スパッタリング法による薄膜作製の基礎と機械的性質の評価

スパッタプロセスによる薄膜形成の基礎知識を身につけて頂くとともに、スパッタ薄膜の機械的性質の評価技術について講義します。特に、実際のスパッタリングによる薄膜形成で問題になることの多い内部応力の発生原因と制御方法については詳細に解説します。

1. スパッタリングによる薄膜成長の基礎
   1. 直流スパッタリングと高周波スパッタリング
      • 金属薄膜と絶縁体薄膜
   2. 反応性スパッタリング
      • 酸化物、窒化物などの化合物薄膜の形成
   3. 非平衡マグネトロンスパッタリング
      • イオンアシストの利用
   4. どのように薄膜は形成されるのか
      • 薄膜成長機構と膜構造
2. スパッタ薄膜の機械的性質の評価方法
   1. 引張り強さとヤング率、硬さ
   2. 内部応力
   3. 密着力
3. スパッタ薄膜における内部応力発生のメカニズムとその制御
   1. 内部応力の発生する原因
   2. 種々のスパッタ薄膜の内部応力の実例
      1. 反応性スパッタリング法によって作製した窒化物薄膜の内部応力
      2. 非平衡マグネトロンスパッタリング法による薄膜の内部応力制御
4. まとめ