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2008 Fiscal Year Annual Research Report

プラズマ表面相互作用における光・ラジカル・電子照射素過程とそのシナジー効果の解明

Research Project

Project/Area Number 19204056
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

浜口 智志  Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (60301826)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 智  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40294029)
北野 勝久  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20379118)
Keywordsプラズマ / 光物性 / 分子動力学 / 反応性ラジカル / プラズマCVD / プラズマエッチング
Research Abstract

プラズマエッチングやプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition:化学蒸着)プロセスにおいて、高い運動エネルギーを持って物質表面に入射するイオンは、プラズマから同時に照射される光・ラジカル・電子の影響により、表面物質と極めて複雑な非平衡化学反応を、物質表面から数ナノメートルの深さの層(表面ナノ反応層)に誘起する。本研究は、数値シミュレーションと精密に制御された多種ビーム同時照射実験を用いてプラズマを「模擬」することにより、プラズマプロセスにおける、それぞれの入射種と物質との相互作用を明らかにするとともに、そのシナジー効果(反応素過程の重ね合わせが成り立たない非線形効果、即ち、反応の相乗効果)を明らかにして、高度に制御可能な新しいプラズマプロセスを構築することを目的とする3年のプロジェクトである。2年目にあたる平成20年度は、Si-O-F-C-H系の分子動力学シミュレーションにN原子を導入し、それを用いて、窒素系薄膜の堆積シミュレーションを行う準備を進めた。一方、低誘電率層間絶縁膜、とりわけ、SiOCHのエッチングシミュレーション、および、炭素系薄膜(グラファイト・アモルファスカーボン)に対する水素入射シミュレーションの解析も行った。さらに、質量分離イオンビーム実験において、イオンビームと紫外線照射の相乗効果を、SiO2およびポリマー(PMMA)膜に対してさらに詳しく解析した。

  • Research Products

    (30 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] CF_3^+イオンビームを用いたポリメタクリル酸メチル樹脂のエッチングにおける紫外光照射の効果2009

    • Author(s)
      幾世和将, 吉村智, 塚崎泰裕, 木内正人, 浜口智志
    • Journal Title

      Journal of the Vacuum Society of Japan (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ドライエッチング表面解析 : 原子スケールアプローチ2009

    • Author(s)
      浜口 智志
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 (印刷中)

  • [Journal Article] Experimental evaluation of MgO sputtering yields by monochromatic Ne, Kr, or Xe ion beam2008

    • Author(s)
      K. Hine, S. Yoshimura, K. Ikuse, M. Kiuchi, J. Hashimoto, M. Terauchi, M. Nishitani, S. Hamaguchi
    • Journal Title

      Thin Solid Films 517

      Pages: 835-840

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of sticking probability and sputtering yield of Au by low-energy mass selected ion beams with a quartz crystal microbalance2008

    • Author(s)
      K. Ikuse, S. Yoshimura, M. Kiuchi, K. Hine, S. Hamaguchi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 106

      Pages: 012016-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of Au sputtering yields by Ar and He ions with a low-energy mass selected ion beam system2008

    • Author(s)
      K. Hine, S. Yoshimura, K. Ikuse, M. Kiuchi, S. Hamaguchi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 106

      Pages: 012019-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光照射を重畳したCF_3イオンビームによるSiO_2エッチング率の測定2008

    • Author(s)
      幾世和将, 吉村智, 滝沢敏史, 唐橋一浩, 木内正人, 浜口智志
    • Journal Title

      Journal of the Vacuum Society of Japan 51

      Pages: 158-161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低エネルギー質量分離イオンビーム照射装置を用いたSiO_2/Si基板へのインジウムイオン注入2008

    • Author(s)
      幾世和将, 吉村智, 滝沢敏史, 唐橋一浩, 木内正人, 浜口智志
    • Journal Title

      Journal of the Vacuum Society of Japan 51

      Pages: 218-220

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大気圧・高気圧プラズマ研究の新しい展開2009

    • Author(s)
      浜口 智志
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-21
  • [Presentation] 反応性イオンによるFe-Co合金エッチング反応2009

    • Author(s)
      唐橋一浩, 松本祥志, 高須庸一, 犬飼和明, 上原裕二, 浜口智志
    • Organizer
      第32回日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東北学院大学多賀城キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-12
  • [Presentation] EFFECTS OF ULTRAVIOLET LIGHT IRRADIATION ON REACTIVE ION ETCING OF ORGANIC POLYMERS AND SiO22009

    • Author(s)
      K. Ikuse, S. Yoshimura, K. Hine, K. Karahashi, M. Kiuchi, S. Hamaguchi
    • Organizer
      International Congress on Plasma Physics (ICPP)2008
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Congress Center
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] C1^+, Br^+イオン照射によるSiエッチング反応の評価2009

    • Author(s)
      伊藤 智子, 松本 祥志, 唐橋 一浩, 康 松潤, 浜口 智志
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] NeおよびXeイオンの照射によるMgO, CaO, SrO, BaOのスパッタ率測定2009

    • Author(s)
      吉村 智, 日根清裕, 木内正人, 橋本 潤, 寺内正治, 本多洋介, 坂井全弘, 西谷幹彦, 浜口智志
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] Beam study of the plasma-surface reaction in reactive ion etching2009

    • Author(s)
      Kazuhiro Karahashi, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      プラズマ科学シンポジウム2009/第26回プラズマプロせシング研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学豊田講堂・シンポシオン
    • Year and Date
      2009-02-02
  • [Presentation] Molecular Dynamics Simulation on Plasma Surface Interaction-from Industrial Plasma Processing to Fusion Applications2009

