【技术实现步骤摘要】
一种激光无损表征二氧化硅薄膜残余应力的方法
本专利技术属于超声表面波无损检测领域，涉及一种二氧化硅薄膜残余应力表征方法。
技术介绍
二氧化硅材料是集成电路领域常见的材料之一，在薄膜的生产、制备过程中，二氧化硅薄膜中将不可避免地引入残余应力。薄膜中的残余应力根据作用形式一般可分为拉应力和压应力两种。残余应力不仅影响二氧化硅薄膜本身的特性，还会严重影响薄膜结构器件的质量和性能，因此，对二氧化硅薄膜中残余应力的无损表征极具意义。超声表面波方法测量薄膜机械特性参数依据的原理是：超声表面波在薄膜/基底的分层结构中传播时是色散的，表面波波速除了与频率有关，还与薄膜的厚度、密度、弹性常数、残余应力以及基底材料的密度、弹性常数有关。通过改变程序中的待测参数值，进而得到一系列理论频散曲线，将理论频散曲线与实验频散曲线进行匹配，最后利用最小二乘法逼近求得所测材料的机械特性。本专利技术基于声弹性理论，建立起包含残余应力的声表面波在二氧化硅薄膜中传播的理论计算模型，研究不同残余应力作用下的频散曲线变化规律，通过与激光激发声表面波检测薄膜特性的实验得出的频散曲线进行拟合，从而定量表征二氧化...
【技术保护点】
1.一种表征二氧化硅薄膜残余应力的方法，包括下列步骤：(1)获得包含残余应力的声表面波理论计算模型；(2)将二氧化硅样片的密度、泊松比、厚度、弹性常数在内的参数代入理论计算模型中，得到不同残余应力下表面波在二氧化硅薄膜中传播的理论频散曲线(3)二氧化硅薄膜样片，控制激光器发射出一定频率和能量的短脉冲激光束，经过光学调整系统最终在样片表面汇聚成线性激光束，在样片表面产生超声表面波；(4)表面波在样片表面传播一定距离后被压电传感器探测；(5)对采集到的离散时域电压信号进行包括傅立叶变换在内的数学处理，从而得到实验频散曲线。找出与实验频散曲线最匹配的理论频散曲线，该曲线的残余应力...
【技术特征摘要】
1.一种表征二氧化硅薄膜残余应力的方法，包括下列步骤：(1)获得包含残余应力的声表面波理论计算模型；(2)将二氧化硅样片的密度、泊松比、厚度、弹性常数在内的参数代入理论计算模型中，得到不同残余应力下表面波在二氧化硅薄膜中传播的理论频散曲线(3)二氧化硅薄膜样片，控制激光器发射出一定频率和能量的短脉冲激光束，经...
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