ナノメートルの精度で動く分布型マイクロ・ナノマ
シン
著者
江刺 正喜
ナノメートルの精度で動く分轡マイクロ.ナノマシン
(133
010)
平成13桝/5年度科-費補助金(基盤研究`A/`2°研究成#'#告書
平成1 6年5㌢n
研究代表者I日東正喜
(東北大学未来科
術共同研究センター)
はしがき
半導体微細加工技術をベースとした｢マイクロマシニング｣によって､センサやアクチュエータを集
積化させた分布型マイクロ･ナノマシンを作ることができる｡本研究ではナノ駆動機構とその関連技術
について､設計､製作､物理現象の解明を行った.具体的には､圧電セラミックス基板を加工して一体
壁(モノリシック)の6軸ステージを製作した｡これは走査プローブ顕微鏡を始め､本研究で進めている
各種マルチプローブデータストレージやマルチ鏡筒電子ビーム露光装置､あるいは細胞レベルのMRI装
置などに用いることができる｡またサブミクロンの間隔で多数の対向電極構造が分布した分布型静電マ
イクロアクチュエータを製作した｡高密度記録で､多数のプローブにより同時に記録や読出ができるマ
ルチプローブデータストレージの開発を行い､ダイアモンドヒ一夕プローブで基板上のポリマ薄膜に熟
機械的に記録するもの､ダイアモンドプローブによる強誘電体に記録するもの､また導電性ポリマ薄膜
に通電して記録し導電性変化で読み出すものなどを開発した｡カーボンナノチューブなどによる電界放
射電子源と静電レンズを組み合わせた集束電子ビーム源を多数配列させ､非接触データ記録や並列電子
ビーム露光を行う装置に関する基礎実験を行った｡この他､静電力によるナノ駆動機構を持つマルチプ
ローブやボータイアンテナ型光プローブ､極薄薄膜の共振周波数変化を用いた高感度センサなどの研究
成果も得ており､研究目的を達成した｡
以下ではまず､図1の｢1.マルチプローブデータストレージ十についてデータ記録の新しい方式､お
よび｢2.マルチ鏡筒電子ビーム露光装置｣とそれで重要となる電子源に関する｢3.炭素系材料(カーボ
ンナノチューブ等)の電子源などへの応用｣について研究成果を紹介する｡これらのシステムで必要とな
る要素として､駆動回路と接続する｢3.高密度ガラス貫通配線｣､および記録媒体や露光基板を動かす
｢4.モノリシック6軸ステージ｣について述べる｡その後｢5.分布型アクチュエータとナノファブリ
ケーション｣ ｢5.極薄振動子による高感度センシング｣ ｢6.近接場光ブロービング｣などのナノ構造を
活かした新技術の研究成果について述べる｡
図1.マルチプローブデータストレージ
･2･研究成果の概要(括弧は代表的な研究発表の番号､番号下線は添付)
1.マルチプローブデータストレージ
次世代の高密度記録装置として､多数のプローブで同時に記録･読出を行うマルチプローブデータス
トレージ(図1)を開発している且｡図2(a)のように小さなヒ一夕を持つプローブがガラス基板上に多
敬(32×32)配列されており､並列で高速に記録･読出を行う[10,11]｡それぞれのプローブからの配線
はガラス裏面に取り付けた信号検出用集積回路に3で説明する高密度ガラス貫通配線を用いて接続され
ており､またプローブのピッチ分だけ記録媒体を動かすため､ 4で説明するモノリシック6軸ステージ
プローブを用いるo先端のナノヒ一夕の製作は､シリコンの結晶異方性キッチングで形成したⅤ形の凹
みを酸化する際に応力のため底で酸化速度が遅くなる性質を利用し､底の部分の薄い酸化膜をエッチン
グすることで小さな開口を形成し､上下面の金属が孔で導通して30nmの大きさのナノヒ一夕ができる
ようにした[7]｡図2(b)はこのナノヒ一夕プローブを用いて記録した例で､相変化記録媒体に熱的に記
録したもので､記録媒体は書き換え可能な光ディスク(DⅥ)RAM)に用いられているGeSbTeであるが､光
ディスクの場合にはレ-ザ光のスポットで加熱することで記録するため､光の波長(650nm)程度の大き
さで1ビットを記録するのに対し､このマルチプローブでは各プローブの先端に形成された大きさ30mm
のナノヒ一夕で接触加熟して記録するため､現在の100倍にあたるlTbit/inch2の高密度記録を行うこ
とができる｡記録媒体の書込部は導電率が約一桁変化するため､導電性の違いをナノヒ一夕のプローブ
で読み出すことができる｡
図2.先端30mmナノヒ一夕プローブアレイ(左)とそれによる相変化記録媒体-の熟的記録例(右)
上のシリコンプローブの場合に熱的応答が遅いことと先端の磨耗の問題があり､これを解決するため､
硬く熱伝導が良いダイアモンドによるナノヒ一夕プローブを製作した[31,50,53].ダイアモンドのヒ一
夕に突起を形成してあり､熱時定数が0.2/∠Sとシリコンの場合の約10分の1であり､高速記録にも適
する[16]｡図3にその写真と記録例を示してある｡
ー3･図3.ダイアモンドヒ一夕プローブ(左)とアレイ(中)､ポリマーフイルムへの熱的記録例(右)
この関係の新しい記録方式で､図4に示すような､ダイアモンドのプローブで強誘電体(PZT)の薄膜
に電気的に記録･読出を行ったものも開発している[37,ZS]｡また図5のように導電性ポリマ(ドープト
ポリアニリン)の薄膜に通電し､相変化により記録することにも成功している[塾,75]｡通電で電気抵抗
を30倍程に大きくできるため､抵抗変化で読み出すことができる｡
図4.強誘電体記録システム(左)､およびダイアモンドプローブと記録例(右)
● 嶋-義.● 肌. tJ t +.t - ■ ′ l■-義 aoDO'･雷･,雷i ■i'.I.i.
