| 研究課題/領域番号 |
07555186
|
|---|
| 応募区分 | 試験 |
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
市野瀬 英喜 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30159842)
|
|---|
| 研究分担者 |
宮沢 薫一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60182010)
伊藤 邦夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20010803)
|
|---|
| キーワード | イオン研磨 / レーザー研磨 / 超薄片 / 2重結合 / 電子顕微鏡 / イオン照射損傷 |
|---|
| 研究概要 |
高度工業生産物の“軽薄短小化"はさけられない一つの流れであり、これに伴って原子尺度で設計・製造しなければならない場面が増えた。このため、物性や材料の性質を原子構造と電子構造との相関でとらえ、情報を蓄積することが切望される。これを行うのが電子顕微鏡である。その性能は十分に高い。しかし、試料となる超薄片のイオン損傷が高精度の解析をする上での最大の障害となって浮上している。本研究では、“必要悪"と呼ばれながら多用されているイオン研磨法に替わる、無損傷で完全平滑表面を得ることの出来る超薄片試料作成技術を、レーザ位の微細加工によって実現するのが目的とする。加工の困難なダイヤモンドを高精度に超薄変化するのも一つのねらいである。
レーザーは紫外域のArFとした。これによって得られる波長は195nmである。ダイヤモンドに対しても透明でない。銅、シリコン、酸化物ガラスについて30μm厚まで機械研磨した後、直接研磨を試みた。又、シリコンについては、イオン研磨によって生じた表面近傍の10nm厚みに達した損傷層を、レーザーによって除去することを試みた。直接研磨では、今回の物質に関しては熱過程が優先して研磨が進行することがわかった。とくに金属においてそうである。熱が蓄積しないように、パルス間隔を広くすることが成功に繋がる。イオン損傷層の除去は実効があるが、研磨用真空容器の残留ガス分子の種類に注意が必要であることも分かった。有機分子が残留している容器内では、レーザーによって2重結合を切られた炭素原子が、試料表面上にグラファイトを形成する。これは、イオンポンプかターボポンプの採用し、容器内の有機気体の分圧を下げることで解決できることが分かった。
|
