【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23HK0071
利用課題名 / Title
ナノ構造エミッターを用いた光励起イオン源の開発
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ALD,PVD,スパッタリング/ Sputtering,リソグラフィ/ Lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,電子顕微鏡/ Electronic microscope,フォトニクス/ Photonics,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
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)
大須賀 潤一
所属名 / Affiliation
大阪大学大学院理学研究科、日本電子
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
松尾保孝
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-620：ICP高密度プラズマエッチング装置（フッ素）
HK-626：光学干渉式膜厚計
HK-611：多元スパッタ装置
HK-616：原子層堆積装置
HK-602：超高精度電子ビーム描画装置(125kV)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
質量分析で用いる光励起によるソフトイオン化法はマトリックスを用いることが一般的に行われている。本研究では、マトリックスフリーの質量分析を目指し、表面の微細構造と貴金属による光アンテナ効果による全く新しいレーザー誘起ソフトイオン化基板の開発を目指した。
実験 / Experimental
シリコン基板上の1.2mm角の領域に、電子線リソグラフィーとドライエッチング、スパッタ等を用いて直径数100nm、高さ200nm程度のピラー構造を作製した。今回は、描画方法として、電子線描画装置のフォーカス位置をずらして描画するデフォーカス描画を実施し、デフォーカス量に応じて異なるピラー直径構造が作製できるかの確認を行った。パターン形成後、Crスパッタを行ってリフトオフ、Crマスクによるドライエッチングを行ってSiピラー構造を作製した。その後、パターン上にグリシン溶液を滴下し、レーザー脱離ソフトイオン化質量分析装置（MALDI)にて、イオン化状態についての分析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
デフォーカス量の調整により、直径100nm、200nm、300nmの構造、ピラー間隔を変更して作ることに成功した（図１）。また、各構造についてのイオン化効率の測定を行ったところ、直径200nmの時にイオン化効率が最も大きくなり、ピラー間隔が非常に重要であることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ デフォーカス描画で作製した直径100nmのSiピラー構造
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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.
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