JPH01237430A

JPH01237430A - 薄膜の内部応力・ヤング率測定装置

Info

Publication number: JPH01237430A
Application number: JP6516088A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tabata; 修田畑; Masaru Kawabata; 賢川畑; Susumu Sugiyama; 進杉山
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-21
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH083461B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、薄膜の内部応力・ヤング率測定装置、特に
その測定精度の改善に関する。

［従来の技術］ＩＣやＬＳＩ技術の進展に伴う電子回路の微細化と高集
積化は、センサやアクチュエータの微細化、高機能化を
促している。

これに応える技術として注口を浴びているのかシリコン
のマイクロマシーニング技術である。マイクロマンーニ
ング技術によってシリコン基板上に数１００μｍオーダ
以下の微細な３次元部品、いわゆるマイクロメカニクス
を製作することが可能になって、センサやアクチュエー
タのマイクロ化が実現されつつ有る。

そして、このマイクロメカニクスにとって薄膜は、機能
利ねであると共に重要な構造４１料でもある。従来、薄
膜といえば基板の上に形成し基板と共に使用するのか当
たり前であった。ところか、マイクロメカニクスにおい
ては薄膜は基板から分離された状態で使用されることが
多くなってきた。

このような薄膜の使用形態の変化に１′１′い、薄膜物
性に求められる仕様も変化しつつ有る。そして、薄膜の
機械的物性、なかでも内部応力とヤング率は薄膜を構造
材料として利用する１−で重要な物性値となった。従っ
て、これらの物性値を制御し評価していくことは今後ま
ずまず重要になる。

ここで、薄膜の内部応力について簡ｒａｔに説明する。

′＃Ｊ膜の内部応力とは、歪みのエネルギーが薄膜内部
に蓄積した結果生ずるものであり、一般には基板の反り
や薄膜のクラックの発生として観察される。基板か薄膜
を内側にして反ったとぎの応力を引張応力、反対のとき
を圧縮応力といい、それぞれ正、負の７１号をつけて表
す。そして、内部応力の発生要因として２つの機構か考
えられている。第１は薄膜と基板との膨脂率の差に起因
する応力、第２は薄膜の内部＋１η造に起因する応力で
ある。

従来、薄膜の研究者は薄膜の内部応力とヤング率を同時
に測定できる方法の１つとしてバルジ法を用いていた。

これは荷重を加えた？ＪＩ　Ａ１１ｌ定薄膜メンブレン
のたわみを利用して内部応力とヤング率をｆｌｌｌｌ定
するものである。この原理を第７図に基づいて説明する
。

図において、測定対象である薄膜メンブレン１０は、そ
の周囲がシリコン基板１２に固着して形成されている。

そして、この薄膜メンブレン１０の表裏に圧力差Ｐを加
え、その時に生じる薄膜１０のたわみｈを計７１１１１
する。

ここで、加えた圧力差Ｐとこれにより生ずる薄膜メンブ
レン１０のたわみｈとの間には次の（１）式の関係かあ
ることが知られている。

Ｐ　・ｔｒ　２／（ｔｌ＋）ｌ　　−Ｋｉ　Ｕ十に２・
ＩＩＥ／（１−ν）１・（ｈ／ｒ）　２　　　　　　　
　　　　　・・　（１）ここで、σは引張応力、νはポ
アッソン比、ｒは円形メンブレンの場合は半径、正方形
のメンブレンの場合は辺長の１．／２　、ｔは膜厚、Ｋ
ｌ、に２は薄膜メンブレン１０の形状によって定まる定
数である。尚、円形及び正方形メンブレンにおける従来
から知られている旧、　Ｋ２の値を表１に示す。

表１従って、（１）式の左辺の値を縦軸に、（ｈ／ｒ）２を
横軸にとってＡ１り定データ（Ｐ、Ｉｔ）をプロットす
ると測定データは直線にのる。そして、旧、に２が既知
であればその直線の傾きからＩＥ／（１−ν）を、直線
と縦軸との１；ＪＪ片から引張り応力σを求めることか
できる。

また、圧縮応力を持つ膜についてのｆｌｌｌｌ定を行う
場合は、既知の引張応力を持つ膜と測定対象である圧縮
応力を持つ膜を層状に腹合化して引張応力を示ず１（金
膜を形成し、この膓金膜について測定を行う。そして、
圧縮応力は１９合膜の引張応力のＡ１１ｌ定値と既知の
膜の引張応力とから腹合則に基づいた（２）式により求
めることかできる。

