単結晶シリコンウエハーのミクロンサイズにおける破壊靭性評価
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Reliability is one of the most critical issues for designing practical MEMS devices. In particular, the fracture toughness of micro-sized elements for MEMS is important, as micro/nano-sized flaw proved a crack initiation site and cause the final failure of such devices. By the way, MEMS components were often used Si. In this investigation, fracture toughness tests have been carried out using single crystal silicon to micro-sized specimens. Cantilever beam type specimens with notch were prepared by focused ion beam machining. Two specimens types with different notch orientations were prepared. The notch plane and direction were (100) and [010], and (110) and [110] respectively. Fracture toughness tests were carried out using a mechanical testing machine for micro-sized specimens. Fracture occurs in a brittle manner with both orientations. The provisional fracture toughness values (KQ) are 1.05MPam1/2 and 0.96MPam1/2, respectively. These values are valid plane strain fracture toughness values (KIC). These values are also equivalent to those obtained on bulk-sized specimens. This suggests that the size effect on fracture toughness is not significant for this specimen size in single crystal silicon. The results obtained in this investigation indicate that the fracture toughness measurement method used is applicable for micro-sized components of this material in MEMS devices.
- 2005-07-01
著者
-
高島 和希
熊本大学大学院自然科学研究科産業創造工学専攻
-
高島 和希
東京工業大学精密工学研究所
-
肥後 矢吉
東京工業大学精密工学研究所
-
小山 聡
東工大:(現)住友化学
-
肥後 矢吉
東工大
-
小山 聡
東京工業大学 精密工学研究所
-
肥後 矢吉
東京工業大学
関連論文
- レーザフォーミングによる板材および箔材のフレキシブル成形
- Fe - 3%Si合金単結晶における疲労き裂伝播の結晶方位依存症
- チタン単結晶における疲労き裂伝播の結晶方位依存性
- Fe-3mass%Si合金単結晶の疲労き裂伝播挙動に及ぼす結晶方位の影響
- ラメラ組織を有するTiAl基合金の疲労き裂伝ぱ挙動(疲労)
- α-チタン単結晶における疲労き裂伝播挙動
- 507 高温における SiC_f/Ti 複合材料の弾性定数テンソルの測定と損傷評価
- SiC粒子強化鋳造アルミニウム合金複合材料の疲労き裂伝播特性
- AC4CHアルミニウム合金鋳造材の疲労き裂伝播に及ぼす破面粗さ誘起き裂クロージャーの効果
- AC4CHアルミニウム合金鋳造材の疲労き裂伝播に及ぼす凝固組織の影響
- 疲労過程における高分子材料の変形の微視的メカニズム
- 高分子材料の疲労強度に及ぼす温湿度効果の影響
- A-9 各種市販コンポジットレジンの破壊靱性
- リング試験片による破壊靱性値の測定
- 1-A-5 AE伝達による人工股関節固定性の評価(A.超音波計測)
- 高張力鋼 HT60 の定電位腐食疲労過程における応力同期分極電流
- 455 塗膜劣化過程の光音響分光および AE による観察(塗装鋼板 (2)・重防食・缶用材料・ステンレス鋼の表面処理, 分析・表面処理, 日本鉄鋼協会第 110 回(秋季)講演大会)
- J_試験におけるき裂開始のAE周波数解析による検出
- 303 ポリカーボネートの亀裂開始点の検出と破壊靭性(高分子材料)
- モジュレーションパターン法による疲労破面解析
- AE 技術によるマルテンサイト変態の研究