一.I.-･ Tt･∫+Jt･一 ■,+.+ ●･●･■JZJiT
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-4･2.マルチ鏡筒電子ビーム露光装置
サブ0.1FLm時代､特に多品種のシステムLSIに対応するリソグラフイ用に､高スループットのマス
クレス電子線描画装置が必要とされている｡これを目指してマルチ鏡筒電子線描画装置を開発している
[41,92,66]｡低エネルギにすることで散乱電子の拡がりによる近接効果などの問題は解決できるが､電
子間のクーロン相互作用によりビームが拡がるため電流密度を上げられなくなる｡しかし複数の鏡筒で
並列に描画することで高スループットのマスクレス電子線描画装置を実現できる可能性がある｡なおこ
のシステムでもガラス貫通配線や､モノリシック6軸ステージが重要な役割を果たす｡なおこのシステ
ムは電子線による非接触型マルチプローブデータストレージとして使える可能性もある｡
このためのアレイ化した静電レンズ付電界放射電子源とその写真を図6に示す皿｡電界放射電子源
は電子を放出し易い材料による細い先端部を持つ構造であり､カーボンナノチューブやダイアモンドを
選択成長して用いている｡
図6･マルチ鏡筒電子ビームリソグラフイのための静電レンズ付電界放射電子源(左)とその写真(右)
3.炭素系材料(カーボンナノチューブ等)の電子源などへの応用
図3に示したダイアモンドヒ一夕プローブはサーマル電界放射電子源として使用できる｡通電加熱す
る自己支持薄膜に突起を形成してあるが､これは結晶異方性エッチングでシリコンに形成したⅤ字形の
窪みを鋳型にして､不純物を添加し導電性を持たせたダイアモンドをCⅧで形成した｡大きな電流密度
-5･で安定した電子電流を取り出すことができる[鎚,68].この他､カーボンナノチューブをシリコン先端
部に選択成長させた電界放射電子源も製作している[13,38,42,60]｡これにはシリコンの針を形成した
後､触媒となる鉄を付け､基板に負電圧を印加しながらホットフィラメントCⅧ装置でカーボンナノチ
ューブを形成した[墨,44]｡カーボンナノチューブを用いることにより､低電圧での電子放射が可能にな
ると同時に長寿命化できると同時に､電子源が小さくなるため図6の単純な静電レンズでも40Ⅷ程に
集束できることがシミュレーションで予測している[23]｡図7はカーボンナノチューブの表面を水素で
覆った効果であり､仕事関数が小さくなって電子電流が増加すると同時に､雑音も低下している皿｡
このほか､カーボンナノコイルから電子放出で大きな電子電流を取り出せることを確かめたり
[BZ,69]､近接したシリコンの間にカーボンナノチューブを成長させて橋状に形成して､電気特性の測
定などを行っている[塾,56]｡
5 6 7 222 ●官)il f○=3.39eV / Ⅴ
中=4.7cV ＼ ○:EIebreHiY■-1756-5720X ●:AteTHiY'-19.02-3505X 05 1.ロ 1 5 2.0 1000JY llrV) 5 0 LrI ｢トhL_ (呈一ttaJJTt3ttOtSS!tq .AA.J▲▲▲▲ 刪鶚■し.L一h■ rr-■▼ー■■■一一▼-rー▼■ 3rwrーr rーYm" 剪
I--ニ1:MBaSurdinUHVt75xlOJpa) 剪 一〇一-.2二MeaSUrdinH,(1-4xlO`PaJ ----3:MoasurdinUHV(7.5X10■Pa)abr(2) 0 2 4 $ 0 10 Time O)our)図7.カーボンナノチューブからの電子放射における水素処理の効果
3.高密度ガラス貫通配線
アレイ構造MEMSには回路が必要であるがモノリシック化は容易でない｡ MEMSと集積回路を別
