一、測試背景

晶圓是集成電路制造的基礎(chǔ)材料，通常由高純度硅、GaN等半導(dǎo)體單晶材料切割、研磨并拋光而成，是IC芯片制造與器件集成的核心載體。在芯片制造及服役過程中，晶圓的導(dǎo)熱性能直接影響芯片內(nèi)部熱量的擴散能力，對功率密度提升、熱應(yīng)力控制以及器件可靠性具有重要意義。

由于晶圓厚度薄、尺寸大、表面質(zhì)量要求高，傳統(tǒng)接觸式穩(wěn)態(tài)方法在測試過程中容易引入附加損傷或邊界誤差。瞬態(tài)平面熱源法可在小溫升、短時間條件下完成測試，更適合用于晶圓等高價值、薄片材料的無損導(dǎo)熱性能測量。

二、樣品信息

1. 樣品類型：單晶硅晶圓；

2. 厚度：0.5 mm；

3. 典型用途：集成電路（IC）芯片制造與器件承載。

晶圓與傳感器

三、測試方法與裝置

1. 測試儀器：炎懷科技TPS-YH98；

2. 測量模式：平板 @ 雙面；

3. 測試目的：獲取晶圓的導(dǎo)熱系數(shù)。

樣品裝夾

四、測試參數(shù)

1. 測試時間：5 s；

2. 加熱功率：1 W；

3. 測試環(huán)境：室溫條件。

五、測試結(jié)果與分析

實驗結(jié)果

測試過程中溫升曲線平滑連續(xù)，擬合區(qū)間清晰，無明顯異常波動，表明傳感器與晶圓之間的接觸狀態(tài)穩(wěn)定。對有效時間區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計算，得到該晶圓樣品的導(dǎo)熱系數(shù)為：

81.17 W/(m·K)

本測試案例表明，炎懷科技TPS-YH98導(dǎo)熱儀適用于晶圓等薄片、高價值材料的導(dǎo)熱性能測試，具有以下特點：

1. 可實現(xiàn)對晶圓面內(nèi)導(dǎo)熱性能的無損測量；

2. 適合薄片材料，測試時間短、溫升可控；

3. 對樣品表面要求低，不影響后續(xù)工藝或使用；

4. 測試結(jié)果可直接用于芯片熱設(shè)計與熱仿真建模。

該儀器可為半導(dǎo)體材料表征、芯片散熱設(shè)計及先進(jìn)工藝評估提供了可靠的熱學(xué)數(shù)據(jù)支撐。