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J-GLOBAL ID：201402216095835990   整理番号：14A0946099

紫外光励起による単結晶ダイヤモンドの研磨メカニズムに関する研究

Study on Polishing Mechanism of Single Crystal Substrate by UV-Excitation

著者 (7件)： 峠睦 (熊本大学大学院) ,  長野拓義 (熊本大学大学院) ,  田川智彦 (熊本大学大学院) ,  坂本武司 (熊本大学大学院) ,  横井裕之 (熊本大学大学院) ,  岩本知広 (熊本大学大学院) ,  渡邉純二 (熊本大学大学院)
資料名： 精密工学会誌(Web)  (Journal of the Japan Society for Precision Engineering (Web))
巻： 80  号： 1  ページ： 112-116 (J-STAGE)  発行年： 2014年 
JST資料番号： U0462A  ISSN： 1882-675X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本文ではダイヤモンド半導体デバイス基板に必須な高品位表面を実現することを目的とし,そのために必要な研磨メカニズムの解明に取り組んだ。研磨面性状や研磨レートに及ぼす紫外線(UV)照射の効果や加工雰囲気の影響を調べ,研磨中のCOガスの検出や発光現象の解析,研磨粉のTEM観察などにより研磨メカニズムに考察を加え,研磨モデルを提案した。このモデルをもとにダイヤモンド半導体デバイス基板の研磨条件を設定し,高品位なダイヤモンド基板が得られたので報告する。本研究では,UVアシスト研磨の加工メカニズムを実験的に検討した。研究結果は次の通りである。1)酸素雰囲気,大気中,窒素雰囲気においてUV照射の有無での研磨レートを測定し,酸素100%のUVアシスト研磨における研磨レートがもっとも高いことがわかった。2)ダイヤモンド基板と石英の高速摩擦によりトライボマイクロプラズマが発生する研磨モデルを提案した。研磨中の発光現象のスペクトル解析により,窒素の電子遷移がトライボマイクロプラズマを発生していることを確かめ,提案した研磨モデルの正当性を確認した。3)UV照射による光化学反応によりダイヤモンドが酸化されるモデルを提案し,COガスの放出の確認,濃度と研磨条件の強い相関,酸素100%における高い研磨レートにより,提案したモデルの正当性を確かめた。

シソーラス用語： 紫外線 ,  励起 ,  単結晶 ,  *ダイヤモンド ,  *研磨 ,  炭素材 ,  クラスタ分子 ,  *半導体素子 ,  透過型電子顕微鏡 ,  赤外分光法 ,  基板 ,  石英 ,  酸化 ,  *鉱石 ,  *宝石 ,  *機械工作

分類 (2件)： 固体デバイス材料  (NC03020K) ,  研削  (QC03000R)

引用文献 (23件)：

• 1) 鹿田真一:パワーデバイス応用に向けたダイヤモンド半導体の開発状況,応用物理,82,4 (2013) 299.
• 2) 楊政峰,吉川昌範:熱化学反応によるダイヤモンド膜の研磨—研磨メカニズムについて,精密工学会誌,57,3 (1991) 504.
• 3) 手塚信一,吉川昌範:YAGレーザー照射による気相合成ダイヤモンド薄板の加工,精密工学会誌,56,12(1990) 2255.
• 4) A. M. Ozkan, A. P. Makshe and W. D. Brown : Sequential Multiple-laser-assisted Polishing of Free-standing CVD Diamond Substrates, Diamond Relat. Mater., 6, 11(1997) 1789.
• 5) A. Hirata, H. Tokura and M. Yoshikawa : Smoothing of Chemically Vapour Deposited Diamond Films by Ion Beam Irradiation, Thin Solid Films, 212 (1997) 43.

タイトルに関連する用語 (6件)： 紫外光 ,  励起 ,  単結晶ダイヤモンド ,  研磨 ,  メカニズム ,  研究