2025/03/21 更新

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ツツミ タカヨシ
堤 隆嘉
TSUTSUMI Takayoshi
所属
低温プラズマ科学研究センター プラズマ科学部門 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
職名
准教授

学位 1

  1. 博士(工学) ( 2015年3月   名古屋大学 ) 

研究分野 2

  1. エネルギー / プラズマ応用科学

  2. エネルギー / プラズマ応用科学

経歴 9

  1. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター   准教授

    2024年4月 - 現在

  2. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター   准教授

    2024年4月 - 現在

  3. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター   講師

    2023年4月 - 2024年3月

  4. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター   講師

    2023年4月 - 2024年3月

  5. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター 物質科学部門   助教

    2019年4月 - 2023年3月

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学歴 1

  1. 名古屋大学   工学研究科   電子情報システム

    2012年4月 - 2015年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 3

  1. 応用物理学会

  2. 応用物理学会

  3. プラズマ核融合学会

委員歴 14

  1. AAPPS-DPP2023   実行委員  

    2023年2月 - 2023年11月   

  2. AAPPS-DPP2023   実行委員  

    2023年2月 - 2023年11月   

  3. 2023年国際固体素子・材料コンファレンス実行委員会   実行委員  

    2022年8月 - 2023年9月   

  4. 2023年国際固体素子・材料コンファレンス実行委員会   実行委員  

    2022年8月 - 2023年9月   

  5. 44th DPS2023 実行委員会   実行委員  

    2022年3月 - 2023年11月   

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受賞 9

  1. The Best Oral Presentation Awards

    2025年3月   17th anniversary International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlsma2025) / 18th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (IC-PLANTS2025)   Effect of Sticking Probability on Radical Transports in High-Aspect-Ratio Holes

    Takumi Kurushima, T. Tsutsumi, M. Sekine, M. Hori, K. Ishikawa

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

  2. The Best Oral Presentation Awards

    2023年3月   15th anniversary International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlsma2023) / 16th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (IC-PLANTS2023)   In-Plane Aligned Growth of Carbon Nanowalls by Ion Irradiation Control

    Shintaro Iba, Hiroki Kondo, Kenji Ishikawa, Takayoshi Tsutsumi, Makoto Sekine, Mineo Hiramatsu and Masaru Hori

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

  3. The Best Oral Presentation Awards

    2023年3月   15th anniversary International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlsma2023) / 16th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (IC-PLANTS2023)   In-Plane Aligned Growth of Carbon Nanowalls by Ion Irradiation Control

    Shintaro Iba, Hiroki Kondo, Kenji Ishikawa, Takayoshi Tsutsumi, Makoto Sekine, Mineo Hiramatsu and Masaru Hori

  4. The Best Short Presentation Awards

    2021年3月   13th anniversary International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlsma2021) / 14th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (IC-PLANTS2021)   Study of Etching Process Using Gas Condensed Layer at Cryogenic Temperature 2

    Masahiro Hazumi, Suganthamalar Selvaraj, Shih-Nan Hsiao, Chihiro Abe, Toshiyuki Sasaki, Hisataka Hayashi, Takayoshi Tsutsumi, Kenji Ishikawa, Makoto Sekine and Masaru Hori

  5. The Best Oral Presentation Awards

    2021年3月   13th anniversary International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlsma2021) / 14th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (IC-PLANTS2021)   Design of Removal Process of SnO2 on Glass by H2/Ar Plasma at Atmospheric Pressure and Medium Pressure

    Thi-Thuy-Nga Nguyen, Minoru Sasaki, Takayoshi Tsutsumi, Kenji Ishikawa, Masaru Hori

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論文 81

  1. Recovery of plasma-induced defects in SiO<sub>2</sub>/Si stack: defect activation and hydrogen's effects

    Nunomura, S; Tsutsumi, T; Hori, M

    APPLIED PHYSICS EXPRESS   18 巻 ( 3 )   2025年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.35848/1882-0786/adb82e

    Web of Science

  2. Achieving the In-plane Orientation of Carbon Nanowalls: Implications for Sensing, Energy Harvesting, and Nanobio Devices

    Iba, S; Kondo, H; Tsutsumi, T; Ishikawa, K; Hiramatsu, M; Hori, M

    ACS APPLIED NANO MATERIALS   8 巻 ( 6 ) 頁: 2660 - 2668   2025年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acsanm.4c01771

