ナノブロック輸送・配置の学術・技術基盤構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360040
• 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: 応用物理学一般
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 白谷 正治 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (90206293)
• 研究分担者: 古閑 一憲 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (90315127)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: プラズマ / プラズマナノ工場

研究概要

本研究では、ナノブロックの輸送と配置についての科学・技術基盤確立のため、ナノ粒子の輸送、基板配置、堆積について研究を行い以下の成果を得た。
(1)局所電位構造を用いて、ナノ粒子を自由に配置できることを明らかにした。
(2)世界で初めてナノ粒子成長初期を2次元で評価可能にした。
(3)超低誘電率層間絶縁膜実現にブレークスルーとなるナノ粒子堆積膜を振幅変調パルス放電で実現した。
(4)基板バイアス印加によるナノ粒子堆積制御を実現した
(5)微細構造へのナノ粒子堆積形状制御の実現に振幅変調パルス放電が有効である事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of Ar Addition on Breakdown Voltage in a Si(CH_3)_2(OCH_3)_2 RF Discharge (2010)
  • 著者名/発表者名: G.Uchida, S.Nunomura, H.Miyata, S.Iwashita, D.Yamashita, H.Matsuzaki, K.Kamataki, N.Itagaki, K.Koga, M.Shiratani
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE TENCON 2010 ページ: 2199-2201
  • 査読あり
• [雑誌論文] LHD Experimental Group, Carbon Dust Particles Generated Due to H_2 Plasma-Carbon Wall Interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Miyata, K.Nishiyama, S.Iwashita, H.Matsuzaki, D.Yamashita, G.Uchida, N.Itagaki, K.Kamataki, K.Koga, M.Shiratani, N.Ashikawa, S.Masuzaki, K.Nishimura, A.Sagara
  • 雑誌名: Proceedings of 63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas ページ: CTP.00114
• [雑誌論文] Detection of nano-particles formed in CVD plasmas using a two-dimensional photon counting laser light scattering method (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Miyahara, S.Iwashita, H.Miyata, H.Matsuzaki, K.Koga, M.Shiratani
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research Series vol.8 ページ: 700-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Three Dimensional Transport of Nano-blocks by Amplitude Modulated Pulse RF Discharges using an Electrode with Needles (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Iwashita, H.Miyata, H.Matsuzaki, K.Koga, M.Shiratani
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research Series vol.8 ページ: 582-586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porosity Control of Nano-Particle Composite Porous Low Dielectric Films using Pulse RF Discharges with Amplitude Modulation (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Iwashita, H.Miyata, K.Koga, H.Matsuzaki, M.Shiratani, M.Akiyama
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 International Symposium on Dry Process ページ: 99-100
• [雑誌論文] Rapid transport of nano-particles having a fractional elemental charge on average in capacitively coupled rf discharges by amplitude modulating discharge voltage (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Shiratani, K.Koga, S.Iwashita, S.Nunomura
  • 雑誌名: Faraday Discussions Vol.137 ページ: 127-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoparticle coagulation in fractionally charged and charge fluctuating dusty plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Nunomura, M.Shiratani, K.Koga, M.Kondo, Y.Watanabe
  • 雑誌名: Art. vol.15 ページ: No.080703
  • 査読あり
• [学会発表] Flux measurements of carbon dust particles towards biased substrates in H2 helicon discharge plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nishiyama, K.Koga, M.Shiratani, 他5名
  • 学会等名: The 12th International Workshop on Advanced Plasma Processing and Diagnostics
  • 発表場所: 九州大学,福岡市
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] Effects of Ar Addition on Breakdown Voltage in a Si(CH3)2(OCH3)2 RF Discharge (2010)
  • 著者名/発表者名: G.Uchida, K.Koga, M.Shiratani, 他7名
  • 学会等名: IEEE TENCON 2010
  • 発表場所: 福岡国際センター,福岡市
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] In-Situ Collection of Dust Particles Produced Due to Interaction between Helicon Discharge Plasmas and Graphite on Substrates with Bias Voltage (2010)
  • 著者名/発表者名: 白谷正治, 古閑一憲, 他12名
  • 学会等名: 11th Workshop on Fine Particle Plasmas
  • 発表場所: 核融合科学研究所,土岐市
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] Manipulation of Nano-Objects Using Plasmas for a Plasma Nano-Factory (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Shiratani, K.Koga, 他3名
  • 学会等名: The 11th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 上海,中国
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Deposition of Nanoparticles Using Substrate Bias Voltage (2010)
  • 著者名/発表者名: 古閑一憲, 白谷正治, 他8名
  • 学会等名: 23rd International Microprocesses and Nanotechnogy Conference
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル小倉,小倉市
