クライオプラズマの創製とその材料加工プロセスへの応用

• 研究課題/領域番号: 21360356
• 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: 材料加工・処理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 寺嶋 和夫 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30176911)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2010年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2009年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: プラズマ処理 / レーザー加工 / クライオプラズマ / 極低温 / 材料プロセシング / プラズマ加工 / 材料加工 / アッシング / プラズマパラメター / 結合パラメター / 発光分光 / ナノポーラスマテリアル / 低誘電率材料 / プラズマ表面処理 / プラズマ診断

研究概要

材料プロセスプラズマの新しい可能性を開拓すべく、熱プラズマ、低温プラズに次ぐ、第3の温度領域のクライオマイクロプラズマの創製、診断とその材料加工プロセスへの応用を行った。具体的には、プローブ法、発光分光法による誘電体バリア放電クライオヘリウムプラズマの電子密度、電子温度の計測、従来法では不可能であった熱的な損傷に敏感であるポーラスマテリアルなどに対する低襲性プラズマ加工プロセスの開発などを行った。

研究成果

• [雑誌論文] Uniform, filamental and striped dielectric barrier discharge cryoplasma generated in helium atmosphericS (2011)
  • 著者名/発表者名: Sven Stauss, Norihito Ebato, FumitoOshima, Hitoshi Muneoka, David Pai and Kazuo Terashima
  • 雑誌名: IEEE on Plasma Sci. Techno 巻: 39 ページ: 2184-2185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryogenic plasma for controlled processing of nanoporous materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Francesca Iacopi, Jai Hyuk Choi, Kazuo Terashima, Philip M. Riceb and Geraud Dubois
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 13 ページ: 3634-3637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron density and temperature of gas-temperature dependent cryoplasma jet (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuri Noma, Jai Hyuk Choi, Hitoshi Muneoka and Kazuo Terashima
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 109 ページ: 53303-53303
  • 査読あり
• [雑誌論文] クライオプラズマが切り開くナノポーラスマテリアルプロセシングの新展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宗岡均, 寺嶋和夫
  • 雑誌名: 化学工学誌 巻: 第75巻・第6号 ページ: 359-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uniform, filamentary, and striped patterns in helium dielectric barrier discharge cryoplasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Stauss, N.Ebato, F.Oshima, H.Muneoka, D.Z.Pai, K.Terashima
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 39 号: 11 ページ: 2184-2185
  • DOI: 10.1109/tps.2011.2158857
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron density and temperature of gas-temperature dependent cryoplasmajet (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Noma, J.H.Choi, H.Muneoka, K.Terashima
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 109 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.3552983
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryogenic plasmas for controlled processing of nanoporous materials (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Iacopi, J.H.Choi, K.Terashima, P.M.Riceb, G.Dubois
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 13 号: 9 ページ: 3634-3637
  • DOI: 10.1039/c0cp02660c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron density and temperature of gas-temperature dependent Cryoplasma jet (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuri Noma, Jai Hyuk Choi, Hitoshi Muneoka, Kazuo Terashima
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 109
• [雑誌論文] Analysis of time-resolved optical emission of He cryoplasma at atmospheric pressure (2010)
  • 著者名/発表者名: Jai Hyuk Choi, Yuri Noma, Masaki Sanoand Kazuo Terashima
  • 雑誌名: J. Phys. D : Appl. Phys 巻: 43 ページ: 72001-72001
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロプラズマとは-サステナブル社会を支える新しい基盤科学技術- (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋和夫
  • 雑誌名: 材料の科学と工学 巻: Vol.47 No.3 ページ: 99-101
  • NAID: 10026403756
• [雑誌論文] Optical and electrical analysis of a temperature-dependent mode transition of a helium cryoplasma (2009)
  • 著者名/発表者名: Jai Hyuk Choi, Yuri Noma, and KazuoTerashima
  • 雑誌名: Plasma Sources Sci. Technol 巻: 18 ページ: 25023-25023
  • 査読あり
• [雑誌論文] 極低温環境下でのプラズマの特性変化と自己組織化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野間由里、崔宰赫、佐野正樹、寺嶋和夫
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res 巻: Vol.85, No.8 ページ: 526-531
  • NAID: 110007360662
  • 査読あり
• [学会発表] Cryoplasmas : Fundamentals & Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Terashima, K. Noma, Y. Choi, J.-H. Stauss, S., Iacopi, F. and Muneoka H
  • 学会等名: The 8th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing(JSPP2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2012-01-16
• [学会発表] Cryoplasmas : Fundamentals and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Terashima, Y.Noma, J.H.Choi, S.Stauss, F.Iacopi, H.Muneoka
  • 学会等名: The 8th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing (JSPP2012)
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター(奈良県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-16
• [学会発表] High-Density-Medium Plasma-Supercritical Fluid Plasma and Cryo Plasma-its physics and application to material processing-GEC (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Terashima, S. Stauss
  • 学会等名: Gas Electronics Conference
  • 発表場所: Salt Lake City, USA.
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] High-Density-Medium Plasma-Supercritical Fluid Plasma and CryoPlasma--its physics and application to material processing- (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Terashima, S.Stauss
  • 学会等名: GEC2011
  • 発表場所: Salt Lake City, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Breakthrough reduction of low-k damage with cryoplasma ashing (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Iacopi, J. H. Choi, H. Muneoka, S. Mori, K. Terashima, M. Rice, L. Krupp, & G. Dubois
  • 学会等名: Advanced Metallization(ADMETA) international conference 2010
  • 発表場所: Tokyo Japan
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Breakthrough reduction of low-k damage with cryoplasma ashing (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Iacopi, J.H.Choi, H.Muneoka, S.Mori, K.Terashima. M.Rice, L.Krupp, G.DuboisIBM
  • 学会等名: Advanced Metallization (ADMETA) international conference 2010
  • 発表場所: Tokyo, Japan(東京大学)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Characteristics of cryoplasma below boiling temperature of N_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Muneoka, Jai Hyuk Choi, Kazuo Terashima
  • 学会等名: 63rd Annual Gaseous Electronics Conference & 7th International Conference on Reactive Plasma
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Kazuo Terashima Characteristics of cryoplasma below boiling temperature of N_2 GEC (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Muneoka, Jai Hyuk Choi and Kazuo Terashima
  • 学会等名: Gas Electronics Conference
  • 発表場所: Paris France
• [図書] 第IV編第6章先進材料プロセスにおけるガス温度制御型プラズマ-クライオプラズマを例として- (2011)
  • 著者名/発表者名: 宗岡均、寺嶋和夫
  • 出版者: CMC出版
• [備考]
  • URL: http://www.plasma.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.plasma.k.u-tokyo.ac.jp/