兵庫県立大学高度産業科学技術研究所

兵庫県立大学　高度産業科学技術研究所
Laboratory of Advanced Science and Technology for Industry, University of Hyogo
兵庫県立大学理学研究科
Graduate school of Science, Himeji Inst. Of Tech.
兵庫県
Hyogo Pref.
兵庫県立大学高度産業科学技術研究所
兵庫県立大学工学研究科
Laboratory of Advanced Science and Technology for Industry, Himeji Inst. Of Tech.
Graduate school of Engineering, Himeji Inst. Of Tech.
播磨科学公園都市
Harima Science Garden City
神戸
姫路
Kobe
Himeji
イオン・電子・放射光などのビーム技術が集積
イオン・電子・放射光などのビーム技術が集積
Beam
Beam technology
technology (Ion,
(Ion, electron,
electron, synchrotron
synchrotron radiation)
radiation) cluster
cluster
高輝度光科学研究センター(SPring-8)
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
次世代量子ビームによる無損傷加工・高精度計測
次世代量子ビームによる無損傷加工・高精度計測
No-damage
No-damage processing,
processing, accurate
accurate measurement
measurement by
by Advanced
Advanced Quantum
Quantum Beam
Beam
クラスターサイズ制御による無損傷加工
クラスターサイズ選別装置
No-damage processing by cluster size control
Cluster size
selection Linear motion
原子質量[a.m.u]
5
5
2x10
3x10
5
4x10
5
5x10
これまでの
サイズ分布
0.8
Neutral cluster
source
5
1x10
Ionizer
Permanent
Magnet
0.6
Sample holder
0.4
サイズ選別後の分布
0.2
1.2テスラの強磁場を発生する永久磁石
により、巨大質量を持つクラスターイオン
を選別し、大電流ビームを得る
With a strong permanent magnet, gas cluster ions
having huge masses can be separated and highion current can be obtained.
0.0
0
20
1500
Experiments
15
1000
10
500
MD simulations
5
0
Ar-GCIB on Si
5keV
2000 4000 6000 8000 1000012000
1000
2000
3000
After mass-separation, cluster size
distribution becomes 1/20 of original profile.
Low-damage processing by cluster size control !
高輝度X線による高精度分析
Precise analysis with brilliant X-ray
With O2-GCIB
Without
O2-GCIB
E-guns
Ta2O5
SiO2
回折・散乱
Diffraction, Scattering
Ta2O5
透過
Transmission
SiO2
Ionizing chamber
With
O2-GCIB
Source chamber
Diffusion pump
酸素クラスターイオン援用蒸着装置
0
クラスターサイズ制御により低損傷
ナノ加工を実現！
High quality thin film formation with GCIB assisted depositions
GCIB & vacuum control
5000
質量選別によりクラスターサイズ
分布が1/20以下に！
ガスクラスターイオン援用高品位薄膜形成
Deposition chamber
4000
Ar cluster size [atoms/cluster]
クラスターサイズ [atoms/cluster]
Damaged layer thickness [nm] (Experiment)
0
1.0
Number of displaced Si atoms (MD)
Size-selected GCIB irradiation system
Ta2O5
SiO2
SPring-8
SEM cross-sectional view of Ta2O5/SiO2
蛍光X線
電子放出
吸収
Absorption
SiO2/Si
O2-GCIB assist deposition system
Si
ガスクラスターイオン援用蒸着によ
り、高密度・平坦界面・耐環境性・低
損傷薄膜を低温蒸着可能
e- e-
Fluorescence,
electron emission
高輝度X線などを用いた高精度分析
Precise analysis by brilliant X-ray
SiO2/Si界面の局所歪みの測定例
With GCIB assist deposition, thin films with
high-density, smooth interface, durable,
low-damage can be deposited.
Local distortion measurement on SiO2/Si interface.
各種高硬度材料の硬度
Hardness of various materials
次世代量子ビームプロセステクノロジー集中研究体

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