イオンビームミキシング法における摩擦を利用したその場鏡面研磨

• Project/Area Number: 06855020
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 設計工学・機械要素・トライボロジー
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 梅原 徳次 東北大学, 工学部, 講師 (70203586)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1994: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: イオンビームミキシング法 / 摩擦 / 鏡面 / 研磨 / 窒化ほう素

Research Abstract

イオンビームミキシング法による成膜と同時に摩擦することで鏡面を得るという新しい研磨法の設計指針を得ることを目的とする本研究において,実施された研究内容は以下のとうりである.
1)ほう素の電子ビーム蒸着と窒素ガスイオンのイオン注入を同時に行う,いわゆるイオンビームミキシング法により窒化ほう素膜をシリコン基板上に成膜した.その結果,本装置においてほう素の蒸着速度とアシストイオンである窒素ガスイオンの注入速度をそれぞれ最適値に制御することで,窒化ほう素膜が安定して得られることが明らかになった.
2)さらに,一定のほう素の蒸着速度とアシストイオンである窒素ガスイオンの注入速度において,成膜時間だけを変更することで5種類の異なる膜厚さの窒化ほう素膜を作成した.
3)摩擦を支援しない場合の被膜厚さに伴う表面形状の変化をAFM(原子間力顕微鏡)を用いて示した.
4)FFM(摩擦力顕微鏡)を用いて,被膜厚さに伴う表面形状の変化を示した.
5)3)及び4)で得られた結果より,膜厚の変化に伴う窒化ほう素膜の摩擦係数の変化を明らかにした.その結果,膜厚の変化に伴い窒化ほう素膜被膜の構造が遷移することが推定された.
6)現在,イオンビームミキシング法により成膜しながら摩擦した場合の表面荒さ及び膜構造を評価する方法を検討中である.