に作って接続するため､パイレックスガラスに貫通した配線を高密度に形成する研究を行った[ii]｡こ
の高密度ガラス貫通配線は､上で述べたマルチプローブデータストレージやマルチ鏡筒電子ビーム露光
装置､ウェハブローバ用のコンタクタなどのアレイMEMSだけでなく､パッケージからの配線取出し
にも有効で､圧力センサ､加速度センサやジャイロ､リレーなどに応用されている｡図8のガラス貫通
配線は､フェムト秒レーザを用いて開けたガラスの孔をめっきによる金属で埋めたものであり[21,39]､
金属をめっさした時に､電気的に終点を検出して一時的に逆方向の電流で金属を溶解させることを繰り
返すことで､全ての孔が金属で埋まり､研磨しなくても平坦にできる方法で製作している[39]｡この方
法を用いると､はじめにガラスの表面に必要な配線パターンを形成しておくことができる｡
反応性イオンエッチング(RIE)を用いると多数一括でガラスに細い孔を開けることができるが[坐]､
エッチング速度は0.5〃m/分と遅いため､厚いガラス基板に深い孔を開けるには長時間かかる[32]｡一
方大口径ウェハの場合にはハンドリング時に割れないようにある程度の厚さが必要であり､ガラスの貫
通穴あけは困難になる｡このため大口径ウェハのプロセスに対応する図9のような貫通配線形成工程を
開発した[並]｡反応性イオンエッチング(RIE)で途中まで穴あけした厚いガラスを支持基板に貼り付
-6･けて研磨し､接合後支持基板を外す｡この外すため溝付支持基板に貼り付け､溝にエッチング液が入っ
て間のGeを過酸化水素水でエッチングする工程を工夫した｡
:･.･uラス '一■ フェムト秒レIJザlこ上る穴あけ a) 遷方向Jfルスt軌二上るalの沸出oitF諒･
-絶息畿払図8.ガラスに貫通配線を形成するプロセス(左)と断面写真(右)
ガラスの反応性イオンエッチング(RIE) パイレックスガラス: b)めっさシード層(An/Cr)のスパッタリング
C:)鷲 弌 - 粤x+8,hﾊIh 嫡4ﾕ 白 /CtJ ::局:::d)ポリイミドによる支持基板への貼付
￠)パイレックスガラスの研磨 g) Geのエ･Jチングとポリイミドのエッチング図9.大口径ウェハに高密度でガラス貫通配線を形成するプロセス
ー7･4.モノリシック6軸ステージ
上で述べたマルチプローブデータストレージではプローブのピッチに相当する距離(100FLm)だけ記
録媒体を2次元的に動かすXYステージを必要とするo図10はこの目的で開発したモノリシックXY(6
軸)ステージである｡圧電材料であるPZTのセラミック基板に多層圧電アクチュエータとステージ･変
位拡大機構が一体形成されている｡これはダイシングで形成したPZT板の溝をめっきによる金属で埋め､
1つおきに電気的接続を行うことによって多層圧電アクチュエータを形成した[9,29,40]oこの後フェ
ムト秒レーザによって切り抜き運動機構を形成した[59]｡ PZT基板の両面に多層圧電アクチュエータを
形成してバイモルフのように反らせることで上下(Z)方向をはじめ6軸に駆動することもできる[麗]o
(a)写真
脂
IJIWIIfWIWIJIIIIIWfWlIIIIWIIIIII]Ill
I
lI･I･.脚IT.Wtlttlqt tt紳騨榊
(C)基板両面に形成した多層圧電アクチュエータによる反り
≡コ--,･5ii;=t:
X軸P.動 (b) ⅩY動作 (d) z劫作図10.圧電セラミック基板に製作したモノリシック6軸ステージ
5.分布型アクチュエータとナノファブリケーション
大きな力で大きく動く運動機構(アクチュエータ)の目的で､筋肉が沢山の細胞からできているように
多数の要素から成る､分布型静電アクチュエータを製作している[5]oこれは図11のように波形の電極
