【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种测量
的方法，特别是一种测量硅基体与膜基 结合强度的方法。技术背景硅被广泛应用于计算机芯片制造及微电子机械系统中。而基于硅的薄膜技 术及薄膜性能也直接决定了芯片与微电子机械系统的稳定性与工作寿命。因此， 对于硅与薄膜的结合强度需要一个统一的评价标准与精确的测量方法。已有技术 中包括四点弯曲法，划痕法，压痕法等。其中，四点弯曲法在工业应用中己较为 普遍，它需要制作标准试样，依靠样品发生弯曲时薄膜和基体脱离，薄膜与基体 间产生裂纹来计算膜基结合强度的，是对膜基结合强度定性及定量分析的较理想 方法。但是，这一方法对样品的准备要求比较高，不适合有复杂几何形状的样品。 划痕法也是常用的方法之一。它是用半球型压头在薄膜表面划动，当载荷增大到 临界值时，薄膜破裂剥落。划痕过程较为复杂，临界载荷值受到膜厚、膜与基体 的硬度以及膜基结合强度等因素的综合影响，因此临界载荷是一个综合指标，它 无法直接代表界面结合强度。压痕法也是较常用的结合强度测试方法。在不同的 载荷下进行表面压入试验，达到一定载荷时，薄膜与基体协调的条件被破坏，出 现周向裂纹及薄膜环...
【技术保护点】
一种测量硅基体与膜基结合强度的方法，其特征在于，在硅基底背面使用刻蚀法制作带窗口的图案，在窗口中预留部分基体作为加载的平台，基底正面的薄膜暴露在背面的窗口中，当预留下的基体受压穿透基体并带动薄膜脱离基体时，记录发生的最大法向位移，由已有的公式得出自由能释放率，以此表征膜基体系的结合强度。
【技术特征摘要】
1. 一种测量硅基体与膜基结合强度的方法，其特征在于，在硅基底背面使用刻蚀法制作带窗口的图案，在窗口中预留部分基体作为加载的平台，基底正面 的薄膜暴露在背面的窗口中，当预留下的基体受压穿透基体并带动薄膜脱离基体时，记录发生的最大法向位移，由已有的公式得出自由能释放率，以此表征膜基 体系的结合强度。2. 如权利要求1所述的测量硅基体与膜基结合强度的方法，其特征是，具体包括如下步骤(1) 待测部件的前处理在镀膜硅基体的背面进行刻蚀制作图案，经腐蚀 直到正面的薄膜暴露，且不损伤薄膜；(2) 准备加载支架，固定待测部件的位置，将纳米压痕硬度仪压头置于基 体的凸出楔形块顶部，随着压头压入，薄膜受压离开基体，至薄膜与基体完全脱 离；(3) 纳米压痕仪实时记录压头的位移和载荷，由位移载荷曲线得到薄膜脱 离基体后的法向位移以及此时受到的载荷大小；(4) 通过公式G = ，，f、2 (1 — /1)4(2， + W(义》，其中力为薄膜厚度， ^是薄膜最大挠曲距离，和6是脱离基体区域面积和中心半金字塔形区域半2 ln义+ 1 +义ln2义径，= 7-——^，...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈耀，杨杰，聂璞林，沈志强，蔡珣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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