ISSN 0914-9805

2004,Mar.

192

No.

CONTENTS
環境に優しいレーザーレジスト剥離技術を実用化〜経済産業省の支援を受けた産学連携の成果〜
太陽光励起半導体レーザーの設計研究『光と蔭』国立大学独立法人化【新入研究員紹介】
プロセス研究チーム 李大治

はく り

【写真】
世界で初めてレジスト剥離工程のドライプロセス実用化に成功

はくり

環境に優しいレーザーレジスト剥離技術を実用化〜経済産業省の支援を受けた産学連携の成果〜
レーザー環境応用計測研究チーム◆レーザーレジスト剥離技術を実用化

チームリーダー

藤田雅之のドライプロセス実用化に成功した（製品名NYQ2ω-70：表紙

当研究所は東洋精密工業（株）と共同で、レーザー光を用いて写真）。レーザー光を照射することで基板に付着しているレジフォトリソグラフィー工程のドライプロセス化技術開発を行っストを剥離できる技術である。従来は化学薬品処理で大量の水てきたが、このたび、世界で初めてレジスト剥離（はくり）工程を使い行われてきたプロセスをレーザー処理で置き換えること次ページへつづく

5環境に優しいレーザーレジスト剥離技術を実用化〜経済産業省の支援を受けた産学連携の成果〜
で廃棄物の大幅な削減が可能となった。（レーザークロス

部品加工におけるドライプロセス化技術開発（プロジェクト

No.169、2002年4月号を合わせてご覧下さい。ホームページよリーダー・藤田雅之）」を行った成果を、平成15年創造技術研究

りダウンロード可）開発事業の補助金をもとに進められた（プロジェクトリー◆低コスト化を実現

ダー・吉門 章＝東洋精密工業（株）
研究開発部長＝）。当研究

これまでレーザーを用いたプロセスは高コストであるため実所は大学の研究成果を産業界へ普及させるために設立された組用化が難しいと言われてきた。しかし、照射条件を最適化する織であるが、今回の実用化はまさに経済産業省の支援の元でのことと環境対策費用が不要になることで低コスト化が実現し産学連携の成果である。

た。レーザー照射強度は通常の穴開け加工の１／10以下であ◆新聞発表・展示会で絶大な反響、国際会議でも注目り、基板にダメージを与えることはない。処理速度は幅

このレーザーレジスト剥離装置は、1月16日付日経産業新聞400mmの基板に対して毎秒約5〜10mmを達成している。本技

ならびに1月28日付日刊工業新聞で取り上げられ、1月28日か術を用いることにより、従来法に比べてランニングコストを1/ら東京ビッグサイトで開催されたインターネプコンに出展され20〜1/30に抑制できる。

た。東洋精密工業（株）には現在までに約300社以上からの問い◆省エネ効果合わせがあると聞いている。また、今年6月22日から千葉大学

従来の化学法では薬品を循環するためのポンプやヒーターでで開催されるフォトポリマー国際会議（CPST-21）
において招待かなりの電力（約数kW）を消費していた。しかし、レーザー法講演に取り上げられている。

で必要となるのはレーザー装置の消費電力だけである。今回用◆技術相談の努力が結実いたレーザー光は半導体レーザー励起Nd:YAGレーザーの2倍本技術の実用化は、当研究所が開設している技術相談へ寄せ高調波（出力70W：（株）
片岡製作所製）であり、使用電力が１／られた案件がきっかけとなっている。中小企業がかかえるニー４で済むという省エネ効果が得られる。さらに、使用床面積もズと当研究所が保有するシーズが一致し、企業サイドの現場の１／５で済むというメリットもある。

勘がもたらした新たな技術である。今でも当研究所には毎月◆環境負荷低減

２、３件の技術相談が寄せられている。そのうち幾つかは受託

本技術を用いれば、レジスト剥離後の廃棄物がほとんどな研究へと展開しており、芽が育ちつつある。次はどのような花い。化学法で処理した場合、剥離されたレジストは体積が膨張が開き実を結ぶか、 乞う、ご期待 といったところである。

