档中设计的标准高芯片零件的搜索模式是可行的：校准设备可以满足标准零件的要求，并且可以用作标准零件便携式，可实现片上MEMS隔离性能。行校准工作以解决校准系统隔离特性的问题。外，本申请中提到的开发解决方案也可以扩展为生产0.1GΩ和10 GB的标准样品，将来，可以使用3个标准样品进行切割和选择。体上的电阻值将用作标准设置。
还满足其他以测量系统形式（例如PCM固态测试系统，AW-SEP310， RI-EG PCM自动测试等）。
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