高温耐久低摩擦多元素金属窒化物膜形成に向けた小型フィルタードアーク蒸着装置の開発

• 研究課題/領域番号: 23760258
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 田上 英人 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50580578)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 電気機器 / 真空アーク蒸着 / フィルタードアーク蒸着 / 金属窒化物膜 / 電気機器工学 / 電力工学 / 真空アーク放電 / 元素分析 / 薄膜形成

研究概要

本研究では，多元素金属窒化膜形成に向けた小型フィルタードアーク蒸着（FAD）装置を開発することにした。金属を用いた放電において，放電継続時間が短く，熱に関する問題が発生した。新規に設計・開発し，問題を解決することができた。
膜形成において，窒化クロムおよびアルミクロムの2種類の薄膜形成を実施した。CrN膜は，従来のFADとほぼ同じ膜を得たが，AlCrN膜は，膜に窒素が含有されていないことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of DLC-based Micro-Gear Patterns by Room-temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Kiyohara, T.Ikegaki, C.Ito, I.Ishikawa, H.Tanoue, H.Takikawa, Y.Taguchi, Y.Sugiyama, Y.Omata, Y.Kurashima
  • 雑誌名: MRS Online Proceedings Library 巻: Vol.1511
• [雑誌論文] ピュアカーボンプラズマビームを用いた超硬質DLC膜の合成と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,滝川浩史,須田善行
  • 雑誌名: 化学工業 巻: Vol.63 ページ: 34-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] ピュアカーボンプラズマビームを用いた超硬質DLC膜の合成と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，滝川浩史，須田善行
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 63 ページ: 34-40
• [雑誌論文] Fabrication of DLC-based Micro-gear patterns by Room-temperature Curing Nanoimprint Lithography Using Glass-like Carbon Molds (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kiyohara, T. Ikegaki,I. Ishikawa,H. Tanoue, H. Takikawa,Y. Taguchi,Y. Sugiyama,Y. Omata,Y. Kurashima
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 巻: Vol.1511 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1557/opl.2013.21
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガスプラズマ銃支援フィルタードアーク蒸着装置を用いた窒化クロム膜の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,柳田太一郎,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,石川剛史
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: Vol.19-2 ページ: 107-112
  • NAID: 40019324439
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガスプラズマ銃支援フィルタードアーク蒸着装置を用いた窒化クロム膜の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，柳田太一郎，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，石川剛史
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: 19-2 ページ: 107-112
  • NAID: 40019324439
• [学会発表] サーレアブスアイリキ,スーパーDLCコーティングカッターのAlドライ加工切削評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
  • 学会等名: 2013年表面技術協会第128回講演大会
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] アブスアイリキサーレ,スーパーDLCコーティング銘板彫刻用カッターを用いたドライ切削 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
  • 学会等名: プラズマ材料科学シンポジウム(SPSM26)
  • 年月日: 2013-09-23
• [学会発表] アブスアイリキサーレ,水素フリー高密度DLC膜コーティングカッターを用いたアルミ銘板彫刻 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,細尾倫成,藤井裕真,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
  • 学会等名: トライボロジー会議2013春
  • 年月日: 2013-05-20
• [学会発表] Development of Uniform Coating Technique of Tetrahedral Amorphous-Carbon Film by T-shapeFiltered-Arc-Deposition with Deflected Plasma beam and Multi-Motion Substrate Holder for Semispherical Object (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Tanoue, H.Okuda, M.Hosoo, Y.Suda, H.Takikawa, M.Kamiya, M.Taki, Y.Hasegawa, N.Tsuji, A.Saleh
  • 学会等名: ICMCTF2013
  • 年月日: 2013-05-02
• [学会発表] サーレアブスアイリキ,細孔底面への水素フリーDLC膜の成膜速度の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田悠介,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Siウエハ上への水素フリーDLC膜の均一形成と微細パターン加工 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成,田上英人,須田善行,滝川浩史,川島貴弘,柴田隆行,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,サーレアブスアイリキ,辻信広
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] サーレアブスアイリキ,水素含有DLC(ta-C : Hおよびa-C : H)膜のTDS分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,角口公章,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Development of Uniform Coating Technique of Tetrahedral Amorphous-Carbon Film by T-shape Filtered-Arc-Deposition with Deflected Plasma beam and Multi-Motion Substrate Holder for Semispherical Object (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Tanoue, H.Okuda, M.Hosoo, Y.Suda, H.Takikawa, M.Kamiya, M.Taki, Y.Hasegawa, N.Tsuji, A.Saleh
