Cu/Nb微观复合线材中Cu沿径向的织构研究

本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术,对含不同铌芯丝数的Cu/Nb微观复合线材中的Cu沿径向的织构进行了表征。结果表明:复合线材在拉拔过程中,各层织构存在差异,织构种类由表及里减少,且主要向平行于拉拔方向的<111>丝织构聚集;对于复合不同道次的样品,在相同部位,变形量大的线材内部织构更集中于<111>织构组分。     

低碳冲压钢板静态再结晶行为的研究

利用背散射电子衍射(EBSD)技术和X射线衍射(XRD)对SPCD冷轧钢板缓慢升温退火工艺下的再结晶取向特征、织构的形成规律及与形变织构的关系进行研究,并与快速加热退火工艺下的IF钢再结晶取向特点进行对比。结果表明:宏观织构显示冷轧态下{111}〈112〉形变织构稳定存在,随后的再结晶过程中γ线上存在{111}〈112〉与{111}〈110〉织构的竞争,其中再结晶初期{111}〈112〉织构占主导,后期{111}〈110〉吞食{112}〈110〉和{001}〈110〉织构进而取代{111}〈112〉作为γ线织构的主导取向;不同取向新晶粒具有不同的再结晶形核地点:{111}〈110〉新晶粒主要在{112}〈110〉和{111}〈112〉形变晶粒的晶界处形核;{111}〈112〉新晶粒主要在相同取向的形变晶粒内形核;而{110}〈001〉新晶粒主要在{111}〈112〉形变晶粒的形变带内形核。     

7B04铝合金板沿厚度方向显微组织、织构及力学性能的研究

本文通过扫描电镜(SEM)及常规力学性能试验对7B04铝合金板沿厚度方向的显微组织、织构及力学性能进行了详细的研究,结果显示:样品芯部及表层晶粒都沿轧制方向拉长,芯部基本未发生再结晶,小角度晶界的含量随着离芯部距离的增加而减少,再结晶程度逐渐加强;未回溶相S(Al2CuMg)、Al7Cu2Fe、Al18Cr2Mg3在芯部及表层尺寸无明显差别;芯部织构主要为铜织构copper{112}〈111〉、黄铜织构Brass{110}〈112〉(B)、S织构{123}〈634〉、{241}〈112〉,{113}〈332〉及{231}〈124〉,表层织构出现旋转立方织构r-cube{100}〈011〉及{111}〈110〉织构,且随芯部到表层织构在基体中的整体体积含量减少。     

集成电路Cu互连线的XRD研究

对硫酸盐体系中电镀得到的Cu镀层,使用XBD研究不同电沉积条件、不同衬底和不同厚度镀层的织构情况和择优取向.对比了直流电镀和脉冲电镀在有添加剂和无添加剂条件下的织构情况.实验结果表明,对于在各种条件下获得的1 μm Cu镀层,均呈现(111)晶面择优,这样的镀层在集成电路Cu互连线中有较好的抗电迁移性能.     

ULSI中Cu互连线的显微结构及可靠性

观察了ULSI中大马士革结构的Cu互连线的晶粒生长和晶体学取向.分析了线宽及退火对Cu互连线显微结构及电徙动的影响.Cu互连线的晶粒尺寸随着线宽的变窄而减小.与平坦Cu膜相比,Cu互连线形成微小的晶粒和较弱的 (111) 织构.300℃、30min退火促使Cu互连线的晶粒长大、(111) 织构发展,从而提高了Cu互连线抗电徙动的能力.结果表明,Cu的扩散涉及晶界扩散与界面扩散,而对于较窄线宽的Cu互连线,界面扩散成为Cu互连线电徙动失效的主要扩散途径.     

大马士革铜互连线织构的研究

采用EBSD研究了不同线宽和退火前后Cu互连线的织构和晶界特征分布.Cu互连线均具有多重织构,其中(111)织构强度最高.沉积态样品在室温下发生了自退火现象,并出现了一些异常长大的晶粒.随高宽比降低和退火处理,Cu互连线晶粒尺寸变大,(111)织构得到加强,而具有较低应变程度的织构与(111)织构强度的比例下降.沉积态样品出现了(111)<112>和(111)<231>织构组分.退火后,出现了(111)<110>组分,而且(111)<112>和(111)<231>组分得到增强.Cu互连线以大角度晶界为主,其中具有55°～60°错配角的晶界和∑3晶界比例最高,35°～40°的错配角和∑9晶界次之.随高宽比增加和退火处理,∑3晶界比例逐渐升高,∑9晶界比例下降.     

