Scanning Acoustic Microscopy of Annealing Effects for Aluminium Thin Film Deposited on Silicon Substrate

Abstract

Scanning acoustic microscope (SAM) has proved to be a powerful new technique for investigation and characterization of mechanical properties of materials, especially, the opaque ones. Non-destructive measurements can be carried out using SAM in the vicinity of materials’ surfaces or relatively deeper away from them. The present work is focussed on the effects of annealing on mechanical properties of samples composed of an Al layer (10 μμm) on Si substrate. Combining the results obtained from the so-called acoustic signature and acoustic images of the Al/Si interface with those from the lateral and longitudinal waves (Rayleigh speeds), it is possible to deduce that the best homogeneous adhesion is obtained after annealing at 500°C.

Сканирующий акустический микроскоп (САМ) является мощным современным инструментом для исследования и определения механических свойств материалов, особенно непрозрачных. САМ позволяет проводить неразрушающие исследования материалов как вблизи их поверхности, так и на некотором расстоянии от неё вглубь образца. Работа посвящена изучению влияния отжига на механические свойства образцов, состоящих из слоя Al (10 мкм) на подложке из Si. Объединяя результаты, полученные на основании измерений так называемой акустической сигнатуры и акустических изображений интерфейса Al/Si с использованием поперечных и продольных волн (скоростей Рэлея), можно сделать вывод, что наилучшая гомогенная адгезия реализуется после отжига при 500°С.

Сканівний акустичний мікроскоп (САМ) є потужнім новим інструментом для дослідження та визначення механічних властивостей матеріялів, особливо непрозорих. САМ уможливлює проводити неруйнівні дослідження матеріялів як поблизу поверхні, так і на деякій віддалі від неї углиб зразка. Робота стосується вивчення впливу відпалу на механічні властивості зразків, що складаються з шару Al (10 мкм) на підложжі з Si. Поєднуючи результати, одержані з так званої акустичної сиґнатури й акустичних зображень інтерфейсу Al/Si з використанням поперечних і поздовжніх хвиль (Релейових швидкостей), можна зробити висновок, що найліпша гомогенна адгезія реалізується після відпалу за 500°С.