2014 Fiscal Year Annual Research Report
次世代パワーデバイス用ダイヤモンド基板の高能率加工プロセスの開発
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25630029
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
久保田 章亀 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (80404325)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 精密研磨 / 紫外光援用研磨 / ダイヤモンド / 先端機能デバイス / 精密部品加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイヤモンドは，硬度，熱伝導率，絶縁特性，耐環境性に優れた特性を有し，高耐圧，低損失，高速動作を可能とする冷却フリーな次世代省エネルギーパワーデバイス用材料として期待されている．しかしながら，ダイヤモンドは，物質中で最高の硬度を有し，熱的・化学的に極めて安定であることから，その加工は困難であり，ダイヤモンドの高能率・高精度加工法の開発が急務となっている．
このような背景のもとで，研究代表者は，高加工能率でありながらも高精度に加工を実現できる紫外光援用研磨法を新たに考案した．この研磨法は，金属酸化物定盤と被加工物を接触・相対運動させながら研磨する際に，金属酸化物定盤の上方から紫外光を照射することによって，被加工物表面を高能率かつ高精度に研磨するという手法である．
平成26年度は，昨年度の成果を踏まえ，提案する紫外光援用研磨法の加工メカニズムの解明を進めるとともに，更なる加工能率向上を実現するための試みや大口径ダイヤモンド基板加工への適用可能性について実験的に検討した．紫外光照射することで，金属酸化物定盤表面が清浄化/親水化されるために，ダイヤモンド表面間のトライボケミカル反応が安定的に進行することがわかった．また，紫外光照射と加熱を援用した研磨によって，良好な表面粗さを維持しつつも加工能率を1.4倍まで向上できることや，1cm四方の大きさを持ったCVDダイヤモンド基板の平坦性・平滑性の両方を大幅に改善できることを実験的に明らかにした．
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