マイクロカンティレバーを用いた超高感度熱流束測定法の開発と薄膜蒸着過程への応用

微悬臂梁超灵敏热通量测量方法的开发及其在薄膜沉积过程中的应用

• 批准号: 09650228
• 负责人: 井上 剛良
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09650228/
• 关键词: マイクロカンティレバー; 温度センサー; 熱流速センサー; 蒸着; 薄膜; 測定法; マイクロカンティレバ-; 熱流束センサー

近年の半導体産業における加工技術の目覚ましい進歩により、マイクロからナノスケールの加工が可能となり、これに伴って微小スケールにおける温度分布等の熱流体場の測定が重要となってきている。本研究では原子間力顕微鏡(AFM)に用いられる微小なマイクロカンティレバーをセンサープローブとし、このカンティレバーのたわみを光てこ法や抵抗変化を用いて検出することにより、高感度、高空間分解能で応答速度の速い温度・熱流束測定法を開発し、これを真空蒸着過程へ適用することにより金属分子線の熱流束や分子線強度の測定を行い、分子線強度が凝縮係数に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。本年度は,AFMのマイクロカンティレバーを利用したバイマテリアルマイクロカンティレバーおよび圧電性結晶からなるピエゾレジスティブレバーを用いて温度や熱流束の計測を行った。1. バイマテリアルカンティレバーを用いた計測システムの分解能は10^<-3>K、1μW、時定数は10msec程度であることを示した。2. ピエゾレジスティブレバーを用いることにより光てこ方式に較べて格段にシンプルな微小温度計測システムを構築することが可能であることを示した。この場合の計測システムの分解能もやはり10^<-3>K、1μW、時定数は10msec程度であることを示した。3. 噴流の質量流速によりピエゾレジスティブレバーが撓むことを確認し、この効果を用いて噴流の速度分布を測定できることがわかった。今後は、ピエゾレジステイブレバーに金属薄膜を蒸着することによりバイマテリアル効果を付加することにより、より高感度な熱流速計測を行う予定である。

In recent years, the semiconductor industry's processing technology has been greatly improved. It is important to be able to measure thermal fluid fields such as temperature distribution and temperature distribution. In this study, the interatomic force micromirror (AFM) was used, using a micro-scale micronometer. , このカンティレバーのたわみを光てこ法やresistant to change をいて検出することにより, high sensitivity, high spatial resolution The speed and temperature of the answer and the heat beam measurement method are suitable for the vacuum evaporation process and the heat of metal molecular wires. The determination of the molecular line intensity of the stream, the molecular line intensity, the condensation coefficient, and the influence of the molecular line intensity on the measurement results. This year, the use of AFM のマイクロカンティレバーをしたバイマテリアルマイクロカンティレバーおよびvoltage electric crystal からなるピエゾレジスティブレバーを Use いてtemperature and やheat flow beam のmeasurement を行った. 1.バイママテリアルカンティレバーを Used to measure the decomposition energy of システムのは10^ <-3>K, 1μW, and the time constant is about 10msec. 2.ピエゾレジスティブレバーを Use the いることにより光てこ method to compare the べてlattice section にシンプルなMicro-Thermometer MeasurementシステムをConstructionすることがpossibleであることをshowした. In this case, the measured decomposition energy is 10^<-3>K, 1μW, and the time constant is 10msec. 3. The mass flow rate of the jet is confirmed The effect of し and この is measured using the velocity distribution of the いて jet.は、ピエゾレジステイブレバーにmetal filmをSTEAMINGすることによりバイマテThe リアル effect is added by adding the することにより, and the よりhigh-sensitivity thermal flow rate measurement is performed and is predetermined.