本講演では、スパッタや真空蒸着法で形成された金属・無機薄膜を中心に、さらには樹脂塗布膜を含んで、薄膜の応力について理解し、膜応力にまつわる様々な問題点を解決するために必要な知識を習得します。膜応力を制御したい様々な状況の例を基に、応力の発生メカニズム、具体的な応力や密着力の測定法、薄膜の剥離や破壊に関して、基本知識から対策まで直感的にわかりやすく解説します。初学者、中堅技術者で薄膜の応力と密着性に関してその本質を基本から習得したい方、新製品開発やトラブルシューティング、さらには品質管理で応力や密着性に関する技術課題を解決したい方に適した内容です。

1. 薄膜の応力とは:膜応力の理解と制御のために必要な基礎知識
   1. 膜応力を制御したいと思う状況と問題解決の手順
   2. 薄膜の応力を理解し制御するための3つのポイント
   3. なぜ、どのように膜応力が発生するのか?:
      • 金属膜・無機膜・樹脂膜の応力発生メカニズムと応力低減の方法
   4. 知っておくべき内部応力の性質:
      • パターニングされた膜、多層膜における膜応力とその影響
2. 薄膜の剥離・破壊と膜応力との関係:応力を低減すれば剥離は防げるのか?
   1. 薄膜の剥離・破壊とはどのような現象なのか?
   2. 膜剥離・破壊を理解し制御するための3つのポイント
   3. 負荷条件と、膜の剥離・破壊原因および剥離・破壊モード:
      • 引張/圧縮力の負荷
      • ヒートサイクル
      • 高温保持による違いの理解
   4. 密着と粘着・接着との違い
   5. なぜ剥離が生じるのか?:
      • 様々な剥離トラブルの形態観察から密着性不良を起こした要因を読み取る方法
   6. 薄膜の剥離/破壊・密着力を理解し、改善に繋がる効果的な考え方と密着力向上の手法
3. 薄膜の応力・密着力の測定:
   1. 膜応力を評価したいがどの方法を選べば良いのか、測定データをどう使うのか?
   2. マクロ・ミクロ・温度変化・多層膜での膜応力の測り方:
      • X線回折法
      • ラマン分光法
      • 基板曲率法
      • 最近の新しい膜応力の評価方法
   3. 密着力測定で特に注意したい点:測定条件の影響と測定値の持つ意味
   4. 密着力の具体的な測り方:テープテスト・3点曲げテスト
   5. 密着力評価においてスクラッチ法が役立つ3つの理由:
      • 得られる情報と密着力改善につながる材料設計への活かし方
4. まとめ
• 質疑応答