Development of high pumping speed low activation temperature long life non-evaporative getter based on surface science research

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05280
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: Kikuchi Takashi 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 専門技師 (30592927)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 間瀬 一彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (40241244)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 非蒸発型ゲッター / 非蒸発型ゲッターポンプ / 残留ガス分析 / 排気速度測定 / チタン / 窒化チタン / 電子顕微鏡 / 放射光光電子分光

Outline of Final Research Achievements

We have developed a new NEG, surface partially nitrided high-purity titanium vapor deposition film, in which the surface is partially nitrided by introducing 99.9% pure nitrogen after evaporating Ti of 99.995% purity under ultrahigh vacuum. The vacuum chamber with oxygen-free TiN deposited on the inner surface maintains an ultrahigh vacuum in the 10-7 Pa range after evacuation, baking, and vacuum sealing, and the partial pressures of H2, H2O, O2, CO, and CO2 are kept below 10-8 Pa under vacuum sealing. The residual gases are pumped even after 30 cycles of introduction of high purity N2, exposure to air, vacuum evacuation, and baking. We have successfully applied surface partially nitrided high-purity titanium vapor deposition film to a synchrotron radiation beamline.

Free Research Field

薄膜・表面界面物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、酸素、炭素がそれぞれ0.001%以下で、表面が部分的に窒化したチタン蒸着膜（表面部分窒化高純度チタン蒸着膜）を開発して、活性化温度が従来の温度より低く、真空排気性能が高く、大気曝露とベーキングを繰り返しても活性化温度の上昇や真空排気性能の低下が起きにくい新しいNEGを製作した。この新しいNEGを半導体デバイス製造用真空装置、ディスプレイ製造用真空装置、電子顕微鏡、光電子分光装置、加速器関連産業、放射光関連産業などの超高真空関連への応用を行うことができれば、半導体デバイスなどの製造工程におけるCO2排出量を削減して地球温暖化抑制を図るとともに、国内製造業の競争力強化にも貢献できる。