σ２−（ｔ　・σ−１１・σＩ）／　（ｔ−ｔ＋）　　
・・（２）ここでσ２は応力未知の膜の内部応力、ｔｌ
。

σ１は応力既知の膜の厚みと内部応力、ｔ、σは複合膜
の厚みと内部応力である。

また、ヤング率も内部応力と同様の計算で複合膜の測定
値から求めることかできる。

［発明が解決しようとする課題］このような原理によって行われるバルジ法は測定試料の
作製、すなわち被Ａｌ１１定薄膜の薄膜メンブレン１０
の形成が難しく、測定法としては汎用性に欠けた。この
ため、測定装置も十分な検討がなされていない。

また、バルジ法では、薄膜メンブレン１０の表裏に加え
た圧力差Ｐとそのときに生じた薄膜メンブレン１０のた
わみｈの測定が必要である。一般には圧力差Ｐの測定は
水銀マノメータや高粘度の圧力計が利用されている。ま
た、たわみｈの測定には触針式の変位計を用いる方法、
鏡筒の−に下を測定するマイクロメータ付きの顕微鏡を
用いる方法、光の干渉を用いる方法等が利用されている
。

そして、たわみｈの測定精度は光の干ルを用いる方法が
優れている。

しかし、従来の方法はいずれも薄膜メンブレン１０の中
心におけるたわみｈを測定するだけであり、薄膜メンブ
レン１０全体のたわみの状態は観察していない。内部応
力やヤング率の膜の面方向に異方性を有していたり面内
に欠陥があると、薄膜メンブレン１０のたわみｈと圧力
差Ｐの関係が理論式に一致しなくなり正しい測定結果が
得られない。すなわち、−点におけるたわみｈを測定す
るだけでは異方性や欠陥の有無を判断することができな
いという問題点があった。

また、従来は薄膜メンブレン１０の片側を大気圧とし、
もう片側を減圧するという方法で薄膜メンブレン１０に
圧力差Ｐを加えていたが、この方法では大気圧が制御不
能であり比較的大きな圧力であるため微小な圧力差Ｐを
精度良く加えることが出来ないという問題があった。

更に、内部応力の発生要因は−１一連の通り薄膜と基板
との膨張率の差に起因するものと薄膜の内部構造に起因
するものの２つがある。従来の測定においては、この２
つの発生要因を分離して測定することができないという
問題点があった。

この発明は」二連のような問題点を解決することを課題
としてなされたものであり、第１に薄膜の異方性や欠陥
を検出できるようにメンブレンぜたいのたわみ状態を観
察しながら測定を行うことにより内部応力を高精度で測
定することができ、第２に微小な圧力差を精度良く薄膜
に加えることができ、第３に内部応力を発生要因毎に分
離測定することができる薄膜の内部応力・ヤング率測定
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る薄膜の内部応力・ヤング率測定装置の構
成について、第１図に基づいて説明する。

第１発明（特許請求の範囲第１項記載の発明）は、被測
定薄膜メンブレン１０を含む試料１８が気密に装着され
る試料装着開口１６を有する減圧室２０と、この減圧室２０の内部の圧力を制御する圧力制御手段２
２と、減圧室２０の内部の圧力を計測する圧力計２４と、薄膜メンブレン１０に実質的に単一波長の光ＲＯを照射
する光源１４と、薄膜メンブレン１０によって反射された反射光Ｒ１と参
照光手段２８からの参照光Ｒ２の干渉による干渉縞像を
撮像する撮像素子２６と、を有し、圧力計２４で得られた減圧室２０内部の圧力値と撮像素
子２６により得られた干渉縞像に基づいて求めた薄膜メ
ンブレン１０のたわみから内部応力及びヤング率を測定
することを特徴とする。

すなわち、第１発明にかかる装置は試水的には薄膜メン
ブレン１０に圧力差Ｐを加えて、その時に生じた薄膜メ
ンブレン１０のたわみを光の干渉を用いて測定し、得ら
れた圧力差Ｐとたわみｈのデータから内部応力とヤング
率を求めるものである。

そして、光源１４に干渉縞が容易に７１ノられるように
レーーリ゛等の単一波長で可干渉性の品いものを用いて
いる。また、参照光Ｒ２は被測定ンＷ膜メンブレン１０
から反射した光と干渉させることによって薄膜メンブレ
ン１０のたわみに応じた干渉縞を作り出すためのもので
ある。この参照光手段２８には光源１４と同一波長で可
干渉性の高いものを用いると干渉縞か容易に得られる。