    Web of Science

  3. Plasma-enhanced atomic layer deposition of carbon films employing a cyclic process of N2/H2 plasma and α, α'-dichloro-p-xylene as a precursor

    Hu, LG; Tsutsumi, T; Kobayashi, N; Ishikawa, K; Hori, M

    APPLIED SURFACE SCIENCE   681 巻   2025年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.161485

    Web of Science

  4. SiO<sub>2</sub>/Si interface oxidation and defects in O<sub>2</sub> plasma processing

    Nunomura, S; Tsutsumi, T; Hori, M

    APPLIED PHYSICS EXPRESS   18 巻 ( 2 )   2025年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.35848/1882-0786/adb007

    Web of Science

  5. Analysis of the synergetic effect of process parameters of hydrogenated amorphous carbon deposition in plasma-enhanced chemical vapor deposition using machine learning

    Ando, Y; Kondo, H; Tsutsumi, T; Ishikawa, K; Sekine, M; Hori, M

    DIAMOND AND RELATED MATERIALS   151 巻   2025年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.diamond.2024.111687

    Web of Science

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MISC 9

  1. 液中プラズマによるナノグラフェンの高速合成と機能化

    近藤博基, 堤隆嘉, 石川健治, 堀勝, 平松美根男  

    表面と真空67 巻 ( 2 ) 頁: 77 - 82   2024年

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  2. ドライエッチングと原子層エッチングの基礎と応用 招待有り 査読有り

    堤 隆嘉  

    第34回 プラズマエレクトロニクス講習会~プラズマプロセスの基礎と先端応用技術~   頁: 45 - 59   2023年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:講演資料等(セミナー,チュートリアル,講習,講義他)  

  3. ドライエッチングと原子層エッチングの基礎と応用 招待有り 査読有り

    堤 隆嘉  

    第34回 プラズマエレクトロニクス講習会~プラズマプロセスの基礎と先端応用技術~   頁: 45 - 59   2023年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:講演資料等(セミナー,チュートリアル,講習,講義他)  

  4. 高効率エクソソーム解析に向けたカーボンナノウォールテンプレートの表面電位制御

    橋本拓海, 近藤博基, 田中宏昌, 石川健治, 堤隆嘉, 関根誠, 安井隆雄, 馬場嘉信, 平松美根男, 堀勝  

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)69th 巻   2022年

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  5. 窒化物半導体プラズマエッチングにおける原子層反応制御と低ダメージプロセス

    堤 隆嘉、石川 健治、近藤 博基、関根 誠、堀 勝  

    プラズマ・核融合学会誌97 巻 ( 9 ) 頁: 517 - 521   2021年9月

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講演・口頭発表等 508

  1. 機械学習を活用した中性種スペクトルのリアルタイム解析

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  2. ラジカルの付着確率が高アスペクト比ホール内の輸送に与える影響

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  3. CF4/H2プラズマによるエピタキシャル成長したSi0.7Ge0.3/Si/Si0.7Ge0.3積層膜からのSiナノシートの形成

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  4. エピタキシャル成長したSi0.7Ge0.3およびSi薄膜におけるH2希釈CF4ガスによるドライエッチング -基板温度依存性-

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  5. プラズマ誘起欠陥の発生と修復 ~SiO2/Si界面酸化と微細構造変化~

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

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科研費 4

  1. グリーンプラズマエッチングに向けた高アスペクト比孔内の活性種輸送特性の実験的解明

    研究課題/研究課題番号:23K03367  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    堤 隆嘉

