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M: Metallphysik

M 24: Hauptvortrag (O. Kraft)

M 24.1: Invited Talk

Thursday, March 25, 1999, 15:45–16:15, S 8

Mechanische Festigkeit dünner Metallschichten unter monotoner und zyklischer Belastung — •O. Kraft — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Seestraße 92, D-70174 Stuttgart

Dünne Metallschichten z.B. aus Al oder Cu, wie sie in der Mikroelektronik Verwendung finden, sind während der Herstellung und im Einsatz einer starken mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. Deshalb ist die Untersuchung ihrer Festigkeit von technologischer Bedeutung aber auch aus der Sicht der Grundlagenforschung interessant, da die Metallschichten eine wesentlich höhere Festigkeit aufweisen als entsprechende Massivmaterialien. In diesem Beitrag werden Mikrozug- und Mikrobiegeversuche vorgestellt, mit deren Hilfe das Spannungs-Dehnungs-Verhalten von dünnen Metallschichten untersucht wird. Wesentliches Ergebnis solcher Experimente ist, daß die Fließspannung der Schichten mit abnehmender Schichtdicke zunimmt. Darüber hinaus wird eine starke Verfestigung der Schicht mit zunehmender Dehnung bei monotoner Belastung beobachtet. Unter zyklischer Belastung treten hingegen auch Entfestigungseffekte auf. Diese Ergebnisse werden vor dem Hintergrund theoretischer Modelle zur Beschreibung von Verformungsmechanismen in dünnen Schichten diskutiert.