一种用于纳米薄膜原位拉伸测试的具有热隔离和亚像素位移测量的电热测试平台

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《Journal of Microelectromechanical Systems》：An Electrothermal Testing Platform With Thermal Isolation and Subpixel Displacement Measurement for In-Situ Tensile Testing of Nanoscale Films

【字体：大中小】 时间：2026年09月04日 来源：Journal of Microelectromechanical Systems 3.5

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　　摘要：本文提出了一种用于纳米薄膜原位拉伸测试的电热驱动平台，旨在解决晶圆级力学测试中的两个关键挑战：热效应对试件的影响以及手动位移读数精度低的问题。该平台采用热隔离结构来抑制V形驱动器的热量向试件传递，并开发了一种亚像素位移测量算法以实现高精度自动化测量。实验结果表明，在热

摘要：

本文提出了一种用于纳米薄膜原位拉伸测试的电热驱动平台，旨在解决晶圆级力学测试中的两个关键挑战：热效应对试件的影响以及手动位移读数精度低的问题。该平台采用热隔离结构来抑制V形驱动器的热量向试件传递，并开发了一种亚像素位移测量算法以实现高精度自动化测量。实验结果表明，在热隔离结构下，当施加1.5V电压时，驱动器温度达到151.49 °C，而试件温度保持在20.73 °C，使所测杨氏模量的相对偏差从超过10%降低至不到1%。所提出的亚像素测量算法分辨率优于0.1 μm；对最大位移与驱动电压平方进行线性拟合得到R2 > 0.99，验证了其准确性。拉伸断裂试验揭示了晶圆上不同区域断裂强度存在显著的区域差异。该平台能够实现MEMS制造中可靠的晶圆级工艺质量监控。[2026-0057]

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