そこで、通常は光源１４からの光ＲＯの一部を参照光Ｒ
２として用いる。

撮像索子２６は、この干渉縞を観察するために用いるも
のである。例えは、光源１４の波長領域に感度をｐ、Ｉ
ｊツＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖ
ｉｃｅ　）やビジコン（■１ｄｉｃｏｎ　）等を用いる
。

彼１１１１１定薄膜メンブレン１０を有する試料１８を
取り（＝１ける減圧室２０は、内部を真空にできるよう
に十分に密閉可能なものであり、試料１８取り（＝Ｉけ
部の周辺は試料１８か密着してリークを起こさないよう
に、例えば十分平坦になっている。減圧室２０に接続さ
れた圧力調整手段２２は、例えは減圧室２０内を十分に
排気できる能力を有する真空ポンプ及び外気から減圧室
２０内に微量な空気をリークできるように、流はの制御
性が良いリークバルブから１１４成する。

第２発明（特＋ｉ’ｌ請求の範囲第２項記載の発明）は
、特に上記減圧室２０に対向し、薄膜メンブレン１０の
外面に気密に装置１される試料装着開口３２を有する第
２の減圧室３０と、この第２の減圧室３０の内部の圧力を制御する第２の圧
力制御手段３４と、第２の減圧室３０の内部の圧力を計測する第２の圧力旧
３６と、を有し、薄膜メンブレン１０の両側の威圧室２０．３０内部の圧
力をそれぞれ１１．！Ｊ整できることを特徴とする。

図において、試料１８を−１一方から支持する試料装置
Ｑ開口３２を有する第２の減圧室３０は、減圧室２０と
同様に内部を真空にできるように十分に密閉１ｉＪ能な
ものであり、試料１８取り（＝Ｉけ部の周一　　１１　
− 辺は試料が密着してリークを起こさないようになってい
る。圧力制御手段３４は、例えば真空ポンプとリークバ
ルブで構成されるが、真空ポンプは圧力制御手段２２の
ものを共用すると良い。また、減圧室３０に接続するリ
ークバルブは外気から減圧室３０内に微量な空気をリー
クできるように、流量の制御性が良いものを用いる。圧
力計３６は、減圧室３０内の圧力を」り定するためのも
のである。

第３発明（特許請求の範囲第３項記載の発明）は、特に
減圧室にヒータ３８か組み込まれ、試料１８の温度を制
御できることを特徴とする。

すなわち、ヒータ３８は熱伝導で試料１８を加熱するも
のである。

［作用及び効果］第１発明においては、減圧室２０に取り付けられた試料
１８に光源１４からの光ＲＯを照射する。

試料１８のメンブレン１９から反射した光Ｒ１と参照光
Ｒ２を干渉させてできる干渉縞を撮像索子２６で観察す
る。そして、薄膜メンブレン１０上＝　　１２　〜にできた干渉縞を撮像装置で得た画像から読み取り、薄
膜メンブレン１０の最大たわみ量を検出する。すなわち
、干渉縞の数に光源１４からの光ＲＯの波長λの２分の
１を乗じたものが薄膜メンブレン１０の最大たわみＭｈ
である。

そして、減圧室２０内の圧力を圧力制御手段２２によっ
て変更し、これに応じた干渉縞の数を検出する。すなわ
ち、減圧室２０内部の空気を真空ポンプで排気するとと
もに、リークバルブの開閉度を調節して減圧室２０内部
の圧力が徐々に下がるようにする。また、リークバルブ
を閉じたまま予めある圧力まで減圧室２０内部の圧力を
減圧した後真空ポンプを停止し、リークバルブの開閉度
を調節して減圧室２０内部の圧力か徐々に大気圧に戻る
ようにしてもよい。このようにすると、干渉縞は減圧室
２０内部の圧力か減少するに連れて縞の数が増加する。

あるいは、減圧室２０内部の圧力が大気圧に戻るに連れ
て縞の数が減少する。

干渉縞か一木増加あるいは減少する毎に減圧室２０に接
続した圧力計２４によって減圧室２０内部の圧力を大気
圧との相対的な圧力差Ｐとして計量ｌ＋する。こうして
得られた圧力差Ｐとたわみｈの測定データを上述の理論
式である（１）式に代入して、内部応力とヤング率を求
める。

