多機能複合クラスタービームを用いた新規ナノ材料創成・加工技術基盤の開発

• 研究課題/領域番号: 22760557
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 瀬木 利夫 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00402975)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: クラスター / 量子ビーム科学 / ナノプロセス / 複合ビーム / 中性ビーム

研究概要

常温常圧における物質の態を問わず混合した複合クラスターを生成するための複合クラスター形成装置を開発し、液体(メタノール、水、α-トリクロロエタン)・気体(Ar)複合クラスターを生成できることを示した。生成した CH3OH-Ar 複合クラスターの Si 基板への照射により放出された二次イオンを評価した結果、二次イオン強度が Ar クラスター照射の場合に比べて約1桁高く、 CH3OH-Ar 複合クラスターが二次イオン質量分析用一次ビームとして有効であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of gas cluster ion beam irradiation system with an orthogonal acceleration TOF instrument (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Ichiki, J. Tamura, T. Seki, T. Aoki and J. Matsuo
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: Vol.44,No.1 号: 1 ページ: 522-524
  • DOI: 10.1002/sia.5092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion-induced damage evaluation with Ar cluster ion beams (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, K.Ichiki, T. Seki, T. Aokiand J. Matsuo
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: Vol.44, No.1 号: 1 ページ: 167-170
  • DOI: 10.1002/sia.5014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics study of crater formation by core-shell structured cluster impact (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Aoki, T. Seki and J. Matsuo
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 282 ページ: 29-32
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2011.08.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth profiling analysis of damaged arginine films with Ar cluster ion beams (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Matsuo, K. Ichiki, Y. Yamamoto, T. Sekiand T. Aoki
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: Vol.44, No.6 号: 6 ページ: 729-731
  • DOI: 10.1002/sia.4856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Etching of metallic materials with Cl2gas cluster ion beam (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, T. Aoki and J. Matsuo
  • 雑誌名: Surface & Coatins Technology 巻: 206 Issues 5 号: 5 ページ: 789-791
  • DOI: 10.1016/j.surfcoat.2011.04.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulations of large fluorine cluster impact on silicon with supersonic velocity (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Aoki, T. Seki and J. Matsuo
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 269 号: 14 ページ: 1582-1585
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2010.12.013
  • NAID: 40020675504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface morphology of PMMA surfaces bombarded with size-selected gas cluster ion beams (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ichiki, S. Ninomiya, Y. Nakata, H. Yamada, T. Seki, T. Aoki and J. Matsuo
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: Vol.43, No.1-2 号: 1-2 ページ: 120-122
  • DOI: 10.1002/sia.3444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of damage depth on arginine films with molecular depth profiling by Ar cluster ion beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Yamamoto
  • 雑誌名: Transactions of the MRS-J 巻: 36(3) ページ: 313-316
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of cluster size on sputtering and surface smoothing of PMMA with gas cluster ion beams (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ichiki
  • 雑誌名: Transactions of the MRS-J 巻: 36(3) ページ: 309-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface morphology of PMMA surfaces bombarded with size-selected gas cluster ion beams (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ichiki
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: 43(1-2) ページ: 120-122
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Speed Si Etching with ClF3 Cluster Injection (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, S. Ninomiya, T. Aoki, and J.Matsuo
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol. 1321 ページ: 317-320
  • DOI: 10.1063/1.3548393
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Speed Si Etching with ClF_3 Cluster Injection (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshio Seki
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1321 ページ: 317-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Effects on the Sputtering Yield of Si Bombarded with Gas Cluster Ion Beams (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ichiki
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1321 ページ: 294-297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of surface damage on organic materials irradiated with Ar cluster ion beam (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Yamamoto
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1321 ページ: 298-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガスクラスターイオンビームによるナノ加工技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松尾二郎
  • 雑誌名: トライボロジスト 巻: 55(11) ページ: 776-782
• [学会発表] Si トレンチ構造への巨大フッ素クラスター衝突の MD シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木学聡、瀬木利夫、松尾二郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ClF3 中性クラスタービームによる反応性エッチングの高速化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫、吉野裕、妹尾武彦、小池国彦、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ガスクラスターイオンビームによるDSPC の深さ方向 SIMS 分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川駿一郎、瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 集束クラスターイオンビーム照射による直行加速飛行時間型 SIMS 分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川駿一郎、瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] ClF3 クラスターイオンビームによる反応性エッチング (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫、吉野裕、妹尾武彦、小池国彦、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] バブリング法によるメタノールクラスターイオンビーム生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第59回応用物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] High-speed Processing with ClF3 Cluster Injection (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, T. Aoki, and J. Matsuo
  • 学会等名: IUMRS-International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM 2012)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] Cluster Beam Generation of Low Vapor Pressure Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, T. Aoki and J. Matsuo
  • 学会等名: 21th MRS-J Symposium (International Session)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] Cluster Beam Generation of Low Vapor Pressure Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshio Seki
  • 学会等名: 21th MRS-J Symposium
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] The Effect of Size Variation in Sputtering with Size-Selected Cluster Ion Beams (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, K. Ichiki, J. Tamura, T. Aoki and J. Matsuo
  • 学会等名: 11th Workshop on Cluster Ion Beam Technology
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] 高融点材料の混合クラスタービーム生成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫、吉野裕、妹尾武彦、小池国彦、青木学聡、松尾二郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Si Processing with Energetic Neutral Cluster Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, T. Aoki and J. Matsuo
  • 学会等名: E-MRS 2011 Spring Meeting
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2011-05-09
• [学会発表] High-speed Si etching with ClF3 neutral cluster beam (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, Y. Yoshino, T. Senoo, K. Koike, T. Aoki and J. Matsuo
  • 学会等名: 20th MRS-J Symposium (International Session)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-12-22
• [学会発表] High-speed Si etching with ClF_3 neutral cluster beam (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫
  • 学会等名: 20th MRS-J Symposium
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-22
• [学会発表] 複合クラスター生成技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫,青木学聡,松尾二郎
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 複合クラスター生成技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Etching Characteristics with Ar-Cl2 Gas Mixed Cluster Ion Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Seki, T. Aoki and J. Matsuo
  • 学会等名: 10th Workshop on Cluster Ion Beam Technology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] Etching Characteristics with Ar-Cl2 Gas Mixed Cluster Ion Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫
  • 学会等名: 10th Workshop on Cluster Ion Beam Technology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] ClF3 クラスターイオンビームによる反応性エッチング
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学
• [学会発表] 集束クラスターイオンビーム照射による直行加速飛行時間型SIMS 分析
  • 著者名/発表者名: 中川駿一郎
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学/松山大学
• [学会発表] ClF3中性クラスタービームによる反応性エッチングの高速化
  • 著者名/発表者名: 瀬木利夫
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] ガスクラスターイオンビームによるDSPCの深さ方向SIMS分析
  • 著者名/発表者名: 中川駿一郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] Siトレンチ構造への巨大フッ素クラスター衝突のMDシミュレーション
  • 著者名/発表者名: 青木学聡
  • 学会等名: 第60回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [産業財産権] クラスタによる加工方法 (2012)
  • 発明者名: 吉野裕 小池国彦 妹尾武彦 松尾二郎 瀬木利夫
  • 権利者名: 吉野裕 小池国彦 妹尾武彦 松尾二郎 瀬木利夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-189770
  • 出願年月日: 2012-08-30