に電圧を印加して静電引力で変形させるものである[Za]｡電極間隔を小さくすることで大きな力を発生
させ､これを多数直列に並べることで大きな変位を生じさせるものである｡図の写真は､シリコンを用
いFABで加工して電極を200nmの摩さに製作したものである｡なお電極にシリコンを用い間隔を狭くす
ると､パッシェンの法則で絶縁破壊電圧も高くできるため､大きな電圧を印加して発生力を大きくでき
る可能性もある｡
-8･図11.ナノ構造を持つ分布型静電アクチュエータの原理(左)と写真(右)
各ビットを切り離し高密度記録するパターンドメディアに用いるため､鋳型のナノ構造を一括転写で
きるナノインプリント法を開発している｡図12に示すように､陽極酸化で作ったポーラスアルミナを
マスクにし､酸素ガスを用いた高速原子線エッチング(FAB)でダイアモンド膜を加工し､これを基板上
のレジスト(PMMA)に押し付け(圧力(500 N/cm2)),温度180oCでナノパターンを転写した[22,45]｡実際
には基板上のメディアの上にこのレジストナノ構造を形成した後､エッチバックと呼ばれる方法でRIE
によって下のメディアにパターンを転写する｡
(a)多孔質アルミナ (b)ダイアモンドモールド (C) pMMAへの転写図12.ダイアモンドモールドによるナノインプリント
この他､FABで形成した深い孔などに隙間が無いように化学気相堆積(CⅧ)で埋めることができれば複
雑な構造体を形成できる[49]｡図13の工程では､石英基板に堆積した多結晶シリコン(Poly-Si)をFAB
で加工した後､テトラエトキシシラン(TEOS)とオゾンを用いたプラズマCⅧによって､酸化シリコンを
堆積して深い孔を埋め､最後に‡eF2ガスによってPoly-Siを犠牲層エッチングして製作している[33]｡
図にはこの方法で形成したDNA分離用電気泳動チップで､酸化シリコン(石英)でできた蓋がされた流路
内にDNA分離に用いる微細な柱を形成してある[包].
･9･(b)孔埋状態の断面写真 (C)DNA分離用電気泳動チップ
図13.穴埋め後の犠牲層エッチングによる石英製のナノ構造体
5.極薄振動子による高感度センシング
厚さ数十rmのシリコン梁を製作できる[18,26,36,57]｡これは超高真空下1000oCで加熱すると表面
の自然酸化膜が蒸発し､ Qが25万程にもなる[1,15,70]｡これの共振周波数変化を用いると極端に高感
度なセンサが実現できる[20,遊,坐,72]｡図14の例は､薄いシリコン梁に付けた直径1.5iLmの鉄粒子
の磁気力を､梁の共振周波数変化を用いて高感度に検出した例である〔il,27,遊]｡これを発展させ､電
磁波と磁場で共鳴する原子による磁気力変化を梁の共振周波数変化で高感度に検出する細胞のMRI(磁
気共鳴イメージング)を開発している｡この他燃料電池関係ではカーボンナノチューブの水素吸蔵能を
測定に用いている｡
図14.厚さ50Ⅷのシリコン片持ち梁の共振周波数変化による鉄粒子の磁気力検出例
ー10-また図15のような､AINの自己支持薄膜を用いた振動子によるrii電薄膜フィルター(FBAR)に関する研
究も行った[52,64,壁,i堕]｡ AINは300℃と低温で成膜LCMOSチップ上に形成できるように工夫してお
り､ 2GHzで共振した｡図15. AINの自己支持膜による圧電フィルタ
6.近接場光ブロービング
微小ギャップのコンデンサ構造や微小開口なども製作でき､容量型の原子間力顕微鏡(AFM)と近接場
光顕微鏡(NSOM)を同時測定するマイクロプローブ､あるいは光ファイバ先端に形成したNSOMプローブ
など､空間分解能や感度･応答速度などに優れた走査顕微鏡用プローブを製作している[19,35,47遡].
