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1	Raman microscope determination of stress distributions in chromium oxide scales Birnie, J. January 1989 (has links) No description available. 530.41 Oxide film stress measurement
2	Investigation Of Plasma Deposited Boron Nitride Thin Films Anutgan, Mustafa 01 August 2007 (has links) (PDF) Hexagonal boron nitride (h-BN) thin films are deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Effects of heat treatment and source gases on the structure and physical properties are investigated. Chemical bonding is analyzed in comparison with the better understood isoelectronic carbon compound, graphite. It seems that the basic difference between h-BN and graphite arises from the different electronegativities of boron and nitrogen atoms. Optical absorptions in UV-visible range for crystalline and amorphous structures are outlined. The expressions used for the evaluation of mechanical stress induced in thin films are derived. The deposited films are considered to be turbostratic as they do not exhibit the characteristic optical absorption spectra of a crystal. A new system, stylus profilometer, is implemented and installed for thin film thickness and mechanical stress measurements. Hydrogen atom density within the films, estimated from FTIR spectroscopy, is found to be a major factor affecting the order and mechanical stress of the films. Heat treatment of the films reduces the hydrogen content, does not affect the optical gap and slightly increases the Urbach energy probably due to an increased disorder. Increasing the nitrogen gas flow rate in the source gas results in more ordered films. The virtual crystal of these films is detected to be unique. Relative bond concentrations of the constituent elements indicate a ternary boron-oxygen-nitrogen structure. The physical properties of h-BN such as high resistivity and wide band gap seem suitable for optoelectronic applications such as gate dielectrics in thin film transistors and light emitting devices in the blue region. QC Physics 1-999
3	Investigation of Residual and Thermal Stress on Membrane-Based MEMS Devices Davis, Lynford O 29 October 2009 (has links) Thin films have become very important in the past years as there is a tremendous increase in the need for small-scale devices. Thin films are preferred because of their electrical, mechanical, chemical, and other unique properties. They are often used for coatings, and in the fabrication of Microelectronic devices and Micro-electro Mechanical Systems (MEMS). Internal (residual) stress always exists when a thin film is employed in the device design. Residual and thermal stresses cause membrane bow, altering the anticipated dynamic response of a membrane-based MEMS design. The device may even become inoperable under the high stresses conditions. As a result, the stresses that act upon the membrane should be minimized for optimum operation of a MEMS device. In this research, the fabrication process parameters leading to low stress silicon nitride films were investigated. Silicon nitride was deposited using Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and the residual stresses on these films were determined using a wafer curvature technique. By adjusting the silane (SiH4) and nitrogen (N2) gas flow rates, and the radiofrequency (RF) power; high quality silicon nitride films with residual stress as low as 11 MPa were obtained. Furthermore, an analytical study was also conducted to explore the effect of thermal stresses between layers of thin films on the MEMS device operation. In this thesis, we concentrated our efforts on three layers of thin films, as that is the most commonly encountered in a membrane based MEMS device. The results obtained from a parametric study of the membrane center deflection indicate that the deflection can be minimized by the appropriate choice of materials used. In addition, our results indicate that thin films with similar coefficient of thermal expansion should be employed in the design to minimize the deflection of the membrane, leading to anticipated device operation and increased yield. A complete understanding of the thermal and residual stress in MEMS structures can improve survival rate during fabrication, thereby increasing yield and ultimately reducing the device cost. In addition, reliability, durability, and overall performance of membrane-based structures are improved when substrate curvature and membrane deflection caused by stresses are kept at a minimum. Film stress PECVD Radius of curvature Deflection CMUT American Studies Arts and Humanities
4	Computer Simulation Of Grain Boundary Grooving By Anisotropic Surface Drift Diffusion Due To Capillary, Electromigration And Elastostatic Forces Akyildiz, Oncu 01 May 2010 (has links) (PDF) The aim of this study is to develop a theoretical basis and to perform computational experiments for understanding the grain boundary (GB) grooving in polycrystalline thin film metallic conductors (interconnects) by anisotropic surface diffusion due to capillary, electromigration and elastostatic forces. To this end, irreversible thermo&ndash / kinetics of surfaces and interfaces with triple junction singularities is elaborated, and the resulting well-posed moving boundary value problem is solved using the front&ndash / tracking method. To simulate the strain conditions of the interconnects during service, the problem is addressed within the framework of isotropic linear elasticity in two dimensions (plane strain condition). In the formulation of stress induced surface diffusion, not only the contribution due to elastic strain energy density (ESED) but also that of the elastic dipole tensor interactions (EDTI) between the stress field and the mobile atomic species (monovacancies) is considered. In computation of the elastostatic and electrostatic fields the indirect boundary element method (IBEM) with constant and straight boundary elements is utilized. The resulted non&ndash / linear partial differential equation is solved numerically by Euler&rsquo / s method of finite differences. The dynamic computer simulation experiments identify well known GB groove shapes and shed light