| 研究課題/領域番号 |
19H02040
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
秦 誠一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50293056)
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| 研究分担者 |
櫻井 淳平 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40345385)
岡 智絵美 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70823285)
山崎 貴大 名古屋大学, 工学研究科, 学振特別研究員(PD) (40847240)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 内部応力 / 薄膜 / コンビナトリアル技術 / アニール / 薄膜金属ガラス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ナノからマイクロメートルオーダの膜厚を有する薄膜金属ガラスの内部応力を体系的かつ効率的に解明し，それを制御可能か？を研究課題の核心をなす学術的「問い」として，以下の研究目的にて本研究を進める．
１）薄膜金属ガラスの内部応力を体系的に調査するためのコンビナトリアル技術の確立
２）上記コンビナトリアル技術を用いて，膜厚10 nm～10 umのRu系およびTi系薄膜金属ガラスの成膜条件，アニール条件と内部応力の関係解明
３）実証とし薄膜金属ガラスの内部応力を±200 MPaの範囲，精度±2 MPaにて自在に制御された直径400 nm～800 umのダイアフラム構造を製作
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，コンビナトリアル技術を用いた薄膜金属ガラスの内部応力の調査，薄膜金属ガラスの成膜条件と内部応力の関係解明と，その実証として直径400 nmから800 umのダイアフラム構造を製作し，内部応力を±200 MPaの範囲での制御である．具体的には，差動排気コンビナトリアル新対向ターゲットスパッタ装置の開発や，内部応力評価用薄膜ライブラリの作製，アニール条件と内部応力の関係の解明などを行った．研究成果としては，新たな内部応力測定法の開発に成功し，Ru系およびNi系薄膜金属ガラスの内部応力とアニール条件の関係の解明と，内部応力を自在に制御したダイアフラム構造の製作に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MEMS構造の一部は基板から分離しており，材料内の応力により形状が変わり破壊されることがある．Si系材料は成膜条件等により内部応力を制御できるが，小型化や高機能化には限界があるため，代替材料が求められている．この状況に着目し，薄膜金属ガラスを利用したMEMS構造と内部応力制御を実現した．近年，薄膜金属ガラスをMEMSに適用する事例が増えてきたため，内部応力を解明し制御する必要性が浮かび上がってきた．この研究では，薄膜金属ガラスの内部応力を体系的かつ効率的に解明し，制御可能かを明らかにするために行われた．
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