大きな光強度を持つ各種の近接場光プローブを開発しているが[2,3,A,9]､図15は微小間隔部の表面プ
ラズモン効果で光強度を増強させるボータイアンテナを製作したもので､静電アクチュエータを内蔵し
て微小ギャップを調節できる[58,Zi]｡
図15･ボータイアンテナによる近接場光増強効果(左)とアクチュエータ付可変間隔プローブの写真(右)
- ‖it研究組趨
研究代表者:江刺正喜(東北大学未来科学技術共同研究センター教授)
研究分担者:羽根一博(東北大学大学院工学研究科教授)
研究分担者:小野崇人(東北大学大学院工学研究科助教授)
研究分担者:田中秀治(東北大学大学院工学研究科助教授)
研究分担者:芳賀洋一(東北大学大学院工学研究科講師)
交付決定額(配分額)
平成1 3年度
平成14年度
平成1 5年度
計
直接経費 間接経費 合計 17, 500千円 5, 250千円 22, 750千円 14, 900千円 4, 470千円 19, 370千円 8, 700千円 2, 610千円 11, 310千円 41, 100千円 12, 330千円 53, 430千円 ･12･′
埋究発表(番号下線は･添付) _
(1)学会誌等
1) Investigating Surface Stress: Surface Loss in Ultrathin Single-Crystal Silicon Cantilevers
[J. Vac. S°i. Technol. B,19,2 (2001), 551-556]
J.Yang, T.Ono and M.Esashi
2). Spatial Distribution and Polarization Dependence of the Optical Near-field in a Silicon Micfofabricated Probe
[J.of Microscopy, 202, Pt.1, (2001), 28-33] P.N.Minh, T.Ono, S.Tanaka and M.Esashi
3) Near-field Optical Apertured Tip and Modified Structures for Local Field Enhancement lApplied Optics, 40, 15 (2001), 2479-2484]
P.N.Minh, T.Ono, S.Tanaka and M.Esashi
41 Hybrid Optical Fiber-apertured Canti lever Near-field Probe
lApplied Physics Letters, 79, 19 (2001), 3020-3022]
P･N.Mi血, T.Ono, H.Watanabe, S.S.Lee, Y.Haga and M.Esashi
5) Active Material Micro-actuator Arrays Fabricated with SU-8 Resin
lMicrosystem Teclmologies, 7 (2001), 117-119]
BJ.Pokines, ∫.Tani, M.Esashi, T.Hamano, K.Mizuno and D.J.Inman
吐Near-field Recording with HighOptical Throughput aperture Array
[Sensors and Actuators, A 95, (2002), 168-174]
P.N.Min九, T.Ono, S.Tanaka, K.Goto and M.Esashi
7) Fabrication of Thermal Microprobes with a Sub-100nm Metal-t0-metal Junction
lNanotechnology, 13 (2002) , 29-32]
D.肌Lee, T.oho and M.Esashi
Bi Electric-field-enl1anCed Growth of Carbon Nanotubes for Scanning Probe Microscopy
lNanoteclmology, 13 (2002), 62-64]
T.Ono, H.Miyashita and M.Esashi
9)溝加工と電解メッキによる積層圧電アクチュエータの製作
[電気学会論文誌E, 122-E,4 (2002),217-222]
鈴木学､江刺正喜
10) Microprobe Array with Electricaリntercomection for Thermal lmaging and Data Storage
[J. of Microelectromechanical Systems, ll, 3 (2002), 215-219]
D.肌Lee, T.Ono, E.Abe and M.Esashi
ll) Electrical and Thermal Recording Techniques Using a Heater lntegrated Microprobe
[J.Micromech.Microeng. , 12,6 (2002), 84ト848】 D.肌Lee, T.Ono and M.Esashi
12)マイクロ･ナノマシニングによる高感度センシング
[Molecular Electronics and Bioelectronics, 13, 4 (2002), 159-164]
小野崇人､江刺正喜
13) Carbon Nanotube on a Si Tip for Electron Field Emittef
lJpn. J. Appl. Phys., 41 Part2, 12A (2002), L1409-L1411]
P.N.Mink, LT.T.Tuyen, T.Ono, H.Mimura, 冗.Yokoo and M.Esashi
iAi Fabricat ion of High-Density Electrical Feed-Throughs by Deep-React ive-Ion Etching of Pyrex
Glass
[J. of Microelectromechanical Systems, ll, 6 (2002), 625-629]
‡.Li, T.Abe, Y.Liu and M.Esashi
15) Energy Dissipation in Submicrometer Thick Single-Crystal Silicon Cantilevers [J. of Microelectromechanical Systems, ll, 6 (2002), 775-783]
J.Yang, T.Ono and M.Esashi
16) Sca血ing Probe with an Integrated Diamond Heater Element for Nanolithography 【Applied Physics Letters, 82, 5 (2003), 814-816]
J.H.Bae, T.Ono and M.Esashi
iZi Mass Sensing of Adsorbed Molecules in Sub-picogram Sample with Ultrathin Silicon Resonator
[Review of Scientific instruments, 74, 3 (2003), 1240-1243]
T.Ono, ‡.Li, H.Miyashita and M.Esashi
18) Resonance Enhancement of Micromachined Resonators with Strong Mechanical-coupl ing between two Degrees of Freedoln
[Microelectronic Engineering, 65 (2003), 1-12]
X.Li, T.Ono, 氏.Lin and M.Esashi
19) Batch Fabrication of Microlens at the End of Optical Fiber Using Self-photolithography and Etching Technique
