nanotechnet. ご挨拶 このたび、本学では、大学院工学系研究科および大規模集積システム設計教育研究 センター (VDEC) の密接な連携により、「超微細リソグラフィー・ナノ計測拠点」を 文部科学省「ナノテクノロジー・ネットワーク」の１拠点としてスタートしました。 工学系研究科総合研究機構ナノ工学研究センターが有する超高圧電子顕微鏡は、 0.1nmの分解能におけるナノマテリアルの解析や窒素、酸素など軽元素の直接観察を 行うことが可能です。観察技術および解析技術は極めて高く、国際的に権威の高い学 術雑誌に多くの成果を発表しています。これまでは主に学内の研究グループに対して 観察支援を行ってきましたが、本プロジェクトにより学外の皆様にも本解析ファシリ ティーをお使いいただけるよう、研究支援体制を整えています。 一方、VDEC は、10 年以上にわたり可変成型ビームによる大規模高速電子線描画 装置を全国の大学・高専に共同利用に供してきた実績をもっています。2005 年に導 入した現在の描画装置は、最大８インチウエハまでの各種サイズ・形状の基板に対応し、 可変整形ビーム方式により平均描画時間１時間未満という高スループットを達成して います。描画条件にもよりますが、数十 nm の微細パターンを描画することができます。 すでに学内外から年間 1000 件近くの利用があり、わが国の大学・高専における研究 開発に多大な貢献を行っています。本プロジェクトにより、依頼描画など学外の初心 利用者にも開かれた支援体制を構築します。さらに、本描画装置の設置されたクラス １の武田先端知ビルスーパークリーンルームを活用して、リソグラフィーとエッチン グなどの微細加工技術を組み合わせたナノ構造形成が可能です。 このように、本拠点ではナノ計測とナノ加工が都心のアクセス良好な立地に集約さ れており、加工と計測のフィードバックループによる高度なナノテクノロジー研究開 発を可能にします。 皆様の積極的なご利用をお待ちしています。 東京大学工学系研究科長 保立 和夫 高性能機器群をワンストップサービスで提供 東京大学大規模集積システム 設計教育研究センター長 浅田 邦博 アクセス 東京駅から 東京駅→[ JR 中央線 ] 御茶ノ水駅→[ 徒歩 ]→[ 東京メトロ千代田線 ] 新御茶ノ水駅→根津駅 東京大学大学院工学系研究科 総合研究機構 教授 幾原 雄一 当ビルへのお越しの際は、以下の２駅からが便利です。 地下鉄 千代田線 根津駅 （C14） １番出口より 徒歩5分。地下鉄 南北線 東大前駅 （N12） １番出口より 徒歩10分。 千代田線根津駅 １番出口 南北線東大前駅 １番出口 根津一丁目 り 通 郷 大学 公的研究機関 羽田空港から 羽田空港駅→[ 京浜急行及び都営地下鉄浅草線直通 ] 三田駅→[ 都営地下鉄三田線 ] 大手町駅→ [ 東京メトロ千代田線 ]→根津駅 本 民間企業 農学部 千代田線根津駅 ２番出口 ポータルサイト（利用受付・相談） 超微細加工 ・３次元ナノ構造形成 武田先端知スーパークリーンルーム サイクル り 問通 言 本郷弥生 東京大学 本郷キャンパス 安田講堂 東大正門前 分析・評価 至 本郷三丁目 ↓ 東大・日本電子 産学連携室 ナノ計測・分析 総合研究機構ナノ工学研究センター り （クラス１） 高効率な 通 構造作成 スーパー クリーンルーム 交番 忍 ・ 超高電圧電子顕微鏡 ・ 各種機能電子顕微鏡 高スループット 不 ・ 電子線描画装置 浅野 キャンパス 透過型電子顕微鏡による 原子構造・電子状態解析 超微細・高速リソグラフィー 東京大学 超微細リソグラフィー・ ナノ計測拠点 t.u-tokyo.ac.jp/ 東京大学 超微細リソグラフィー・ナノ計測拠点 浅野キャンパス 武田先端知ビル 〒113-8656 東京都文京区弥生 2-11-16 武田先端知ビル 314 号室 Tel: 03-5841-7776 Fax: 03-5841-7686 Web: nanotechnet.t.u-tokyo.ac.jp 2008年７月発行 武田先端知ビルスーパークリーンルーム 3 次元ナノ構造形成 シリコン深掘り エッチング装置 （Alcatel AMS100） アスペクト比 100 対応の MEMS 用エッチング （アネルバ L501D） 各種サイズ・材質に対応 各種ウエットプロセスに対応 フォトマスク用自動現像装置 自動ウェットエッチング装置 電子線描画による 微細パターン上に Cr/Au を 蒸 着 し、 リフトオフにより 幅 80 nm、長 さ 200μｍの Cr/Au のナノワイヤーを 作製しました。 