【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.30】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NI1101

利用課題名 / Title

Ar-GCIBを用いたTOF-SIMSによる有機材料の深さ方向分析1

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋工業大学 / Nagoya Tech.

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）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

有機物の分析技術開発, 質量分析/ Mass spectrometry

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)

西田 真輔

所属名 / Affiliation

古河電気工業株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes

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

山本義哉

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

NI-011：飛行時間型二次イオン質量分析装置

報告書データ / Report

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

アルゴン-ガスイオンクラスター(Ar-GCIB)を用いた飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)は有機物の表面近傍の深さ方向の分布に関する情報を得ることができる表面分析法である。本報告では、Si基板上に300nmのPMMAを成膜したサンプルについて、様々なスパッタ条件で深さ方向分析を行い、スパッタレート算出した結果を報告する。

実験 / Experimental

スパッタレート算出のための試料として、Si基板上に300nmのPMMAを成膜したサンプルを用意した。TOF-SIMS測定はPHI nanoTOF II（NI-011）で行った。測定時の一次イオンおよびAr-GCIBは 30 keV Bi₃⁺⁺でAr₂₅₀₀⁺を用い、ラスターサイズはそれぞれ100μmおよび500μmである。Ar-GCIBの加速電圧および電流値は10kV 3nA、15kV 5nA、20kV 5nAの３条件で行った。帯電中和は電子銃による中和のみを行った。

結果と考察 / Results and Discussion

Ar-GCIBの加速電圧および電流値の3条件のうち、10kV 3nAでSi基板上に300nmのPMMAを成膜したサンプルのAr-GCIBによる深さ方向分析結果を Fig.1 に示す。また、すべての条件で深さ方向分析を行い、PMMA由来の主要なピークの一つであるC₃H₅⁺ (m/z 41)の検出強度からスパッタレートを算出した結果を Fig.2 に示す。Ar-GCIBの加速電圧および電流値が10kV 3nA、15kV 5nA、20kV 5nAにおけるPMMAのスパッタレートは23 nm/min、110nm/min、180nm/minであった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 A example of result obtained by Ar-GCIB depth profiling of PMMA(300nm)/Si

Fig.2 Results of Ar-GCIB sputter rate of PMMA(300nm)/Si

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