曲率测量技术在微机电系统薄膜残余应力测量中的应用.pdf

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0 q" H3 J/ ~& S(西北工业大学微／纳米系统实验室西安710072)
. Z* t+ K3 p( n9 u# _; n, [摘要：在比较曲率测量技术常用的Stoney公式及其修正式的基础上，利用有限元分析方法，建立薄膜／基底结构的有限元模型，给出一种薄膜残余应力的等效施加方法，从两个方面详细分析并对比这两个公式在微机电系统(Micm eIec仃0mechanicaI syst哪s，MEMs)薄膜残余应力测量中的检测精度。仿真及分析结果表明，修正后的stoney公式在很大程度上提高薄膜残余应力的测量精度，使曲率测量技术的适用范围得到较大扩展。但是当薄膜厚度接近于基底厚度或结构处于大变形状态下，修正式的计算精度也将受到较大影响，此时可以采用有限元分析方法来获得临界状态值，以提高残余应力的检测精度。同时，通过有限元分析，证实曲率测量技术应用中存在的另一个问题，即曲率的空间分布不均匀性现象。
关键词：曲率测量技术微机电系统薄膜残余应力薄膜／基底结构有限元分析
, v. v  r* @. S; N7 m1 m  c/ V, {中图分类号：TP202