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2009 年度 実績報告書

CMGによる超高速光通信用可変分散補償器コア要素エタロンの加工技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360056
研究機関茨城大学

研究代表者

周 立波  茨城大学, 工学部, 教授 (90235705)

研究分担者 清水 淳  茨城大学, 工学部, 准教授 (40292479)
尾嶌 裕隆  茨城大学, 工学部, 講師 (90375361)
山本 武幸  茨城大学, 工学部, 技術専門職員 (40396594)
キーワード分散補償器 / エタロン / 単結晶シリコン / 極薄ウエハ / CMG / 化学・機械融合加工 / 平坦度 / 加工変質層
研究概要

前年度には8インチのSiウエハを厚さ15μm~60μm薄片化に成功した.本年度には,CMGの加工メカニズムの解明および加工した単結晶Siウエハ物性,幾何形状の評価に重点をおき研究を進めた得られた研究結果を次のように要約する.
●砥粒の運動軌跡および加工系ののループ剛性の影響を解析可能な3Dモデルを構築し,高精度形状創成の最適アライメントおよび加工条件を導き出した.GBIR<0.5μmの形状精度が得られた.
●脱金属コンタミネーションの観点からCMG砥石の組成を再度最適化した.
●MDの手法を駆使して,加工条件下でのSi結晶構造の変化を可視化した.同時に実際に加工したSiウエハの断面を観察・解析し,加工中におけるSi単結晶の転位,アモルファス化,再結晶の熱・力学条件を解明した.
●化学的作用については,CMG加工で形成された切りくずを解析し,その組成から,CMG加工中におけるセリア砥粒とSiの固相反応がCe^<4+>からCe^<3+>への還元反応であることを解明した.
●上記のメカニズムを応用して,Si単結晶のほかに,ガラス・エタロンの素材である石英ガラスに対しても加工実験が成功した.
●レーザ干渉原理に基づきSi内部の通過光路によりウエハの厚さを高精度で算出できるOn-machine計測システムを開発した.1つのプローブでウエハの平坦度および厚さの機上計測が可能であることが特長である.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Chemical Reaction Assisted Grinding of Silicon Wafer by Controlling Interatomic Potential Parameters2010

    • 著者名/発表者名
      Jun Shimizu, Libo Zhou, Takeyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Theoretical Nanoscience 7/10

      ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Siウエハインフィード研削における切削軌跡密度と機械剛性の影響(第2報:実験的考察)2010

    • 著者名/発表者名
      周立波, 光田孝仁, 清水淳, 田業氷, 山本武幸
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 45/2

      ページ: 92-96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Siウエハインフィード研削における切削軌跡密度と機械剛性の影響(第1報:モデルと解析)2010

    • 著者名/発表者名
      周立波, 光田孝仁, 清水淳, 田業氷, 山本武幸
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 45/1

      ページ: 45-49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポテンシャルパラメータ制御によるシリコンウエハ化学作用援用研削の分子動力学シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      清水淳, 周立波, 山本武幸
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌 45/1

      ページ: 41-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on Chemo-Mechanical-Grinding of Large Size Quartz Glass Substrate2009

    • 著者名/発表者名
      Libo ZHOU, Takeshi SHIINA, Zhongjun QIU, Jun SHIMIZU, Takeyuki YAMAMOTO, Toshiaki TASHIRO
    • 雑誌名

      Precision Engineering 33

      ページ: 499-504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on reaction mechanism of Si and pure CeO_2 for chemical-mechanical-grinding process2009

    • 著者名/発表者名
      Sumio Kamiya, Hisao Iwase, Keisuke Kishita, Libo Zhou, Hiroshi Eda, Yuji Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology B 27/3

      ページ: 1496-1502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and Analysis of Effects of Machine Tool Stiffness and Cutting Path Density on Infeed Surface Grinding of Silicon Wafer2009

    • 著者名/発表者名
      L.Zhou, T.Mitsuta, J.Shimizu, T.Tajima
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research 76-78

      ページ: 445-450

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Single Step Thinning Process for Extremely Thin Si Wafers2009

    • 著者名/発表者名
      Y.B.Tian, L.Zhou, J.Shimizu, H.Sato R.K.Kang
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research 76-78

      ページ: 434-439

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Sodium Carbonate and Ceria Concentration on Chemo-Mechanical Grinding of Single Crystal Si Wafer2009

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, Y.B.Tian, J.Sasaki J.Shimizu, L.Zhou, Y.Tashiro, H.Iwase, S.Kamiya
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research 76-78

      ページ: 428-433

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Chemo-Mechanical Grinding(CMG)by Controlling Interatomic Potential Parameters to Imitate Chemical Reaction2009

    • 著者名/発表者名
      J.Shimizu, L.Zhou, T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research 76-78

      ページ: 82-86

    • 査読あり
  • [学会発表] CMG砥石の開発に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      三上祐樹, 高橋秀典, 周立波, 清水淳
    • 学会等名
      砥粒加工学会・ATF2010
    • 発表場所
      東京・PIO
    • 年月日
      2010-03-12
  • [学会発表] Research on Chemical Reaction Assisted Ultra-short Pulsed Laser Cleavage-cutting of Sillicon Wafer2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mizoguchi, Libo Zhou, Jun Shimizu, Hirotaka Ojima, Takeyuki Yamamoto
    • 学会等名
      5th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Osaka/Japan
    • 年月日
      20091202-20091204
  • [学会発表] Study on ultra-precision machining process of silicon-based etalon, -Effects of diamond grinding on breakage of ultra-thin etalon-2009

    • 著者名/発表者名
      Hisashi SATO, Yebing TIAN, Jun SHIMIZU, Libo ZHOU
    • 学会等名
      Asian Symposium for Precision Engineering and Nanote chnology 2009
    • 発表場所
      Kitakyushu/Japan
    • 年月日
      20091111-20091113
  • [学会発表] 小野真志, 菊池翔, 周立波, 清水淳2009

    • 著者名/発表者名
      大口径・高平坦・極薄Siウエハの評価および加工技術に関する研究
    • 学会等名
      砥粒加工学会・ABTEC2009
    • 発表場所
      埼玉県・ものつくり大学
    • 年月日
      20090902-20090904
  • [学会発表] シリコンウエハ研削における切込み回数の影響の分子動力学シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      清水淳, 周立波, 山本武幸
    • 学会等名
      砥粒加工学会・ABTEC2009
    • 発表場所
      埼玉県・ものつくり大学
    • 年月日
      20090902-20090904
  • [学会発表] ポテンシャルパラメータ制御によるシリコンウエハ化学作用援用研削・研磨現象の分子動力学シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      清水淳, 周立波, 山本武幸
    • 学会等名
      トライボロジー会議2009春
    • 発表場所
      東京,国立オリンピック記念青少年総合センター
    • 年月日
      20090518-20090520
  • [学会発表] 大口径薄片SiウエハのOn-machine 3D形状計測システムの開発 第2報2009

    • 著者名/発表者名
      野々村和隆, 小野真志, 周立波, 清水淳
    • 学会等名
      日本機械学会・茨城講演会
    • 発表場所
      茨城県,筑波大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [学会発表] 物理・化学作用によるSiC加工に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      三浦伸互, 周立波, 清水淳, 山本武幸
    • 学会等名
      日本機械学会・茨城講演会
    • 発表場所
      茨城県,筑波大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [備考]

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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