《半导体器件 微机电器件拉伸试验用的薄膜标准试验片》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3部分：拉伸试验用的薄膜标准试验片》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。
 

　　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，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。本标准结合薄膜材料的结构特点，参考IEC 62047-3《半导体器件微机电器件第3部分:拉伸试验用的薄膜标准试验片》的内容编制，它主要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用试验片的制备。
 

　　国外对MEMS材料力学性能的研究起步较早，Sharpe等人采用与传统拉伸试验片相类似的“狗骨状”试样( dog-bone)，多晶硅试样有效标距段的宽为600um，厚为3.5um，用燕尾槽夹持试样，力传感器测量载荷，干涉应变计法测量试样的应变;Chung Seog等采用多晶硅薄膜完成单轴拉伸试验，多晶硅试样有效标距段的宽为250um，厚为3.5um，得到了多晶硅弹性模量;Haibo等采用电子束沉积的Ag、Cu、Al薄膜和Ag Cu复合薄膜试样完成单轴拉伸试验，试样总体厚度在3um左右;国内西北工业大学也开展了MEMS材料力学性能测试系统的研制，采用带有燕尾过渡的多晶铜试样完成单轴拉伸试验,这些已有研究均证明本标准中规定的拉伸试验用的薄膜标准试验片有效。
 

　　本标准结合薄膜材料的结构特点，等同采用IEC 62047-3: 2006《半导体器件微机电器件第3部分:拉伸试验的薄膜标准试验片》，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。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用标准试验片，使我国试验用标准试验片与国际接轨，提高我国半导体MEMS器件的质量。
 

　　本文件规定了微机电系统(MEMS)、微机械和类似器件用的长度和宽度均小于1mm，厚度小于10um的薄膜结构材料拉伸试验用标准试验片的制备，以保证试验的规范性和准确性。
 

　　本文件的目的是为了确保拉伸测试系统的规范性和准确性,测试用标准试验片的拉伸强度应是可预计的，且在测试系统测试范围内，同时也规定了应使试验片间的性能偏差最小。
 

　　本标准包含九章内容，包括范围、规范性引用文件、试验片材料、试验片制作、试验片形状、试验片厚度、标距刻度线、试验和试验报告。