THIN FILM ADHESION MEASURED BY CROSS-SECTIONAL NANOINDENTATION

M.R. Elizalde  J.M. Sánchez  J.M. Martínez Esnaola  D. Pantuso  T. Scherban  B. Sun  J. Xu  

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 19 . 2002 . Pág. 561 -566
Ver (.pdf): Anales19-091

Resumen: La adhesión entre películas delgadas es una propiedad crítica para la fiabilidad termomecánica de componentes microelectrónicos. Este trabajo presenta una técnica novedosa, la nanoindentación en sección transversal, aplicada al caso de intercaras entre películas metálicas y cerámicas sin definición de geometría. El ensayo consiste en realizar una nanoindentación en una sección transversal sobre el substrato frágil a una distancia de la intercara tal que induzca la flexión de las películas delgadas y la aparición de una grieta en la intercara de interés. Para el cálculo de la tenacidad de la intercara, se ha modelizado el ensayo mediante MEF. Los resultados obtenidos concuerdan con las medidas efectuadas mediante el ensayo de flexión en 4 puntos, utilizado actualmente en el proceso de fabricación, en las mismas muestras. Las ventajas de la técnica presentada son la rapidez del ensayo y de la preparación de las muestras junto con la posibilidad de observar la grieta creada. Además el área delaminada es del orden de la creada durante los procesos de fallo en componentes microelectrónicos y por tanto es útil para la detección de dispersiones en la adhesión de películas delgadas. Finalmente, se está estudiando la aplicación del método a geometrías más complejas con buenos resultados.

LocalizaciónGerona

CEIT (Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas de Gipuzkoa) y Escuela Superior de Ingenieros, TECNUN. Universidad de Navarra.
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