[optical Review, 10, 3 (2003) pp.150-154]
p.N.Minh, T.Ono, Y.Haga, K.Inoue, M.Sasaki, K.Hane and M.Esashi
20)･ Mechanical Energy Dissipation of Multiwalled Carbon Nanotube-in Ultrahigh Vacu皿
[Jpn.1. Appli. Phys., 42, Part 2 No.6B (2003) pp･L683-684]
T.Ono, S.Sug皿OtO, H.Miyashita and M.Esashi
21) Glass Etching Assisted by Femtosedond Pulse Modification
[sensorsand Materials, 15, 3 (2003) pp. 137-145]
C.Chang, T.Abe and M.Esashi
22i Pattern Transfer of Self-Ordered Structure with Diamond Mold
[Jpn. J. Appl. Phys., 42, Part 1, No.6B (2003) pp.3867-3870] T.Ono, C.Konoma, H.Miyashita, Y.Kanamori and M.Esashi
23) Selective Growth of Carbon Nanotubes on Si Micro fabricated Tips and Appl ication for Electron
Field Emitters
[J. Vac. S°i. Technol. B 21, 4, (2003), 1705-1709]
p.N.Minh, LT.T.Tuyen, T.Ono, H.Miyashita, Y･Suz止i, H･Mimura and M･Esashi
呈吐Electrical Modification of a Conductive Polymer Using a Scanning Probe Microscope
lNanotechnology, 14 (2003) pp. 1051-1054]
' T.Ono, S.Yoshida and M.Esashi
呈吐Time Dependence of Energy Dissipation in Resonating Si licon Canti levers in UltrahighVacuum
lApplied Physics Letters, 83, 10 (2003), pp. 1950-1952]
T.Ono, D.F.Wang and M.Esashi
26) Ultrathin Single-Crystal-Silicon Cantilever Resonators : Fabrication Technology and
Significant Specimen Size Effect on Young′s Modulus [Applied Physics Letters, 8声, 15 (2003), 3081-3083]
‡.Li, T.Ono, Y.Wang and M.Esashi
ノ′
27) Crystallographic Influence on Nanomechanics of (100)-oriented Silicon Resonator
[Applied Physics Letters, 83,15 (2003), 3189-3191]
D.F.Wang, T.Ono and M.Esashi
2Bi Magnetic Force and Optical Force Sensing with Ultrathin Silicon Resonator
[Review of Scientific Instruments, 74, 12 (2003), 5141-5146] T. Ono and M.Esashi
29i A Piezodriven ‡Y-microstage for Multiprobe Nanorecording
[Sensors and Actuators, A 108, (2003), 230-233] D.Zhang, C.Chang, T.Ono and M.Esashi
39i Endpoint Detectable Plating ThroughFemtosecond Laser Dri 1 led Glass Wafers for Electrical
lntercomect ions
[Sensors and Actuators, A 108, (2003), 234-238]
T.Abe, ‡.Li and M.Esashi
ail Boron-doped Diamond Scanning Probe for Therm0-mechanical Nanol ithography
[Diamond and Related Materials, 12 (2003), 2128-2135] J.H.Bae, T.Ono and M.Esashi
32) Smooth Surface Glass Etching by Deep Reactive ‥on Etching with SF6 and ‡e Gases
[J.Vac. S°i. Technol., B21,6 (2003), 2545-2549] し.Li, T.Abe and M.Esashi
33) Trench Filling Characteristics of Low Stress TEOS/Ozone Oxide Deposited by PECVDand SACVD
[Microsystem Technologies, 10, 2 (2004), 97-102] C.Chang, T.Abe and M.Esashi
辿Nanomechanical Structure with Integrated Carbon Nanotube [Jpn. ∫. Appl. Phys., 43, No.2 (2004) 855-859]
T.Ono, H.Miyashita and M.Esashi
/
(2)口頭発表
35) Hybrid Optical Fiber Bundle and Apertured Catilever for Optical Neaトfield Applications
[IEEE/LEOS International Conf. on Optical MEMS 2001 (2001), 121-122] P.N.Minh, T.Ono, H.Watanabe, Y.Haga and M.Esashi
36) Study on Ultra-Thin NEMS Cantilevers - HighYield Fabrication and Size-Effect on Young's
Modulus of Silicon
[Technical Digest MEMS'2002, Las Vegas (2002, Jam.22) pp.427-430]
‡.Li, T.Ono, Y.Wang and M.Esashi
37) Recburding on PZT and AglnSbTe thin films for probe-based data storage lTechnical Digest MEMS'2002. Las Vegas (2002, Jam.22) pp.685-688]
D.W.Lee, T.Oho and M.Esashi
38) Fabrication and Characterization of Carbon Nanotube on a Si Tip for Electron Field Emitter [15th International Vacuum Microelectronics Conference & 48th International Field
Emission Symposium, Lyon (2002, July 7-ll) PT.49]
P.N.Minh, LT.Tuyen, T.Ono, H.Mimura, K.Yokoo and M.Esashi
