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Modulating crack propagation in a multilayer stack with a super-layer

机译：调节具有超级层的多层堆栈中的裂纹扩展

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摘要

Quantitative characterization of interface adhesion and fracture properties of thin film materials is of fundamental and technological interests in modern technologies. Sandwich beam specimens used in fracture mechanics techniques, such as four-point bending and double-cantilever beam have been widely adopted, including the semiconductor industry. In this work, we highlight some of the challenges that these techniques are facing in characterizing ever thinner films and tough interfaces, and propose a simple strategy to address these challenges by engineering the stack structure of the specimen. We show that crack propagation in a multilayer stack can be controlled using a super-layer (SL) structure, and the dependence of the cracking behavior on the thickness and mechanical properties of the SL is studied. The effectiveness of the SL strategy is demonstrated for a range of technologically important material systems used in the on-chip interconnects of modern microprocessors, which represents one promising path to extend the industry-standard techniques to meet future characterization needs.
机译：薄膜材料的界面附着力和断裂性能的定量表征在现代技术中具有根本的技术意义。断裂力学技术中使用的夹心梁试样（例如四点弯曲和双悬臂梁）已被广泛采用，包括半导体行业。在这项工作中，我们重点介绍了这些技术在表征更薄的薄膜和坚韧的界面时面临的一些挑战，并提出了一种通过设计样品的堆叠结构来应对这些挑战的简单策略。我们表明，可以使用超级层（SL）结构来控制多层堆栈中的裂纹扩展，并且研究了裂纹行为对SL的厚度和力学性能的依赖性。 SL策略的有效性已在现代微处理器的片上互连中使用的一系列技术上重要的材料系统中得到了证明，这是扩展工业标准技术以满足未来表征需求的一条有希望的途径。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2015年第20期|3065-3070|共6页
  • 作者

    Han Li; Asad Iqbal; John D. Brooks;

  • 作者单位

    Technology Manufacture Group (TMG), Intel Corporation, Hillsboro, Oregon 97124, USA;

    Technology Manufacture Group (TMG), Intel Corporation, Hillsboro, Oregon 97124, USA;

    Technology Manufacture Group (TMG), Intel Corporation, Hillsboro, Oregon 97124, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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