レ-ザ-照射高速成膜プロセスに関する基礎的研究

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近年のマイクロエレクトロニクスの進歩は成膜技術の進展によって支えられてきたと言っても過言ではない。そしてマイクロエレクトロニクスは計算機を益々高速化し、それがさらに高度な成膜技術を生み出してきた。しかしながら、このような成膜技術に於いては、得られた機能のみを注目し過ぎるあまり、その成膜機構に関する関心は極めて低い。もし成膜機構に対する理解が深化して、特異な機能性を持つ表面構造を高速、かつ大面積で創り出すことが出来れば、エレクトロニクスのみならず、航空宇宙材料、核融合炉炉壁材料、太陽電池などの分野への波及効果が大きい。その様な可能性を持つプロセスとしてCVDや電解プロセス等を見直すことは興味深い。そこで本研究では例えば(1)電解プロセスに関しては水溶液中で回転電極基板上にFeーNiやNiーP合金薄膜を析出させ成膜機構の検討を行った。電解液組成や電極回転数、電流密度などを変化させて成膜した。薄膜の構造は組成でほぼ決定され、組成は回転電極近傍の表面pHによって、大きく影響される事が判った。また、(2)CVDに関してはAlCl_3ーH_2ーCO_2やAlCl_3ーTiCl_4ーH_2ーCO_2ガス中に設置されたTiC回転基板の上にAl_2O_3、TiO_2等を析出させ、それらの構造や形態とCO_2レ-ザ-で照射された基板の温度やガス分圧及び回転数などの関係を整理する事にした。Qスイッチユニットの導入が遅れたため現在CVDプロセスの実験がかなり遅れ気味である。反応装置の設計及び粉体供給機構の検討を行っている段階である。また基板上にCO_2レ-ザ-をパルス状に照射してレ-ザ-パルス強度やdutyーcycle等がそれらの関係に及ぼす影響を調べたい。電解プロセスに関して成膜機構の解明がある程度進行すれば溶融塩中でAlーTi系金属間化合物の電析を行いCVDと電解プロセスの成膜機構に関する比較を行う予定である。