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Multiple hkl 法による薄膜の残留応力評価

AppNote B-XRD3005: Multiple hkl 法による薄膜の残留応力評価

 

薄膜に残留する応力は、膜と基板を変形する原因になります。膜の残留応力は成膜過程中に生成しやすく、引張応力は膜の亀裂を、圧縮応力は部分膨張を引き起こします。薄膜の残留応力と基板との付着性によっては、外観上問題のない薄膜でも、時間経過とともに膜の剥離や基板変形が起こることが報告されました。残留応力を評価する方法として、X線回折法があります。格子面間隔の変化量から残留応力値を算出する方法で、回折角度の変化が大きい高角側の回折ピークの2θ変化を観測します。この方法は信頼性の高い残留応力値が算出されるものの、X線が試料表面から数μmから数十μmの深さまで侵入するため、薄膜試料では目的の回折ピークの観測が困難となります。そこで、斜入射X線回折法により膜からの回折X線を効率的に観測し、複数の指数の回折ピークを解析に使用するMultiple hkl法を用いて、薄膜の残留応力値を算出した例を紹介します。 

リガクのX線回折装置(XRD)

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全自動多目的X線回折装置 SmartLab SE

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