表面処理：SAM膜の摩耗特性

出典: finemems

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近年の研究により，MEMSおよびNEMSデバイスにおいてスティクションが深刻な問題であることがわかってきた．この論文では，スティクションを防止できる可能性を秘めた自己組織化単分子膜(Self-assembled Monolayer, SAM)について研究を行っている．MEMSおよびNEMSのスティクションからの保護膜としてSAMを用いるためには，その摩擦学的なメカニズムの解明が鍵となる．本報では，perfluoroalkylsilaneとalkylsilane系のSAMを，Si基板および自然酸化膜からなるSiO₂上に気相プロセスによって堆積させ，これら薄膜の表面粗さ，付着力，摩耗特性を原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)を用いて広範囲にわたって調査している．また，巨視的な摩擦特性について同様に調査している．

製法

測定手法（装置、試験片）と結果

Si，SiO₂，および各SAMについて表面粗さ(RMS)，付着力，摩擦力，摩擦係数についてAFMを用いて測定した結果を図1に示す．付着力，摩擦力，摩擦係数については，SAM薄膜のほうがSiおよびSiO₂より小さな値となっている．SAMの中ではPFTSがODMSおよびODDMSよりも付着力，摩擦力において小さな値となっている．このことからもSAMによるコーティングはスティクション回避に有効であると言える．

文献情報，参考文献

B. Bhushan, T. Kasai, G. Kulik, L. Barbieri, and P. Hoffmann, "AFM study of perfluoroalkylsilane and alkylsilane self-assembled monolayers for anti-stiction in MEMS/NEMS", 2004 Semiconductor Equipment and Materials International

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