本文对多晶硅薄膜热导率在线测试结构进行了研究，设计了两种不同的热导率测试结构和测试方法，模型中综合考虑了对流散热、辐射散热，以及薄膜向衬底传热的影响。前一种测试结构是通过不同尺寸悬臂梁等效散热热路的相互抵消来解决其他未知参数如空气自然对流系数、辐射发射率、以及空气层、氮化硅层和二氧化硅层的厚度和热导率等；后一种测试结构是通过间接测量的办法来得到这个未知的等效散热系数，两种方法都可以解决散热的边缘效应问题，都可以在自然环境下进行测试，从而实现多晶硅薄膜的热导率的在线测试和监控器件制造工艺。在热导率测试时，是利用直流加热和热敏电阻测温法，为此，本文设计分析了一种在线提取多晶硅电阻非线性温度系数的瞬态方法，通过分析多晶硅梁的静态电压—电流特性及其瞬态冷却特性，来提取得到多晶硅电阻的线性温度系数项和二次温度系数项。文中利用Ansys软件模拟验证了测试结构设计的合理性和模型建立的正确性，并在自然环境下，实验测得多晶硅电阻非线性温度系数和多晶硅薄膜的热导率。 本文对多晶硅薄膜热扩散系数的在线测试进行了研究，提出了一种通过分析两个长度不同但宽度与厚度相同的双端固支梁的瞬态冷却特性来提取热扩散系数的方法，模型中综合考虑了对流散热、辐射散热以及薄膜向衬底传热的影响。Ansys软件模拟分析和实验表明，该方法简单可靠，能够实现表面加工多晶硅薄膜热扩散系数的在线测试。 本文设计的测试结构可随表面微机械器件制作工艺加工制作，无需附加工艺。“测试单元”在经历与MEMS器件同样的工艺后，具有与表面微机械器件本身同样的热电性能。Ansys软件模拟分析和实验表明，本文设计的测试结构及其测试方法能用于薄膜热学参数的在线测试，监控器件制造工艺，并能用于实际工艺线。