レーザークリーニング法を用いた1パルス照射による高価基板のリサイクル

本研究の目的は, 我々の研究室において大量消費している高価Al_2O_3基板の再利用と関連技術への応用である. 研究背景として, GaNに代わる有望な化合物半導体材料である安価で安全なZnOを主材料としたナノ構造体による白色LEDの研究開発を行っており, そのZnOナノ構造体は主にAl_2O_3基板上に作製している. 用いている単結晶Al_2O_3基板は, 近年量産化技術の確立により価格が下がってきているが, 機械的強度があるため加工費がかかり, 現在も1枚当たり数千円での納入となっている. しかし, 良質なZnOナノ構造体を得るためには、数多くの作製条件での試作を必要とし, それに伴い大量のAl_2O_3基板を消費している現状がある. また, 近年の研究費削減による購入枚数の制限や資源の有効利用という観点からも再利用は非常に有意義であり, 不可欠であると考えている.本年度は, 下記についての試みを行った.1. KrFエキシマ248nm, XeFエキシマ351nm, Nd : YAG第3高調波355nmを用い, 波長依存性についての確認を行った. 評価として, SEMによる表面観察を行ったところ, 若干ではあるがXeFがきれいに剥離しているようにみえた. 今回, 全く同じサンプル基板を用いることが出来なかったこともあり, 明確な違いについて確認出来なかったが, 今後, 同サンプル内でのポジションを変えての比較を検討する.2. 上記2種類のエキシマレーザーを用いて, 1パルスでの基板全面クリーニングを試みた. 結果, 現有のものでは出力エネルギーが足りず厳しいことが分かった. 今後は, スキャン照射でのクリーニング最適条件(フルエンスや照射回数等)を探っていく予定である. また, 合わせて, 先行研究での課題となっていたビーム重なりによる基板表面ダメージについて, 液中におけるレーザークリーニングによって防ぐことが出来ないかの検討を行う予定である.

本研究の目的は, 我々の研究室において大量消費している高価Al_2O_3基板の再利用と関連技術への応用である. 研究背景として, GaNに代わる有望な化合物半導体材料である安価で安全なZnOを主材料としたナノ構造体による白色LEDの研究開発を行っており, そのZnOナノ構造体は主にAl_2O_3基板上に作製している. 用いている単結晶Al_2O_3基板は, 近年量産化技術の確立により価格が下がってきているが, 機械的強度があるため加工費がかかり, 現在も1枚当たり数千円での納入となっている. しかし, 良質なZnOナノ構造体を得るためには、数多くの作製条件での試作を必要とし, それに伴い大量のAl_2O_3基板を消費している現状がある. また, 近年の研究費削減による購入枚数の制限や資源の有効利用という観点からも再利用は非常に有意義であり, 不可欠であると考えている.本年度は, 下記についての試みを行った.1. KrFエキシマ248nm, XeFエキシマ351nm, Nd : YAG第3高調波355nmを用い, 波長依存性についての確認を行った. 評価として, SEMによる表面観察を行ったところ, 若干ではあるがXeFがきれいに剥離しているようにみえた. 今回, 全く同じサンプル基板を用いることが出来なかったこともあり, 明確な違いについて確認出来なかったが, 今後, 同サンプル内でのポジションを変えての比較を検討する.2. 上記2種類のエキシマレーザーを用いて, 1パルスでの基板全面クリーニングを試みた. 結果, 現有のものでは出力エネルギーが足りず厳しいことが分かった. 今後は, スキャン照射でのクリーニング最適条件(フルエンスや照射回数等)を探っていく予定である. また, 合わせて, 先行研究での課題となっていたビーム重なりによる基板表面ダメージについて, 液中におけるレーザークリーニングによって防ぐことが出来ないかの検討を行う予定である.