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

    本研究では、正負イオンおよびラジカルの活性種の時空間計測により高アスペクト比孔内の輸送特性の実験的解明を試みる。高アスペクト比エッチングは、アスペクト比の増加に伴い孔内底面へのラジカルおよびイオン供給不足によりエッチングレートが低下する問題を抱えている。バイアス電力をさらに増加させ活性種供給律速の問題を避けているが、この超高電力消費は環境・エネルギー問題の観点から解決すべき課題であり、超高アスペクト比孔内の活性種の輸送特性の実験的解明は、全人類の喫緊の課題である半導体製造プロセスのグリーン化に貢献し、次世代半導体デバイス製造のためのすべてのプラズマプロセスに資する科学的基盤の構築に寄与する。
    本研究では、正負イオンおよびラジカルの活性種の時空間計測により高アスペクト比孔内の輸送特性の実験的解明を目的とし、現在の高アスペクト比プラズマエッチングプロセスが抱えている電力消費問題を解決するためのプラズマプロセスに資する科学的基盤の構築を目指している。
    R5年度は主にパルスプラズマ中の正イオンおよび負イオンのエッチング材料表面への到達過程を、正負イオンのエネルギー分布を四重極質量分析計(QMS)を用いて計測することで明らかにした。また、負イオン種は電極材料に強く依存していることがわかり、表面への輸送速度も負イオン種により異なることが実験的に解明された。
    パルスプラズマにおけるRFオフ後の数十マイクロ秒程度の電子の消失により表面近傍に形成されていたシースが消失することで、正負イオンーイオンプラズマから表面への負イオンの到達が可能となることが実験的に明らかになった。また、負イオンのエネルギー分布の計測にも成功し、DC重畳などによるエネルギー制御の可能性を見出すことに成功した。つまり、現在の応用されているパルスプラズマではRFオン中には負イオンが表面に到達することはなく表面反応への寄与はない。今回構築した計測システムを用いることで計測結果に基づいて負イオンを高効率に利用できるプロセス改良が可能となり、グリーンプラズマプロセスに貢献できる環境を整えた。
    さらに、微細孔内のイオンおよびラジカルの輸送機構の解明をするために質量分析器の装置設計および改良も進め、R6年度の本格的な定量解析に向けた予備実験を実施した。
    R5年度は気相中で生成された正イオンおよび負イオンの表面への輸送機構を調べるための計測システムを構築し、表面に輸送される負イオンのエネルギー分布および粒子種を実験的に初めて明らかにした。負イオン種は電極材料に強く依存しており、より高効率に負イオンを応用するための装置設計の指針を得ることができた。
    本研究で重要な役割を果たす微細孔内のイオン種およびラジカル種の損失確率の定量解析のために、質量分析器の装置システムの設計および構築を予定通り実施した。計測結果からさらに計測システムの環境構築を進めており、R6年度には定量分析の結果を報告できる予定である。
    以上のことから、総合評価を(2)とした。
    R6年度に確立した活性種の輸送機構の計測システムを駆使して本研究課題の核心である微細孔内の正イオンおよび中性粒子の側壁での損失確率およびその膜材料依存性を明らかにする一方で、負イオンを効率よく表面に輸送するプロセス設計を進める。
    イオン-イオンプラズマにDC重畳することで負イオン密度の増加および新たな負イオン種の生成が実験で明らかになり、さらにDC重畳により形成される電界により高エネルギーの正・負イオンが電極および孔内に輸送されることがわかった。そのため、装置およびプロセス改良を行いイオン-イオンプラズマでの正負イオンの孔内輸送のメカニズムおよび表面反応への影響を解明する。
    また、これまで計測がされていない高アスペクト比孔内でのイオンの中性化により生成される高速ラジカルや側壁保護膜のスパッタによる生じるラジカルの生成や表面損失を調べる予定である。

  2. 低温プラズマ加工の理論-計算-計測の連携環境構築による一原子一分子制御工学の創成

    研究課題/研究課題番号:21H01073  2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    関根 誠, 堤 隆嘉, 石川 健治

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    担当区分:研究分担者 

    次代電子情報ナノシステムの作製において,微細加工・プラズマエッチングの1原子1分子レベルの反応プロセス制御『アトミックスケールエンジニアリング』が要求される.プラズマエッチングの反応過程をⅠ)気相中反応,Ⅱ)活性種輸送,Ⅲ)表面反応の3段階に階層化し,理論-計算-実験を統合した研究基盤を構築するアプローチを探索しながら,プラズマと表面の相互作用の『アトミックスケールエンジニアリング』を学問体系化し,次代イノベーション電子情報デバイスの創出に貢献する基盤技術を開拓する.

  3. 原子層エッチングにおけるプラズマ誘起欠陥生成機構の解明

    2020年4月 - 2023年3月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

  4. 高移動度InNチャネルに向けた高密度ラジカル照射下における初期成長機構の解明

    2018年4月 - 2021年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者 

 

担当経験のある科目 (本学) 1

  1. ディジタル回路及び演習

    2017

担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. ディジタル回路及び演習

    名古屋大学)