- 討 18 電位差法による J_ 測定と R カーブ法の問題点(第 102 回(秋季)講演大会討論講演概要)
- PS-24 各種弾塑性破壊靭性 (J_) 試験法の比較検討(性質, 日本鉄鋼協会 第 99 回(春季)講演大会)
- PS-21 き裂先端の塑性域の磁粉コロイドによる検出(材料, 日本鉄鋼協会 第 95 回(春季)講演大会)
- MEMS用マイクロマテリアル評価法の国際標準化
- 438 MEMS用微小レジスト構造部材 : 基板間の接合強度に及ぼす膜厚の影響(T09-3 微小機械システムにおけるマイクロ・ナノ力学(3) マイクロ・ナノ実験力学,大会テーマセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 2833 MEMS用微小構造部材-基板間の密着強度に及ぼすプロセス条件の影響(S08-2 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開(2),S08 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開)
- 2840 マイクロ試験片中の応力集中部が疲労特性へ及ぼす影響(S08-3 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開(3),S08 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開)
- 電解研磨による微小サイズ引張試験片作製法の開発
- マイクロサイズ試験片によるTiAl基金属間化合物の破壊じん性試験(マイクロマテリアル)
- 電磁超音波共鳴法およびRUS/レーザー法によるアモルファス合金薄膜の弾性定数測定(マイクロマテリアル)
- 単結晶シリコンウエハーのミクロンサイズにおける破壊靭性評価
- マイクロサイズ試験片を用いた材料試験
- マイクロサイズ試験片を用いた材料評価試験
- アコースティック・エミッションの現状と未来
- MEMS/NEMS材料における破壊と疲労特性評価
- ミクロへの挑戦 : 微細材料試験の開発(限界に挑戦)
- マイクロ/ナノテクノロジーを支える評価・計測技術 (特別企画 実用化へ,マイクロテクノロジーの最新動向)
- 114 マイクロマテリアルの破壊靭性評価
- 2000年度のアコースティック・エミッション特別研究委員会活動報告
- 18-14 オーステナイトステンレス鋼単結晶のマルテンサイト変態と塑性変形
- Fe-25Cr-5Al 耐熱合金粉の爆発圧縮成形
- 高温・高速回転下における高温軸受鋼のころがり疲れ寿命に関する研究
- 774 高温用軸受鋼の変動荷重下におけるころがり疲れ寿命(工具・金型・マルエージ鋼・レール・軸受鋼, 材料, 日本鉄鋼協会第 110 回(秋季)講演大会)
- アタッチメント式自動骨延長装置の開発と片側仮骨延長法への臨床応用
- 2-336 摩擦撹拌処理を利用した金属材料の材質改善と成形加工(口頭発表論文,(11)ものつくり教育-VII)
- 液体急冷で作製したNb-TiNi水素透過合金膜のマイクロ破壊試験
- パルス通電焼結法で作製されたSUS/WC表面硬化材料の微細領域における機械的性質の評価
- OS0308 マグネシウム合金板の摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法の開発とその加工材の機械特性(非立方晶型金属材料の変形現象とそのモデル化,オーガナイズドセッション)
- W01(2) 金属材料における階層的微視組織要素の機械的性質評価 : マルチスケール解析に基づいた材料強化設計を目指して(W01 巨大ひずみがもたらす超微細粒金属の組織と強度,ワークショップ,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- アコースティック・エミッション法の最近の技術動向
- マイクロサイズ試験片を用いた鉄鋼材料微視構成組織の機械的性質評価法の開発
- OS0312 Mg-Zn-Y合金のマイクロスケール材料試験(非立方晶型金属材料の変形現象とそのモデル化,オーガナイズドセッション)
- 433 曲げ共振を利用した薄膜の疲労試験(T09-2 微小機械システムにおけるマイクロ・ナノ力学(2) 単結晶シリコンの力学特性,大会テーマセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 単結晶シリコン箔およびガラス箔のレーザフォーミング
- 314 溶接板材のレーザフォーミング(塑性加工)
- 異種材料組み合わせ試験片の腐食特性に関する実験的研究
- M2-1 MEMS用微小構造部材の接合強度評価(M2 材料評価)
- 435 ラメラ構造を有するTiAl基合金のマイクロスケール破壊試験(T09-3 微小機械システムにおけるマイクロ・ナノ力学(3) マイクロ・ナノ実験力学,大会テーマセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 434 レーザスッペクル法による薄膜材料の引張試験における歪計測(T09-3 微小機械システムにおけるマイクロ・ナノ力学(3) マイクロ・ナノ実験力学,大会テーマセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- パルス通電焼結法を用いたバインダレス超硬合金の開発
- Fe-3mass%Si合金単結晶の微小試験片における破壊挙動とその試験片寸法効果
