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利用微加工屈曲膜测定薄膜中的压应力

应用物理 2023-05-26 v1 软凝聚态物质

摘要

在这项工作中,将光学轮廓术和有限元模拟应用于屈曲的微加工膜,用于分析离子束溅射Ta2O5\mathrm{Ta_{2}O_{5}}SiO2\mathrm{SiO_{2}}薄膜的应力。在硅衬底上生长不同厚度的层,然后采用标准微系统技术制造多种几何形状的膜;由于薄膜压应力水平较高,获得了屈曲膜。为进行比较,还制备了热生长二氧化硅膜。通过将膜的测量挠度与模拟挠度进行比较,确定了残余应力值。发现Ta2O5\mathrm{Ta_{2}O_{5}}薄膜的平均应力状态为209-209 MPa。SiO2\mathrm{SiO_{2}}薄膜处于更高的压应力状态,其平均值为576-576 MPa。在1130 ^{\circ}C下生长的热SiO2\mathrm{SiO_{2}}薄层中的平均应力为321-321 MPa,与文献结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.15794,
  title  = {Determination of compressive stress in thin films using micro-machined buckled membranes},
  author = {C. Malhaire and M. Granata and D. Hofman and A. Amato and V. Martinez and G. Cagnoli and A. Lemaitre and N. Shcheblanov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15794},
  year   = {2023}
}