微机械悬桥法研究氮化硅薄膜力学性能  

Investegation of mechanical property of LPCVD silicon nitride film with micromachined bridge

作　　者：宗登刚[1] 王钻开[1] 陆德仁[1] 王聪和[2] 陈刚[3] 

机构地区：[1]中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室,上海200050 [2]香港理工大学应用物理系 [3]中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050

出　　处：《功能材料与器件学报》2003年第2期133-138,共6页Journal of Functional Materials and Devices

基　　金：国家973重点基础研究发展规划项目(G1999033103);香港理工大学智能材料中心"MechanicalpropertiesofMicro-cantileversandMicroelectromechanicalPiezoelectricAcousticMicrophones"项目(1.11.37.A310)

摘　　要：利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究低应力LPCVD氮化硅薄膜的力学特性。通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式。对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数。低应力LPCVD氮化硅薄膜的研究结果:杨氏模量为(308.4±24.1)GPa,残余应力为(252.9±32.4)MPa,弯曲强度为(6.2±1.3)GPa。The LPCVD silicon nitride microbridge in the elastic range was investigated using a wedge tip under the nanoindenter by the load-deflection curves of the bridge. Both the substrate deformation and the large deflection were considered in the model, and the Young's modulus was evaluated to be (308.4±24.1) GPa , with the residual stress of (252.9±32.4) MPa and the bending strength (6.2±1.3)GPa.

关 键 词：氮化硅薄膜 力学性能 微机械悬桥 纳米压入仪 杨氏模量 残余应力 弯曲强度 

分 类 号：O484.4[理学—固体物理] TH14[理学—物理]