| 研究概要 |
マイクロマシンの可動機構には,弾性ヒンジ等の弾性変形を利用した構造が多用されている.このような微小構造物では製作過程で生じる切欠き部,段差等の応力集中部が存在する.本年度は,微小材料試験機を用いて4点曲げ負荷試験を行うための試験片の製作を行った.試験片は単結晶Si製で10mm×5mmの長方形平板にフォトリソグラフィ・異方性エッチングにより試験片中央にV溝切欠き及び,四角錐型くぼみを導入した.
試験片の材質として,マイクロ構造物に多用されている単結晶Siを用いる.異方性エッチングを利用してV溝切欠きを導入するという点から面方位(100),厚さ0.53mmの4インチシリコンウェハを用いる.(100)面をエッチングすることにより,(100)面を底面とする台形溝や,エッチング時間を制御することにより,(111)面が露出するV溝を製作することが可能である.
35wt%のKOH水溶液で約3時間エッチングしたV溝切欠きの走査型電子顕微鏡写真から,溝の角度の実測値は70.5°である.(111)面が54.7°でエッチングされることから,(111)面が現れていることが確認できた.V溝の深さは,溝幅の実測値105μmから計算すると,74μmとなる.2800倍における電子顕微鏡観察では,V溝底部における切り欠き底曲率半径が確認できなかった.製作したV溝切欠き底はサブミクロンオーダの曲率半径を持っていることが確認できた.
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