出版社内容情報
執筆者一覧（執筆順）
藤本 文範 大阪大学 産業化学研究所
石川 順三 京都大学 工学部 電子工学教室
（現）大学院 工学研究科 教授
大西 豊一 日新電機（株） イオン機器事業部
石田 利明 日新電機（株） イオン機器事業部
（現） イオン機器営業部
笠原 春生 （株）日本電子 半導体機器本部
春日 幸治 伯東（株） 半導体装置第一事業部
（現） エレクトロニクス第三事業部 ネットソリューション営業
安永 政司 三菱電機（株） 生産技術研究所
野川 修一 日新電機（株） 研究開発本部
緒方 潔 日新電機（株） 研究開発本部
岡本 康治 日新電機（株） 研究開発本部
（現） 知的財産部
竹内 重雄 ライボルト（株） 装置営業部
（現） プライド・フィルムズ・コーポレーション日本支店 代表
清水 重雄 （株）日立造船技術研究所 第１研究センター
（現） 要素技術研究センター
日置 辰視 （株）豊田中央研究所 加速器応用研究所
（現） 電池部 動力用電池研究室
越田 信義 東京農工大学 工学部
斎藤 一男 金属材料技術研究所 表面界面制御研究部
（現） イハラサイエンス（株） 技術開発センター 開発部
柏木 邦宏 東洋大学 工学部
（現） 電気電子工学科 教授
小川 倉一 大阪府立産業技術総合研究所 電子部
浅野 雅朗 大日本印刷（株）
（現） ディスプレイ製品事業部 第３本部 技術２部
梅田 和夫 大日本印刷（株）
（現） 半導体製品事業部
田崎 明 筑波大学 物理工学系
（現） 筑波リエゾン研究所 代表取締役会長
飛岡 正明 住友電気工業（株） 粉末合金事業部
（現） 半導体事業部 白色ＬＥＤ開発室
宮本 岩男 東京理科大学 基礎工学部
（現） 電子応用工学科 教授
立川 巌 トムソンジャパン（株） 電子科学機器事業部
伊藤 泰蔵 トムソンジャパン（株） 電子科学機器事業部
岩本 英司 日新ハイボルテージ（株） 開発部
（現） 日新イオン機器（株） 技術・生産統括部
林 茂樹 （株）島津製作所 第２科学計測事業部
（現）基盤技術研究所
松波 紀明 名古屋大学 工学部
伊藤 憲昭 名古屋大学 理学部
岩木 正哉 理化学研究所 表面界面工学研究室
（現）物質基盤研究部 部長
上條 栄治 龍谷大学 理工学部 教授
（所属は1989年4月時点，（ ）内は2001年4月現在）
構成および内容
基礎編
第１章 イオンビームと固体との相互作用 藤本 文範
１．イオンの原子による錯乱
１．１ 衝突ポテンシャル
１．２ 散乱断面積
１．２．１ ラザフォード散乱
１．２．２ 剛体球散乱
２．エネルギー損失（阻止能）
２．１ Ｓe
２．１．１ υ≫υο
２．１．２ υ～υο
２．１．３ υ≪υο
２．２ Ｓn
２．３ 測定値との比較
２．３．１ 二成分以上の元素からなる物質の阻止能
２．３．２ 密度効果
３．イオン注入
３．１ 阻止能のばらつき
３．２ 飛程およびそのばらつき
３．３ 実験との比較
４．チャネリング
５．スパッタリング
６．イオンによる照射損傷
第２章 イオンビームの物理化学 石川 順三
１．はじめに
２．物理現象と化学現象
３．イオンと固体原子との弾性衝突の基礎理論
３．１ 断面積
３．２ 弾性衝突の理論から導かれる基本的物理量
３．２．１ 核阻止能
３．２．２ イオンの侵入経路長
３．２．３ 静止するまでに要する時間
４．超低エネルギーイオンの蒸着
４．１ 超低エネルギーイオンの衝突現象
４．２ 薄膜形成におけるイオンの役割
４．２．１ イオンの効果
４．２．２ 運動エネルギーの効果－結晶性制御
５．イオンビームによるスパッタリング
５．１ スパッタリング率
５．２ スパッタリング粒子のエネルギー分布
６．高エネルギーイオンの注入
６．１ 注入量
６．２ イオンの投影飛程
６．３ イオンの注入分布
第３章 イオンビームの発生と輸送 石川 順三
１．はじめに
２．イオンビーム装置の基本構成と問題点
２．１ イオンビーム装置の基本構成
