スマートアクチュエータ材料成膜と微細加工のMEMSへの応用

摘要

本格的なMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術が登場してから30年近くが経ち，加速度，角速度(ジャイロ)，磁気，熱などの各種マイクロセンサや，インクジェットへッド，DLPプロジェクタ素子などの各種マイクロアクチュエータとして，幅広い応用分野において実用化され，身近な生活にも浸透してきている。MEMS形成技術は半導体形成プロセスの応用からスタートし，Si基板自体を立体貫通加工するバルクマイクロマシニングと，Si化合物等の薄膜を積層形成して下部の犠牲層を除去する表面マイクロマシニングを中心に進歩してきた。さらに高い機能大きなメカニカルな動作などを発揮するためには，機能性材料の付加が必要であり，Siテクノロジーを基盤としたMEMSへ，様々な材料の薄膜形成と微細加工技術を融合されてきており，今後もその傾向は続いていく。センサ薄膜，アクチュエータ薄膜，バイオケミカル薄膜等々，それぞれの分野における詳細な専門書や解説論文が出版されており，詳細はそちらを参照されたい。 本稿では，マイクロアクチュエータへの応用を指向した機能性材料である形状記憶合金と磁歪合金にフォーカスし，MEMSデバイスへの応用について薄膜形成と微細加工プロセスの観点から紹介する。