利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.17】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT0384

利用課題名 / Title

成膜面の表面粗さ計測

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

走査プローブ顕微鏡/Scanning probe microscopy,原子層薄膜/ Atomic layer thin film

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

毛利　柊太郎

所属名 / Affiliation

東京大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-307：走査型プローブ顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究では，太陽観測ロケット実験FOXSI-4に搭載されるX線望遠鏡用ウォルターミラーの形状修正加工プロセスに必要な成膜装置の開発を行っている。本成膜装置は、マグネトロンスパッタ法を用いて、ウォルターミラー内面にシリコン成膜を行うものである。開発した成膜装置を用いて，シリコンウェハや電子ビーム蒸着されたニッケル面にシリコンを成膜し、AFM（Atomic Force Microscope）を用いて表面粗さを評価した。

実験 / Experimental

開発した成膜装置を用いて、基板上にシリコンを成膜し、成膜前後でAFMを用いて500 nm四方の領域における表面粗さの評価を行った。基板は、市販のシリコンウェハ基板、シリコンウェハ上に膜厚約300 nmのニッケルを電子ビーム蒸着したニッケル蒸着基板の2種類用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

　基板としてシリコンウェハを用いてシリコン成膜を行ったところ、500 nm四方の領域における表面粗さはRMS（Root Mean Square）で0.20 nmから0.10 nmに改善していた。これは、シリコン成膜により、新たな結晶構造が成長したためだと考えられる。
　また、基板としてニッケル蒸着基板を用いてシリコン成膜を行い、成膜前後の表面をAFMにより観察した。シリコン成膜により、表面粗さはRMSで2.20 nmから1.32 nmに大きく改善していた。また、観察像より10 nm程度の凹凸が小さくなっていることがわかる。これは、シリコン成膜により、新たな結晶構造が成長したためだと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

共同研究者：伊藤旺成¹、伊藤駿佑¹、山口豪太²、三村秀和¹^、2¹東京大学　大学院工学系研究科、²理化学研究所放射光科学研究センター

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

毛利柊太郎，伊藤旺成，伊藤駿佑，山口豪太，三村秀和，「高精度X 線望遠鏡用電鋳ウォルターミラーの開発 - 内面成膜システムの開発 -」，2023年度精密工学会学術講演会，東京理科大学，2023年3月14日～3月16日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件