Prakt. Met. Sonderband 52 (2018) 245 
(Abb.2c) beginnt die Schädigung entlang dieses Defektes, wobei eine größere Bruchkraft entlang der 
zäheren Richtung nötig ist. Der Riss dreht dann in eine Ebene niedrigerer Zähigkeit wodurch Energie 
dissipiert wird. Auch das kann zu den höheren Bruchkräften beitragen. Für reale Bauteile, bei denen 
eine raue Waferrückseite vorteilhaft sein kann um unerwünschte Wellen zu streuen [23], ist deshalb 
eine Orientierung der Schleifriefen entlang zäherer Ebenen empfehlenswert. 
3.3 Kontaktschädigung und Beginn irreversibler Verformung 
Da Oberflächendefekte nicht nur beim Schleifen und Polieren sondern auch durch 
Kontaktschädigung beim Herstellprozess bzw. Zusammenfügen von mikroelektronischen Bauteilen 
auftreten können wurde der Beginn irreversibler Verformung von LiTaO3 und LiNbOs Einkristallen 
untersucht. Abb.3a zeigt dabei die Oberfliche einer LiTaO3; Probe mit dem verbleibenden Eindruck 
einer Kugel nach der ersten Abweichung von rein elastischem Hertz’schem Verhalten. 
Neben Spuren plastischer Verformung durch Zwillingsbildung entlang der {0112} Ebenenfamilie 
mit niedriger Bruchenergie sind bereits die ersten Risse entlang dieser Ebenen erkennbar [14]. Abb.3b 
zeigt einen FIB-Querschnitt in der Mitte des Kugeleindrucks, wobei Risse mit einer Tiefe von 
\ mehreren pm erkennbar sind. Dies wird zu einem signifikanten Abfall an Festigkeit fithren. Die 
= Mpg) maximale Schubspannung beim Eindruck, bei der die erste Schädigung gefunden wurde, liegt bei 
en i etwa 9 GPa und damit im Bereich der theoretischen Festigkeit der betreffenden Materialen [14]. Eine 
“len w analoge Uberlegung fur LiNbOs ergibt eine etwa 30 % höhere Kraft, um Risse zu erzeugen. Daher 
ya dr N ist LiNbO; weniger empfindlich fiir Kontaktschädigung als LiTaOs. 
(reproduziert 
tomene. Abb; 
VOrzugt entlang 
achenergie [22] 
ge den höchsten 
üt einem Defekt .. 
af, dass sich fi SA a. 
entlang dieser Abb.3: Verformung und Rissbildung durch Kontaktschädigung (a) an der Oberfläche und (b) mittig 
ift geschlossen unter einem Kugeleindruck in LiTaO 
en Spaltebene 
4. Zusammenfassung 
Festigkeitsmessungen in Kombination mit Fraktographie wurden eingesetzt, um einerseits kritische 
Spaltebenen in sproden Materialien fur mikroelektronische Anwendungen zu untersuchen und 
andererseits den Effekt von Oberflächenschädigungen und deren Orientierung auf das mechanische 
Verhalten zu erklären. Eine spiegelpolierte Oberfläche bewirkt dabei eine höhere mechanische 
Festigkeit. Für Anwendungen bei denen eine Oberflächenrauigkeit unerlässlich ist, kann durch eine 
gezielte Anordnung der Schleifriefen der Abfall an Festigkeit minimiert werden. Kontaktschädigung 
geht einher mit plastischer Verformung, führt aber auch zu Rissen entlang Ebenen niedriger 
nem Kratzer Zähigkeit. Durch diese Defekte entlang von Ebenen geringer Bindungsstärke ist mit einem deutlichen 
Abfall an Festigkeit zu rechnen. Daher sollte auch diese Art von Schädigung möglichst vermieden 
werden. um die Zuverlässigkeit mikroelektronsicher Bauteile nicht zu gefährden.