- 3334 ラメラ構造を有するTiAl基合金のマイクロスケール破壊試験(S18-4 寸法効果,S18 材料の強度と組織)
- 2905 レーザフォーミングによるガラス及び単結晶シリコン箔の曲げ加工(S31-1 新技術への取り組み,S31 塑性加工技術の動向とその展開)
- 242 オーステナイト系不銹鋼の Ms 点におよぼす最高加熱温度の影響(ステンレス鋼の組織と機械的性質・低合金鋼・工具鋼, 加工・性質, 日本鉄鋼協会 第 85 回(春季)講演大会)
- 116 アモルファス金属の塑性変形に伴う結晶化過程の分子動力学シミュレーション
- 391 塑性変形の 18-14 不銹鋼のマルテンサイト変態に及ぼす影響(変態・析出・熱処理, 性質, 日本鉄鋼協会 第 86 回(秋季)講演大会)
- 260 オーステナイトステンレス鋼単結晶の塑性変形と応力誘発マルテンサイト(鋼線・熱処理・変態・焼入性, 加工・性質・分析・検査・計測, 日本鉄鋼協会第 84 回(秋季)講演大会)
- 239 18-14 ステンレス鋼単結晶の流れ応力の温度依存性と歪速度依存性(鉄鋼の性質・加熱および熱処理, 加工・性質・分析, 日本鉄鋼協会 第 82 回(秋季)講演大会)
- MEMS用ミクロンサイズ超微小材料に対する疲労および破壊靭性評価試験装置の開発
- ミニ特集企画にあたって
- エンジニアリングプラスチックの応カーひずみ特性とAE(Acoustic Emission)発生頻度
- アコースティックエミッション法によるエンジニアリング・プラスティックPEEKの変形過程の解析
- エンジニアリングプラスチックPEEKのアコースチックエミッション(AE)法による変形解析
- チタン単結晶の疲労き裂伝播挙動に対する結晶方位の影響
- 弾性波伝達関数法 (ETFuM) による非破壊検査法の紹介
- 爆発エネルギ-を利用した粉末の高密度成形
- Damage Evolution and Dynamic Mechanical Properties in a SiC Fibre Reinforced Ti Alloy Composite
- Molecular Dynamics Simulation of(c+a)Edge Dislocation Core Structure in HCP Crystal
- SUS316鋼におけるナノサイズ・マルテンサイト分散による耐疲労強化
- HCP金属における(c+a)転位芯構造の分子動力学シミュレーション
- カドミウム単結晶の{1122}2次錐面すべりによる降伏応力に対するせん断方位の影響
- カドミウム単結晶の{11 ̄〓22}2次錐面すべりによる降伏応力の異常温度依存性の支配機構
- カドミウム単結晶の非底面すべりによる変形挙動
- Fatigue Tests of Ni-P Amorphous Alloy Microcantilever Beams
- 119 Ni-P アモルファス合金薄膜の異方性弾性率テンソルの測定と膜組織のマイクロメカニックス評価
- Fatigue Crack Growth Behavior of Micro-Sized Specimens Prepared from an Electroless Plated Ni-P Amorphous Alloy Thin Film
- Molecular Dynamics Simulation of Crystallization in an Amorphous Metal during Shear Deformation
- アコースティック・エミッション特別研究委員会活動報告
- 高温における SiC_f/Ti クロスプライ複合材料の弾性定数テンソルの測定
- 126 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法の開発とマグネシウム合金板の成形(塑性加工とその周辺技術)
- ミクロンサイズの超微小電子・機械部品用材料評価試験装置 (特集1 トライボロジー試験・測定技術)
- 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法によるA5052板の成形 : 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法の開発 第3報
- 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法によるAZ系マグネシウム合金板の成形性と加工部の機械的特性 : 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法の開発 第2報
- 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法の開発
- G0400-1-2 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法によるA5052板の成形([G0400-1]機械材料・材料加工部門一般(1):金属材料と加工)
- マイクロ材料試験機の開発とその応用
- 微小試験片を用いた材料評価試験 (〔日本材料試験技術協会創立50周年記念事業〕熊本シンポジウム特集)
- 601 Pd基金属ガラスのレーザフォーミングにおける結晶化に及ぼす加工条件の影響(高エネルギー加工,ものづくりにおける基礎研究と先端技術の融合)
- 純鉄粉の爆発圧縮成形