on their growing kinetics. They also allow generating some scenarios under several conditions regarding to the applied force fields and/or physicochemical parameters. The destruction of groove symmetry, termination of the groove penetration with isotropic surface diffusivity, ridge/slit formations with anisotropic diffusivity and the role played by the wetting parameter are all identified for electromigration conditions. The kinetics of accelerated groove deepening with an applied tensile stress is examined in connection with GB cavity growth models in the literature and a diffusive micro-crack formation is reported at the groove tip for high stresses. On the other hand, the use of EDTI provided a means to dynamically simulate GB ridges under compressive stress fields with surface diffusion. An incubation time for hillock growth and a crossover depth over which GB migration becomes energetically favorable is defined and discussed in this context. TN Metallurgy 600-799
5	Cu(Ag)-Legierungsschichten als Werkstoff für Leiterbahnen höchstintegrierter Schaltkreise / Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz Strehle, Steffen 04 April 2007 (has links) (PDF) Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, Cu(Ag)-Dünnschichten als potentiellen Werkstoff für Leiterbahnen in der Mikroelektronik zu untersuchen. Für die Beurteilung dieses Materialsystems wurden vier Schwerpunkte bezüglich der Schichtcharakterisierung definiert: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz. Grundlage sämtlicher Untersuchungen ist eine geeignete Probenpräparation. In Anlehnung an Technologien, die zur Zeit bei der Herstellung von reinen Cu-Leiterbahnen Anwendung finden, erfolgte die Beschichtung der Cu(Ag)-Schichten (Dicke bis 1 µm) galvanisch aus einem schwefelsauren Elektrolyten unter Additiveinsatz auf thermisch oxidierten Siliziumwafern. Hierbei war nicht nur die Abscheidung von ganzflächigen Dünnschichten, sondern auch die Beschichtung auf strukturierte Substrate von Interesse. Die erzeugten Schichtproben werden in ihren Gefügeeigenschaften, vergleichend zu reinen Kupferschichten, charakterisiert. Hierzu zählen Korngrößen und -orientierungen, thermisches Gefügeverhalten, Einbau, Verteilung und Segregation von Silber und Fremdstoffen sowie die elektrischen Eigenschaften. Von grundsätzlicher Bedeutung für das Elektromigrationsverhalten und damit für die Zuverlässigkeit und das Leistungsvermögen sind die thermomechanischen Eigenschaften. Diese werden an ausgedehnten Schichten mit der Substratkrümmungsmessung bis zu Temperaturen von 500°C beschrieben. Die Diskussion des mechanischen Schichtverhaltens umfasst sowohl thermische als auch temporale Charakteristika. Die Untersuchungen geben einen Einblick in die wirkenden Mechanismen des Stofftransports und des Spannungsabbaus. Den Abschluss der Arbeit stellen erste Experimente zum Elektromigrationsverhalten der Cu(Ag)-Dünnschichten dar. Den Kern dieser Analysen bilden Messungen an sog. Blech-Strukturen (Materialdriftexperimente). Hierbei werden geeignete Technologien für die mikrotechnologische Herstellung von derartigen Cu(Ag)-Strukturen vorgestellt. Anhand erster Messungen wird das Elektromigrationsverhalten von Cu(Ag)-Metallisierungen in seinen Grundcharakteristika beschrieben. Cu-Ag Legierungsschicht Kupfer-Silber Leiterbahn elektrochemische Abscheidung Gefüge Verunreinigungen elektrische Eigenschaften Substratkrümmung Diffusion Schichtspannung Spannungsabbau Elektromigration Blech-Struktur Cu-Ag alloy film copper-silver interconnect electrochemical deposition microstructure impurities electrical properties substrate curvature diffusion film stress stress relaxation electromigration Blech-Structure ddc:620 rvk:UP 7500 VLSI Integrierte Schaltung Dünne Schicht Kupferlegierung Silberlegierung Leiterbahn
6	Cu(Ag)-Legierungsschichten als Werkstoff für Leiterbahnen höchstintegrierter Schaltkreise: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz Strehle, Steffen 12 March 2007 (has links) Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, Cu(Ag)-Dünnschichten als potentiellen Werkstoff für Leiterbahnen in der Mikroelektronik zu untersuchen. Für die Beurteilung dieses Materialsystems wurden vier Schwerpunkte bezüglich der Schichtcharakterisierung definiert: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz. Grundlage sämtlicher Untersuchungen ist eine geeignete Probenpräparation. In Anlehnung an Technologien, die zur Zeit bei der Herstellung von reinen Cu-Leiterbahnen Anwendung finden, erfolgte die Beschichtung der Cu(Ag)-Schichten (Dicke bis 1 µm) galvanisch aus einem schwefelsauren Elektrolyten unter Additiveinsatz auf thermisch oxidierten Siliziumwafern. Hierbei war nicht nur die Abscheidung von ganzflächigen Dünnschichten, sondern auch die Beschichtung auf strukturierte Substrate von Interesse. Die erzeugten Schichtproben werden in ihren Gefügeeigenschaften, vergleichend zu reinen Kupferschichten, charakterisiert. Hierzu zählen Korngrößen und -orientierungen, thermisches Gefügeverhalten, Einbau, Verteilung und Segregation von Silber und Fremdstoffen sowie die elektrischen Eigenschaften. Von grundsätzlicher Bedeutung für das Elektromigrationsverhalten und damit für die Zuverlässigkeit und das Leistungsvermögen sind die thermomechanischen Eigenschaften. Diese werden an ausgedehnten Schichten mit der Substratkrümmungsmessung bis zu Temperaturen von 500°C beschrieben. Die Diskussion des mechanischen Schichtverhaltens umfasst sowohl thermische als auch temporale Charakteristika. Die Untersuchungen geben einen Einblick in die wirkenden Mechanismen des Stofftransports und des Spannungsabbaus. Den Abschluss der Arbeit stellen erste Experimente zum Elektromigrationsverhalten der Cu(Ag)-Dünnschichten dar. Den Kern dieser Analysen bilden Messungen an sog. Blech-Strukturen (Materialdriftexperimente). Hierbei werden geeignete Technologien für die mikrotechnologische Herstellung von derartigen Cu(Ag)-Strukturen vorgestellt. Anhand erster Messungen wird das Elektromigrationsverhalten von Cu(Ag)-Metallisierungen in seinen Grundcharakteristika beschrieben. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620

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