測定・評価技術から取り組む薄膜の剥離・密着性の改善と制御

本セミナーでは、実際の測定や評価における技術的な観点を通して、薄膜の剥離や密着性の問題解決につなげる手法について紹介します。前半では、この問題に対処する際に最低限知っておくべき応力や剥離破壊のメカニズムなどの基本的な技術知識について解説し、後半には、測定・評価の具体例や事例を示しながら密着力や機械的物性、膜質の測定/評価手法のポイントを詳しく述べます。薄膜の評価測定をどのように進めてよいか悩んでいる方、得られた結果を製品の設計や改良、トラブルの解決、品質管理にどのように活用して良いか困っている方、さらには、あらためて薄膜の剥離・密着性やその測定評価技術の技術的本質を理解したいという方に、教科書や論文誌からでは理解しにくい実践的な知識や問題解決のヒントが得られるようにします。特に、薄膜の膜厚や表面状態、測定条件など測定/評価結果に大きな影響を与える様々な要因や、測定や評価で得られた情報を材料や製造プロセスの設計で、どのように密着性向上へ活かしていくのかについて、わかりやく、かつ、かなり詳しく紹介します。具体例としては、主に金属や無機のスパッタリング薄膜を取り上げますが、樹脂コーティング膜へ適用した場合も含めて解説します。 　初学者、中堅技術者で薄膜の密着性や機械的な耐久性に関して基本知識から習得したい方、新製品開発やトラブルシューティングでの技術課題を解決したい方、さらには、品質管理等で密着力や機械的特性の測定や、薄膜の表面や構造の分析に携わり、その技術の本質や注意点を理解したい方に適した内容です。本セミナーを通じて、薄膜の密着力・物性・構造の測定・評価技術の概要を把握し、個々の技術課題に対応される第一歩となれば幸いです。

1. 薄膜の剥離/密着性を改善/制御するためにこれだけは知っておきたい基礎知識
   1. 剥離/密着性を理解するための3つのポイント
      1. 薄膜のどこで剥離/破壊は発生するのか?
      2. 薄膜がくっついているとか、剥離するとはどういうことなのか?
      3. 膜応力とは?:薄膜形成時に発生する応力・評価測定時に発生する応力
      4. Griffithの破壊の考え方による膜剥離がおこる/おこらない条件とは?
   2. 密着性に関わる測定/評価をする前にチェックするポイント
      1. 薄膜への負荷のかかり方が、薄膜の剥離や壊れ方へどのような影響をあたえるのか?
      2. 剥離要因を明らかにするときに考える4つの観点とは?
   3. 密着性の問題解決のために測定/評価プロセスを進める上での注意点
2. 密着力の測定/評価技術の詳解と材料/プロセス設計への活かし方
   1. 密着力測定をする際に気を付けるべき測定上の注意点
   2. スクラッチテストでみる測定/評価のポイント
      1. 膜質の影響:膜厚や表面状態
      2. 測定条件の影響:温度/湿度や基材硬度
      3. 半定量評価技術として注意すべきこと
      4. スクラッチマップ (樹脂コーティングの例を含む) とは
      5. 材料設計への活用のしかた
3. 剥離/破壊に影響を与える薄膜物性/構造の分析/評価の実例と具体的手法
   1. 機械的物性の評価
      1. 弾性率/伸び
      2. 硬さ
      3. 破壊靭性
      4. 膜応力
   2. 表面/界面近傍および微視的な内部構造や結合性の評価の実例と具体的手法
      1. 表面状態分析
      2. 深さ方向の組成/構造分析
      3. SEMやTEMを利用した断面や微視的な構造/結合性解析
4. まとめ
• 質疑応答