Messung von Materialkennwerten an Komponenten der Mikrotechnik

Die Kenndaten von Materialien in Mikrosystemen bzw. mikroelektronischen Komponenten können erheblich von denen im Bulkmaterial abweichen. Sie müssen daher häufig direkt an den fertigen Komponenten oder an mikroskopisch kleinen Testproben gemessen werden. Im vorliegenden Beitrag werden neue Methoden vorgestellt, die es gestatten, in Kombination mit Finite-Elemente-Verfahren Materialkenndaten an Komponenten aus mehreren Materialien zu messen. Am Beispiel von beschichteten Siliziumbalken wird demonstriert, wie thermische Ausdehnungskoeffizienten (CTE-Werte) von aufgesputterten Schichtmaterialien bestimmt werden. Des Weiteren wird ein neu entwickeltes Messverfahren für CTE-Werte und Poissonzahlen vorgestellt, welches an mikroskopisch kleinen Testproben einsetzbar ist.

Material properties in microsystems can significantly differ from those of the respective bulk materials. Consequently, the measurement of material properties directly on microscopic components is an important issue. A new hybrid approach is presented which allows to measure material properties on components consisting of different materials. The method includes finite element simulation of the component deformation behavior and is demonstrated for CTE measurement on thin sputtered layers. Furthermore, a new tool for CTE and Poisson ratio measurement on microscopic specimens is introduced.