超短パルス高出力フラッシュランプ照射による単結晶シリコン加工変質層の完全修復

• 研究課題/領域番号: 23656094
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 慶應義塾大学 (2012); 東北大学 (2011)
• 研究代表者: 閻 紀旺 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40323042)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 超精密加工 / 加工変質層 / 単結晶シリコン / フラッシュランプ / レーザ / 加工欠陥

研究概要

超短パルス高出力フラッシュランプを単結晶シリコン機械加工面に照射し、加工変質層の修復を試みた.表層アモルファスシリコンの溶融・再結晶の過程を解明するために分子動力学を用いてシミュレーション解析を行い、レーザ照射との比較を行った.また、シリコン研削面および切削面を実験対象として照射実験を行った結果、加工変質層の修復効果が確認された。一方、問題点として、照射時の衝撃波によるウエハ破壊が観察された。

研究成果

• [雑誌論文] Laser recovery of machining damage under curved silicon surface (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Yan, F. Kobayashi
  • 雑誌名: CIRP Annals - Manufacturing Technology 巻: Vol.62, No.1(In Press)
  • 査読あり
• [学会発表] Atomic subsurface integrity improvement for curved and microstructured silicon surface by laser irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yan, F. Kobayashi, M. Kubo, T. Kuriyagawa
  • 学会等名: Proceedings of 12th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Atomic subsurface integrity improvement for curved and micro-structured silicon surface by laser irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Yan, F. Kobayashi, M. Kubo, and T. Kuriyagawa
  • 学会等名: The 12th euspen International Conference
  • 発表場所: Stockholm
• [学会発表] レーザによるシリコン単結晶化技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 閻 紀旺
  • 学会等名: 第36回レーザ協会セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] レーザ照射による単結晶シリコン加工変質層の修復 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林史典，閻 紀旺，久保百司，厨川常元
  • 学会等名: 2011年度精密工学会東北支部学術講演会
  • 発表場所: 仙台