２．２ イオンビーム蒸着装置の構成
２．３ 必要なイオンビーム量
２．４ 空間電荷効果によるビームの発散
３．イオン源
３．１ 要求されるイオンビームの質
３．２ イオン源の主要機能
３．２．１ イオンの発生法
３．２．２ イオン化物質の供給法
３．２．３ イオンビームの引き出し
４．レンズ
４．１ ビーム軌道の考え方の基本
４．２ レンズ特性の行列表示
４．３ アインツウェル・レンズ
４．４ 静電四重極レンズ
５．質量分離
５．１ 扇形磁石（セクター・マグネット）
５．２ Ε×Β分離器
６．加速・減速
６．１ 静電加速
６．２ 線形加速
６．３ 減速
７．偏向
７．１ 静電偏向と電磁偏向の特徴
７．２ 静電偏向と電磁偏向の問題点
７．３ 静電多重極による偏向
第４章 イオンビーム装置
１．イオン注入装置 大西豊一・石田利明
１．１ はじめに
１．２ イオンビーム注入装置の原理と構成
１．２．１ 半導体用中電流イオン注入装置
１．２．２ 半導体用大電流イオン注入装置
１．２．３ 高エネルギーイオン注入装置
１．２．４ 表層改質用イオン注入装置
１．３ 今後の展開
１．３．１ 半導体用イオン注入装置
１．３．２ 表層改質用イオン注入装置
１．４ おわりに
２．集束イオンビーム装置 笠原 春生
２．１ はじめに
２．２ イオン源
２．２．１ 液体金属イオン源
２．２．２ 気相電界電離イオン源
２．３ イオンビーム集束系
２．３．１ 静電レンズ
２．３．２ Ε×Βマスフィルタ
２．３．３ 光学系の構成
２．４ 試料室
２．４．１ 試料駆動系
２．４．２ 二次電子検出
２．４．３ 排気系
２．５ 制御系
２．５．１ 自動化
２．５．２ パターン制御
２．５．３ 高性能化，多機能化
２．６ おわりに
３．イオンビームエッチング装置 春日 幸治
３．１ はじめに
３．２ イオンビームの特性
３．３ イオンビームエッチング装置
３．４ カウフマン型イオンソース
３．５ 基板ステージ
３．６ イオンビームエッチング装置の実際
３．６．１ ミラトロン３８－Ｊ
３．６．２ ミラトロンⅧ－Ｊ
３．６．３ ミラトロンⅧ－Ｃ
３．７ イオンビームエッチング装置の特徴と問題点
４．イオン応用薄膜形成装置
４．１ クラスターイオンビーム（ＩＣＢ）装置 安永 政司
４．１．１ 基本構成
（１）ＩＣＢ源
（２）蒸着部
（３）電源・制御法
４．１．２ 複合システム
（１）反応性ＩＣＢ装置
（２）多元ＩＣＢ装置
４．２ イオンビームスパッタ装置 野川 修一
４．２．１ はじめに
４．２．２ 装置の構成と特徴
４．２．３ 研究用ＩＢＳ装置
４．２．４ インライン型ＩＢＳ装置
４．２．５ おわりに
４．３ イオン蒸着薄膜形成装置 緒方 潔
４．３．１ はじめに
４．３．２ イオン蒸着薄膜形成装置の基本構成
４．３．３ デュアル・イオンビームＩＶＤ装置
４．３．４ おわりに
４．４ 真空アーク蒸着装置 岡本 康治
４．４．１ はじめに
４．４．２ 原理
（１）アーク放電による蒸発機構
（２）マルチアーク方式真空アーク蒸着法の原理
４．４．３ マルチアーク方式真空アーク蒸着装置
（１）研究開発用装置
（２）生産用装置
（３）装置の特徴
（４）適用例
４．４．４ おわりに
４．５ スパッタリング装置 竹内 重和
４．５．１ はじめに
４．５．２ マグネトロン方式による幅広ウェブへのスパッタリング装置
４．５．３ スパッタリングによるウェブ装置の基本的条件
４．５．４ 各種の多層膜
（１）金属多層膜
（２）酸化物／金属／酸化物の多層膜
（３）透明な導電性の酸化物
（４）誘電膜
４．５．５ 高密度磁気記録膜
４．５．６ 光磁気ディスク量産用インラインスパッタリングシステム
（１）ＭＯ積層膜の例
（２）Ａ４００の概要
（３）反応性プロセス
（４）ＭＯプロセス
４．５．７ おわりに
応用編
第１章 イオン注入による表面改質技術とその応用
１．金属材料 清水 重雄
１．１ はじめに
