2004 Fiscal Year Annual Research Report
針型マイクロプローブへのDLCコーティング技術の開発とその応用
| Project/Area Number |
16651078
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
奥山 直樹 電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (50017406)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 直人 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (70345437)
山田 幸生 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10334583)
|
|---|
| Keywords | マイクロプローブ / Diamond-like Carbon / プラズマCVD / 電気絶縁膜 |
|---|
| Research Abstract |
高周波プラズマCVD装置を基本システムとした針型マイクロプローブへのDLC成膜装置を開発した。真空チャンバ内にコーティング対象のプローブ(先鋭部径1μm、直径1mm、高さ50mm)を、その先鋭端を上向きの状態で立て、プローブ下端は高周波電源からのカソードロッドと接続することにより、プローブ自体をカソード電極とする構造とした。プローブが非導電性材料であれば、その外表面に金属膜をコーティングしておく。このカソード電極を中心としたメッシュ円筒型金属(直径40mm、高さ50mm)を配置し、アノード(グランド)電極とする。アノードをメッシュ構造にしたのは、ソースガスをアノード内に滞りなく供給するためである。以上の電極構造により、円周方向および鉛直方向に比較的一様なプラズマをアノード内のみに発生させることができる。ただし、プローブ先端部への過度なイオン衝突による温度上昇を抑制するため、プローブ上部へのプラズマ密度を小さくする必要があった。実験を重ねた結果、アノードとプローブの高さを同じにすることが有効であった。また、温度上昇を抑制するためには、上記の電極構造の工夫に加え、印加電圧の制御が必要であり、本研究では、短時間放電と冷却のサイクルの有効性を検証した。すなわち、最初に絶縁破壊を起こした後、放電維持電圧まで降下させ、一定時間経過後、冷却に移る。実際には、絶縁破壊電圧-400V放電維持電圧:-120V放電時間:5s、冷却時間:30sという条件によって、均一なDLC膜を生成することができた。作製したDLC膜のラマン分光測定を行い、炭素のsp^2とsp^3の混合した組成をもつ典型的なDLC膜であることを示した。また、体積抵抗率を測定した結果、10^<14>Ωcmのオーダーとなり、電気絶縁膜として十分機能することを明らかにした。
|
