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2009 Fiscal Year Annual Research Report

集積型微細電極によるマイクロプラズマモールド法の開発

Research Project

Project/Area Number 21360362
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

平田 好則  Osaka University, 工学研究科, 教授 (00116089)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西山 宏昭  大阪大学, 工学研究科, 助教 (80403153)
Keywords微細電極 / アークプラズマ / 表面加工 / フェムト秒レーザ / エッチング
Research Abstract

本研究では,集積型の微細電極で生成したマイクロプラズマを用いた材料加工プロセスの実現と,マイクロプラズマの加工源としての可能性の探索を目的としている.本年度は,Siチップ上への集積電極アレイの作製,立体電極上の微小領域へのカーボンナノチューブ固定プロセス開発,微細電極の電界放出特性評価の3項目について検討を行った.
半導体加工プロセスは,微細で高品質な電極構造を作製可能であるが,平面工程であるため,生成したプラズマの維持や加工特性評価に有用な立体的な電極構造の形成に用いることは困難である.そこで,これまでに独自に研究を進めてきた立体的表面加工プロセス電極作製に適用した.カーボンナノチューブは電界放出特性に優れ,放電電圧の低減に有用である.非線形リソグラフィーによるフォトレジスト内部の直接露光と各種エッチング技術を組み合わせることで,立体電極上であっても,ナノチューブ合成触媒Niを電極先端部の直径1μm程度の領域にパターニングすることに成功した.電極へのナノチューブの導入により,電界放出開始電圧は,当初の400V程度から230V程度へと顕著に低減し,また,電界放出電流の測定から,パターニングにより,電界放出開始電圧はほぼ変化しないが,電流量は半減するなど,電界放出サイトが空間的に制限されていることが確認された.真空雰囲気下で,300V程度以上のパルス電圧を微細電極(カソード)とSi上Au薄膜(アノード)に印加すると,Au薄膜で溶融痕が形成され,微細電極が加工源として機能し得ることを示した.

  • Research Products

    (11 results)

All 2010 2009

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 3次元アークモデルの開先部への適用2010

    • Author(s)
      荻野陽輔, 野村和史, 平田好則
    • Journal Title

      溶接学会論文集溶接学会論文集 Vol. 28, no. 1

      Pages: 10-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 永久磁石を用いたカスプ型磁場によるTIGアークプラズマの形状制御2009

    • Author(s)
      野村和史, 荻野陽輔, 平田好則
    • Journal Title

      溶接学会論文集 27巻3号

      Pages: 170-175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic control of arc plasma and its modeling2009

    • Author(s)
      K.Nomura, K.Morisaki, Y.Hirata
    • Journal Title

      Welding in the world Vol. 53

      Pages: 181-187

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled bridge transfer (CBT) gas metal arc process for steel sheets joining2009

    • Author(s)
      T.Era, A.Ide, T.Uezono, Tueyama, Y.Hirata
    • Journal Title

      Science and Technology of Welding and Joining Vol. 14, no. 6

      Pages: 493-499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatter Reduction in GMAW of Stainless Steel Sheets using CBT Process2009

    • Author(s)
      T.Era, A.Ide, T.Uezono, Tueyama, Y.Hirata
    • Journal Title

      Science and Technology of Welding and Joining Vol. 14, no. 8

      Pages: 708-716

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled Bridge Transfer (CBT法)の適用による薄鋼板の溶接2009

    • Author(s)
      恵良哲生, 井手章博, 上園敏郎, 上山智之, 平田好則
    • Journal Title

      溶接学会論文集溶接学会論文集 Vol. 27, no. 3

      Pages: 189-194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled Bridge Transfer (CBT法)によるステンレス鋼ミグ溶接のスパッタ低減2009

    • Author(s)
      恵良哲生, 井手章博, 上園敏郎, 上山智之, 平田好則
    • Journal Title

      溶接学会論文集溶接学会論文集 Vol. 27, no. 3

      Pages: 195-201

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GMA開先溶接プロセスのモデル解析(第2報)2009

    • Author(s)
      平野哲也, 平田好則
    • Organizer
      平成21年度溶接学会秋季全国大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] 短絡移行現象のモデル解析2009

    • Author(s)
      堀川直哉, 平田好則
    • Organizer
      平成21年度溶接学会秋季全国大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] パルス電流波形が溶滴移行に及ぼす影響/溶滴移行現象のモデル解析(2)2009

    • Author(s)
      門田圭二, 平田好則
    • Organizer
      平成21年度溶接学会春季全国大会
    • Place of Presentation
      アルカディア市ヶ谷(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2009-04-22
  • [Presentation] 3次元アークモデルの開先部への適用2009

    • Author(s)
      荻野陽輔, 野村和史, 平田好則
    • Organizer
      平成21年度溶接学会春季全国大会
    • Place of Presentation
      アルカディア市ヶ谷(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2009-04-22

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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