しアルカリ溶液を多量に含むため専門の処理業者に引き取って◆「死の谷」、「ダーウィンの海」を越えてもらわなければならない。レーザー法ではこの処理費用は不要

振り返れば、剥離現象の発見から実用化の過程においては、となる。さらに、レーザーで剥離したレジストはそのまま産業景気が低迷する中で経済産業省の支援なくして「死の谷」を乗り廃棄物として処理できる。また、月1万m2の基板を処理した場越えることはできなかった。また、これからは市場を形成して合、洗浄に要する400トンの水を節約でき、これに相当する廃いく「ダーウィンの海」が待ち受けている。日本発の環境に優し液処理費用も不要となる。

いレーザー技術を大きく育てていかなければならない。

◆経済産業省の支援を受けた産学連携の成果
今回の実用化は、平成12年度にNEDOから地域新生コンソー

最後に、本技術の実用化にあたりご協力・ご支援をいただいた経済産業省ならびに（株）
片岡製作所の方々に感謝致します。

シアム研究開発事業の委託を受け（実施は13年度）、「IT用微細TOPICS

太陽光励起半導体レーザーの設計研究
理論・シミュレーショングループ■太陽光励起半導体レーザーの設計研究の概要

古河裕之

法の１つである。
（財）
レーザー技術総合研究所は、主にシミュ太陽光励起半導体レーザーを用いた宇宙から地球へのエネルレーションによる太陽光励起半導体レーザーの設計、動作評価

ギー伝送の方法は、将来の宇宙応用に関し有力視されている方を担当しており、試作の設計に指針を与えている。本研究は、2

といった材料内における輸送過程を記述した。入力光スペクト
ルとしては、レーザー光、太陽光スペクトル等を与えられるように、モデリングを行った。エネルギーバンド構造、各キャリア濃度等の、太陽光励起レーザーの特性評価に必要な諸値を出力できるように、シミュレーションコードを作成した。
■太陽光励起半導体レーザーの設計コードの開発
本研究において、太陽光励起半導体レーザーの設計コードを開発した。図１は、太陽光励起半導体レーザーの概念図、図２は、設計コードのフローチャートである。上空から定常的に太陽光が降り注いでいるとし、cladding 層、wave guide層、【図１】
太陽光励起半導体レーザーの概念図

quantum well 等により、それぞれのエネルギーギャップに相応（独）
宇宙航空研究開発機構（旧航空宇宙技術研究所）
等と共同でした波長の光が吸収され、吸収した光子密度に応じた電子・正行っている。

孔の対が生成される。生成された電子と正孔は輸送方程式に従複数の異種半導体薄膜により層状に構成された半導体レーい運動し、再結合により光を放出する。本コードでは、電子とザー材料内の、電子・正孔に対するエネルギーバンド構造、薄正孔の空間分布等の定常解を求め、波動方程式および光子の膜構造における太陽光等の入力励起光の吸収過程と、キャリアレート方程式により、放出される光子密度を方程式の固有値との発生、キャリアの輸送、再結合とそれに伴う発光、光の吸収して解く。

