Automatisiertes "wafer level"-Testsystem zur Charakterisierung von siliziumbasierten Chemo- und Biosensoren

Inhalt:
Es wurde ein automatisiertes, computerunterstütztes Testsystem für die Funktionsprüfung und Charakterisierung von (bio-)chemischen Sensoren auf Waferebene entwickelt und in einen konventionellen Spitzenmessplatz integriert. Das System ermöglicht die Charakterisierung und Identifizierung „funktionstauglicher“ Sensoren bereits auf Waferebene zwischen den einzelnen Herstellungsschritten, wodurch weitere, bisher übliche Verarbeitungsschritte wie das Fixieren, Bonden und Verkapseln für die defekten oder nicht funktionstauglichen Sensorstrukturen entfällt. Außerdem bietet eine speziell entworfene miniaturisierte Durchflussmesszelle die Möglichkeit, bereits auf Waferlevel die Sensitivität, Drift, Hysterese und Ansprechzeit der (bio-)chemischen Sensoren zu charakterisieren. Das System wurde exemplarisch mit kapazitiven, pH-sensitiven EIS- (Elektrolyt-Isolator-Silizium) Strukturen und ISFET- (ionensensitiver Feldeffekttransistor) Strukturen mit verschiedenen Geometrien und Gate-Layouts getestet.