このとき撮像素子２６で観察することによって薄膜メン
ブレン１０の欠陥や異方性の存在を示す薄膜メンブレン
１０上の干渉縞のパターンの歪みの有無を発見でき、測
定に不適当な試料であるか否かが判定できる。

第２発明においては、試料１８を上下からはさむように
して取り付ける２つの減圧室２０．３０は、ともに圧力
制御手段２２．３４に接続されている。そして、例えば
真空ポンプによって減圧室２０．３０内部の空気を排気
すると共に、それぞれの減圧室２０．３０に取り（＝１
けられたリークバルブの開閉度を調整してそれぞれの減
圧室２０゜３０内部の圧力を独立かつ徐々に下がるよう
にする。

なお、リークバルブを閉じたまま予めある圧力まで２つ
の減圧室２０．３０内部の圧力を減圧した後真空ポンプ
を停止し、それぞれの減圧室２０゜３０に取り（＝ｌけ
られたリークバルブ開閉度を独立に調鉗ｊして減圧室２
０．３０内部の圧力が独立にかつ徐々に上がるようにし
てもよい。更に、下方または上方の減圧室２０．３０の
リークバルブだけを調節して減圧室２０．３０内部の圧
力のみを徐々に」二がるようにしてもよい。

このように、２つの減圧室２０．３０を所定の減圧状態
におくことにより、２つの減圧室間に極めて微小な圧力
差Ｐを加えることができる。すなわち、試料１８の薄膜
メンブレン１０に加える圧力差Ｐを微小な範囲で高い精
度で制御できる。これによって小さい内部応力まで測定
できるようになる。何故なら、（１）式において薄膜メ
ンブレン１０の形状と測定できるたわみｈの最小値がき
まると、左辺の値の大きさは薄膜メンブレン１０に加え
る圧力差Ｐで決まり、右辺の値の大きさはたわみｚｈが
微小なときは内部応力できまる。そこで、薄膜メンブレ
ン１０に加えることができる圧力差Ｐが微小であればあ
るほど左辺の値は小さくでき、その結果小さい内部応力
まで精度よく測定できるようになる。

なお、大気圧付近で０．１Ｔｏｒｒ以下の分解能で圧力
を測定する装置は非常に高価なものなってしまうが、圧
力が数’ｌ”ｏｒｒ以下の領域では真空圧力計によって
容易に測定できる。このため薄膜メンブレン１０の表側
と裏側を減圧し、片側の圧力を基準としてもう片側の圧
力を制御することによって薄膜メンブレン１０に微小な
圧力差Ｐを精度良く加えることができる。

第３発明においては、減圧室２０の試料装着開口１６の
周辺のヒータ３８は試料１８を減圧室２０から熱伝導で
加熱し、室温以上の温度での測定を行うために用いる。

これによって、内部応力やヤング率の温度依存性が測定
できる。例えば、内部応力はその発生要因として膜と基
板との膨脹率の差に起因する要因と膜の内部構造に起因
する要因がある。膜と基板との膨脹率の差に起因する内
部応力は、試料の温度をＴＲさせながら測定することに
よって温度に比例して減少する。従って、内部応力の温
度依存性を測定すれば、２つの発生要因が内部応力に及
ぼす影響を分離することができる。

［実施例］この発明の内容を実施例に基づいて説明する。

第２図はこの発明の第１実施例に係る測定装置の構成を
示す概略図である。

この実施例においては、光源として１ｌｅ−Ｎｅレーザ
４０（λ−８３２８人）を用い、シングルモード光ファ
イバ４２によって光ＲＯを顕微鏡４４に導く。

顕微鏡４４の内部では、この先ＲＯを平行光にした後、
試料１８の薄膜メンブレン１０に垂直に入射させる。光
路の途中に設けた光学ガラス４６で光ＲＯの一部を反射
し、これを参照光Ｒ２として用いる。薄膜メンブレン１
０のたわみｈはこの参照光Ｒ２と薄膜メンブレン１０の
表面で反射した光Ｒ１を干渉させてできる干渉縞による
測定する。

干渉縞の観察は、落射式の双眼実体顕微鏡４４とＣＣＤ
カメラ４８を用いた光学系によりＴＶモニ夕５０上で行
う。

リークバルブ５２を閉じた状態で真空ポンプ５４により
減圧室２０内を減圧した後、真空ポンプ５４を停止しバ
ルブ５５を閉じるとともに、リークパルプ５２を徐々に
開け、測定がほぼ静的な状態で行われるように３０〜５
０分かけて減圧室２０内の圧力を徐々に大気圧に戻す。

