大気圧プラズマエッチングを利用した非接触無歪切断加工

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750098
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐野 泰久 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40252598)
• Keywords: プラズマCVM / 大気圧プラズマ / プラズマエッチング / 非接触 / 切断加工 / シリコン / 内周刃

Research Abstract

大気圧雰囲気におけるプラズマエッチングを加工原理とした、原理的に加工変質層を残し得ないプラズマCVM(Chmical Vaporization Machining)を切断加工に応用することを提案し、内周刃型切断加工装置を試作して基礎実験を行ってきた。電極-試料間の加工ギャップ制御を確実に行うため、加工ギャップ部をCCDカメラによって直接観察して制御を行うシステムの試作を行った。内周刃切断加工装置において、試料に切り込んでいる状態での加工ギャップ部を直接観察するためには、内周刃が試料に入り込む試料側面、試料から出てくる側面、いずれかを観察することになる。装置内は腐食性ガス雰囲気であり、また高周波電界の影響受けないためにも、観察用の光学系は装置外に設置することが望ましい。装置にはプラズマ部を観察するための窓が左右に配置されているため、今回はこの窓より試料の側面を望むこととした。加工ギャップ部の像をCCD面に結像させるための光学系を設計し、フォーカス機構を備えたハードウェアの試作を行った。なお、プラズマの光によって観察が妨げられないように、照明には白色光源を用い、プラズマの発光スペクトルの存在しない波長域の光のみを透過するフィルターCCDカメラに設けた。CCDカメラにより得られた像を画像処理することで加工ギャップを計測するためのソフトを開発し、加工ギャップを一定に保つ制御システムを試作した。来年度は、試作したシステムによりシリコンの切断加工実験を行い、システムの評価および改良を行う。