研究室の紹介
原子間力顕微鏡などのプローブを用いた顕微鏡を基盤技術として、超精密計測・超精密加工の研究を行っています。以下では過去に行った研究紹介をします。他にも様々な研究を実施しておりますので、ご興味を持たれた方々は是非ご問い合わせください。
走査型プローブ顕微鏡（SPM）を用いた加工技術としてもっともシンプルなものは、原子間力顕微鏡（AFM）のカンチレバープローブを用いて表面を直接スクラッチする方法です。しかしながら，この手法は硬い材料表面では強い荷重で何度も繰り返し引っかく必要があり、また生体試料や高分子材料といった粘弾性を有する材料表面では変形や隆起が生じるなど制御性良く加工することが困難な場合が多いです。我々はAFMプローブや試料表面を微小に高周波振動させながら走査することで硬い表面や粘弾性を有する材料でも高精度に切削可能なナノスケール超音波振動切削法を開発しています。本技術を応用し、半導体マスクリペア装置の開発に関して企業との共同研究実績があります。
ナノピペットを用いたSPMによるナノ加工技術
走査型プローブ顕微鏡技術を用いてナノスケールで位置決め制御されたナノピペットプローブを用いて基板表面上に位置決めし、電気泳動堆積やめっき堆積など様々なナノ材料を堆積する技術を開発しています。ナノピペットとは極細なキャピラリーガラス管であり、先鋭化することで先端には直径 ～100nm程度の開口を有しています。堆積中において、ナノピペットを流れる微弱電流を検出し、その電荷量から堆積量を制御し、再現性の高いパターニング手法を実現しています。
マイクロ４探針薄膜抵抗分布測定装置
本研究室ではシリコンウェハ表面など半導体表面や薄膜表面のシート抵抗分布を高い空間分解能で測定およびマッピングできる装置を開発しています。金属薄膜の抵抗分布やSiウェハ極浅接合のレーザーアニール抵抗むらなどを高精度に測定可能です。
（本研究は文部科学省のプロジェクト（知的クラスター創成事業）において企業（ソフトワークス㈱）との共同研究 ）
特願2010-159971号
電子顕微鏡内で動作するAFMナノマニピュレータ
研究室では電子顕微鏡や光学顕微鏡観察下で微細加工や顕微操作が可能な小型ナノマニピュレータを開発しています。
SEM観察下でのマニピュレーション操作という視覚情報のみでなく、触覚情報も取得できる優れた操作性を実現しています。
本技術はJSTの次世代電子顕微鏡要素技術開発のプロジェクトにて電子顕微鏡メーカーとの産学連携で開発しました。
高速AFMナノマニピュレータの開発
我々はハプティックデバイスを利用した力覚マニピュレーションが可能なAFMにおいて高速イメージング機能を複合化することでリアルタイム観察しながら表面形状をなぞることが可能なシステムを開発しています。
本手法はナノエンジニアリングとしての微細加工やナノバイオ解剖など様々な分野での応用が期待できます。
レーザートラップ応用技術
レーザを用いた計測および加工・マニピュレーションの関する研究に取り組んでいます。光トラップした微粒子を走査しながら表面状態を観察する計測法や微粒子を基盤に堆積加工する方法およびナノスケール構造体の物性を測定するプロセスを支援する方法を開発しています。
