メゾスコピッククラスタービームによる有機電子材料のダメージフリー・ナノ加工

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23310080
• 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: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 豊田 紀章 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00382276)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: クラスター / 有機材料 / ナノ加工 / ダメージフリー

研究概要

Ar等から形成されたメゾスコピッククラスタービームを用い、ピックアップセルを用いた混合クラスター形成や、荷電状態、クラスターサイズ、照射中雰囲気ガスなどを変化させて有機材料のダメージフリー・ナノ加工を行った。損傷評価には主としてGCIBと真空一貫で接続された光電子分光分析装置を用いた。その結果、低イオン化電子電圧による多価クラスターイオン生成の抑制や、クラスターサイズ制御、水蒸気等の雰囲気ガス制御を行うことにより、低損傷で有機材料の加工が可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of charge state of gas cluster ions by means of individual crater observations (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, I. Yamada
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B 巻: 307 ページ: 269-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas cluster ion beam etching under acetic acid vapor for etch-resistant material (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi, R. Hinoura, N. Toyoda, K. Hara, I. Yamada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 05EB05
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of Fe7Co3 films with gas clusterion beam irradiations (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, A. Fujimoto, I. Yamada
  • 雑誌名: Journal of applied physics 巻: 113 ページ: 17A328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface morphology and sputtering yield of SiO2 withoblique-incidence gas cluster ion beam (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sumie, N. Toyoda, I. Yamada
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B 巻: 52 ページ: 290-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Irradiation effects of gas cluster ion beamson co-fe films (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, A. Fujimoto, I. Yamada
  • 雑誌名: Japanese journal of applied physics 巻: 52 ページ: 06GF01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of irradiation damage using size-controlled nitrogen gas cluster ion beams (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, and I. Yamada
  • 雑誌名: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section B 巻: 273 ページ: 11-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Cu Etching Using O2 Cluster Ion Beam under Acetic Acid Gas Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suda, N. Toyoda, K. Hara, I. Yamada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 ページ: 08HA02-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal etching with reactive gas cluster ion beams using pickup cell (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, I. Yamada
  • 雑誌名: AIP conference proceedings 巻: 1496 ページ: 288-291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gas cluster ion beam technology for nano-fabrication (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, I. Yamada
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology 巻: 82 ページ: 1-8
• [学会発表] TEM study ofirradiation effects of GCIB (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, A. Yamaguchi, A. Fujimoto, R. Hinoura and I. Yamada
  • 学会等名: 第23回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜(神奈川)
  • 年月日: 2013-12-09
• [学会発表] Ripple formations by gas cluster ions inambient reactive gas (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, K. Sumie, A. Kimura, I. Yamada
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRSジョイントシンポジウム
  • 発表場所: 同志社大学(京都)
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] ガスクラスターイオンビーム照射によるされた DLC膜の表面の構造改質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本昌宏、豊田紀章、山田公
  • 学会等名: 2013応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学(京都)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] GCIB照射によるメディア保護膜の表面平坦化効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村旭、富田淳、豊田紀章、谷弘詞、山田公
  • 発表場所: 同志社大学(京都)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Low-damage and high-rate sputtering of organic materials with GCIB under H2O vapor environment (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, I. Yamada
  • 学会等名: Surface modification of materials by ionbeams 2013
  • 発表場所: クシャダシ(トルコ)
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] In-situ XPS study of GCIB etching for materialsused in STT-MRAM (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Hinoura, N. Toyoda, I. Yamada
  • 学会等名: ドライプロセスシンポジウム 2013
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 2013-08-30
• [学会発表] Nano-scale surface modification and ion induced reactions withgas cluster ion beams (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, I. Yamada
  • 学会等名: 2013春季ヨーロッパ材料学会(E-MRS)
  • 発表場所: ストラスブール(フランス)
  • 年月日: 2013-05-28
  • 招待講演
• [学会発表] ガスクラスターイオンビームによる磁気トンネル接合素子下の平坦化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口明良、日野浦諒、豊田紀章、原謙一、山田公
  • 学会等名: 2013応用物理学会春季学術講演会
  • 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磁性膜の低損傷加工 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本昌宏、木村旭、豊田紀章、山田
  • 学会等名: 2013応用物理学会春季学術講演会
  • 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エッチング後の MRAM材料の表面状態評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野浦諒、山口明良、豊田紀章、原謙一、山田公
  • 学会等名: 2013応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Etching of FeCo films with gas cluster ion beams and their magnetic properties (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda
  • 学会等名: 12th Joint MMM-IntermagConference 2013
  • 発表場所: シカゴ(米国)
  • 年月日: 2013-01-15
• [学会発表] Nano-scale Surface Modification and Ion Induced Chemical Reactions with Gas Cluster Ion Beams (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda
  • 学会等名: 2nd annual world congress of nano-science and technology
  • 発表場所: 青島(中国)
  • 年月日: 2012-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Gas cluster ion beam etching of metals with pick-up cell (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda and I. Yamada
  • 学会等名: 19th international conference on ionimplantation technology
  • 発表場所: ヴァリャドリード(スペイン)
  • 年月日: 2012-06-25
• [学会発表] Gas cluster ion beam technology for nanofabrication (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda and I. Yamada
  • 学会等名: 4th international conference smart materials,structures and systems
  • 発表場所: モンテカッティーニテルメ(イタリア)
  • 年月日: 2012-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] What is the key parameter of electron ionization on crater formations on solid surface ? (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda, T. Furuya and I. Yamada
  • 学会等名: 11th Workshop on Cluster Ion Beam Technology
  • 発表場所: 京都大学品川オフィス(東京都)
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] 雰囲気ガス中 GCIB照射された有機材料の XPSによる評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中桐基裕、豊田紀章、山田公
  • 学会等名: 2011年秋季応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Surface modification and interaction with gas cluster ion beams (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Toyoda and I. Yamada
  • 学会等名: 20th International Conference onIon Beam Analysis
  • 発表場所: イタペマ(ブラジル)
  • 年月日: 2011-04-15
  • 招待講演
• [学会発表] GCIB照射損傷のクラスターサイズ依存性の In-situXPSによる評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中桐基裕、豊田紀章、山田公
  • 学会等名: 2012年春季応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-17