39) Endpoint Detectable Copper Through-hole Plating for the Fabrication of Glass with Electrical Feed-throughs
[pacific Rim Workshop on Transducers and Micro/Nano Technologies, Xiamen, China (2002,
July 22-24) pp. 139-142]
‡.Li, T.Abe and M.Esashi
40) A Piezodriven ‡Y-Microstage for Multiprobe Nanorecording
[pacific Rim恥rkshop on Transducers and Micro/Nano Technologies, ‡iamen, China (2002,
July 22-24) pp.449-452]
D.-Y. Zhang, C.Chang, T.Ono and M.Esashi
41) Micro fabrication and Characterization of Field Emission Device with Integrated Electrostatic Lenz Array
[Pacific Rim Workshop on Transducersand Micro州ano Teclmologies, ‡iamen, China (2002,
July 22-24) pp.561-564]
P.N.Minh, ･T.Ono, LeT.T.Tuyen and M.Esashi
42) Electron Field Emission with Carbon Nanotube on a Si Tip
[Extended Abstracts of the 2002 Intn. Conf. 01l Solid State Devices and Materials, Nagoya
-17-(2002, Sept. 17-19) pp.96-97)
P.N.Minh, LeT.T.Tuyen, T.Ono, H.Mimura and M.Esashi
43) Micro-Nano Electro Mechanical Systems by Bulk Silicon Micromachining
[Intern･ Sy叩0･ On Precision E喝･ and HEMS, Hangzhou, China (2002 Nov･4-5)]
M.Esashi and T.Ono
44) Freestanding Carbon NanOtube Bridge Grown by Hot-fi lament Chemical Vapor Deposition l2002 Internl. Microprocess and Nanotechnology Conf. , Tokyo (2002 Nov.618), 36-37]
H.Miyashita, T.Ono and M.Esashi
45) Fab'rication of Diamond Mold for Imprint Lithography
[2002 Internl. Microprocess and Nanotechnology Conf. , Tokyo (2002 Nov.6-8), 164-165]
C.Konoma, T.Ono, H.Miyashita, Y.KanaJnOri and M.Esashi
坐1 Versatile Tool for Sensing an Extremely Small Force With Ultrathin Silicon Resonator
[Proceedings of the 19th Sensor Symposium, Kyoto, (2002lMay 30-31), 17-21] T.Ono and M.Esashi
47) Integrated Microlens at the Cores of Optical Fiber B皿dle for Optical Fiber Based
Appl icat ion
[Proceedings of the 19th Sensor Symposi皿, Kyoto, (2002-May 30131), 109-112]
P.N.Min九, T.Ono, Y.Haga, K.Inoue, M.Sasaki, K.‖ane and M.Esashi
4BI Smooth Surface Glass Etching by Deep RIE with SF6/‡e Gas
lProceedings of the 19th Sensor SymposiuJn, Kyoto, (2002-May 30-31) , 249-252]
LLi, T.Abe, Ⅹ.Li and M.Esashi
49) Low Stress TEOS/Ozone PECⅧ oxide for Deep Trench Filling
'[Proceedings of the 19th Sensor Synposi皿, Kyoto, (2002-May 30-31), 271-274]
C.Chang, T.Abe and M.Esashi
50) Scanning Diamond Probe for Nano-processing
[Proceedings of the 19th Sensor Symposium, Kyoto, (2002-May 30-31), 315-320]
J.-H.Bae, T.Ono, S.Kamiya and M.Esashi
51) Micromachining of Noble Metal and Magnetic Metal Thin Film by RIE
[Proceedings of the 19ttl Sensor Symposiu恥Kyoto, (2002-May 30-31), 337-340] T.Abe, Y.Gi Hong, K.Shinoda, K.Kobayashi, T.Yan° and M.Esaslli
52) Aluminium Nitride Based Piezoelectric Microactuators
[proceedings of the 19th Sensor Symposium, Kyoto, (2002-May 30-31), 459-464] J.H.Kuypers, T.Ono and M.Esashi
53) Scanning Diamond Probe and Appl ication to Thermo一mechanical Nanol ithography
[proceedings HEMS,2003, Kyoto (2063 Jam. 19-23), 24-27]
J.H.Bae, T.Ono, C.Konoma and M.Esashi
54) Nanomechanics of Ultrathin Si 1 icon Beams and Carbon Nanotubes lProceedings MEMS'2003, Kyoto (2003 Jam. 19-23) , 33-36]
T.Oho, D.Wang, S.Sugimoto, H.Miyashita and M.Esashi
55) Endpoint Detectable Plating through Femt0-laser Drilled Glass Wafers for
Three-diment ional Electric lnterconnect ions
[Proceedings肥MS'2003, Kyoto (2003 Jam. 19-23) , 638-641] ‡.Li, T.Abe and M.Esashi
56) Nanomechanical Structures with an Integrated Carbon Nanotube
lDigest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 182-185]