  • 学会等名: ICMCTF2013
  • 発表場所: Town and Country Hotel, San diego, CA
• [学会発表] スーパーDLCコーティング銘板彫刻用カッターを用いたドライ切削 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，アブスアイリキサーレ
  • 学会等名: トライボロジー会議2013春
  • 発表場所: 東京都、国立オリンピック記念青少年総合センター
• [学会発表] 水素フリー高密度DLC膜コーティングカッターを用いたアルミ銘板彫刻 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，細尾倫成，藤井裕真，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，アブスアイリキサーレ
  • 学会等名: プラズマ材料科学シンポジウム（SPSM26）
  • 発表場所: 福岡県、九州大学
• [学会発表] スーパーDLCコーティングカッターのAlドライ加工切削評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，サーレ アブスアイリキ
  • 学会等名: 2013年表面技術協会第128回講演大会
  • 発表場所: 福岡県、福岡工業大学
• [学会発表] 水素含有DLC(ta-C:Hおよびa-C:H)膜のTDS分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，角口公章，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，サーレ アブスアイリキ
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] Siウエハ上への水素フリーDLC膜の均一形成と微細パターン加工 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成，田上英人，須田善行，滝川浩史，川島貴弘，柴田隆行，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，サーレ アブスアイリキ，辻信弘
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] 細孔底面への水素フリーDLC膜の成膜速度の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田悠介，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，サーレ アブスアイリキ
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] フィルタードアーク蒸着法における細孔底面への水素フリーDLC膜の形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田悠介,細尾倫成,柏木大幸,田上英人,須田善行,滝川浩史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 水素含有DLC膜の昇温脱離質量分析における昇温速度の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 角口公章,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] カーボンアークプラズマビームを用いた4インチSiウェハへのDLC膜の均一成膜 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成,奥田浩史,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,長谷川祐史,瀧真,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 水素含有および水素フリーDLC膜の加熱に伴う構造変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,柏木大幸,奥田浩史,須田善行,滝川浩史,川島貴弘,柴田隆行,清原修二,田口佳男,杉山嘉也,小俣有紀子,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 水素フリー高密度DLC膜のパターニング,単離およびハンドリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 角口公章,奥田浩史,柏木大幸,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川祐史,石川剛史,辻信広
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Patterning of Tetrahedral Amorphous-Carbon Film by Electron Beam Lithography and Pick Up fromSi-Wafer in Focused Ion Beam System (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tanoue, T. Kashiwagi, H. Okuda, Y. Suda, H.Takikawa, M. Kamiya, S. Kiyohara, T. Kawashima, T. Shibata, Y. Taguchi, Y. Sugiyama, Y. Omata, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji, T. Ishikawa
  • 学会等名: ISPlasma2012
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] カーボンアークプラズマビームを用いた4インチSiウェハへのDLC膜の均一成膜 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細尾倫成，奥田浩史，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，長谷川祐史，瀧真，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
• [学会発表] 水素含有DLC膜の昇温脱離質量分析における昇温速度の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 角口公章，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
• [学会発表] フィルタードアーク蒸着法における細孔底面への水素フリーDLC膜の形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田悠介，細尾倫成，柏木大幸，田上英人，須田善行，滝川浩史
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
• [学会発表] 水素フリー高密度DLC膜のパターニング，単離およびハンドリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，柏木大幸，奥田浩史，須田善行，滝川浩史，川島貴弘，柴田隆行，清原修二，田口佳男，杉山嘉也，小俣有紀子，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学，東京都
• [学会発表] 水素含有および水素フリーDLC膜の加熱に伴う構造変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 角口公章，奥田浩史，柏木大幸，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川祐史，石川剛史，辻信広
