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摘 要:薄膜应力普遍存在于薄膜元器件中,从而影响薄膜器件性能,限制了其良好的应用前景.所以控制薄膜的应力,消除其不良影响,是薄膜生产工艺中不可或缺的技术手段.本文对此详细阐述了几种常用的薄膜应力控制方法,并对以后研究工作的开展提出几点要求.
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关键词:薄膜;应力;控制技术 5 v5 j/ T( v% \/ o
% f- G8 n# {( F 分类号:O484.2 文献标识码:A / z+ ]& [" e# p1 ~. o
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文章编号:1672-7126(2008)增刊-017-05
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0 t) I1 Y" {" y2 _/ p l) w Stress Release and Control of Thin Films materials Used in Devices Fabrication
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Jiang Zhao Chen Xuekang ' ]3 Q' l6 F: v
/ [0 D8 t2 r2 v6 b 蒋钊,联系人:Tel:13893225634;E-mail:qqq-128@163.com
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! @) x' F3 a" l9 j& _* ~' ~: M 作者单位:蒋钊(兰州物理研究所,表面工程技术国家级重点实验室,兰州,730000) 4 Z: ?. \, y2 s8 f% _) p" c. n; L
% K2 r! k: G6 h, w1 Y, M. _, P2 l- _ 陈学康(兰州物理研究所,表面工程技术国家级重点实验室,兰州,730000) 1 B" R3 m6 m8 C6 S9 n
3 O& p; @& j# h3 F/ ]
参考文献: 9 J' t) H; ]' i( R3 I( t7 u7 I
7 A( ?7 H' U. m# m5 ]1 u E [1]范瑞瑛,范正修.薄膜应力分析及一些测量结果.光学仪器,2001,23(5-6):84-96 ! v- d" L$ F. B7 ]
* Y: }3 D! j* T
[2]范玉殿,周志峰.薄膜内应力的起源.材料科学与工程,1996,14(1):5-12 ; I# G! \/ M2 L" j
) L4 [/ k/ r' i* [ k
[3]卜锦鑫.碟形热双金属片曲率和温度的关系.低压电器,2000,1:53-55
" w/ w& E: g( D: o" t7 P2 I6 m
8 L9 m! x3 ]1 z1 W5 k) n. s# c' @( w: N [4]范玉殿,周志峰.薄膜热应力的研究.真空科学与技术学报,1996,16(5):347-353
( R+ k) @9 J. E# G; O% P0 [( M- ^! u5 Z1 v, s& x; J) Q
[5]Oliveira J C and Cavaleiro A.Influence of substrate properties and annealing temperature on the stress state of magnetron sputtered tungsten thin films.J Vac Sci Technol,2006,A 24(6):2071-2075
) w/ U5 d3 T( \; g) x( g
4 M5 g# y' L u5 x1 B+ `5 j# C- H [6]宋学萍,周桃飞,赵宗彦,等.退火温度对溅射Al膜微结构及应力的影响.材料科学与工程,2003,21(5):724-726
F6 \- i" {% w7 I
7 Y. |1 |6 _0 H& o/ R [7]安兵,张同俊,袁超,等.对Ag/Cu薄膜退火应力的模拟.材料研究学报,2003,17(5):460-464 7 W/ D g6 x$ _& T" S6 F% C
% b! K6 c. A/ i! _* U [8]Tbeuless M D,Gupta J,Harper J M E.Stress development and relaxation in copper films during thermai cycling.J Master Res,1993,8(8):1845 & h1 l( ~ s' D1 ]/ a
* M. k4 m4 C8 t1 ]
[9]Keller R M,Baker S P,Arzt E.Stress-temperature behavior of unpassivated thin copper films.Aeta Master,1999,47(2):415
+ @' E# V B- [' D1 k5 e! W5 a
