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申请/专利权人：南京中电芯谷高频器件产业技术研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种适用于3ω电学法的大尺寸晶圆级衬底热测试变温环境控制装置，包括装置控制腔体、晶圆级衬底承载台、电路探针互联模块、测试温控模块、温度显示模块及真空控制模块；装置控制腔体用于实现其他模块的集成固定；晶圆级衬底承载台用于大尺寸晶圆级衬底材料的固定和温度控制；电路探针互联模块用于解决热导率测试过程中测试样品的电信号输入和监测；测试温控模块用于控制装置内环境温度调控；真空控制模块用于控制装置内环境的真空度调控。本发明解决了现有3ω电学法热测试装置无法对大尺寸晶圆衬底直接进行任意环境条件下热导率测试的问题，提升基于3ω电学法的热测试能力和环境适用性。

主权项：1.一种适用于3ω电学法的大尺寸晶圆级衬底热测试变温环境控制装置，其特征在于，包括装置控制腔体、晶圆级衬底承载台、电路探针互联模块、测试温控模块、温度显示模块、及真空控制模块；所述装置控制腔体用于实现晶圆级衬底承载台、电路探针互联模块、测试温控模块、温度显示模块及真空控制模块的集成固定，所述装置控制腔体包含腔体盖板、腔体框架、电路探针互联支撑架、晶圆级衬底承载台支撑架，腔体框架包含加热电路、水循环管道、气路管道、热敏电路管道，用于实现温度和真空环境控制与监控；电路探针互联支撑架和腔体框架共同支撑电路探针互联模块，实现腔体内外电路互通；晶圆级衬底承载台支撑架内含热敏电路管道，位于中心处，其直径尺寸在10-15mm，支撑晶圆级衬底承载台；所述晶圆级衬底承载台尺寸为5英寸，晶圆级衬底承载台采用铜材料，表面镀金；晶圆级衬底承载台中心区内含温度传热器，实现对晶圆级衬底材料支撑和温度监控；所述电路探针互联模块包含多组探针，探针可三维方向位置调控，实现测试样品的电信号互联；所述电路探针互联模块还包括探针控制臂、互联电通路，探针控制臂实现探针的三维方向位置调控，并实现探针与互联电通路集成，探针表面采用镀金工艺；所述测试温控模块包含环形加热器，其电阻材料设计成圆环形结构，形成圆柱形的辐射温度控制腔体，晶圆级衬底承载台位于圆柱形温度腔体的中心；所述测试温控模块还包括加热电路、水循环管道、热电控制器，加热电路、水循环管道嵌入装置控制腔体中，实现外部热电控制器对环形加热器的控制，温度控制范围为20℃-500℃；所述温度显示模块采用热敏温度传热器，集成于装置控制腔体和晶圆级衬底承载台内，热敏测试头位于晶圆级衬底承载台中心，且设计为柔性可弹结构，直接与测试样品接触，接触后保证和承载台面处于同一水平面，用于测量大尺寸晶圆衬底的实际温度；所述温度显示模块还包括热敏电路管道、显示器，热敏电路管道集成于装置控制腔体内，实现热敏测试头与外围显示器的互联集成；环形加热器高度为125mm-200mm，直径设计为5-10mm；所述真空控制模块集成于装置控制腔体中，用于控制装置内环境的真空度调控。

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