１．２ イオン注入応用の実例
１．２．１ 表面硬化
１．２．２ 摩擦特性
１．２．３ 耐疲労性
１．２．４ 耐摩耗性
１．２．５ 非晶質化
１．２．６ 耐酸化耐食性
１．２．７ 生体適合性
１．２．８ 物性制御
１．３ おわりに
２．セラミックス・無機材料 日置 辰視
２．１ はじめに
２．２ イオン注入セラミックスの構造
２．２．１ 注入イオン分布と照射損傷分布
２．２．２ 注入イオンの状態
２．２．３ 非晶質化
２．２．４ 残留応力
２．３ 機械的・化学的性質
２．３．１ 硬度
２．３．２ 破壊靭性・耐亀裂性
２．３．３ 曲げ強度
２．３．４ 摩擦・摩耗
２．３．５ 高温酸化
２．４ おわりに
３．有機高分子材料 越田 信義
３．１ はじめに
３．２ なぜイオン注入か
３．３ 有機高分子へのイオン注入の特質
３．３．１ 構造上の特質
３．３．２ 物性上の特質
３．３．３ 自己アニールの可能性
３．３．４ 注入効率
３．４ 有機高分子内のイオン飛程
３．５ 研究の動向
３．５．１ 不純物ドーピング
３．５．２ 表面層の改質
３．６ おわりに
第２章 イオンミキシングによる表面改質技術とその応用 斎藤 一男
１．イオンミキシング原理と機構
１．１ 反跳ミキシング
１．２ カスケードミキシング
１．３ 増殖拡散
２．イオンミキシングの実験的観察
２．１ マーカー系
２．２ ２層膜，多層膜系
３．イオンミキシングの応用
第３章 薄膜形成表面被覆技術とその応用
１．イオンプレーティング技術 柏木 邦宏
１．１ はじめに
１．２ イオンプレーティングにおけるイオン効果
１．３ 反応性イオンプレーティング
１．４ イオンプレーティングにおける瞬時発光分光分析
１．５ おわりに
２．クラスターイオンビーム（ＩＣＢ）技術 安永 政司
２．１ 特徴
２．２ 形成薄膜の特性
２．２．１ 金属薄膜
２．２．２ 誘電体・セラミック薄膜
２．２．３ 高温超電導薄膜
２．２．４ 有機物薄膜
３．イオン蒸着薄膜形成技術 緒方 潔
３．１ はじめに
３．２ 原理および特徴
３．３ ＩＶＤ法による薄膜作製の研究例
３．３．１ 高密着性薄膜の形成
３．３．２ 化合物薄膜の形成
３．３．３ 結晶化の促進
３．４ おわりに
４．イオンビームスパッタ技術 小川 倉一
４．１ はじめに
４．２ ＩＢＳの特徴とプロセス
４．２．１ ＩＢＳの特徴
４．２．２ ＩＢＳ，ＤＩＢＳ，ＮＢＳ法
４．３ ＩＢＳ，ＤＩＢＳ，ＮＢＳ法による機能薄膜作製例
４．３．１ ＩＢＳ法による金属，合金薄膜の形成
４．３．２ ＤＩＢＳ，ＮＢＳ法による窒化物，酸化物，水素化物薄膜の作製
４．４ おわりに
５．真空アーク蒸着技術 岡本 康治
５．１ はじめに
５．２ 薄膜形成のプロセス
５．２．１ 前処理
５．２．２ 加熱クリーニング
５．２．３ コーティング
５．３ プロセスパラメータと成膜速度および膜質
５．３．１ プロセスパラメータと成膜速度
５．３．２ プロセスパラメータと膜組成および構造
５．４ 真空アーク蒸着法による薄膜研究例
５．４．１ 窒化物薄膜
５．４．２ 炭化物薄膜
５．４．３ 酸化物薄膜
５．４．４ 金属薄膜
５．５ おわりに
６．特定分野への応用
６．１ ＡＩＮ薄膜 緒方 潔
６．１．１ はじめに
６．１．２ 窒化アルミニウムの特徴
６．１．３ ＡＩＮ薄膜の合成技術とその特性
６．１．４ ＡＩＮ薄膜の諸特性
６．１．５ おわりに
６．２ イオン窒化磁性薄膜 浅野雅朗，梅田和夫，田崎明
６．２．１ はじめに
６．２．２ 生成法
６．２．３ 磁気特性
６．２．４ おわりに
６．３ 工具薄膜 飛岡 正明
第４章 表面除去加工技術とその応用 宮本 岩男
１．はじめに
２．イオンと固体の相互作用
３．イオンビーム加工について
４．リアクティブイオン加工について
４．１ Ｓiの加工
４．２ ＳiＯ2の加工
４．３ Ａｌの加工
４．４ ＧaＡsの加工
５．リアクティブイオンビーム加工
６．イオンビームアシスティド加工
