Development of multi-charged ion microbeam system for high-mix low-volume production of power semiconductors

开发用于功率半导体高混合小批量生产的多电荷离子微束系统

• 批准号: 20K04219
• 负责人: 浅地 豊久
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Niihama National College of Technology (2021-2022)National Institute of Technology, Toyama College (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04219/
• 关键词: ECRイオン源; イオンビーム; マグネシウム; 電子サイクロトロン共鳴; マイクロ波; ウィーンフィルタ; マイクロビーム

2022年度の計画としては、１．アルミニウム多価イオン生成、２．マイクロビーム生成、３．ガラスキャピラリーの最適化を行う予定であった。しかしながら、機械棟の改修工事のため新居浜高専での実験はほぼ進捗なしであった。そのため、１．大島商船高専での実験結果、２．シミュレーションによる装置の改善検討および３．イオン源改造について報告する。１．大島商船高専では昨年開発した管状炉を用いた蒸発源を使用して、マグネシウムイオンビームの生成実験を行った。計画ではアルミニウムであるが、本蒸発源では1000℃を超える蒸発は厳しいことが分かったため、マグネシウムで最適化を進めた。バイアスディスクに約50Vの電圧を印加することによって、2価イオンが3倍となり、1.4μAまで増加した。また、プラズマ生成ガスをArおよびHeで検討した結果、Heの方が2倍以上の多価イオン生成が可能となり、4価のマグネシウムイオンを約1.6μA確認することができた。800℃程度までであれば本蒸発源が有効であることが分かった。２．新居浜高専のイオン源について、イオンビーム引き出し電極間隔を変えたときのビーム軌道計算の再検討を行った。引出電圧3kVの場合は間隔14mmが最大ビーム電流となり、確認実験ではそれに近い17mmで最大値となった。また、ウィーンフィルタの磁場のシミュレーションを行い、磁石の形状を凹型にすることで均一性が向上することが分かった。３．マイクロ波アンテナを軸方向から入れるとアンテナ温度が上昇し、長時間の実験ができなかった。アンテナを径方向から入れることで昇温を抑えることができ、連続運転が可能となった。

The 2022 plan is: 1. Multi-channel generation; 2. Multi-channel generation; 3. Optimization of multi-channel optimization. The construction of the new building was completed and the construction of the new building was completed. 1. Implementation results of the Oshima merchant ship, 2. Improvement of the equipment and 3. Source modification report 1. The Oshima merchant ship launched a tubular furnace last year to generate steam. The project is to optimize the production process at 1000℃. The voltage of about 50V is increased by 3 times, 2 times and 1.4μA. As a result of the investigation, the amount of He is more than 2 times that of Ar and He, and the amount of He is about 1.6μA. 800℃2. New high voltage source, voltage source, voltage source. When the outgoing voltage is 3kV, the interval is 14mm, and the maximum current is approximately 17 mm. The magnetic field of the magnet is concave and uniform. 3. The temperature rises in the direction of the axis and lasts for a long time. The direction of the radius is different from that of the temperature.

项目成果

PRODUCTION OF MULTI-CHARGED ALUMINUM IONS DUE TO THE DIFFERENCE IN BUFFER GAS USING AN SUPPTER SOURCE IN ECR ION SOURCE

ECR 离子源中使用补充源由于缓冲气体差异而产生多电荷铝离子

• 发表时间: 2020
• 作者: Seitatsu ONOSAKA;Syotaro OUE;Taku SHINOHARA;Tsubasa Nakamura;Daichi Ishii;Syo Itimiya;Shiori Kobayashi;Hiroya Uyama;Ayumu Inagaki;Toyohiro Asaji;Kazumasa Takahashi;Toru Sasaki;Takashi Kikuchi
• 通讯作者: Takashi Kikuchi

小型 ECR イオン源の引出電極改良によるイオンビーム電流量の向上

通过改进小型ECR离子源的引出电极来提高离子束电流

• 发表时间: 2023
• 作者: 石原 慎太郎;浅地 豊久;中村 翼
• 通讯作者: 中村 翼

小型ECRイオンビーム装置用ウィーンフィルタの開発

小型ECR离子束装置用维恩滤波器的研制

• 发表时间: 2023
• 作者: 坂本 和輝;渡辺 唯斗;松友 真哉;浅地 豊久;中村 翼
• 通讯作者: 中村 翼

ECRイオン源による外付けの蒸発源を用いた金属イオン生成の検証

使用 ECR 离子源验证使用外部蒸发源生成金属离子

• 发表时间: 2022
• 作者: 小野坂 成龍;中村 翼;浅地 豊久
• 通讯作者: 浅地 豊久

デスクトップ型2.45GHz ECRイオンビーム装置の開発

桌面型2.45GHz ECR离子束装置的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 川村時代;井上雄太;浅地豊久;中村翼
• 通讯作者: 中村翼