| 研究課題/領域番号 |
09450060
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
三好 隆志 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002048)
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| 研究分担者 |
高橋 哲 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30283724)
高谷 裕浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70243178)
島田 尚一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20029317)
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| キーワード | 光放射圧 / マイクロ加工 / レーザトラッピング / 超精密加工 / 微細加工 / 微粒子 / ダイヤモンド |
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| 研究概要 |
光放射圧マイクロ加工現象の加工メカニズムを推測するために、従来のダイヤモンド微粒子の代わりに直径5μmのシリカ微粒子を用いた操作性の検証および加工実験をKOH溶液内で行い以下のような結果を得た。
(l)球形のシリカ微粒子の場合、回転現象は見られないが、不定形粒子に比べ安定したトラップが可能となり、より高速な動きに追従することが観測された。
(2)ダイヤモンドに比べて硬度の低いシリカ球を用いてもハイドロカーボン薄膜のように比較的機械的強度が低い場合、深さ数nmのマイクロ加工が可能であった。
(3)上記の加工現象はArイオンレーザ(波長488nm)を使用した場合に生じ、YAGレーザ(波長1060nm〉の場合は観測されなかったことからレーザ波長が加工に深くかかわっていることが分かった。
次に、加工液にコロイダルシリカを使用し、また加工粒子としてシリカ球を用いた加工実験において、以下のような新しい知見を得た。
(1)Arイオンレーザの出力が100mWと比較的低出力で実験を行ったところ、トラップしたシリカ球粒子の直下でシリコン基板上に数10nmのコロイダルシリカ微粒子が凝集・定着する付加加工現象が起こることが確認された。また、シリカ球を繰り返し走査したところ高さ数nmの微小付加加工現象が発生することを確認した。
(2)200mW程度の比較的高出力のArイオンレーザ光をコロイダルシリカ中のシリコンウエハ上に照射するとレーザ光のみでコロイダルシリカ微粒子が凝集・定着するマイクロ付加加工現象が発生することを確認した。
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