三次元ナノ構造体作製プロセスとその材料機能研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350024
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 松井 真二 姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (00312306)
• 研究分担者: 藤田 淳一 日本電気(株), 基礎研究所, 主任研究員 ; 春山 雄一 姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助手 (10316036) ; 神田 浩一 姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助教授 (20201452)
• キーワード: 集束イオンビーム / ビーム励起表面反応 / 堆積 / CVD / 立体構造 / ナノ構造

研究概要

平成14年度においては、3次元CADを用いた計算機制御によるビーム空間制御システムの試作を行い、立体ナノ構造形成を試みた。具体的には、姫路工業大学が保有する集束イオンビーム装置を基本体として、ビーム制御部をパターン発生できるように改造試作した。
(1)3次元描画システムの構築:3次元CADデータをスライス分割し、デジタルスキャンにより、立体構造形成が可能なシステムの構築を試みた。デジタルスキャン信号を集束イオンビーム装置本体のブランキング外部入力に接続し、ビームを3次元的にスキャンできるようにした。
(2)立体ナノ構造形成:試作システムを用いて、立体ナノ構造形成を試みた。
・ガラスキャピラリー上でのナノインジェクターの作製を行った。これまでのガラスキャピラリーの先端部を集束イオンビームエッチングにより平滑化し、その上にノズル状のナノインジェクターを作製した。先端形状はこれまでのミクロンオーダから100nmオーダの形状が作製可能となった。
・空中配線の作製を行った。試作した立体ナノ構造システムを用いて、空中配線の形成条件を実験的に見出した。100nmレベルの空中配線が可能となった。しかし、基板上に通過するイオンが存在し、さらに適正照射条件を見出す必要がある。
以上のように、平成14年度目標である、3次元CADを用いた計算機制御によるビーム空間制御システムの試作を行い、立体ナノ構造形成が可能であることを実験的に確認した。平成15年度は、本システムを用いて、立体ナノ構造体の機能性評価を行う。

研究成果

• [文献書誌] T.Morita, K.Kanda, Y.Haruyama, S.Matsui: "Tthree-Dimensional Nnaoimprint Using a Mold Made by FIB-CVD"Digest of Papers, Microprocess and Nanotechnology 2002. 156-157 (2002)
• [文献書誌] R.Kometani, K.Kanda, Y.Haruyama, S.Matsui: "Nano-Bio-Injector Fabrication by FIB-CVD"Digest of Papers, Microprocess and Nanotechnology 2002. 180-181 (2003)
• [文献書誌] 米谷玲皇, 神田浩一, 春山雄一, 松井真二: "集束イオンビームを用いたガラスキャピラリー上での立体ナノ構造デバイスの作製"第50回応用物理学会予稿集(神奈川大学). 2. 782 (2003)
• [文献書誌] 森田貴彦, 神田浩一, 春山雄一, 松井真二: "集束イオンビームを用いた空間配線の構築"第50回応用物理学会予稿集(神奈川大学). 2. 782 (2003)
• [文献書誌] 星野隆行, 神田浩一, 春山雄一, 松井真二: "FIB-CVDによる任意立体構造描画システムの開発"第50回応用物理学会予稿集(神奈川大学). 2. 782 (2002)
• [文献書誌] 松井真二(分担執筆): "ナノマテリアル最前線:4章 集束イオンビームによる三次元ナノ構造形成技術"化学同人. 207(6) (2002)