半导体器件 微电子机械器件 第8部分：薄膜拉伸特性测量的带材弯曲测试方法 征求意见稿

GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:1薄膜拉伸特性测量的带材弯曲测试方法适中,具有精度高和可重复的优点。本方法适用于厚度在50纳米到几微米之间，且长宽比（长度和厚度无4测试设备4.2驱动器4.3负载压头GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:24.4对准机制4.5力和位移传感器力和位移传感器的分辨率应优于测试过程中最大载的±1%以内。位移传感器可以是电容型、差动变压器型（L4.6测试环境5.1通则很多带材弯曲测试的试样都可以在晶圆或者其他5.2试样形状试样长度应大于宽度的10倍。衬底厚度应大于试样厚度的500倍。衬底大小受测试设备尺寸的限制。支GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:3235.3试样尺寸的测量有用信息可以在参考文献[1]的附录C和参考文献[2]的第a）将包含试样的衬底放置在载物台上。对于试样的固定可以采用磁性吸附、静电夹持、胶粘接等 tan−1(w/L)。当L⁄ℎ>300时，这些公式可以对弹性模量和屈服强度进行很好的估算，参见附录C。这GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:4A）参考本文件；G）测试性能及结果：弹性模量、抗拉强度、屈服强度及应力-应变GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:5A.1错误原因A.2热漂移补偿A.3基准面位置GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:6注：试样为厚度0.1μm、宽度10μm、长度400μm的金膜。A.4弹簧片刚度补偿许多商业化的纳米压痕系统都利用弹簧片来实现高度可重复的线性运动，见图A.2。该设备通过控GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:7在试样上的力为驱动力减去弹簧片的弹力。不加任何试样时移动驱动器可测量弹簧片的弹力，如图A.3GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:8MEMS工艺是制造试样的候选工艺。根据测试材料和器件的B）在一面的氧化硅上沉积一层待测试的薄膜材料。测试材料可以为Au，Mo，SiNx。为了增强待测D）利用光刻胶或介质薄膜保护图形化的试样GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:9GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:和屈服强度的误差来估算。平移和角度的误差也可以被估算。有关模拟的详细信息可以参考文献[6]。敛研究，得到有收敛数值解的有限元模型。材料特性取自厚度为1μm的Au薄膜拉伸测试结果[7]，用于6.2中的公式计算相应的应力-应变数据。根据得到的应力-应变数据，可以计算出弹性模量和屈服强度精确对准时的弹性模量和屈服强度误差可以通过有限元分析计算出来，并绘制在图C.1中。随着长宽比的增加，弹性模量和屈服强度的误差逐渐减小，模拟性能略低于实际性能。当长宽比大于300时，GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:起的误差随着宽度B的增大而增大，当B/hβ和γ小于1度时对材料弹性模量和屈服强度的影响均小于误差也增大。屈服强度误差比弹性模量误差增长得快。当半径小于L/50时，误差小于图C.2水平（d）和角度(α、β、γ)偏差GB/T42709.8—XXXX/IEC62047-8:[1]IEC62047-2:2006,Semiconductordevices–Micro-electromechanicaldevices–Part2:Tensiletestingmethodofthinfilmmaterials.[2]IEC62047-3:2006,Semiconductordevices–Micro-electromechanicaldevices–Part3:Thinfilmstandardtestpiecefortensiletesting.[3]Espinosa,H.D.,Prorok,B.C.,Fisher,M.,AmethodologyfordeterminingmechanicalpropertiesoffreestandingthinfilmsandMEMSmaterials,JournaloftheMechanicsandPhysicsofSolids,Vol.51(2003),pp.47-67.[4]Baek,C.W.,Kim,J.M.,Kim,Y.K.,Kim,J.-H.,Lee,H.-J.,Han,S.-W.,MechanicalCharacterizationofGoldThinFilmsBasedonStripBendingandNanoindentationTestforMEMS/NEMSApplications,SensorsandMaterials,Vol.17(2005),pp.277-288.[5]Kim,J.-H.,Lee,H.-J.,Han,S.-W.,Kim,J.M.,Baek,C.W.,ResidualStressEvaluationofThinFilmUsingStripBendingTest,KeyEngineeringMaterials,Vols.321-323(2006),pp.121-124.[6]Park,J.-M.,Kim,J.-H.,Lee,H.-J.,Astudyonerrorsourcesofstripbendingtestusingfiniteelementanalysis,Proc.ofKSPE2007fallmeeting(2007).[7]Lee,S.-J.,Hyun,S.-M.,Han,S.-W.,Lee,H.-J.,Kim,J.H.,