薄膜的应力控制技术研究现状

bomoaa

　　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.
- k8 H' K  o8 D6 V: x6 Q, E
: o( G( z( J% a& Y' }2 {1 w 　　关键词：薄膜;应力;控制技术
) V6 K! J5 n; \. q
3 ~) I" r$ C0 p) @% l0 V- a. O 　　分类号：O484.2　文献标识码：A
. y3 |4 P! {1 [2 H* i
* N7 G* r4 R. [1 Y* Q' x+ B 　　文章编号：1672-7126（2008）增刊-017-05

Stress Release and Control of Thin Films materials Used in Devices Fabrication

Jiang Zhao　 Chen Xuekang

　　蒋钊,联系人:Tel:13893225634;E-mail:qqq-128@163.com

　　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）
. y9 N, h: A4 s( I3 L6 U
　　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）

4 Y# o! Y# u$ F2 ~ 　　参考文献：
. o$ P/ E( ?7 n
　　[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

　　[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
' z9 Y# Y- i6 e0 [
* R" }1 u* L7 D, j2 u+ |( f. ?! d 　　[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

6 Z, |. y* g& ]; G) P4 g 　　[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

　　[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
9 W. D  _) v; C' y5 }4 V
+ a9 Z; i, J  q, 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
# B% Z' Z$ N& [  Q) ?! C0 V
　　[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

　　[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

　　[9]Keller R M,Baker S P,Arzt E.Stress-temperature behavior of unpassivated thin copper films.Aeta Master,1999,47（2）:415
+ J! O# y: ]) l( c* l, e
( s9 j, \9 W4 C; W& q 　　[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

　　[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
2 z; u1 _* l" x+ F9 n8 m
2 Y( z% p5 _% w 　　[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

　　[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
! B1 H1 e2 p$ D; q
　　[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
: @9 ^0 e4 E+ f& d% [
　　[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

　　[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

& g* q% O' d) W$ [8 \ 　　[17]Hoffman D W.Perspective on stresses in magnetron-sputtered thin films.J Vac Sci.Technol.1994,A12（4）:953-961

3 R' d. Y$ }7 Z3 S! h$ m 　　[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

　　[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
7 s: d$ s. k- Y! N+ t0 }
　　[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 g% z. ]# R* `6 y 　　[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
& K2 H" w6 p9 M  |! b' n- O! d
8 }/ v( K4 H6 q 　　[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

+ Z' ^: F4 o: m 　　[23]Hoffman D W.Internal stress in sputtered chromium.Thin solid films,1977,40:355
- R0 u, C& @9 ^4 W/ Y1 p1 l
　　[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

% `6 l' C1 o" t4 D 　　[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