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Rapid Transport of Nano-Particles as a Key Technology for Fabrication of Quantum-dot Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nishiyama, K.Koga, M.Shiratani, 他3名
  • 学会等名: Third International Workshop on Thin Film Silicon Solar Cells
  • 発表場所: ANAホテル長崎,長崎市
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Carbon Dust Particles Generated Due to H2 Plasma-Carbon Wall Interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮田大嗣, 古閑一憲, 白谷正治, 他12名
  • 学会等名: 63rd Annual Gaseous Electronics Conference and 7th International Conference on Reactive Plasmas
  • 発表場所: パリ,フランス
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] 水素プラズマとグラファイトの相互作用で発生したダストの壁へのフラックスに対する壁電位の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮田大嗣, 古閑一憲, 白谷正治, 他11名
  • 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,長崎市
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Control of Nano-Block Transport Using Amplitude Modulated Pulse RF Discharges (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他2名
  • 学会等名: 20th European Conference on the Atomic and Molecular Physics of Ionized Gases
  • 発表場所: ノビサダ,セルビア
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] Flux Measurements of Dust Particles during Hydrogen Discharges in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他7名
  • 学会等名: The 19th International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
  • 発表場所: サンディエゴ,アメリカ
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] Control of surface roughness of nano-particle composite low-k film deposited in CVD plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮田大嗣, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] プラズマCVDによるSiOCHナノ粒子構造の多孔質低誘電率膜 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮田大嗣, 古閑一憲, 白谷正治, 他4名
  • 学会等名: 19th Academic Symposium of MRS-Japan 2009
  • 発表場所: 横浜情報文化センター
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Amplitude modulated pulse RF discharges for producing and driving nano-blocks (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他2名
  • 学会等名: American Vacuum Society 56th International Symposium
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Nanoblock manipulation in CVD plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮田大嗣, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: 62nd Gaseous Electronics Conference
  • 発表場所: Saratoga Springs, NY, USA
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Porosity Control of Nano-particle Composite Porous Low Dielectric Films using Pulse RF Discharges with Amplitude Modulation 2009 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: International Symposium on Dry Process
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Deposition of porous low-k films having nano-grained structures using amplitude modulated pulse rf discharges (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: Seventh Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE) 2009
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] ナノ粒子含有多孔質低誘電率膜物性の粒子サイズ依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Amplitude modulated pulse RF discharges for synthesizing nano-particle composite porous low-k films Memorial Symposium for the Retirement of Professor Tachibana (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治, 他3名
  • 学会等名: Toward the Next Generation of Plasma Science and Technology
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-05-30
• [学会発表] Plasma manipulation of nano-blocks and its application to ULK film deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Shiratani, K.Koga, 他3名
  • 学会等名: 1st International Symposium on Advance Plasma Science and its Applications (ISPlasma 2009)
  • 発表場所: 愛知県
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] Nano-particle manipulation using pulse RF discharges with amplitude modulation (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩下伸也, 古閑一憲, 白谷正治
  • 学会等名: 61st Annual Gaseous Electronics Conference
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Formation and transport of nano-particles using pulse RF discharges with amplitude modulation (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Iwashita, H.Miyata, H.Matsuzaki, K.Koga, M.Shiratani
  • 学会等名: ICPP2008 Satellite Meeting on Plasma Physics and Advanced Applications in Aso
  • 発表場所: 熊本県
  • 年月日: 2008-09-13
• [図書] Chapter 31. Title : "Nano-block Assembly Using RF Discharge with Amplitude Modulation (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.) (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Iwashita, H.Mityata, K.Koga, M.Shiratani
  • 総ページ数: 377-383
  • 出版者: Industrial Plasma Technology
• [備考] ホームページ等