| 研究課題/領域番号 |
21H01777
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
桑野 博喜 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 学術研究員 (50361118)
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| 研究分担者 |
LE VANMINH 東北大学, 工学研究科, 助教 (60765098)
小野 崇人 東北大学, 工学研究科, 教授 (90282095)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 集束イオンビーム / イオン液体 / MEMS / シリコン / マルチイオンビーム / マルチ集束イオンビーム / 半導体微細加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノレベルで高機能な３次元加工を高生産効率で行うことが求められている。ナノインプリント技術や半導体微細加工技術等が存在するが、機能が限定的である。申請者は新しいモノづくり基盤としてイオン液体をイオン種とした高機能マルチ集束イオンビーム（M-FIB）を提案している。これまでに①MEMS技術を用いたマルチイオン源の構成設計技術、作製技術、②イオン液体をイオン種として用いる集束イオンビームによるエッチングなどの多種多様なナノレベルの高機能加工、について実施した。本研究では、さらに①集束イオンビーム安定化技術、②イオンレンズ系の設計と作製法および集束イオンビーム制御技術、について研究を実施する。
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| 研究成果の概要 |
新しく考案した高機能マルチ集束イオンビーム（M-FIB）を開発し、マスクレスでエッチング、ドーピングなどの多種多様なナノレベルの高機能加工が自由に行える新しいナノ加工法を研究開発することが目的である。
MFIBを試作して、イオン種としてイオン液体を適用し電圧―電流特性などのイオン源の特性を把握した。イオン液体イオン源アレイの設計・作製技術、イオンレンズアレイの設計・作製技術、イオン液体イオンビームの集束化、などの技術を確立し、100本のビームアレイを形成した。本集束イオンビームによるSi基板エッチングを行い、一本のビームでφ10μm,エッチング深さ8μm程度の微細孔が実現できることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新しいナノデバイスの研究開発および実用化のために、高機能で自由なナノレベルの３次元加工を高生産効率で行うことが求められている。ナノインプリント技術や機械加工技術、半導体微細加工技術等が存在するが、パタン形状や機能が限定的である欠点がある。本研究課題では高機能マルチ集束イオンビーム（M-FIB）を開発し、マスクレスでエッチングなどの多種多様なナノレベルの高機能加工が自由に行える新しいナノ加工（以下、「高機能ナノ自由加工」、と称する）法を研究開発することにより新しいナノデバイスを実現し、新しい学術分野および新産業創生を図ることである。
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