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DLCの酸素エッチングで表面にナノ構造が発現する原因としてCu製サンプルステージが酸素イオンによってスパッタされ、サンプル表面に付着することを分光測定などによって確認した。ステージのスパッタ不純物を抑制するカバーを取り付け、ナノサイズマスクが意図されたスパッタによってのみ制御されるよう装置を改良した。さらにRFプラズマCVD法によるDLC薄膜の成膜時にも4インチシリコンウエハーの表面のみがプラズマに照射されるよう装置に改良を加えた。またエッチング中に金属微粒子や尖鋭なナノサイズ突起構造から電界電子放出が期待されることから、意図的に電子放出を促進する効果を検証する目的で、エッチング中に紫外線レーザー照射を行った。
DLCウィスカー形状の時間変化についてエッチング初期のナノ構造の発現と、その後エッチングが進む中での形状変化に区別してモデルを検討した。エッチング中のDLCウィスカーの形状変化については尖鋭な先端部がチャージアップしてイオンの軌道に影響し、先端部へのイオン照射が緩和されることにより、先端に対して底部で選択的にエッチングがすすむというモデルを提案した。エッチング初期にDLC表面にラフネスや微細な構造が発現するメカニズムについては、サンプルステージからスパッタされて付着したCuや意図して付着させたFe等のナノサイズマスク効果が必要であることが明らかとなった。紫外線レーザー照射効果についてはレーザーのパワー密度が放電のRFパワーに比べて微弱であったことなどにより顕著な効果は確認されなかった。
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