薄膜の応力発生メカニズムと密着性制御およびその測定・評価

本講では、薄膜の力学的性質、密着性に関連して、薄膜の構造・内部応力・硬さのもたらす効果を解説します。また、それら特性の測定法および製膜時の調整技術を紹介します。 　特に、薄膜の密着性評価は、基本的に破壊試験であって刺激の与え方によって結果が異なること、目的や膜厚などによって適切な条件を選ぶ必要のあることを実施例をもとに説明します。内容は基礎から解説しますが、PVD製膜の製造や測定で多少の問題意識を持った方、とくにスクラッチ試験 (あるいはマイクロトライボ試験) の実務経験のある方に役立つ内容を紹介する予定です。 　なお、初心者には、事前あるいは講義後に力学的性質および密着性の基礎について相談に応じます。

1. 薄膜の力学的特性
   1. 応力とひずみの関係
      ～固体薄膜の力学～
   2. 熱応力と真性応力の区別
   3. 基板変形および最近の薄膜X線回折技術
      ～in line 測定～
   4. 内部応力の制御と結晶配向性
   5. 超微小硬さ測定
      ～構造欠陥と硬さ～
   6. 硬さと耐腐食性:ハードコーティング
2. 薄膜の密着性
   1. 損傷・耐久性・寿命としての密着性
   2. 各種の密着性測定法の長所・短所
   3. 故障解析からの密着性評価とワイブル分布計
   4. 内部応力と密着性 (異種材料接合部の力学)
   5. 製膜技術と密着性
      ～特にプラズマ援用技術～
3. スクラッチ試験・振動式マイクロスクラッチ試験
   1. 圧子荷重・せん断応力・界面エネルギー
   2. 試験条件および再現性と信頼性
   3. スクラッチの物理と破壊力学・刺激部の深さ変化
   4. 光学薄膜と振動式スクラッチ試験 JIS R3255
   5. 他の密着性試験との相関
      ～臨界損傷の違い～
   6. 軟質膜および粘性膜への応用
4. 最近の窒化チタン膜の製膜技術
   1. 製膜技術と薄膜構造
   2. 大電力スパッタリング技術と高品位TiN膜
• 質疑応答・名刺交換