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2011 Fiscal Year Annual Research Report

多機能複合クラスタービームを用いた新規ナノ材料創成・加工技術基盤の開発

Research Project

Project/Area Number 22760557
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

瀬木 利夫  京都大学, 工学研究科, 講師 (00402975)

Keywordsクラスター / 量子ビーム科学 / ナノプロセス / 複合ビーム
Research Abstract

多機能な複合クラスタービームの形成技術を開発し、これを用いた新規のナノ材料創成・加工技術基盤を開発することを目的として、平成22年度に設計導入した、常温常圧における物質の態(固体・液体・気体)を問わず混合した複合クラスターを生成するための複合クラスター形成装置を用い、液体・気体混合複合クラスターの生成・照射試験を実施した。液体(CH_3OH)・気体(Ar)混合複合クラスターを生成し、これをイオン化加速してSi基板に照射したところ、純Arクラスターに比べて2-3倍高いエッチング速度を示した。また、複合クラスター照射により放出された二次イオンを評価した結果、メチル基とSiが結合したことを示唆するジメチルシラン(SiH_2(CH_3)_2)由来のシグナル(m/z:58~60)が観測され、複合クラスター照射により反応性エッチングが起こっていることが分かった。異種気体混合複合クラスターの生成とその応用に向けた研究では、ClF_3とArの混合ガスによる複合クラスターを生成し、イオン化・加速を行ってSiおよびSiO_2エッチング速度の加速エネルギー依存性を評価した。これによりエッチング速度および選択比は加速エネルギーに大きく依存することを示した。また、イオンビーム技術関連の国際・国内学会において、複合クラスターの生成や応用に関する研究発表を行い、国内外の研究者と意見交換するとともに、複合クラスタービーム形成とその応用に関する情報収集を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複合クラスター形成に関する基礎的なデータの取得や表面照射効果の調査に関しては、複合クラスターの生成・照射試験を実際に行い、複合クラスター照射による反応性エッチングも確認している。異種気体混合複合クラスターの生成とその応用についても表面照射効果のデータ収集が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

これまでに生成した複合クラスターの照射特性評価を継続して進めると共に、新規の複合クラスター生成の挑戦を行っていく。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Molecular dynamics simulations of large fluorine cluster impact on silicon with supersonic velocity2011

    • Author(s)
      T. Aoki, T. Seki and J. Matsuo
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      Volume: 269 Pages: 1582-1585

    • DOI

      DOI:10.1016/j.nimb.2010.12.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of damage depth on arginine films with molecular depth profiling by Ar cluster ion beam2011

    • Author(s)
      Yasuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Transactions of the MRS-J

      Volume: 36(3) Pages: 313-316

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effects of cluster size on sputtering and surface smoothing of PMMA with gas cluster ion beams2011

    • Author(s)
      Kazuya Ichiki
    • Journal Title

      Transactions of the MRS-J

      Volume: 36(3) Pages: 309-312

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Etching of metallic materials with Cl_2 gas cluster ion beam2011

    • Author(s)
      Toshio Seki
    • Journal Title

      Surface & Coatins Technology

      Volume: 206(5) Pages: 789-791

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2011.04.054

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バブリング法によるメタノールクラスターイオンビーム生成2012

    • Author(s)
      瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
    • Organizer
      第59回応用物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] Cluster Beam Generation of Low Vapor Pressure Materials2011

    • Author(s)
      Toshio Seki
    • Organizer
      21th MRS-J Symposium
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] The Effect of Size Variation in Sputtering with Size-Selected Cluster Ion Beams2011

    • Author(s)
      T. Seki, K. Ichiki, J. Tamura, T. Aoki and J. Matsuo
    • Organizer
      11th Workshop on Cluster Ion Beam Technology
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2011-12-05
  • [Presentation] 高融点材料の混合クラスタービーム生成2011

    • Author(s)
      瀬木利夫、吉野裕、妹尾武彦、小池国彦、青木学聡、松尾二郎
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] Si Processing with Energetic Neutral Cluster Beam2011

    • Author(s)
      T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, T. Aoki and J. Matsuo
    • Organizer
      E-MRS 2011 Spring Meeting
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Year and Date
      2011-05-09

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-11-07  

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