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集束イオンビーム走査による試料表面の二次電子像コントラストに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550026
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関徳島大学

研究代表者

大宅 薫  徳島大学, 工学部, 教授 (10108855)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード集束イオンビーム(FIB) / 走査イオン顕微鏡(SIM) / 走査電子顕微鏡(SEM) / 二次電子放出 / スパッタリング / モンテカルロシミュレーション
研究概要

微細加工に用いられるガリウム集束イオンビーム装置には、加工表面を走査し、放出二次電子を輝度信号にして走査像を形成する、走査イオン顕微鏡機能(SIM)があり、材料コントラスト、チャネリングコントラスト、表面形状コントラスト、電圧コントラストなど多くの点で、従来の走査電子顕微鏡(SEM)に比べて優れている。本研究はこのSIM像のSEM像との違いの原因を明らかにし、ユーザーの経験に頼りがちな加工表面観察の詳細な解析を支援するソフトウエアの開発を目的として進めた。
平成14年度、ダイレクトシミュレーションモデルとガリウムイオンの固体内電子励起断面積を用いた計算機シミュレータを開発し、材料コントラスト、情報深さと横方向広がりの違いの原因を明らかにした。平成15年度は、さらにシミュレータを改良し、凹凸表面の例として半円筒モデルとステップモデルを用いて表面形状コントラストの違いを調べ、SIM像がSEM像に比べてシャープに見える原因を明らかにした。
平行して、半導体デバイスに使用される代表的な絶縁物の二酸化珪素について二次電子像を評価するシミュレータを開発した。さらに、各場所での二次電子強度の表面分布から二次電子像を再構成するプログラムを作成し、これまで開発したシミュレータと組み合わせてSIM像観察による表面解析を支援するソフトウエアを作製した。
また、これら、科研費補助金による二年間の成果を基に、ケンブリッジ大学出版から発行予定の「Focused Ion Beam Systems : a Multifunctional Tool for Nanotechnology」(ed.N.Yao)の第5章Imaging using electron and ion beamを執筆した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] Tohru Ishitani: "Origins of material contrast in scanning ion microscopes"Journal of Electron Microscopy. Vol.51. 207-213 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Target material dependence of secondary electron images induced by focused ion beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.158-159. 52-56 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo simulation of heavy ion induced kinetic electron emission from an Al surface"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.195. 281-290 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Dynamic behavior of sputtering of implanted projectiles and target atoms under high fluence gallium ion bombardment"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.203-204. 82-85 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Simulation study of secondary electron images in scanning ion microscopy"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.202. 305-311 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of target atomic number dependence of ion indiced and electron induced secondary electron emission"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.206. 52-56 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of depth and lateral distributions of electron excitation between scanning ion and scanning electron microscopes"Journal of Electron Microscopy. Vol.52. 291-298 (2003)

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  • [文献書誌] Tohru Ishitani: "Comparison in Spatial Spreads of Secondary Electron Information between Scanning Ion and Scanning Electron Microscopy"Scanning. Vol.25. 201-209 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "ELECTRAN-Monte Carlo Program of Secondary Electron Emission from Monoatomic Solids under the Impact of 0.1-10 keV Electrons"Research Report at the National Institute for Fusion Science. NIFS-DATA-84. 1-66 (2004)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo study of secondary electron emission from SiO2 induced by focused ion beams"Applied Surface Science. (In press). (2004)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo simulation of topographic contrast in scanning ion microscope"Journal of Electron Microscopy. (In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Imaging using electron and ion beam, in : Focused Ion Beam Systems : a Multifunctional Tool for Nanotechnology"Cambridge University Press(In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohru Ishitani: "Origins of material contrast in scanning ion microscopes"Journal of Electron Microscopy. Vol.51. 207-213 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Target material dependence of secondary electron images Induced by focused ion beams"Surface Coatings Technology. Vol.158-159. 8-13 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo simulation of heavy ion induced kinetic electron emission from an Al surface"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.195. 281-290 (2002)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Dynamic behavior of sputtering of implanted projectiles And target atoms under high fluence gallium ion Bombardment"Applied Surface Science. Vol.203-204. 82-85 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Simulation study of secondary electron images in scanning Ion microscopy"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.202. 305-311 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of target atomic number dependence of ion induced and electron induced secondary electron emission"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.206. 52-56 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of depth and lateral distributions of electron excitation between scanning ion and scanning electron microscopes"Journal of Electron Microscopy. Vol.52. 291-298 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohru Ishitani: "Comparison in Spatial Spreads of Secondary Electron Information between Scanning Ion and Scanning Electron Microscopy"Scanning. Vol.25. 201-209 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "ELECTRAN-Monte Carlo Program of Secondary Electron Emission from Monoatomic Solids under the Impact of 0.1-10 KeV Electrons"Research Report at the National Institute for Fusion Science. NIFS-DATA-84. 1-66 (2004)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo study of secondary electron emission from SiO2 Induced by focused ion beams"Applied Surface Science. (in press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Imaging using electron and ion beam"Focused Ion Beam Systems : a Multifunctional Tool for Nanotechnology (Cambridge University Press). (in press).

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo simulation of topographic contrast in scanning Ion microscope"Journal of Electron Microscopy. (in press). (2004)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Simulation study of secondary electron images in scanning ion microscopy"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.202. 305-311 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of target atomic number dependence of ion indiced and electron induced secondary electron emission"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. Vol.206. 52-56 (2003)

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  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Comparative study of depth and lateral distributions of electron excitation between scanning ion and scanning electron microscopes"Journal of Electron Microscopy. Vol.52. 291-298 (2003)

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  • [文献書誌] Tohru Ishitani: "Comparison in Spatial Spreads of Secondary Electron Information between Scanning Ion and Scanning Electron Microscopy"Scanning. Vol.25. 201-209 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "ELECTRAN-Monte Carlo Program of Secondary Electron Emission from Monoatomic Solids under the Impact of 0.1-10 keV Electrons"Research Report at the National Institute for Fusion Science. NIFS-DATA-84. 1-66 (2004)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Monte Carlo study of secondary electron emission from Si02 induced by focused ion beams"Applied Surface Science. (In press). (2004)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Ohya: "Imaging using electron and ion beam, in : Focused Ion Beam Systems : a Multifunctional Tool for Nanotechnology"Cambridge University Press(In press). (2004)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishitani, Y.Madokoro, M.Nakagawa, K.Ohya: "Origins of material contrast in scanning ion microscoPe images"Journal of Electron Microscopy. Vol.51, No.4. 207-213 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohya, T.Ishitani: "Target material ; dependence of secondary electron images induced by focused ion beams"Surface and Coatings Technology. Vol.158-159. 8-13 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohya: "Monte Carlo simulation of heavy ion induced kinetic electron emission from an Al surface"Nuclear Instrments and Methods in Physics Research B. Vol.203-204. 82-85 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohya: "Dynamic behavior of sputtering of implanted projectiles and target atoms under high fluence gallium ion bombardment"Applied Surface Science. Vol.203-20. 82-85 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohya, T.Ishitani: "Simulation study of secondary electron images in scanning ion microscopy"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (in press). (2003)

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      2002 実績報告書
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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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