７．イオンビーム加工における問題点
７．１ 加工面性状
７．２ 加工物形状
７．３ 損傷および汚染
８．加工形状のシュミレーション
９．イオンビーム加工の応用例
９．１ フルネルゾーンプレートの作製
９．２ 回析格子の作製
９．３ 非球面レンズの加工
９．４ マイクロウェーブ用リミッターチョークの加工
９．５ ブロックゲージの寸法修正加工
９．６ ダイヤモンド工具のイオンビーム加工例
９．７ 集束イオンビームによるフォトマスクの修正
１０．おわりに
第５章 イオンビームによる分析評価技術
１．２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ） 立川巌，伊藤泰蔵
１．１ はじめに
１．２ ＩＭＳ－４Ｆ ２次イオン質量分析計
１．２．１ 原理
１．２．２ ＩＭＳ－４Ｆ ＳＩＭＳの特徴
１．２．３ ＳＩＭＳの分析モード
１．２．４ 投影モードと走査モード
１．３ 各種応用例
１．３．１ 高質量分解能を利用した分析
１．３．２ 深さ方向分析
１．３．３ 絶遠物分析
１．３．４ 軽元素分析
１．３．５ バルク分析
１．３．６ 画像解析による分析
２．ラザフォード後方散乱分析 岩本 英司
２．１ はじめに
２．２ ラザフォード後方散乱の原理
２．２．１ カイネマティック因子Ｋ
２．２．２ 散乱断面積σ
２．２．３ 阻止能 ｄＥ／ｄｘ
２．２．４ エネルギー・ストラグリング
２．２．５ 測定例
２．３ チャネリング
２．３．１ 不純物原子の格子内位置決定
２．３．２ 格子欠陥およびその密度の測定
２．４ ＭＥＩＳ
２．４．１ 原理と装置
２．４．２ 測定例
２．５ マイクロビームＲＢＳ
３．イオン散乱スペクトル分析 林 茂樹
３．１ ＩＳＳ
３．１．１ はじめに
３．１．２ 構造解析
３．１．３ イオンの中性化
３．１．４ 定量法
３．２ ＩＣＩＳＳ
３．２．１ ＩＣＩＳＳの原理
３．２．２ ＣＡＩＣＩＳＳ
３．２．３ 応用例
３．３ おわりに
４．ＰＥＬＳ 松波紀明，伊藤憲昭
４．１ はじめに
４．２ 散乱イオンビーム分析
４．３ ＩＳＳとＲＢＳ
４．４ 散乱収率
４．５ ＰＥＬＳ－Ⅰ（小角散乱ペルス）
４．６ ＰＥＬＳ－Ⅱ（１８０°ペルス）
４．７ 高分解能陽子エネルギー損失分析法（ペルス）の応用
４．７．１ 表面各層組成分析
４．７．２ 表面格子振動
４．７．３ 表面電子構造
４．７．４ 表面原子構造
４．８ おわりに
第６章 各国の研究状況 岩木 正哉
１．はじめに
２．アメリカ
３．イギリス
４．西ドイツ
５．フランス，イタリア
６．その他のヨーロッパ
７．アジアなど
８．おわりに
第７章 日本の公立研究機関での研究状況 上條 栄治
１．はじめに
２．通産省工業技術院傘下の研究機関
２．１ 工業技術院大阪工業技術試験所
２．２ 工業技術院名古屋工業技術試験所
２．３ 株式会社ライムズ
２．４ 超先端加工システム技術研究組合
２．５ 株式会社イオン工学センター，株式会社イオン工学研究所
３．科学技術庁傘下の研究機関
３．１ 科学技術庁 金属材料技術研究所
３．２ 特殊法人理化学研究所
３．３ 日本原子力研究所（高崎研究所）
４．大学関係の研究機関
４．１ 京都大学
４．２ 大阪大学
４．３ その他
５．民間の研究機関
６．おわりに
内容説明
本書は、基礎的なイオンビームの物理化学、各種イオンビーム装置技術、またこれらの装置を用いた応用技術、特にイオン注入あるいは薄膜コーティングを主体にした表面機能材料、機能素子への応用に重点を置き、それぞれの分野の第一人者に執筆頂いたものである。
目次
基礎編（イオンビームと固体との相互作用；イオンビームの物理化学；イオンビームの発生と輸送；イオンビーム装置）
応用編（イオン注入による表面改質技術とその応用；イオンミキシングによる表面改質技術とその応用；薄膜形成表面被覆技術とその応用；表面除去加工技術とその応用；イオンビームによる分析評価技術 ほか）
