2001 Fiscal Year Annual Research Report
超微小プラズマビームを用いた新しいマイクロ表面処理/加工テクノロジーの創製
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12450288
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30176911)
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| Keywords | マイクロプラズマ / VEFプラズマ / プラズマ発光分光 / 熱プラズマ / 低温プラズマ / マイクロ加工 |
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| Research Abstract |
本研究では、研究代表者が、世界に先駆け、独自に提案し精力的な研究を進めている"極微小空間のプラズマ材料工学"の基礎研究の中で発明した、"微小ビームプラズマ"の材料表面マイクロ処理・加工への展開を推進するものである。
本年度は、以下のような、(1)マイクロプラズマ材料プロセス装置のキャラクタリゼーション、及び、(2)そのマイクロ表面処理・加工への応用を進めた。
(1)マイクロプラズマ(微小ビームプラズマ)の発生と物性評価
マイクロプラズマ材料プロセス装置のプラズマの(1)微小化(最小25μmφ)、(2)マルチ化(6本束ねた状態での発生)、(3)マッチングの向上を図り、低電力でのプラズマ発生(1W)が実現した。またプラズマ発生条件(ガス(N2,02, Ar, Ne)、パワー(0.1〜30W)、流量(0〜1000sccm))、真空度(1気圧〜0.05気圧))と発光分光法などによるプラズマ診断(プラズマ密度測定など)との相関を求めた。特に、本マイクロプラズマの熱プラズマ、低温プラズマ、その遷移領域でのプラズマ状態の相違点などの知見を得た。
(2)微小ビームプラズマのマイクロ表面処理・加工への応用
上記微小ビームマイクロプラズマによるマイクロ表面処理・加工(金属(Fe, Cu、Al)の溶解、切断、蒸発、表面酸化、堆積、粒子合成)に成功した。
特に、上記マッチング特性の向上により、電源と離れた位置での上記の表面処理・加工への応用が可能となった。
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[Publications] T.Ito, K.Terashima: "Thermoelectron-enhanced micrometer-scale plasma generation"Applied Physics Letters. 80/15(In press). (2002)
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[Publications] 伊藤剛仁, 寺嶋和夫: "マイクロメーターからナノ領域での超微細プラズマ発生技術"応用物理学会誌. 70巻・4号. 140-141 (2001)
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[Publications] 寺嶋和夫: "メゾ空間プラズマの材料表面処理への利用-プラズマチップ(集積プラズマプロセスデバイス装置)を例にして-"表面技術. 52巻12号. 841-842 (2001)
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[Publications] T.Ito, K.Terashima: "Micrometer-scale very-high-frequency (VHF) plasma generation supported by thermoelectrons"Proc.15^<th> Int. Conf. on Plasma Chemistry. 4. 1497-1502 (2001)
