半导体器件 微电子机械器件 第21部分：MEMS薄膜材料泊松比测试方法.pdf

半导体器件微电子机械器件第21部分：MEMS薄膜材料泊松比测试

方法

1范围

本文件规定了通过对薄膜材料施加单轴和双轴载荷测试和计算泊松比的方法，适用于长度和宽度小于

10µm、厚度小于10µm的MEMS薄膜材料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文

件。

IEC62047-8：2011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

ASTME132-04：2010室温下泊松比标准测试方法。

3术语、定义、符号和标志

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

泊松比Poission’sratio

ν

材料弹性变形范围内，纵向应力均匀分布时，横向应变与纵向应变之比的负值，表示为-ε/ε，其中ε

tlt

是横向应变，ε是纵向应变。

l

3.2符号和标志

图1和表1分别给出了两种类型测试样品的符号和标号。

4

a）用于单轴拉伸的1型样品

b）用于鼓膜的2型样品

图1测量两种类型的样品的泊松比

表1样品的符号和名称

符号单位名称

l1μm纵向应变测量结构的长度

l2μm横向应变测量结构的长度

样品的宽度

bμm

总长度

Lμm

样品的圆角半径

Rμm

矩形膜的长度

m1μm

矩形膜的宽度

m2μm

圆形膜直径

m3μm

膜厚度

hμm

4样品

5

4.1通则

样品应使用接近于器件实际制造工艺制备的样品，且应与实际器件具有相同的尺寸量级，以使与尺

寸相关的特性所产生的影响最小化。IEC62047-8中给出了一个制造工艺示例。应使用退火工艺使样品厚

度方向上的内部应力梯度最小化，但当退火工艺可能影响样品的杨氏模量和泊松比时，则应避免使用退火

工艺。4.2和4.3描述文件中使用的两种类型的样品。

4.2样品形状

本文件规定了两种类型的样品。1型样品类似于一个拉伸试样的形状，如图1a）所示，2型样品具有

两个膜，如图1b）所示。对