1994 Fiscal Year Annual Research Report
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06555031
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
大南 正瑛 立命館大学, 理工学部, 教授 (60066587)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 敏博 (株)日立製作所, ストレージシステム事業部, 副参事
坂根 政男 立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
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| Keywords | 電子デバイス / 薄膜 / 弾性定数 / ヤング率 / 曲げ試験 / 固有振動数 / 異方性 |
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| Research Abstract |
1.電子デバイスに使用される薄膜の動的弾性定数測定法を開発するため,固有振動数を高精度で測定できるシステムを開発した.開発した装置は,80〜200μmのガラス基板および薄膜付きガラス基板の固有振動数を10桁で測定可能であり,両基板の固有振動数の差から,有効数字3桁で薄膜の固有振動数を求めることが可能である.
2.開発した弾性定数測定装置を用いて,0.2〜5μmのスパッタリングCr薄膜のヤング率を測定した結果,膜厚が3μm以上の薄膜のヤング率はバルクCrのヤング率と一致した.しかし,膜厚が3μm以下では膜厚の減少に伴ってヤング率が増加することが明らかにされた.0.2μmの薄膜のヤング率は5μmのヤング率の約2.7倍であった.
3.固有振動数より測定されたCr薄膜のヤング率を,静的3点曲げ試験曲げから得られたヤング率と比較検討した.3点曲げ試験法より得られたヤング率は膜厚が3μm以上では振動法から得られたそれに良好に一致した.しかし,膜厚が3μm以下では3点曲げ試験法によるヤング率は振動法より約10〜20%程度大きな値となることが判明した.
4.膜厚の減少に伴うヤング率の増加を考察するため,走査型電子顕微鏡ならびにX線によるCr薄膜の微視組織の観察を行った.走査型電子顕微鏡による観察結果から,Cr薄膜は膜厚が約1μm以上では明瞭な柱状晶が観察されたが,1μm以下では明瞭な柱状晶となっていないことが判明した.また、X線による集合組織を観察した結果,膜厚が1μm以下の薄膜では明瞭な集合組織が観察されなかったが,1μm以上の薄膜では成膜方向に(001)集合組織が生じていることが判明した.
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