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纳米压痕法测量Cu膜的硬度和弹性模量

黎业生汪伟

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00859

利用纳米压痕技术对沉积在Si衬底上1 μm厚Cu膜的硬度H和弹性模量$E$进行了测量. 结果表明, 由单一刚度测量(SSM) 和连续刚度测量(CSM) 2种方法测得的$E$值基本一致. 然而由于Cu膜的室温蠕变行为显著, 用SSM 方法测得薄膜的H值显著小于用CSM方法测得的$H$值. 对加载曲线进行分析表明, 在压入深度为528-587 nm时薄膜硬度显示基体效应, 压入深度与薄膜厚度的比值与有限元计算结果吻合较好.

关键词: 纳米压痕 , Cu film , hardness , elastic modulus