测量硅基体与膜基结合强度的方法

摘要

本发明涉及一种测量技术领域的测量硅基体与膜基结合强度的方法。本发明方法为：在硅基底背面使用刻蚀法制作带窗口的图案，在窗口中预留部分基体作为加载的平台，基底正面的薄膜暴露在背面的窗口中，当预留下的基体受压穿透基体并带动薄膜脱离基体时，记录发生的最大法向位移，由已有的公式得出自由能释放率，以此表征膜基体系的结合强度。本发明能克服已有检测设备定性测量或样品尺寸要求高的不足，可以依靠现有设备及成熟的制样工艺，利用接触式背面穿透法较快速地定量检测复杂形状下膜基结合强度的方法。

主权项

1.一种测量硅基体与膜基结合强度的方法，其特征在于，在硅基底背面使用刻蚀法制作带窗口的图案，在窗口中预留部分基体作为加载的平台，基底正面的薄膜暴露在背面的窗口中，当预留下的基体受压穿透基体并带动薄膜脱离基体时，记录发生的最大法向位移，由板壳理论计算出能量释放率G，以G值大小表征膜基结合强度的强弱，G越大表示结合强度越强，具体包括如下步骤：(1)待测部件的前处理：在镀膜硅基体的背面进行刻蚀制作图案，经腐蚀直到正面的薄膜暴露，且不损伤薄膜；(2)准备加载支架，固定待测部件的位置，将纳米压痕硬度仪压头置于基体的凸出楔形块顶部，随着压头压入，薄膜受压离开基体，至薄膜与基体完全脱离；(3)纳米压痕仪实时记录压头的位移和载荷，由位移载荷曲线得到薄膜脱离基体后的法向位移以及此时受到的载荷大小；(4)通过公式：其中h为薄膜厚度，μ₀是薄膜最大挠曲距离，a和b是脱离基体区域面积和中心半金字塔形区域半径，λ＝a/b，F′(λ)是F(λ)对λ的导数，获得能量释放率(G)。