10nm 東洋大学 和田 恭雄 教授 提供 東京大学 生産技術研究所 金研究室 Peter Löw 氏 提供 高スループットフォトマスク描画 深掘りイオンエッチングによる微細トレンチ ５インチフォトマスク上に直径 1 ∼ 10μm の円を 3000 万個 敷き詰めたパターンを作製しました。このような複雑な大面積 マスクパターンであっ て も、可 変 成 型 ビ ー ム とステージ連続移動に より約１時間で描画が 完了します。 電子線描画装置で作製したサブ ミクロン開口のレジストパター ンを用い、ICP プラズマによる Bosch エッチングを行って微細 トレンチを作製しました。マイ クロマシンなどの３次元微細構 造形成に威力を発揮します。 Φ=5μｍ 可変整形ビーム電子線描画装置 （アドバンテスト F5112 改造機） 東京大学 柴田・三田研究室 今井義朗氏 提供 最小線幅 100nm、寸法精度 15nm(3σ) フィールド接合精度 ¦ 平均値 ¦＋3σ 40nm リソグラフィー・超微細加工・ナノ計測に有用な多岐にわたる 高性能機器群をワンストップサービスで提供 （観察：JEM-4010） 求 （JEM4000FX, JEM2010HC など） （観察：JEM-4010） 請 汎用透過型電子顕微鏡群 高度な解析ノウハウ 権威ある国際学術誌に多数掲載 ご 装置を最高の状態にキープ 超微細・高速リソグラフイー 浅田 邦博 教授 三田 吉郎 准教授 竹中 充 准教授 澤村 智紀 研究員 異相結晶界面の構造観察 ３次元ナノ構造形成 代 ︵利用終了後︶ 東京大学・日本電子産学連携室 センター長 浅田 邦博 Ni(111)/YSZ(111) 異相界面の高分解能 TEM 像。界面にはア モルファス相などの第 2 相は 存在しておらず、ミスフィッ ト転位に起因する周期的なひ ず み 場 も 見 受 け ら れ ま せ ん。 このことから、この界面が非 整合界面に分類されることが 分かります。 報告書の作成 多彩な電子顕微鏡群 Y 添 加 安 定 化 ZrO2（YSZ） Σ5 粒界の高分解能 TEM 像。 界面は原子レベルで接合し て お り、界 面 が 粒 内 と 異 な る原子構造（構造ユニット） により形成されていること がわかります。 事業スタート （JEM-2010F） 電解放出型電子銃。EDS, EELS, STEM-HAADF 観察が可能。 ︵公開事業・非公開事業︶ 加速電圧 1250kV YSZ 粒界の構造 お問い合わせ先 大規模集積システム 設計教育研究センター N 査 0.1nm の原子直視型超高圧 透過型高分解能電子顕微鏡 透過型分析電子顕微鏡 運営体制 ︵運営委員会にて︶ （JEM-ARM-1250） 分解能 0.1nm Web ページから、あるいは直接電話などで利用申請をしてく ださい。「こんなことをしたいのだが…」という漠然とした相談 にも、コーディネーターが対応し、適切な部門に取り次ぎます。 利用申請は運営委員会で審査し、本事業に適していると判断 されれば、公開事業・非公開事業がスタートします。各部門の 担当者と日程などを相談して事業を進めていただきます。 利用が終了したら報告書の作成をお願いします。 利用にかかる実費などは、ご利用内容に応じて一定期間毎に 請求させていただきます。 （観察：JEM-4010、JEM-2010） Ga 機器利用 加工・分析委託 ご利用の流れ 審 超高圧電子顕微鏡 （JSM 7000F） 試料のマクロ領域分析等に使用。 カソードルミネッセンス等各種分析可能。 成果の例 高分解能 FE-SEM 非公開事業 民間の商用サービスと重複する事業は実施しない 利用者自ら作業を行う 支援スタッフに依頼 請 （観察：JEM-ARM-1250） α-Al2O3 2 小傾角粒界の TEM 像。