Original title: Vývoj metodiky nanoobrábění při studiu mechanických vlastností tenkých vrstev pomocí fokusovaných iontových svazků
Translated title: Development of Nanofabrication Methodology for Study of Mechanical Properties of Thin Films using Focused Ion Beams
Authors: Kuběna, Ivo ; Švejcar, Jiří (referee) ; Kruml, Tomáš (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2008
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Hlavním obsahem této diplomové práce je vytvoření metodiky přípravy mikrokompresních vzorků z tenké kovové vrstvy připravené metodou PVD. Testovaný materiál byl připraven firmou ON Semiconductor Rožnov pod Radhoštěm. Studovaná vrstva měla složení Al-1,5 hm% Cu a je používaná pro vodivé spoje na integrovaných obvodech. Na křemíkový substrát je nejprve napařena mezivrstva se složením W-10 hm% Ti pro lepší adhezi testované vrstvy. Geometrie vzorku by se měla co nejvíce blížit rotačnímu válci, jehož výška je dána tloušťkou vrstvy a jehož průměr je přibližně 1 m. Pro přípravu takového mikrokompresního vzorku bylo použito přístroje Quanta 3D FEG Dual BeamTM využívajícího technologii fokusovaného iontového svazku. Experimenty na tomto přístroji byly prováděny na půdě společnosti FEI Company v Brně. Bylo připraveno 39 mikrokompresních vzorků za různých podmínek iontového odprašování. Optimalizací parametrů procesu přípravy bylo dosaženo požadované geometrie, zlepšení rovnoběžnosti stěn a rovnoměrnosti dna v blízkém okolí vzorku a jeho plynulý přechod do základního substrátu. Připravené vzorky jsou vhodné pro mikrokompresní testy, které již byly úspěšně provedeny ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR v Praze. The main goal of this work is to find a methodology of the fabrication of microcompressive specimens (pillars) from thin metallic film prepared by means of PVD. The studied film was prepared by the ON Semiconductor company, Roznov pod Radhostem. Its chemical composition was Al-1.5 wt.% Cu; such films are used for electric connections on integrated circuits. At first, a thin intermediate layer of W-10 wt.% Ti was deposited on the Si single crystalline substrate with the purpose of improving adhesion properties of the studied film. The geometry of the microcompressive specimen should be as close to the cylindrical shape as possible. The height of the cylinder is given by the film thickness, its diameter is approximately 1 m. Such specimens were prepared in Quanta 3D FEG Dual BeamTM facility using focused ion beams technology. Experiments were done at FEI Company in Brno. In total, 39 microcompressive specimens were prepared at various ion milling conditions. The required geometry was finally attained by the optimization of processing parameters, in particular the parallelism of lateral faces was improved, the bottom of the removed zone in the vicinity of the pillar was almost flat and the transition pillar – flat bottom was regular. The prepared pillars are suitable for the microcompression tests; the first of them have been already performed within the cooperation with the Institut of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Praha.
Keywords: FIB; mechanical properties; microcompression; nanoindentation; SEM; thin films; FIB; mechanické vlastnosti; mikrokomprese; nanoindentace; SEM; tenké vrstvy

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/13833

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-228055


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses