集束イオンビーム化学気相成長法による三次元ナノ構造作製の高精度化に関する研究

• Project/Area Number: 13J04726
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Production engineering/Processing studies
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 郭 登極 東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: FIB-CVD / 立体ナノ構造 / ナノ・マイクロデバイス / 高自由度 / 高精度 / 長尺オーバーハング構造 / 実時間照肘量制御 / 描画システム

Research Abstract

本研究は, ナノ・マイクロデバイスの作製ツールであるFIB-CVDによる立体ナノ構造形成の高自由度化・高精度化を目的とし, オーバーハング構造の形成によってイオン励起表面反応プロセスへの理解を深化させたうえ, 実時間照射量制御技術を開発し, 長尺オーバーハングナノワイヤや立体ナノ長尺構造の形成を達成した. これによって, FIB-CVDの実時間照射量制御技術は高自由度・高精度のナノ・マイクロデバイス作製への有用性を実証した. 具体的には,
(1)イオン励起表面反応プロセスへの理解の深化
立体構造形成の基本であるオーバーハング構造の形成を対象とし, 理論的にはシミュレーションを行ったうえ, 実験的には, オーバーハング構造形成途中におけるFIB照射位置とナノワイヤ先端部との幾何的関係を定量的に評価することによって, 斜め上方・側方水平・斜め下方といったオーバーハング構造の成長過程を明らかにした. これらはイオン励起表面反応プロセスの物理過程への理解に有用な知識を貢献した.
(2)アナログスキャン実時間照射量制御技術による長尺オーバーハングナノワイヤの形成
本研究は実時間照射量制御技術を開発し, アナログスキャンによる長尺オーバーハングナノワイヤの形成を可能とした. これによって, これまで実現できなかった空中配線構造を有するナノ・マイクロデバイスの作製が可能となった.
(3)ドットスキャン実時間照射量制御技術による立体ナノ長尺構造の形成
様々な三次元ナノ・マイクロデバイスの作製に対応するように, 本研究は実時間照射量制御技術をドットスキャン方式である従来の3D-CAM描画システムに組み込み, 長尺微細構造の形成を可能とした. これによって, これまで実現できなかった長尺微細構造を有するナノ・マイクロデバイスの作製が可能となった

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Growth of ultra-long horizontal free-space-nanowire by the real-time feedback control of the scanning speed on focused-ion-beam chemical vapor deposition (2013)
  • Author(s): Dengji Guo, Reo Kometani, Shin'ichi Warisawa, Sunao Ishihara
  • Journal Title: Journal of Vacuum Science & Technology B Volume: 31 Issue: 6 Pages: 61601-61601
  • DOI: 10.1116/1.4824170
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mechanical characteristics of the ultra-long horizontal free-space-nanowire grown by real-time feedback control on focused-ion-beam chemical vapor deposition (2013)
  • Author(s): Dengji Guo, Reo Kometani, Shin'ichi Warisawa, Sunao Ishihara
  • Organizer: The 57th International Conference on Electron, Ion, and Photon Beam Technology and Nanofabricat ion (EIPBN2013)
  • Place of Presentation: Gaylord Opryland Resort (Nashville, US)
• [Presentation] Improved MEMS-in-TEM Setup for High Sensitivity Thermlal Characterization of Nanowire Using a New TEM Cryo-holder (2013)
  • Author(s): L. Jalabert, G. Valet, A. Chorosz, D. Guo, R. Kometani, H. Guillou, T. Sato, S. Volz, H. Fujita
  • Organizer: The 17th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDU CERS2013)
  • Place of Presentation: Centro de Convenciones Internacional de Barcelona (Barcelona, Spain)
• [Remarks] ナノメカニクス(米谷)研究室ホームページ
  • URL: http://www.nanome.t.u-tokyo.ac.jp/jp/