2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＬＣ薄膜の３次元ナノコーティングおよびプラズマ挙動解析
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23360072
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
崔 ジュン豪 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30392632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 孝久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60152716)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | DLC膜 / バイポーラPBII / PIC-MCC / マイクロトレンチ / ラマン分光分析 |
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| Research Abstract |
DLC（Diamond-Like Carbon)膜は、低摩擦性、離型性、耐食性に優れ、様々な機械部品の表面処理に使われている。一方、機械部品のほとんどは3次元形状を有しており、従来のDLC成膜技術では複雑3次元形状の部材への均一なDLC成膜は困難である。そこで本研究の目的は、マクロからナノスケールまでの3次元DLC成膜手法を確立するとともに、3次元空間におけるプラズマ挙動を明らかにすることである。平成23年、24年にはマイクロ・ナノトレンチへのDLC成膜、バルクプラズマの計測を行った。本年度はトレンチへのDLC成膜のメカニズムを解明するためにプラズマ計算を行った。PIC-MCC法を用いてPBII装置の真空チャンバー（数十cmオーダのサイズ）内部に置かれたマイクロトレンチ周囲のプラズマを計算するためには，数十センチメートルオーダのマクロ空間をサブマイクロスケールのセルに細かく分けてそれぞれのセルにおいて荷電粒子（超粒子）の挙動を追跡しなければならないが，これは膨大な計算時間がかかるため現実的ではない．そこで本研究では，まずマクロ空間でのバルクプラズマを計算し，電極と接するセル（サンプルの表面近傍）においてのプラズマ状態をマイクロ空間での初期条件として用いることで，マイクロ空間での荷電粒子の挙動を解析する2段階の計算手法を開発することで計算に成功した．得られた新しい知見として、マイクロトレンチの側面では，上面と底面に比べて異なるDLC膜の構造を示す．負電圧が小さい-0.5kVの場合，側面に入射されるイオンエネルギーが上面に入射されるイオンエネルギーに比べ小さくなり，膜はよりポリマーライクな構造に遷移する．一方、負電圧が高い-15kVの場合，通常のPBII成膜プロセスとは異なり、側面でのDLC膜はトレンチの底面からのスパッタリング効果による膜の堆積が支配的になる．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(16 results)
