(1)機能性材料の開発 [TOP]
- 概要
- 研究テーマ
MEMSなどのマイクロデバイスに応用できる材料づくりを目標として，スパッタリングによる機能性薄膜材料の作製を行っています．
例えば，単位体積当りの発生力が大きな形状記憶合金薄膜（Ti-Ni，Ti-Ni-Cu，Fe-Pdなど）や，光触媒反応を示すTiO2薄膜，自己伝播発熱反応を示すAl/Ni多層膜などの成膜手法を確立し，デバイス応用に最適な成膜条件を求めています．最近では，表面改質薄膜に着目し，摺動部の保護膜に用いられる硬質薄膜（TiNなど）やテフロン軟質薄膜などの成膜も行っています．
PTFE薄膜の特性評価 (陣内)
RFスパッタリングによるPTFE薄膜の作製（稲木）
Ti-Ni-Cu合金薄膜の形状記憶特性に及ぼすCu添加量の影響 (堀)
Ti-Ni系形状記憶合金薄膜の抵抗加熱によるアクチュエータ特性の評価(中本)
Ti-Ni系形状記憶合金薄膜マイクロアクチュエータの応答性評価 (三宅）
スパッタリングにより作製したAlNi多層膜の自己伝播発熱反応評価（藤田）
(2)微小材料の評価技術開発 [TOP]
- 概要
- 研究テーマ
微小寸法材料の機械的特性を精度良く，定量的に計測するための実験技術の開発を行っています．マイクロデバイスの設計を行う際，構成材料の使用寸法下での物性値が必要です．しかし，デバイス構造体はマイクロ〜サブミクロンオーダーと極めて小さいため，この微小寸法材料の物性を正しく計測するための技術開発が必須となります．
これまで，私たちは薄膜材料を対象とした独自の材料試験システムを構築してきました．そして，薄膜用の一軸引張試験装置とX線回折計測との組み合わせによる結晶薄膜材料のポアソン比の直接計測や，光干渉計測を備えた曲げ試験法による薄膜材料のポアソン比簡便計測，二軸引張試験装置の開発による金属薄膜材料の多軸応力下での降伏応力計測などを実施し，デバイス設計に必要な材料物性値を定量計測してきました．
また，最近では，これらの材料試験機を他の計測装置に組み込み，マイクロ構造体の応力モニタリング技術の開発なども行っています．この技術が確立すれば，マイクロ構造体周辺の応力・ひずみ状態を非接触かつ非破壊で定量計測できるため，デバイス作製段階での不良スクリーニングやデバイスの余寿命評価などを実施できる可能性があり，将来のデバイス信頼性評価の一手法となることを期待しています．
Au-Sn共晶はんだ薄膜のせん断強度評価（武本）
Au-Sn共晶はんだ薄膜の引張クリープ特性評価（武本）
MEMS共振デバイスを用いたナノ薄膜のヤング率測定技術の開発（後藤）
MEMS共振デバイスを用いた単結晶Siの疲労試験（後藤）
SU-8フォトレジストの引張粘弾性特性の試験片サイズ依存性（瀧尾）
Ti-Ni形状記憶合金薄膜の引張特性評価（橋爪）
X線回折引張試験技術による薄膜材料のポアソン比評価（阿野）
ねじり試験技術の開発によるマイクロミラーの信頼性評価（山野）
マイクロ接合要素の強度試験（山野）
環境制御型引張試験システムの開発とAl-Si-Cu薄膜の機械特性評価（貝原）
二軸引張試験技術を用いた面内引張曲げ試験法の開発（陳）
薄膜材料のポアソン比計測に向けたオンチップ曲げ試験技術の開発(田中)
薄膜二軸引張試験技術によるAl-Si-Cu薄膜の降伏応力評価（長井）
(3)顕微鏡・観測技術の開発 [TOP]
- 概要
- 研究テーマ
MEMSや半導体デバイス上のマイクロ・ナノ構造体に生じる応力やひずみを非接触かつ非破壊に直接計測する技術を開発しています．これらのマイクロデバイスは，半導体加工技術が進歩することで高精細パターンを含んでいますが，デバイスの性能や信頼性を向上させるためには，これらの微細パターン内の応力・ひずみ分布を定量計測することがとても重要となります．この”応力・ひずみ計測技術”を開発するため，私たちは，まず，ラマン分光やカソードルミネッセンスと薄膜引張試験技術との組み合わせで各スペクトルパラメータと応力・ひずみの成分とその大きさとの相関を求め，これらの情報を元にしてマイクロ・ナノ構造体の応力とひずみの分布を定量計測するための技術開発に取り組んでいます．
ラマン分光計測による非破壊応力定量評価法の開発（長井）
カソードルミネッセンス（CL）引張試験技術の開発によるSiOｘ薄膜の応力評価（山下）
(4)デバイス開発 [TOP]
- 概要
- 研究テーマ
「材料の特長を活かしたデバイスづくり」をモットーに，Ti-Ni形状記憶合金薄膜で動作するMEMSプローブカードや能動型マイクロカテーテルなどの製作や，Al/Ni発熱多層膜を用いたハーメチックシールの開発などを行っています．
性能・機能に優れるデバイス製作には材料の特徴をよく知ることが重要であり，今後も材料づくりとデバイスづくりとを融合させた研究開発を進めていく予定です．
AlNi多層膜の自己伝播発熱反応を用いたはんだ接着技術の開発(大谷)
Ti-Ni形状記憶合金駆動前方直視型能動カテーテルの開発（小松原）
Ti-Ni形状記憶合金薄膜を用いたMEMSプローブカードの開発（田代）
新規変位計測技術を備えた微小寸法材料の評価（藤井）
単結晶Siの塑性変形を用いた加工技術開発 （高橋）
超高分子量前駆体ポリマーを用いたSiCセラミックスの開発とMEMSへの応用（石川）