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学，東京都
• [学会発表] Patterning of Tetrahedral Amorphous-Carbon Film by Electron Beam Lithography and Pick Up from Si-Wafer in Focused Ion Beam System (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tanoue, T. Kashiwagi, H. Okuda, Y. Suda, H. Takikawa, M. Kamiya, S. Kiyohara, T. Kawashima, T. Shibata, Y. Taguchi, Y. Sugiyama, Y. Omata, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji, T. Ishikawa
  • 学会等名: ISPlasma 2012
  • 発表場所: Chubu University
• [学会発表] Uniform Coating of High-Quality Tetrahedral Amorphous Carbon (ta-C) film on Si Wafer by Carbon Plasma Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okuda, T. Kashiwagi, H. Tanoue, Y. Suda, H.Takikawa, M. Kamiya, Y. Hasegawa, M. Taki, N.Tsuji, T. Ishikawa
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Pattering of Tetrahedral Amorphous Carbon Film by Electron Beam Lithography (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kashiwagi, H. Okuda, H. Tanoue, Y. Suda, H.Takikawa, M. Kamiya, S. Kiyohara, T. Kawashima, T. Shibata, Y. Taguchi, Y. Sugiyama, Y. Omata, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji and T. Ishikawa
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] フィルタードアークプラズマビームを用いた半球面状金型へのta-C均一成膜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥田浩史,柏木大幸,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜の昇温脱離質量分析と熱処理による特性変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 角口公章,柏木大幸,奥田浩史,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] フィルタードアーク蒸着で形成したDLC膜の酸素イオンエッチング (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木大幸,奥田浩史,角口公章,田上英人,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史,清原修二,田口佳男,杉山嘉也,小俣有紀子
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 水素フリーダイヤモンドライクカーボン膜の半導体性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田上英人,柏木大幸,奥田浩史,角口公章,須田善行,滝川浩史,神谷雅男,瀧真,長谷川裕史,辻信広,石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Pattering of Tetrahedral Amorphous Carbon Film by Electron Beam Lithography (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kashiwagi, H. Okuda, H. Tanoue, Y. Suda, H. Takikawa, M. Kamiya, S. Kiyohara, T. Kawashima, T. Shibata, Y. Taguchi, Y. Sugiyama, Y. Omata, M. Taki, Y. Hasegawa, N. Tsuji and T. Ishikawa
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学，愛知県
• [学会発表] Uniform Coating of High-Quality Tetrahedral Amorphous Carbon (ta-C) film on Si Wafer by Carbon Plasma Beam (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okuda, T. Kashiwagi, H. Tanoue, Y. Suda, H. Takikawa, M. Kamiya, Y. Hasegawa, M. Taki, N. Tsuji, T. Ishikawa
  • 学会等名: The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学，愛知県
• [学会発表] フィルタードアークプラズマビームを用いた半球面状金型へのta-C均一成膜 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥田浩史，柏木大幸，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川裕史，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重大学，三重県
• [学会発表] 水素フリーダイヤモンドライクカーボン膜の半導体性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田上英人，柏木大幸，奥田浩史，角口公章，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川裕史，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重大学，三重県
• [学会発表] フィルタードアーク蒸着で形成したDLC膜の酸素イオンエッチング (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏木大幸，奥田浩史，角口公章，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川裕史，辻信広，石川剛史，清原修二，田口佳男，杉山嘉也，小俣有紀子
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重大学，三重県
• [学会発表] 水素含有ダイヤモンドライクカーボン膜の昇温脱離質量分析と熱処理による特性変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 角口公章，柏木大幸，奥田浩史，田上英人，須田善行，滝川浩史，神谷雅男，瀧真，長谷川裕史，辻信広，石川剛史
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重大学，三重県
• [備考]
  • URL: http://www.pes.ee.tut.ac.jp
• [備考] プラズマエネルギーシステム研究室
  • URL: http://www.pes.ee.tut.ac.jp
• [備考] プラズマエネルギーシステム研究室
  • URL: http://www.pes.ee.tut.ac.jp/