大马士革铜互连线织构的研究

采用EBSD研究了不同线宽和退火前后Cu互连线的织构和晶界特征分布.Cu互连线均具有多重织构,其中(111)织构强度最高.沉积态样品在室温下发生了自退火现象,并出现了一些异常长大的晶粒.随高宽比降低和退火处理,Cu互连线晶粒尺寸变大,(111)织构得到加强,而具有较低应变程度的织构与(111)织构强度的比例下降.沉积态样品出现了(111)<112>和(111)<231>织构组分.退火后,出现了(111)<110>组分,而且(111)<112>和(111)<231>组分得到增强.Cu互连线以大角度晶界为主,其中具有55°～60°错配角的晶界和∑3晶界比例最高,35°～40°的错配角和∑9晶界次之.随高宽比增加和退火处理,∑3晶界比例逐渐升高,∑9晶界比例下降.     

磁控溅射Cu膜的织构与残余应力

用磁控溅射工艺在不同沉积温度制备200 nm与2μm厚的Cu膜,并用X射线衍射仪(XRD)与光学相移方法测量薄膜织构与残余应力.结果表明,对于200 nm厚Cu膜,随着沉积温度T增加,晶粒取向组成几乎保持不变,薄膜具有较低拉应力且不断减小;而对于2μm厚Cu膜,随着T增加,Cu<111>/Cu<200>晶粒取向组成比值急剧减小.薄膜具有较大的拉应力且不断减小.根据表面能、应变能及缺陷形成等机制对薄膜残余应力与织构的演化特征进行了分析.     

EBSD技术在ECAP法细化纯Cu晶粒研究中的应用

本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了等径弯曲通道挤压(ECAP)不同道次下纯Cu样品取向差分布、晶粒尺寸和织构的演变规律.分析可知:随着ECAP挤压道次的增加,纯Cu样品晶粒由原始的等轴晶转变为挤压后的长轴晶,晶内出现大量位错进而发展为亚晶,最终演变为均匀细化的等轴晶,从而达到细化晶粒的效果;经ECAP挤压后,纯Cu样品晶粒尺寸由原始的约34μm变为挤压6道次后的约6μm,晶粒发生取向择优,产生〈110〉纤维织构.     

低碳冲压钢板静态再结晶行为的研究

利用背散射电子衍射(EBSD)技术和X射线衍射(XRD)对SPCD冷轧钢板缓慢升温退火工艺下的再结晶取向特征、织构的形成规律及与形变织构的关系进行研究,并与快速加热退火工艺下的IF钢再结晶取向特点进行对比.结果表明:宏观织构显示冷轧态下{111}〈112〉形变织构稳定存在,随后的再结晶过程中γ线上存在{111}〈112...     

7B04铝合金板沿厚度方向显微组织、织构及力学性能的研究

本文通过扫描电镜(SEM)及常规力学性能试验对7B04铝合金板沿厚度方向的显微组织、织构及力学性能进行了详细的研究,结果显示:样品芯部及表层晶粒都沿轧制方向拉长,芯部基本未发生再结晶,小角度晶界的含量随着离芯部距离的增加而减少,再结晶程度逐渐加强;未回溶相S(Al2CuMg)、Al7Cu2Fe、Al18Cr2Mg3在芯...     

冷轧无取向硅钢再结晶退火过程的EBSD分析

采用EBSD手段分析了低碳低硅（0.003%C、0.3%Si）冷轧硅钢试样在740℃加热保温6s～360s退火过程中微区取向的演变规律。结果表明：{111}〈110〉取向的再结晶晶粒在变形的{111}〈112〉取向晶粒的晶界处形核,同时{111}〈112〉取向的再结晶晶粒在变形的{111}〈110〉取向晶粒的晶界处形核,并在{111}〈112〉取向冷轧剪切带上形成{011}〈100〉取向再结晶晶粒。在一定的退火温度下,合理控制保温时间有利于提高{100}面织构的占有率。     

Effect of the underlayer on the microstructure and surface evolution in Al-0.5wt.%Cu polycrystalline thin films

The effects of the Ti underlayer on the evolution of grain morphology, crystallographic texture, and surface roughness of Al-0.5wt.%Cu thin films during sputter deposition have been characterized. In comparison to SiO₂ substrates, Ti underlayers reduce the AlCu thickness at which film continuity is reached, reduce the AlCu columnar grain size, and allow exact Al (111) fiber texture development. The AlCu films on both Ti and SiO₂ are primarily randomly oriented at early stages of deposition. A near-(111) Al fiber texture in AlCu/SiO₂ films initiates during the preferential growth of ≈5° offset islands prior to film continuity, seeding the near Al (111) texture as film continuity is reached. The exact Al (111) fiber orientation in AlCu/Ti films develops after film continuity. The near-(111) and exact (111) fiber textures strengthen with further deposition due to combined normal and abnormal grain growth. Film coalescence and grain growth lead to a significant smoothing effect during the early stages of deposition.     

