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プラズマによる表面ナノ周期構造形成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03582
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマエレクトロニクス
研究機関大阪大学 (2017)
京都大学 (2015-2016)

研究代表者

斧 高一  大阪大学, 接合科学研究所, 特任教授 (30311731)

研究分担者 江利口 浩二  京都大学, 工学研究科, 教授 (70419448)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワードプラズマ加工 / プラズマ化学 / 表面・界面物性 / 半導体超微細化 / 微細加工形状 / 反応粒子輸送 / プラズマエッチング / プラズマ・表面過程揺動 / 超微細加工形状
研究成果の概要

プラズマと固体表面との相互作用による自己組織的な表面ナノ周期構造形成について,プラズマ・プロセス実験 (塩素プラズマによるシリコンエッチング) とモデリング・シミュレーション (モンテカルロ法をベースとした独自の3次元原子スケールセルモデル,分子動力学法) を駆使して,その形成機構を解析・モデル化するとともにプラズマ条件を探索し,シース制御板を用いて基板表面へのイオン斜め入射を実現することにより波長数10 nm 程度の鋸波状リップル (波状のナノ周期構造) の形成を実験実証した.また,その形成において,イオンの基板表面での反射/散乱が重要な役割を担うことを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Surface morphology evolution during plasma etching: roughening, smoothing and ripple formation2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, N. Nakazaki, H. Tsuda, Y. Takao, and K. Eriguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 50 号: 41 ページ: 414001-414001

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aa8523

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface smoothing during plasma etching of Si in Cl22016

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazaki, H. Matsumoto, H. Tsuda, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 109 号: 20

    • DOI

      10.1063/1.4967474

    • NAID

      120005893556

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] プラズマ・固体表面界面反応制御-表面ラフネスとリップルの形成機構と制御-2015

    • 著者名/発表者名
      斧 高一
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 84 ページ: 895-902

    • NAID

      130007718669

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulations of Si etching in Cl- and Br-based plasmas: Cl+ and Br+ ion incidence in the presence of Cl and Br neutrals2015

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazaki, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 118 号: 23

    • DOI

      10.1063/1.4937449

    • NAID

      120005694187

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] プラズマエッチングにおける表面ナノ周期構造の形成2018

    • 著者名/発表者名
      斧 高一
    • 学会等名
      応用物理学会 第206回シリコンテクノロジー研究会, 東京
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin of Plasma-Induced Surface Roughening and Ripple Formation during Plasma Etching of Silicon: A Monte Carlo Study2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, T. Hatsuse, N. Nakazaki, H. Tsuda, Y. Takao, and K. Eriguchi
    • 学会等名
      34th Symposium on Plasma Processing (SPP34) / The 29th Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM29)
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Plasma-surface interactions in nanofabrication and space exploration2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ono
    • 学会等名
      14th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes, ISSP 2017, Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface ripple formation during plasma etching of silicon2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, N. Nakazaki, H. Tsuda, Y. Takao, and K. Eriguchi
    • 学会等名
      70th Annual Gaseous Electronics Conference (GEC2017), Pittsburgh, PA, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of plasma-induced surface roughening and ripple formation during plasma etching2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ono, N. Nakazaki, H. Tsuda, Y. Takao, and K. Eriguchi
    • 学会等名
      69th Annual Gaseous Electronics Conference (GEC2016)
    • 発表場所
      Bochm, Germany
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental demonstration of oblique ion incidence with sheath control plates during plasma etching of silicon2015

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazaki, H. Matumoto, S. Sonobe, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono
    • 学会等名
      37th International Symposium on Dry Process (DPS2015)
    • 発表場所
      Awaji Island, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plasma-induced surface roughening and ripple formation during plasma etching of silicon2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ono
    • 学会等名
      American Vacuum Society 62nd International Symposium (AVS2015)
    • 発表場所
      San Jose, California, U.S.A.
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface rippling by oblique ion incidence during plasma etching of silicon: Experimental demonstration using sheath control plates2015

    • 著者名/発表者名
      N. Nakazaki, H. Matsumoto, K. Eriguchi, and K. Ono
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas / 33rd Symposium on Plasma Processing (GEC2015/ICRP-9/SPP-31)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plasma-surface interactions for top-down and bottom-up nanofabrication2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ono
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas / 33rd Symposium on Plasma Processing (GEC2015/ICRP-9/SPP-31)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] プラズマプロセス技術 (第4章 ナノエッチング技術, 分担執筆)2017

    • 著者名/発表者名
      斧高一,江利口浩二,鷹尾祥典
    • 総ページ数
      273
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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