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1999 年度 実績報告書

エネルギのインプロセス計測によるエキシマレーザ加工の安定化

研究課題

研究課題/領域番号 11555044
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京都立大学

研究代表者

古川 勇二  東京都立大学, 工学研究科, 教授 (10087190)

研究分担者 内山 賢治  東京都立大学, 工学研究科, 助手 (90281691)
角田 陽  東京都立大学, 工学研究科, 助手 (60224359)
諸貫 信行  東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (90166463)
キーワードエキシマレーザ / アブレーション / エネルギ分布 / フォトン / インプロセス計測
研究概要

本研究ではKrFエキシマレーザ(波長248nm)を用いている.エキシマレーザは波長が短くフォトンの持つエネルギが高いことから,熱反応によらない光化学反応により加工が行われる(アブレーション)とされている.アブレーションにより加工が行われれば,エッジ部もシャープになり微細加工へ適用することができ,実際にその要求も多い.しかし微細加工への適用については大きく分けて2つの問題がある.第一に,結合エネルギの大きい材料ではアブレーションにより加工が行われず,熱過程を踏んで加工されてしまうことである.これについては,加工材料の点で拘束されてしまうが,結合エネルギの小さいもの(マイクロマシンの材料として良く利用されるシリコンはアブレーション加工が可能)を選定すれば良い.第二に,エキシマレーザはパルス発振であるためにエネルギの値が安定せず,再現性のある加工に問題があるということである.そこで,エネルギをインプロセスで計測してエネルギの安定化を試みれば,微細加工などへの適用が可能と言える.今年度はエキシマレーザの特徴をエネルギの観点から調べた.
エネルギの安定性として,まず時間応答を調べた.評価時間は20秒とした.そのときのエネルギの平均値は160μJであった(この値は2時間の実験においても同様の値を示していた).最大値は175μJ,最小値は146μJとなった.これにより1パルスあたり約30μJの幅を持ってエネルギが供給されていることが分かった.次にエネルギの空間分布を調べた(横3mm×縦4mm).本装置におけるエネルギ分布は,理想的にはガウス分布であるとなっているが,実際には2つのピーク値をもつ変則的なエネルギ分布をしていることが分かった.このエネルギ分布が加工形状に,そのまま転写されてしまうため,エネルギ分布の一様化が必要となる.次年度は,ホモジナイザを用いてエネルギ分布の一様化を図るとともに,エネルギのインプロセス計測を行い,エネルギを安定化したエキシマレーザの微細加工への適用を試みる.

  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] 諸貫信行 他: "レーザアシスト異方性エッチングに関する研究"精密工学会春季大会講演論文集. (印刷中). (2000)

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公開日: 2001-10-23   更新日: 2016-04-21  

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