[发明专利]在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法

说明书

本发明提供了一种在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法，属于半导体测量技术领域，基于高低温探针台，步骤为：将片薄膜铂电阻温度传感器放置于控温平台；使每两根直流探针压于一个PAD压点；将四根直流探针分别连接数字多用表的两个Hi插孔和两个Lo插孔；调整高低温探针台的设定温度，通过数字多用表读取电阻值；根据公式计算电阻温度系数，再利用公式，即可计算实际温度。本发明提供的在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法，在片薄膜铂电阻温度传感器在微室内，受外界环境影响小，能够实现高低温环境下电阻值的精确提取，利用不同温度范围的电阻温度值分别计算电阻温度系数，提高在片薄膜铂电阻温度传感器的测温准确度。

技术领域

本发明属于半导体测量技术领域，更具体地说，是涉及一种在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法。

背景技术

在半导体中，薄膜铂电阻的阻值在常温附近的范围内与它的温度具有线性关系，这也就是半导体测试中薄膜铂电阻经常被用来作为温度传感器的原因。半导体中需要对薄膜电阻的温度特性进行标定，即确定电阻温度系数来表征传感器的阻值和它的温度之间的关系。电阻温度系数表示单位温度改变时，电阻值(电阻率)的相对变化。如公式(1)所示

实际上为了应用方便，通常使用平均电阻温度系数的概念，如下定义：

式中，R1是温度为T1时所测电阻值；R2是温度为T2时所测电阻值。

对于应用于温度测量的铂电阻温度传感器来说，电阻温度系数通常定义为：

由公式(3)可知，只要对其0℃和100℃的电阻值进行测量即可得出电阻温度系数，在以后的温度测量中利用该电阻温度系数进行电阻与温度之间的换算。

从公式中(1)和公式(2)我们可以发现，电阻温度系数并不恒定而是一个随着温度而变化的值。随着温度的增加，电阻温度系数变小。因此，通常所说的电阻温度系数都是针对特定的温度的。

由于在片薄膜铂电阻属于在片形式的温度传感器，需要利用探针将其电阻信号引出，而传统的四探针技术一般在室温下对薄膜电阻进行标定，把温度作为误差进行分析，而对高低温环境下的薄膜测试束手无策。

近年来，国外在硅晶圆片上制作不同材料的薄膜温度传感器并对传感器特性进行研究，采用管式炉作为恒温设备，但是，使用管式炉作为恒温设备只能实现室温以上温度的标定，且需要在在片薄膜铂电阻上焊接测试引线方可实现数据的测量，操作过程复杂。国内，在在片薄膜电阻的标定方面，采用加热炉、真空泵、自制四探针、Keithley 2400源表、智能温度控制器以及必备夹具等设计一套定标装置，该装置温度区间在室温～550℃，同样无法实现低温状态下对在片薄膜铂电阻的定标，且操作过程复杂，影响因素众多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法，以解决现有技术中存在的对高低温在片薄膜铂电阻无法进行准确标定的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种在片薄膜铂电阻温度传感器的标定方法，基于高低温探针台，包括以下步骤：

将片薄膜铂电阻温度传感器放置于控温平台中心位置的真空吸附孔，对在片薄膜铂电阻温度传感器进行吸附固定；

将控温平台推进微室，粗调四根直流探针的位置，使每两根直流探针压于一个PAD压点；

通过显微镜观察直流探针的位置并进行微调，使直流探针与PAD压点接触良好；

将与一个PAD压点接触的两根直流探针的测试引线分别连接至数字多用表的两个Hi插孔，另外两根直流探针的测试引线分别连接至数字多用表的两个Lo插孔；

打开数字多用表及高低温探针台的电源，进行预热；