| 研究課題/領域番号 |
13555202
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
窪寺 昌一 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00264359)
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| 研究分担者 |
東口 武史 宮崎大学, 工学部, 助手 (80336289)
亀山 晃弘 宮崎大学, 工学部, 助手 (00264367)
横谷 篤至 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00183989)
甲藤 正人 宮崎大学, 地域共同研究センター, 助教授 (80268466)
黒澤 宏 宮崎大学, 工学部, 教授 (80109892)
佐々木 亘 宮崎大学, 工学部, 教授 (30081300)
河仲 準二 日本原子力研究所, 関西研究所, 副主任研究員 (50264362)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
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| キーワード | 希ガスエキシマ / 真空紫外光 / 光量子プロセス / 光洗浄 / 光電界電離 / 真空紫外ランプ / コヒーレント真空紫外光 / 表面改質 / 光化学反応 / エキシマランプ / 表面反応 / ドライプロセス / 光還元 |
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| 研究概要 |
本研究は、真空紫外光の高エネルギー光量子を用いて無公害の光量子洗浄装置を開発することを目的とした。この目的を達成するために得られた3年間の研究成果は以下のとおりである。
(1)高出力希ガスエキシマランプの開発:従来からの希ガスエキシマランプの電極構造、電源の最適化により、波長126nmにおいて出力強度1mW/cm^2を超える発光出力を得た。また排気装置を簡略化するための気体置換法についても新たな知見を得た。
(2)スーパードライプロセス:このランプを用いて光量子のみによる半導体表面の自然酸化膜のエッチングに初めて成功し、さらに膜の表面改質や光学素子の表面洗浄等の新しい応用分野を開拓した。
(3)真空紫外フッ素ランプの開発:波長126nmの真空紫外ランプに加えて、波長157nmのフッ素ランプの開発を行い、安定動作に関して知見を得た。
(4)ドライプロセス:(2)で成功したプロセスでは雰囲気気体を用いなかったが、表面反応を促進させる分子気体を用いることによりエッチング速度を毎時10nm以上にすることに成功した。
(5)コヒーレント真空紫外光の開発:希ガスエキシマランプの発光出力は1mW/cm^2のオーダーであり、表面反応速度はこの光強度により律速されている。高出力の光源では反応速度を著しく大きくできることから、レーザー光の光電界電離プロセスを用いてプラズマ状態を制御し、コヒーレントな126nm光を生成することに成功した。
(6)光量子洗浄装置の試作:3年間の研究成果をもとに、平均出力1mW/cm^2を超える波長126nmのアルゴンエキシマランプ発光部の最適設計を行った。これに真空装置を大幅に省略することができるという気体のハンドリングに関する工学的な知見等を加えて、あらたに光量子洗浄装置を設計した。宮崎大学発ベンチャー企業の協力によりこれを試作し、その性能を確認するに至った。
3年間の本助成により、最終的に光量子洗浄装置の設計・試作にまで至ったことから、本研究の当初の目的は十分に達せられたと考えている。
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