Development of a Nano-Fabrication Center using Fast Atom Beam

使用快原子束开发纳米制造中心

• 批准号: 08555064
• 负责人: NAKAO Masayuki
• 金额: $ 6.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08555064/
• 关键词: Fast Atom Beam; Etching; Thin Film Deposition; Pencil-Type Source; Concentrated Motion Manipulator; ドライエッチング; ナノファブリケーションセンタ; マイクロマシン; ペンシル形ソース; 蒸着; 半導体レーザ

This research introduces a "nano-fabrication center (NFC)"using a fast atom beam (FAB) to etch, deposit, or modify on the surface of micro workpieces. It fabricates an about 100-nm deep structure on the 10-mum wide surface. FAB is a neutralized, straight, high-energy beam.The manipulator of NFC can move tools around a workpieces, named a "concentrated motion manipulator". It is installed in a vacuum chamber of 10^<-7> Torr.The tools on the left and right hand have seven degree of freedom of motion each. We develop four pencil-type tools : FAB etching source, sputter source assisted by FAB,vacuum evaporation source assisted by FAB and semi-conductor laser. The three sources are made of glass tube of 10mm in diameter and 60mm in length. These have three electrodes : two of RF 30W for ionization and two of DC 3kV for acceleration. The laser of 1.6W power is used for soldering or annealing.Using the tools, we fabricated small structure of about 100mum in diameter by etching, depositing or annealing. For example, the vacuum evaporation source can deposit a porous thin film of zinc observed like a bunch of clusters of 100nm in diameter.

本研究介绍了一种利用快速原子束（FAB）在微工件表面蚀刻、沉积或修饰的“纳米加工中心（NFC）”。它在10微米宽的表面上制造了约100纳米深的结构。FAB是一种中和的、笔直的高能光束。近场通信（NFC）机械手可以围绕工件移动工具，称为“集中运动机械手”。它安装在10^<-7>托的真空室中。左手和右手的工具各有7个运动自由度。我们开发了四种铅笔型工具：FAB蚀刻源、FAB辅助溅射源、FAB辅助真空蒸发源和半导体激光器。三个光源由直径10mm，长度60mm的玻璃管制成。它们有三个电极：两个用于电离的RF 30W和两个用于加速的DC 3kV。1.6W功率的激光器用于焊接或退火。利用该工具，我们通过蚀刻，沉积或退火制备了直径约100mum的小结构。例如，真空蒸发源可以沉积锌的多孔薄膜，观察到像一束直径为100nm的簇。

项目成果

M.Nakao, et.al.: "Fast Atom Beam Etching with Radical Jet" Vacuum. vol.38, No.9. 771 (1995)

M.Nakao 等人：“使用自由基喷射进行快速原子束蚀刻”真空。

中尾政之, 平山博士 他: "局部成膜作業のためのペンシル形FABアシスト蒸着ソースの開発" 日本機械学会1998年度通常総会講演論文集. (印刷中). (1998)

Masayuki Nakao、Hirayama 博士等人：“用于局部沉积工作的铅笔型 FAB 辅助沉积源的开发”日本机械工程师学会 1998 年年度大会记录（1998 年出版）。

大井 健, 中尾 政之: "局所スパッタリング用小形FABソースの開発" 日本機械学会 関東学生第35回発表会講演論文集. 201-202 (1996)

Ken Oi、Masayuki Nakao：“用于局部溅射的小型 FAB 源的开发”第 35 届关东学生演讲论文集，日本机械工程师学会 201-202 (1996)。

M.Nakao, K.Tsuchiya 他: "Microwork Transfer System in Nano-Manufacturing world" Proc.of SPIE'97. vol2906(印刷中). (1997)

M.Nakao、K.Tsuchiya 等人：“纳米制造领域的微工件传输系统”Proc.of SPIE97（出版中）。

M.Nakao, K.Tsuchiya 他: "Microwork Transfer System in Nano-Manufacturing World" Proceedings of SPIE'97. Vol.2906(印刷中). (1997)

M.Nakao、K.Tsuchiya 等人：“纳米制造世界中的微工件传输系统”，SPIE97 卷（正在出版）。