    • Author(s)
      M. Yamashiro, A. Suzuki, M. Isobe, S. Hamaguchi
    • Organizer
      17th Symposium on Application of Plasma Processes
    • Place of Presentation
      Liptovsky Jan, Slovakia
    • Year and Date
      2009-01-19
  • [Presentation] プラズマ表面相互作用研究の最近の動向 : プロセスから核融合まで2008

    • Author(s)
      浜口智志,山城昌志,鈴木歩太,礒部倫郎,唐橋一浩
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部第12回 支部大会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区総合研究棟筑紫ホール
    • Year and Date
      2008-12-22
  • [Presentation] MgO sputtering yields by noble gas ions at relatively low injection energies2008

    • Author(s)
      S. Yoshimura, K. Hine, M. Matsukuma, K. Ikuse, M. Kiuchi, T. Nakao, J. Hashimoto, M. Terauchi, M. Nishitani, S. Hamaguchi
    • Organizer
      15^<th> International Display Workshops
    • Place of Presentation
      Toki Messe Niigata Convention Center, Niigata, Japan
    • Year and Date
      2008-12-03
  • [Presentation] Sputtering characteristics of carbon-based materials exposed to H/D/T plasmas …molecular dynamics simulation study2008

    • Author(s)
      Masashi Yamashiro, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      50th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Hotel Dallas, Texas
    • Year and Date
      2008-11-19
  • [Presentation] CF3イオンビームを用いたPMMAエッチングにおける光照射重畳効果2008

    • Author(s)
      幾世和将, 吉村智, 木内正人, 浜口智志
    • Organizer
      第49回真空に関する連合講演会
    • Place of Presentation
      松江市くにびきメッセ
    • Year and Date
      2008-10-28
  • [Presentation] Atomic-scale numerical simulations of surface reactions in carbon-based thin film deposition processes2008

    • Author(s)
      Yasuo Murakami, Seishi Horiguchi, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      AVS 55th International Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston
    • Year and Date
      2008-10-23
  • [Presentation] CF_3^+ ion induced etching reactions of SiO_2 and Si2008

    • Author(s)
      Kazuhiro Karahashi Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      AVS 55th International Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston
    • Year and Date
      2008-10-22
  • [Presentation] Etching characteristics of Low-k SiOCH films by fluorocarbon beams : molecular dynamics study2008

    • Author(s)
      Ayuta Suzuki, Michiro Isobe, Shoji Kobayashi, Masanaga Fukasawa, Tetsuya Tatsumi, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      AVS 55th International Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston
    • Year and Date
      2008-10-20
  • [Presentation] Study of the ion induced etching for Si and SiO2 with F^+ and CFX^+(X=1, 2, 3)2008

    • Author(s)
      Kazuhiro Karahashi
    • Organizer
      61st Gaseous Electronics Conference (GEC)
    • Place of Presentation
      University of Texas at Dallas
    • Year and Date
      2008-10-13
  • [Presentation] Generation of Dust Seeds by Sputtering of Carbon-based Plasma Facing Materials under Low-energy H/D/T Ion Bombardment2008

    • Author(s)
      Masashi Yamashiro, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      22nd IAEA Fusion Energy Conference
    • Place of Presentation
      Geneva, Switzerland
    • Year and Date
      2008-10-13
  • [Presentation] Molecular Dynamics Simulations of Low-k SiOCH film etching by fluorocarbon plasmas2008

    • Author(s)
      Ayuta Suzuki, Michiro Isobe, Shoji Kobayashi, Masanaga Fukasawa, Tetsuya Tatsumi, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      2008 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, EPOCAL
    • Year and Date
      2008-09-25
  • [Presentation] テラヘルツ時間領域分光法によるCH4/Arプラズマの電子密度計測2008

    • Author(s)
      安藤あゆみ, 黒瀬智子, 北野 勝久北原 英明, 高野恵介, 谷正彦, 萩行正憲, 浜口智志
    • Organizer
      第2回三大学(東京理科大学・筑波大学・大阪大学)連携学生研究会「アトミック/ポリスケールテクノロジー連携研究会」
    • Place of Presentation
      東京理科大学長万部キャンパス
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] イオン・分子ビーム装置を用いたプラズマ表面相互作用の研究2008

    • Author(s)
      伊藤智子, 松本祥志, 唐橋一浩, 浜口智志
    • Organizer
      第2回三大学(東京理科大学・筑波大学・大阪大学)連携学生研究会「アトミック/ポリスケールテクノロジー連携研究会」
    • Place of Presentation
      東京理科大学長万部キャンパス
    • Year and Date
      2008-08-22
  • [Presentation] Molecular dynamics simulation of carbon thin film deposition processes2008

    • Author(s)
      Yasuo Murakami, Seishi Horiguchi, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      The 6th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing (JSPP2008)
    • Place of Presentation
      Okinawa
    • Year and Date
      2008-04-21
  • [Presentation] Atomic-scale numerical simulations of SiOCH film etching processes by energetic CF_3 beams2008

    • Author(s)
      Ayuta Suzuki, Toshifumi Takizawa, Michiro Isobe, Satoshi Hamaguchi
    • Organizer
      The 6th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing (JSPP2008)
    • Place of Presentation
      Okinawa
    • Year and Date
      2008-04-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.camt.eng.osaka-u.ac.jp/hamaguchi/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 炭素膜の製造法2008

    • Inventor(s)
      浜口智, 村上泰夫
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学, キャノンアネルバ
    • Industrial Property Number
      特願2008-109129
    • Filing Date
      2008-04-18
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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