《半导体器件微机电器件薄膜材料的拉伸试验方法》征求意见_半导体,微机电

《半导体器件微机电器件薄膜材料的拉伸试验方法》征求意见

摘要：近日，国家标准计划《半导体器件微机电器件第2部分：薄膜材料的拉伸试验方法》编制完成并征求意见。

　　【仪表网行业标准】近日，国家标准计划《半导体器件微机电器件第2部分：薄膜材料的拉伸试验方法》编制完成并征求意见，时间截止到2023年7月21日。主要起草单位为河北美泰电子科技有限公司、中电国基北方有限公司等。

　　随着微机电系统(MEMS)的快速发展，越来越多的微电子工厂投入到MEMS器件的制造中，薄膜材料是微机电系统(MEMS)、微机械和同类微型器件的主要结构材料，这种材料都具有特殊特性，如典型尺寸只有几个微米，这些材料的制备通过淀积工艺实现，且试样制备过程采用刻蚀和光刻等非机械加工的方式。

　　微机电器件已广泛应用于加速度传感器、惯性、压力传感器、微型喷气发动机、大规模数据存储系统和微型的生物化学分析设备等，应用领域还在不断扩大。在多数MEMS器件中，所用材料的力学性能是保证器件正常运行的关键参数，MEMS器件设计也要依靠材料的选择和对材料力学性能的准确测量与描述。

　　MEMS器件的设计和选材受到加工工艺的限制，大量采用薄膜材料。薄膜材料的力学特性，如弹性模量、残余应力、泊松比、断裂强度、疲劳强度等，是决定MEMS器件性能的重要参数，是设计中不可缺少的数据。

　　薄膜材料与块状材料的力学特性与性能可能不同，这是由于存在较强的尺寸效应，薄膜材料的力学特性与成膜装置、成膜条件及热处理等条件有密切关系，而且微构件的力学特性还难以用常规的方法测试，存在着很多困难，试样非常微小(一般在十几微米~几百微米)，试样的安装、对准非常困难。

　　应变的测量极为困难，要求有高精度的应变测量技术。试样尺寸小，所承受的最大载荷也小，摩擦力的影响不可忽略。以上困难导致薄膜材料力学性能数据至今仍很匮乏，特别是缺乏屈服应力、极限强度等材料强度指标，该现状严重阻碍了MEMS技术的发展和推广，MEMS 薄膜材料力学性能试验技术的研究已迫在眉睫。

　　本标准结合薄膜材料的结构特点，等同采用IEC 62047-2:2006《半导体器件微机电器件第2部分:薄膜材料的拉伸试验方法》，适用于长度和宽度均小于1mm，厚度小于10um的薄膜材料的拉伸性能的测试。

　　本标准包含六章内容:范围、规范性引用文件、符号及定义、试验方法和试验设备、试验片和试验报告。

　　通过本标准的建立可以弥补国内相关领域标准的空白，规范基于半导体技术制作的微机电、微机械器件中薄膜材料的拉伸试验方法，使我国相关检验方法与国际接轨，提高我国半导体MEMS器件的质量。