[發(fā)明專(zhuān)利]硅材料頂層硅楊氏模量和殘余應(yīng)力的測(cè)試結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410247627.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103995022A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周再發(fā);高適萱;黃慶安;李偉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種硅材料頂層硅楊氏模量和殘余應(yīng)力的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：?SOI硅片，所述SOI硅片包括底層硅材料（108），在底層硅材料（108）上設(shè)有中間二氧化硅層，在中間二氧化硅層上設(shè)有頂層硅，在底層硅材料（108）有刻蝕中間二氧化硅層形成的第一錨區(qū)絕緣介質(zhì)層（101）、第二錨區(qū)絕緣介質(zhì)層（103）和電極絕緣介質(zhì)層（104），在第一錨區(qū)絕緣介質(zhì)層（102）、第二錨區(qū)絕緣介質(zhì)層（103）和電極絕緣介質(zhì)層（104）上分別設(shè)有刻蝕頂層硅形成的第一錨區(qū)（106）、第二錨區(qū)（107）和電極（105），在底層硅材料（108）的上方設(shè)有刻蝕頂層硅形成的雙端固支梁（101），且通過(guò)雙端固支梁（101）與底層硅材料（108）之間的中間二氧化硅層的釋放使雙端固支梁（101）懸浮于底層硅材料（108）的上方，所述雙端固支梁（101）與所述電極（105）相面對(duì)。

2.一種硅材料頂層硅楊氏模量和殘余應(yīng)力的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、把待測(cè)的具有硅材料頂層硅楊氏模量和殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)構(gòu)的樣片放在半導(dǎo)體分析儀的探針臺(tái)上，調(diào)節(jié)半導(dǎo)體分析儀在二極管模式，通過(guò)在電極（105）與第一錨區(qū)（106）或第二錨區(qū)（107）之間施加電壓，使電壓加載在所述雙端固支梁（101）與所述電極（105）之間，為了使雙端固支梁發(fā)生準(zhǔn)靜態(tài)變化，將電壓設(shè)定在0.0V開(kāi)始，電壓增長(zhǎng)的步長(zhǎng)設(shè)定在0.1V，當(dāng)雙端固支梁被靜電引力突然拉到固定電極上時(shí)，半導(dǎo)體分析儀會(huì)停止增加電壓，記錄下該吸合電壓;

b、按照步驟a，測(cè)出兩組不同長(zhǎng)度的雙端固支梁的吸合電壓，并把測(cè)出的兩組吸合電壓值分別代入描述吸合電壓、楊氏模量和殘余應(yīng)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，可以得到一組二元方程組，通過(guò)聯(lián)立求解二元方程組，計(jì)算出絕緣襯底上的硅材料頂層硅的楊氏模量和殘余應(yīng)力。