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低エネルギー放射光による薄膜界面近傍の残留応力測定

研究課題

研究課題/領域番号 15560083
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関武蔵工業大学

研究代表者

大谷 眞一 (2005)  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80120864)

秋田 貢一 (2003-2004)  武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (10231820)

研究分担者 萩原 芳彦  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (70061546)
大谷 眞一  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80120864)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード薄膜 / 残留応力 / シンクロトロン放射光 / X線応力測定 / 界面エネルギー / 結晶子サイズ / Cu薄膜 / 真性応力 / 表面エネルギー / 界面応力 / Cu
研究概要

昨年度までに,(1)Cuとその被成膜面の表面エネルギーの違いにより,成膜時にCu粒子が付着した際の濡れ性が異なるため結晶子サイズが異なる.また,膜の成長にともない被成膜面の表面エネルギーの影響が減少し結晶子サイズが変化するため,膜厚方向に結晶子サイズの分布ができる。また,(2)完全に膜状となる数百nm以上の膜厚においても,発生する残留応力は結晶子サイズに依存する.つまり,今回測定した残留応力の主要因は結晶の接触時に発生する真性応力であることが明らかとなった.
今年度の研究では,基板温度が結晶子サイズにおよぼす影響について検討するために,基板温度を昨年度の室温から200℃に変更し,また,Al膜を新たな評価対象として加えた.これらの試験片を用いて,残留応力測定およびイメージングプレートを用いた結晶子サイズ観察を行った.その結果,Cu薄膜の膜厚100nmにおいては基板温度の上昇による結晶成長と,引張残留応力の低下が確認できた.Cu薄膜では膜厚50nm以下の残留応力測定および細束X線回折測定は困難であった.Al薄膜では,膜厚の増加により圧縮残留応力から引張残留応力へ変化することが確認できた.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2003 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Cu薄膜の残留応力に及ぼすPTFE中間層および膜厚の影響2003

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳(武蔵工大院), 秋田貢一(武蔵工大), 大谷眞一(武蔵工大), ほか
    • 雑誌名

      第47回日本学術会議材料研究連合講演会論文集

      ページ: 307-307

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 秋田貢一, 大谷眞一, 萩原芳彦ほか: "シンクロトロン放射光によるMEMS内アルミニウム配線の応力評価"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. Vol.1. 243-244 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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