このときＴＶモニタ５０で薄膜メンブレン１０」二に現
われる干渉縞を観察して、薄膜メンブレン１０に欠陥や
異方性かないかど−うかチエツクする。

そして、干渉縞が１つ消える毎に減圧室内の圧力を圧力
計２４で計測する。１つの干渉縞はλ／２−３１［ｉ４
人の薄膜メンブレン１０のたわみ変化Δｈに相当する。

減圧室２０内の圧力か大気圧になったとき、薄膜メンブ
レン１０はフラットになり干渉縞は消失する。なお、干
渉縞の数の減少の検出とそのときの圧力１１２４の測定
値の読取りは計算機５６で行う。

ｌｌｌ＋定終了後、計算機５６によって、測定した圧力
差Ｐと各圧力測定時における干渉縞の数にλ／２−３１
．６４人を乗じて求めた薄膜メンブレン１０のたわみｈ
を」−述の（１）式に代入して整理し、内部応力とヤン
グ率を求め計算機の表示装置５７に表示する。

７Ｉｌｌ＋定例を第３図に示す。これは計算機５６にお
ける演算結果をプリンタ５８に出力したものである。

第３図（Ａ）は薄膜メンブレン１０のたわみｈと減圧室
２０内の大気圧との圧力Ｐの関係を示す特性図である。

なお、このＡｌｌ＋定における薄膜メンブレン１０のサ
イズｒは２０００μｍ、’＋Ａ料は５ｊ３Ｎ４、膜厚ｔ
は０２μｍであった。そして、図のようにこれらの薄膜
メンブレン１０のサイズや祠質をａ＋す窯番号等ととも
に表示するとよい。

第３図（Ｂ）は（１）式に基づいて、測定データを１−
１ｉブロットシたものである。図において、直線データ
より最小自乗法でフィッテングしたものである。この直
線の切ノ１と傾きから求めたメンブレンの内部応力σと
ヤング率Ｅか求められ、この例では、内部応力σ−１，
２９Ｘ　１０１０ｄｙｎ／ｃ♂、ヤング率−５，２８Ｘ
　１０１２ｄｙｎ／ｃ＋Ｉｆであった。これらの測定結
果も表示装置５７．プリンタ５８に出力するとよい。

なお、光学系はＯＸ４図に示すように構成することもで
きる。すなわち、参照光Ｒ２としては光源１４からの光
ＲＯの一部をハーフミラ−６０で分岐した後ミラー６２
で反射させ、さらに光の強度を光減衰器６４によって制
御する。このように光減衰器６４を設ければ、披測定薄
膜メンブレン１０の材質によって変化する薄膜メンブレ
ン１０で反射した光Ｒ１強度に応じて参照光の強度を制
御することができ、常に明瞭な干渉縞を得ることができ
る。

なお、光源１４にはＮｅ／Ｎｅレーサの他、光学フィル
タと組合わせたハロゲンランプあるいは半導体レーザ等
を用いることもできる。

また、光源１４からの光ＲＯは直接光学系に入れること
も可能である。さらに、干渉縞の撮像には光源１４の波
長領域に感度をａするものであれ−２１＝はＣＣＤカメラ以外でも構わない。

なお、撮像した干渉縞の消失の検出は一般的な画像処理
装置を利用することができる。例えば、干渉縞の消失に
伴う光強度変化は撮像素子２６のある特定の画素の信号
の変化から検出することも可能であるし、ＴＶモニタ５
０」二のある部分の光強度変化をホトトランジスタ等の
素子を用いて検出することも可能である。

圧力計２４には゛１′導体の圧力計やピラニゲージを用
いることもできる。また、圧力計２４はできるだけ試料
１８の近傍に取りイ・１けることか望ましい。

第５図は、第２実施例に係る第２の減圧室３０を設けた
実施例を示す該略図である。ここで、光学系及び処理装
置１ｔ、表示装置は第２図と同様のものを使用する。

試料１８は、減圧室２０．３０の間に取り付ける。試料
１８の」二側の減圧室３０の−に部には光学ガラス７０
が設けられており、光源１４からの光ＲＯはここを通っ
て試料１８の薄膜メンブレン１０に入射する。そして、
光学ガラス７０表面で反射した光源１４からの光ＲＯの
一部を参照光Ｒ２として用いる。

