2013 Fiscal Year Research-status Report

イオンビーム描画による３次元微細加工技術に関する研究

Research Project

Project/Area Number	24760723
Research Institution	Japan Atomic Energy Agency
Principal Investigator	大久保猛独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門高崎量子応用研究所放射線高度利用施設部, 研究員 (40446456)
Keywords	マイクロビーム / イオンビーム / ナノビーム / ３次元加工 / 加速レンズ
Research Abstract	本研究の全体構想及び目的は、ビームの加速・集束を同時に行う加速レンズにおいて、レンズ前後の加速電圧比を一定にすることで、ビーム集束を保持したままビームエネルギーを迅速に変化させることが可能な３次元微細加工用小型ガスイオンナノビーム装置を実現することである。昨年度は加速電圧比を一定にした場合にビーム集束が保持されることを確認した。本年度研究実施計画は、ビーム進行方向（縦方向）に対して垂直な方向（横方向）へのビーム走査システムを構築して横方向分解能が１μｍレベルのビーム照射システムを開発することである。最初に、横方向へのビーム走査システムの構築を行った。次に、ビームの横方向走査システムによってビーム径計測に要する時間をこれまでの数十秒程度から数秒程度に短縮することができた。これにより、レンズ系の電圧パラメータサーベイの時間が短縮され、パラメータの最適化を効率的に行うことを可能にした。その結果、昨年度は最小20μｍであったビーム径を最小４μｍに縮小化することに成功した。目標とした横方向分解能に必要なビーム径１μｍには届かなかったものの、パラメータの最適化は現在も進行中であり次年度での到達は十分に可能である。以上、本年度の計画はほぼ達成された。なお、本研究課題で実証された加速レンズ系のエネルギー連続可変性に関する論文が、AIP Conference Proceedingsに掲載された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成２５年度の研究実施計画のうち、横方向のビーム走査システムの構築については、計画どおりに実行することができた。一方、横方向の微細な分解能に必要なビーム径１μｍは達成できなかったものの、効率的なパラメータの最適化が可能となっており、次年度には十分に到達できる見込みである。
Strategy for Future Research Activity	パラメータの最適化によってビーム径１μｍを早期に達成し、ビームエネルギーを変えながら（縦方向走査）イオンビームを照射する３次元ビーム走査システムを開発する。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	横方向走査実験によるビーム径１μｍへの集束が若干遅れているため、縦方向走査用物品の購入を次年度に繰り越した。縦方向ビーム走査システムに必要な物品を購入する。得られた成果を学会等で発表するための出張旅費等として使用する。