高分解能で結晶粒界を観察 し、粒界における転位の挙動を解明しました。(a) [1100] 方向 から観察した明視野 TEM 像。(b) 転位の高 分解能 TEM 像。同小傾 角粒界において形成さ れ る 転 位 は 分 解 し、界 面上に周期的に配列して いることが分かります。 公開事業 共同研究 申 超高圧電子顕微鏡の性能を駆使して、窒素や酸素など軽元素の 原子像を観察することが可能です。この特徴を活かして、GaN 結晶表面の極性（Ga 極 性あるいは N 極性）を 直接決定することが可能 です。 アルミナ粒界における転位の挙動 公開事業：利用者が本拠点の装置を自ら操作して加工・分析 を行う「機器利用」と、本拠点のスタッフが加工・分析を行う「加 工・分析委託」があります。事業によって得られた成果につい ては、毎年度発行する成果報告書を通して公開していただきま す。 非公開事業：民間ユーザーなどで成果の公開を見合わせたい 場合、上記公開事業とは別に本拠点の非公開事業として利用い ただくことができます。ただし、非公開事業では、すでに商業ベー スで行われている事業（一般的なフォトマスク作製や各種依頼 分析など）と重複する支援は行いません。大学の加工・解析ノ ウハウの活用が不可欠な事業を歓迎します。 共同研究：加工手法や分析手法自体の開発要素が強い場合、 共同研究として開発を進めることができます。詳細は別途ご相 談ください。 用 GaN の原子像観察と極性評価 事業の分類 ︵ウェブまたは、電話︶ 総合研究機構・ナノ工学研究センター 大学・公的研究機関の方はもちろん、民間企業の方もご利用いただけます。ただし、本拠点が有する装置とノ ウハウを活用し、わが国の産業技術の向上を図るという目的に合致することが必要です。 利 産業界・公的機関のあらゆるニーズに対応！ ご利用頂ける方 技術開発要素 が大きい ウエットプロセス用ドラフト 超微細・高速リソグラフィー Ni 下地の上に、電子線レジストを塗布してパターンを描画し、 Au を蒸着、リフトオフにより 10 nm の Au ナノギャップを作 製 し ま し た。本 拠 点 の EB 描画装置は可変成型 下地 ビーム方式ですが、レジ Ni スト材料や露光・現像条 件の最適化により、この 電極 ようなナノ構造を作製す Au ることが可能です。 本事業は、文部科学省先端研究施設共用イノベーション創出事業【ナノテクノロジー・ネットワーク】の運営 指針に準拠して行われます。ご利用に際して以下の点にご留意ください。 既往の技術で対応可能 クリーンルーム１ 面積：155 m クリーン度：クラス１（FED-209D） クリーンルーム２ 面積：300 m2 クリーン度：クラス100（FED-209D） クリーンルーム３ 面積：145 m2 クリーン度：クラス1000（FED-209D） Cr/Au ナノワイヤー 利用希望 汎用反応性プラズマ エッチング装置 成果の例 ３層構造完全ダウンフロー 2 Au ナノギャップ電極 ご利用案内 保立 和夫 教授 久保田 雅則 助教 表 保立 和夫 工学系研究科長 杉山 正和 准教授 古谷 茂 支援員 クリーンルーム管理 中村 美雄 技術専門職員 総合研究機構 ナノ工学研究センター 教授 幾原 雄一 ポータル（受付・相談） 杉山 正和 准教授 吉田 薫 支援員 田畑 友啓 研究員 透過型電子顕微鏡による 原子構造・電子状態解析 幾原 雄一 教授 柴田 直哉 助教 綱川 英男 助手 師山 大塚 伊藤 掛川 斉藤 富雄 滋 俊男 保富 夏美 山本 剛久 准教授 溝口 照康 助教 藤平 哲也 研究員 技術専門員 技術専門職員 技術専門職員 技術専門職員 支援員 東京大学 超微細リソグラフィー・ナノ計測拠点 〒113-8656 東京都文京区弥生 2-11-16 武田先端知ビル 314 号室 Tel: 03-5841-7776 Fax: 03-5841-7686 Web: nanotechnet.t.u-tokyo.ac.jp
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