高纯钽交叉轧制过程中微观结构和织构梯度的演变

高纯钽板在交叉轧制过程中,通过控制轧制的道次,得到了70％,82％和87％变形量的样品.应用X-射线衍射(XRD)技术测量了轧制样品1/8厚度层,1/4厚度层和中间层的宏观织构,并对样品沿厚度方向上的变形组织与微织构进行电子背散射衍射(EBSD)表征.结果表明,随着交叉轧制变形量的增加,{111} 和{100}取向晶粒的取向分裂程度增加,并且{111}取向的晶粒分裂程度高于{100}取向的晶粒.变形量为70％时,高纯钽板沿厚度方向存在强烈的微观组织和织构梯度,中间层具有强烈的{111}取向晶粒,而1/8厚度层主要为{100} 取向.随着变形量增加,高纯钽板沿厚度方向的微观组织和织构均匀性得到改善.当变形量达到87％时,表面和中心的{100} 和{111} 取向晶粒都为长条状且交互分布在一起,使得钽板沿厚度方向织构梯度得到减弱,同时获得均一的晶粒尺寸.     

Texture evolutions of ionized metal plasma Cu seed layers on tantalum nitride barriers

Ionized metal plasma (IMP) was a favorable method for the deposition of thin barrier and seed layers due to its sufficient bottom coverage in high aspect ratio features. In this study, the texture evolution of IMP copper (Cu) seed layers on IMP tantalum nitride barriers deposited by various nitrogen flow rates were investigated. The (111)/(200) ratio of the Cu seeds was found to relate to the grain size of the tantalum nitride substrates. A proposed model revealed that the surface energy reduction of the Cu deposition was a main factor to determine the (111)/(200) ratio of the Cu seeds.     

Growth of a-C:H and a-C:H〈Cu〉 films produced by magnetron sputtering

Growth behavior of a-C:H and a-C:H〈Cu〉 films produced by the magnetron sputtering of a composite target consisting of graphite and copper plates in an argon-hydrogen atmosphere was studied by infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and ellipsometry. The introduction of copper into amorphous hydrogenated carbon films was shown to cause no marked changes in the carbon-hydrogen bonds in the matrix. In the a-C:H〈Cu〉 films ～2 µm thick, a thin uniform layer (～1000 Å) was found to adjoin the substrate; closer to the free surface, the layer acquires a columnar texture with columns oriented from the substrate to the surface. The results of ellipsometry measurements were analyzed in terms of a two-layer film model.     

不同调制周期Cu/TaN多层膜的微结构与表面形貌

采用磁控溅射方法在Si(111)基底上沉积不同调制周期的Cu/TaN多层膜,用X射线衍射仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)表征薄膜微结构与表面形貌,研究了不同调制周期L薄膜的微结构与表面形貌.结果表明:不同L的TaN调制层均为非晶结构,多晶Cu调制层的晶粒取向组成随着L改变而变化; Cu调制层的表面粗糙度Rrms.大于TaN调制层的Rrms;与Cu单层膜相比,最外层为Cu调制层的Cu/TaN多层膜的Rrms较小;与TaN单层膜相比,最外层为TaN调制层的Cu/TaN多层膜的/Rrms较大;随着L增加,多层膜与对应的单层膜之间的兄Rrms差值逐渐减小.     

稀土CSP低碳钢薄板退火过程中组织演变及微区取向研究

利用金相显微镜和背散射电子衍射（EBSD）技术研究了稀土对CSP低碳钢冷轧薄板退火过程中组织和织构的影响。试验结果表明：稀土CSP低碳钢冷轧板在罩式退火过程中加热到580℃时开始发生再结晶,经过680℃保温9 h,形成均匀的饼型晶粒;稀土的加入促进{111}〈110〉和{111}〈112〉晶粒的生长,增加了{111}有利织构的强度。