２つの減圧室２０．３０は１つの真空ポンプ５４に接続
されており真空ポンプと各減圧室２０゜３０との間には
バルブ７２．７４を設けである。

また、２つの減圧室２０．３０にはそれぞれリークバル
ブ２３．７６と圧力πＩ２４．７８が接続されている。

測定では、まず２つの減圧室２０．３０のリークバルブ
２３．７６を閉じた状態で真空ポンプ５４によって２つ
の減圧室２０．３０内を減圧する。その後、減圧室２０
．３０と真空ポンプ５４の間にあるバルブ７２．７４を
閉じて、減圧室３０のリークバルブ７０を開き、減圧室
３ｏ内の圧力を徐々に増加させる。このとき圧力を変化
させる速度は、測定かほぼ静的な状態で行われたと見な
せるように十分遅くする。

計算機ζ９からなる処理装置は２つの圧力計２４゜７８
のＬ１１力を取り込み、内部でこれらの出力の差を計算
することによって薄膜メンブレン１０に加わった圧力差
Ｐを求める。そして、薄膜メンブレン１０のたわみによ
って生ずる干渉縞の観察とデータ処理は一］二述の実施
例と同様の手順で行う。

第６図は、第３実施例に係る減圧室２０を示す概略図で
ある。ここで、光学系及び処理装置、表示装置は第２図
と同様のものを使用する。減圧室２０には、試料１８取
り付は用の試料装着開口１６の周辺に、例えばニクロム
線からなるヒータ３８が設けられている。そして、試料
１８取り付は部の温度はＣＡ熱電対８０によって測定さ
れ、温度コントロール部８２は試料取り（−１け部の温
度が予め設定された温度になるようにヒータ３８への供
給電力を制御する。

これによって、内部応力ヤング率の温度依存性かＡｌ１
１定できる。そして、膜と基板との膨脂率の差に起因す
る内部応力を分離測定することができる。

なお、加熱部及び温度測定部は上記記載のものに限定す
る必要はなく、所定の温度に制御できれば各種のものが
採用できる。

また、試料取り（；Ｉけ用の減圧室２０．３０において
、試料取りイτｊけ部からのリークを減少させるために
は真空グリスの使用あるいは減圧室にＯリング等による
シールを用いることが有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の全体構成を示す概略図、第２図は第
１実施例の全体構成を示す概略図、第３図は測定値の関
係を示す特性図、第４図は光学系の一例を示す概略図、第５図は第２実施例の構成を示す概略図、第６図は第３
実施例の構成を示す概略図、第７図は被測定薄膜メンブ
レンの形状を示す断面図である。１０・・・薄膜メンブレン１４・・・光源１６・・・試料袋４１開口２０．３０・・・減圧室２２．３４・・・圧力制御手段２’４．３６・・・圧力計２６・・・撮像素子２８・・・参照光手段出願人　株式会社　豊１月中央研究所代理人　弁理士　吉　１）研　二［８−［ｉ２］たわみ
ｈと圧力差Ｐの関係第３図（Ａ）（ｈ７ｒ　）２（ｘ　ｉｏ　’）内部圧力ヤング率の算出第３図（Ｂ）第３実施例の構成概略図第６図被測定薄膜メンブレン断面形状第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定薄膜メンブレンを含む試料が気密に装着さ
れる試料装着開口を有する減圧室と、この減圧室の内部
の圧力を制御する圧力制御手段と、減圧室の内部の圧力を計測する圧力計と、薄膜メンブレンに実質的に単一波長の光を照射する光源
と、薄膜メンブレンによって反射された反射光と参照光手段
からの参照光の干渉による干渉縞像を撮像する撮像素子
と、を有し、圧力計で得られた減圧室内部の圧力値と撮像素子により
得られた干渉縞像に基づいて薄膜メンブレンの内部応力
及びヤング率を測定することを特徴とする薄膜の内部応
力・ヤング率測定装置。
（２）特許請求の範囲（１）記載の測定装置において、上記減圧室に対向し、薄膜メンブレンを含む試料の表面
に気密に装着される試料装着開口を有する第２の減圧室
と、この第２の減圧室の内部の圧力を制御する第２の圧力制
御手段と、第２の減圧室の内部の圧力を計測する第２の圧力計と、を有し、薄膜メンブレンの両側の減圧室内部の圧力をそれぞれ調
整できることを特徴とする薄膜の内部応力・ヤング率測
定装置。
（３）特許請求の範囲（１）又は（２）記載の測定装置
において、減圧室にヒータが組み込まれ、試料の温度を
制御できることを特徴とする薄膜の内部応力・ヤング率
測定装置。