! n$ z9 A5 H. L [10]Zhang X,Cben K S,Spearing S M.Themro-mechanical behavior of thick PECVD oxide films for power MEMS applications[J].Sensors and Actuators,2003,A 103:263-270
; Z6 R5 i5 j9 W# ?6 n' y; S# Z/ s& Q3 e% d
[11]程开甲,程漱玉.薄膜内应力的分析和计算.自然科学进展.1998,8(1):21-22
n# e2 `* ^6 J# p3 l5 K6 |8 }+ v' X) v( X7 K3 C
[12]程开甲,程漱玉.电子边界是决定分子间作用特性的重要条件.科技导报,1993,12:30
/ c: g N& c, M: `! r3 Q. T' S1 Y* G3 n- g; n1 m# g, E, L% a8 a Y4 o8 W
[13]程开甲,程漱玉.TFD模型和余氏理论对材料设计的应用.自然科学进展,1993,3(5):417 4 ~, l* ~7 x1 |" J& G
1 K3 `, ^4 X" J
[14]刘继峰,冯嘉酞,朱静.CoSi2薄膜内应力的微观机制研究.自然科学进展,2001.11(2):163-167 3 v. J7 F0 s4 U/ M* L4 p8 C" [
$ a' {/ Q) v. F; a- W6 ?
[15]王若楠,刘继峰.C+离子注入对CoSi2薄膜应力的研究[J].自然科学进展2002,12(12):1296-1300
! e9 M# F W+ p2 _& u
6 |. a7 ^4 a9 ^) c) C" ^ [16]Kupfer H,Flugel T,Richter F,et al.Opertical properties and mechanical stress in SiO2/Nb2O5 multilayers.Thin solid films,2001,389:278-283 - Y( _$ K! w" Z4 Q
! N7 i: G, w$ ~4 W- l
[17]Hoffman D W.Perspective on stresses in magnetron-sputtered thin films.J Vac Sci.Technol.1994,A12(4):953-961 - `2 K2 w9 Z* d: `
) K3 |2 _# h; T* y [18]邵淑英,范正修,邵建达.ZrO2薄膜应力实验研究.光学学报,2004,24(5):437-411 - M0 l$ l' x' x* g5 k: U
4 U# A" r9 f+ m1 y6 c2 Q! c [19]邵淑英,范正修,范瑞瑛,等.沉积温度对ZrO2薄膜性质的影响.中国激光,2004,31(6):701-704 ( n0 `/ U& [( M r# c' u
9 S- j% |1 ^% l; s! k$ q$ _3 c
[20]范玉殿,周志峰.薄膜溅射沉积过程中的原子喷丸效应.真空科学与技术学报,1996,16(4):235-241 7 v, } x6 Z* F7 }
9 t+ y5 \5 `' } [21]Vink T J,Walrave W,Daams J L C,et al.Stress,strain and microstructure in thin tungsten films deposited by de magnetron sputtering.J.Appl Plays,1994,74(2):988-994
7 q* h9 g- G) L8 R3 P1 s% f3 w( S
3 I0 Y: d, s: ? Z5 i [22]Satomi N,Kitamura M,Sasaki T,et al.Internal stress control of benin thin film.Fusion engineering and design,1998,39-40:493-497
5 m& O5 t4 u2 W8 Y2 b/ `' A9 o2 L0 b7 r0 d
[23]Hoffman D W.Internal stress in sputtered chromium.Thin solid films,1977,40:355
2 P& X1 A1 P; i$ A2 s
9 [4 g+ X( o3 _1 b5 G- |) k# Q1 |# | [24]Cuomo J J,Harper J M E,Guamieri C R.Modification of niobium film stress by low-energy ion bombardment during deposition.J Vae Sci.Technol,1982,20:349-354 / J# I- T% i4 J& l
7 Y7 W/ C, @1 w! V [25]吕学超,汪小琳,鲜晓斌,等.偏压对铀上磁控溅射铝镀层微结构及残余应力的影响.原子能科学技术,2003,37:122-123 |
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