1990 Fiscal Year Annual Research Report
LFB超音波顕微鏡による電子デバイス材料の特性評価システムの実用化に関する研究
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01850058
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三野宮 利男 東北大学, 工学部, 教務職員 (40222418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金井 浩 東北大学, 工学部, 講師 (10185895)
中鉢 憲賢 東北大学, 工学部, 教授 (20006224)
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| Keywords | 直線集束ビ-ム超音波顕微鏡 / V(z)曲線解析法 / 漏洩弾性表面波 / 音速・減衰 / 電子デバイス材料 / 定量計測 / 音響特性の不均一 / 非破壊検査 |
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| Research Abstract |
前年度において完成した電子デバイス材料非破壊検査用直線集束ビ-ム(LFB)超音波顕微鏡システムの特性について詳細に検討を行い、システムの測定精度を明らかにし、その計測法を確立した。
平成2年度の研究成果の要約は次の通りである。
1.システムの測定精度の決定要因(電気回路部の安定性、機械走査部の移動精度、測定環境、アライメント等)とその影響度について系統的に理論的・実験的検討を行い、電子材料の評価・解析に適用できる十分な測定精度を有するシステムを完成した。
2.電子デバイスにおいては種々の薄膜や拡散層が広く用いられているが、それらの評価に本システムを応用するための基礎として、asーgrownの薄膜の弾性定数と密度と膜厚を同時に決定する新しい方法を開発した。これは薄膜層状構造における漏洩レイリ-波の伝搬特性に加えて、漏洩セザワ波と漏洩擬似セザワ波のカットオフ領域の伝搬特性を利用する。溶融石英基板上に真空蒸着法により形成した金の薄膜の評価に適用し、その膜の弾性定数C_<44>と密度はバルク値よりもそれぞれ11%,5.5%小さくなることを明らかにした。
3.単結晶電子材料として弾性表面波デバイス用Linbo_3とLiTaO_3を取り上げて、この分野での本システムの有用性を実証した。(1)LiNbO_3の化学組成比の問題に適用し、congruent組成は48.440Li_2Omol%であり、システムの分解能は0.002Li_2Omol%、キュ-リ温度に対して0.1℃に対応することを明らかにしている。(2)3インチのXカットLiTaO_3基板上の音響的不均一の評価・解析に適用し、単結晶の育成条件と音響的品質の評価、基板製造過程における諸問題を解決するのに、本システムが極めて有効であることを実証した。
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[Publications] J.Kushibiki: "Cutーoff characteristics of leaky Sezawa and pseudoーSeazwa wave modes for thinーfilm characterization" Appl.Phys.Lett.57. 1967-1969 (1990)
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[Publications] J.Kushibiki: "Quantitative evaluation of elastic properties of LiTaO_3 crystals by lineーfocusーbeam acoustic microscopy" Appl.Phys.Lett.(1991)
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[Publications] J.Kushibiki: "Characterization of LiNbO_3 crystals by lineーfocusーbeam acoustic microscopy" Appl.Phys.Lett.(1991)
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[Publications] C.K.Jen: "Long acoustic imaging probes" Proc.1990 IEEE Ultrasonics Symp.(1991)