『光と蔭』

……91

1970年代の大学紛争以来長らく懸案でありながら一向に改革が進まなかった国立大学もいよいよこの4月から独立法人化される。

大学は国の機関でなくなるから自主性が増加するとともに、自己責任の運営が求められる。30年前紛争への回答を求め大学改革委員会を作り、大学の自由化を議論した当時が思い出される。二年程苦労して作った大学改革案は何一つ実現しなかったのである。まこと大学の思考の慣性は驚くほど大きかったと言わざるを得ない。
今までは国立大学は国の丸がかえであったから、実用から程遠い基礎研究も浮き世の風に迷わされることなく着実に実施されてきた。これからは世間に役立つ研究が求められ、純粋科学の研究は日蔭を覚悟しなければなるまい。さがな
いジャーナリストは教育公務員特例法に守られ、学問の根元を保ってきた大学教員を十把一絡げにろくでなし、穀潰し、役立たず、米英を見習えとこき下ろしてきたが、多くの教員は限られた状況下で精一杯の努力を重ねてきたのである。敗戦の瓦礫の中から今日の繁栄を勝ち取って来られたのは曲がりなりにも科学技術の実力をこつこつ養成してきた大学人の手柄である。
近年大学は大学院大学に移行することに伴い学科の再編、名称の変更が奨励され、とどのつまり一見何を研究しているか分からなくなってしまった。たとえば阪大大学院工学研究科マテリアル科学専攻材料機能形態制御学講座など見事なものだ。誰がこのような長ったらしい意味不明の看板をかけさせたのだろうか。医学研究科もこれに負けぬ程難解である。患者の迷惑この上なしだ。
要するにこの流れは管理者能力の問題である。今まで文科省の枠の内にいた大学は法人化して各役所の規制の下におかれるから、業務は一層複雑化し、管理運営上いろいろの制約が課される。さらに経営協議会、役員会、評価委員会などを統合する学長はマネージメントのエキスパートでなければ務まらない。そんなトレーニングを受けた大学人はどこにもいないと思われる。
昨今「改革なくして成長なし」というキャッチフレーズが軽々と口にされているが大学の法人化は果たして凶と出るか吉と出るか、日本国の器量が問われている。

【（財）
レーザー技術総合研究所 研究所長】
3

■ シミュレーション

出力は 1.49 mW 、実験値は約1.5 mWであり、非常に良い一致と実験の比較検討を示している。今後、開発した設計コードを用いて、太陽光励

浜松ホトニクス起の場合の最適設計を行っていく予定である。

（株）で行われたレー

なお、本設計コードはwindows machine 上でも30〜40分ほどザー励起の場合の発で上記の結果を出力できる。ご関心を持たれた方は、当研究所

振実験に対応したシまでご連絡いただければ幸いです。

ミュレーションを行った。図３は、開発した設計コードを用いて得られた定常状態での電子密度および正孔密度、図４
は、定常状態での誘導放出再結合率である。量子井戸付近【図3】
定常状態での電子密度および正孔密度で、誘導放出再結合が顕著に行われている。発振波長は 1 μm、共振器長は 250μm、共振器の反射率は 0.3237、発光領【図2】
設計コードのフローチャート

域は、InGaAs のみとした。レーザー光【図4】
定常状態での誘導放出再結合率

コンプトンガンマ線より核変換に尽力
プロセス研究チーム

研究員

李大治

昨年10月29日付で、（財）
レーザー技術総合研究所レーザープロセス研究チームでお世話になることになりました李大治と申します。中国電子科技大学で博士号を取った後、北京高能物理所・自由電子レーザー光実験室（BFEL）で２年間働きました。BFELでは、電子銃の中、加速管の中の電子ビームを安定させる自動制御装置の開発を行っておりました。高増長自由電子レーザー光（SASE）のシミュレーションもしました。
2001年10月から２年間、JSPSフェローシップ客員研究員としてレーザー技術総合研究所で、コンプトンガンマ線による核変換の研究を行っていました。NewSUBARU電子蓄積リングにレーザーコンプトンガンマ線の発生装置を建造して、ガンマ線発生および偏極を実験的に行い理論等で確かめています。そのガンマ線を使って、核変換研究をしています。これらの結果は解析中ですが、興味深い結果が得られています。
レーザーコンプトンガンマ線の偏極、およびこれを用いた核変換の効率についての研究を続けていきます。今後とも皆様のご指導、ご鞭撻のほどを宜しくお願い申し上げます。
Laser Cross No.192 2004,Mar.

http://www.ilt.or.jp

発行／財団法人レーザー技術総合研究所 編集者代表／今崎一夫 〒550-0004 大阪市西区靱本町1-8-4 大阪科学技術センタービル 4F TEL(06)6443-6311 FAX(06)6443-6313

4

掲載記事の内容に関するお問い合わせは、編集者代表 今崎一夫（TEL&FAX:06-6879-8739, e-mail:kzoimsk@ile.osaka-u.ac.jp）までお願いいたします。