半日のベーキング後、1日かけて装置を冷ましました。放置しただけですが、真空は熱伝導しにくいので、装置チャンバー内部が室温まで冷えるのに1日かかります。魔法瓶と同じ仕組みです。

　そして数日後、装置制御機器を収めたラックの屋上に置いた真空計を見てみると、10^-6 Pa台を示していました。ベーキング前が10^-5 Pa台でしたから、1桁下げることができました。10^-5 Pa台でもCVD装置としては十分ですが、研究用ですので真空を極めます。これより下は、頻繁にフタを開ける装置としては難しいです。良い感じです。

　今週初め、5月に引き続いて再度CVD装置整備のため、東北大学から高桑雄二先生にお越しいただきました。今回は、かもめ号のベーキング処理を行いました。

　真空装置において、高い真空レベルを求めようとすると、そりチャンバー内壁に付着している分子の挙動が最終的に影響してきます。特に水分子は取れにくく、そのままだと真空ポンプでいくら引いても真空は良くなりません。

　というわけで、真空チャンバー全体を真空引きを継続しながら加熱して、付着分子を脱離除去します。この作業をベーキング(baking)と言います。ベーキングをよく効かせて分子を脱離させることを俗に「チャンバーを枯らす」、できた状態を「チャンバーが枯れている」と言います。

　真空チャンバーはステンレスでできており、また内部を覗くためのガラス窓も付いています。これらは熱伝導率が悪いので、全体をアルミホイルで包んで、ヒーターによる加熱が満遍なく行き渡るようにします。真空装置に縁の薄い方がこのように装置がアルミホイルだらけになっている状態を不思議に思われますが、その理由はこのベーキングのためです。

　移設した光電子制御プラズマCVD(PA-PECVD)装置2台のうち、「みずほ号」の光電子制御グロー放電(PAGD)が成功しました。移設後何かとトラブル続きでしたが、何とか灯りました。

　下の写真は、4インチn型(100)重ドープシリコンウェハー電極を8 x 8 mmに石英板で面積規制した上に灯ったPAGDです。中央のみが放電で光っているのが分かります。雰囲気は窒素(N₂)ガスで圧力は130 Paです(※大気圧は、1013 hPa = 1013 x 10² Pa = 101300 Pa = 1.013 x 10⁵ Pa = 101.3 kPa = 0.1 MPaです)。

　このようにPAGDは、「指定した場所」に放電を立てることができます。難しく言いますと、定量性が得られれます。放電開始電圧も「一定」にできますので、定性的でもあります。通常の放電プラズマでは、これらを定めるのは難しいです。PAGDは定性・定量が共にできるということで、微細構造成膜や反応解析を行うことができます。

　ただいま、怒濤の研究室整備に追われています。

　ふと気がつくと、私は研究室主催者となっています。一国一城の主です。いつの間にやら。

　学生時代の研究室は、旧帝大の伝統に従う講座制でした。つまり、教授の筆頭に、助教授・助手・秘書という複数の教職員が一つの研究室を構成していました。

　一方、他の大学は、教員一人で研究室を主催するスタイルが普通です。海外なんかもそうですね。

　「一人で研究室を主催するなんて、ムリムリムリムリ～」と、学生時代から思っていました。大教授の下でぬくぬくと生きていくのが理想でした。純粋に自分の研究だけを考えて。

　でも我が人生、そう自己中的に思ったことは、必ず逆の事実が降ってきます。そう、一人で研究室を運営することです。

　研究方針だけでなく、学生さん達への研究テーマ割り振りに教育指導、予算の獲得などなど、研究室運営は様々な仕事があります。日々暗中模索です。

　そんな理想とは真逆の現実の困難に悪戦苦闘しながら、何とか一期生を送り出しました。

　共同研究者に恵まれ、装置も揃い、予算も獲得しました。

　あれ?　いつの間にやら城主です。

　人生、何とかなるものですね。

　プラズマCVD装置搬入を前にして、実験室の改造工事を行いました。200 V三相電源と真空ポンプ排気用ファンの取り付けを行いました。

　Eの教員とはいえ、そんな工事の才能はございませんので、E科OBの(株)森田電工様に工事をお願いしました。私と研究室学生は、向学のため見学です。

　今は教える学生でも、年月が経てば攻守逆転です。仲良くしておきましょう。

　「令和３年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会」を、研究室学生さん達と共にオンライン聴講しました。改装中の研究室に上映スペースを作りました。

　今の仕事は広島大学時代に種を蒔き、東北大学時代に花が咲きました。その縁もあって、参加しました。オンライン学会というものは元来好きではないのですが、遠く離れた支部講演会なんてまず聴く機会がないので、この場合は便利ですね。

　そう、この春休み、研究室は目下大改装中です。乞うご期待です。