H.Miyashita, T.Ono and M.Esashi57) Crystal lographic lnfluence on Nanomechanics of Ultra-Thin Sil icon Resonators [Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 336-339]
D.F.Wang, T.Oho and M.Esashi
58) Electrostatic Actuator Integrated Optical Near-Field Probe with Bow-Tie血tema for High
Transmission Efficiency
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 J皿e 9-12) 548-551]
K. 二wami, T.Ono, E.Oesterschlze and M.Esashi
59) Piezoelectric 2D Micro Scanner for Minimally Invasive Therapy Fabricated Using Femtosecond Laser Abrat ion
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 J皿e 9-12) 603-606]
N.Kikuchi, Y.Haga, M.Maeda, W.Makishiand M.Esashi
60) Carbon Nanotube Integrated on Silicon Tips for Electron Field Emitter: Tip Apex Patterning and Emission Characterization
[Digest of Technical P叩erS了Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 770-773]
C.H.Tsai, P.N.Mi血, T.Oho, N.Sato, Le T.T.Tuyen, P.H.Khoi, Y.W.Lee, C.Y.Wu and M.Esashi
旦n Diamond Micro-Schottky Emitter with an lntegrated Heating Element
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston ■(2003 June 9-12) 778-781]
J.H.Bae, P.N.Minh, T.Ono and M.Esashi
金鉱Micro Electron Field Emitter Arr,ay with Focus Lenses for Multi-Electron Beam Lithography
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 1295-1298]
P.N.Minh, T.Ono, N.Sato, H.Mimura and M.Esashi
垣とPiezoactuator-Integrated Monol ithic Microstage With Six Degrees of Freedom
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 1518-1521]
D.Y.Zhang, T.Ono and M.Esashi
64) AlⅧini皿Nitride Based Thin Film Bulk Acoustic Resonator Using Germanium Sacrificial
Layer Etching
[Digest of Technical Papers, Transducers'03, Boston (2003 June 9-12) 1780-1783] M.Hara, J.Kuypers, T.Abe and M.Esashi
a HEMS Based Thin Film 2GHz Resonator for CMOS Integration
[2003 IEEE MTトS Internl. Microwave Symposi皿Digest, Philadelphia (2003 June 8-13)
1797-1800]
M.Hara, ∫.Kuypers, T.Abe and M.Esashi
66) From Sol Wafer to Micro Electron Field Emission Device with Focus Lenses
[Technical Digest of IⅧC2003, Osaka (2003 July 7-ll) 179-180] P.N.Minh, T.Ono, N.Sato, H.Mimura, 氏.Yokoo and M.Esashi
BZi Field Emission from a Single Carbon Nanocoil
[Technical Digest of IⅦC2003, Osaka (2003 July 7-ll) 233-234] S.Sugimoto, P.N.Min九, T.Oho and M.Esashi
68) A Schottky Emitter Using Boron-Doped Diamond
[Technical Digest of IVMC2003, Osaka (2003 July 7-ll) 247-248] J.H.Bae, P.N.Minh, T.Ono and M.Esashi
69) Field Emission from a lndividual Carbon Nanocoil
[The Intern. Conf. on the Science and Application of Nanotubes 2003, Seoul (2003 July 7-ll) 183]
S.Sugimoto, P.N.Min九, T.Oho and M.Esashi
･20-70) Surface Effect on Nanomechanics of Ultra-thin Silicon Resonator [Eurosensors'03, Portogal (2003 Sept.21-24) 20-23]
D.F.Wang, T.Ono and M.Esashi
Zii Adjustable Bow-tie Antenna Optical Near-field Probe with Electrostatic Actuator for High
Transmission Efficiency and Resolut ion
lproc. of the 4th Asia-Pasific International Conference on Near-Field Optics (Al'NF0-4),
Hualien, Taiwan (2003 0ct. 13-16) 55-56] K. Iwami, T.Ono, E.Oesterschulze and M.Esashi
72)I Mass Sensing with Resonating Ultrathin Double Beams
[Secotnld IEEE Intn. Conf. on Sensors (IEEE Sensors 2003), Toronto (2003 0ct.22-24) 825-829] T.Oho, D.F.Wang and M.Esashi
ZBl Fabrication of Distributed Si 1 icon Nanomechanical Structure
lProceedings of the 20th Sensor Symposium, Tokyo, (2003lJuly 30-31), 61-64]
Y.Kawai, T.Ono and M.Esashi
ヱ吐Fabrication of Si 1 ica-Based Microfluidic Channels without Bonding Process
lProceedings of the 20th Sensor Symposium, Tokyo, (2003-July 30131), 245-248] C.Chang, T.Abe, Y.Kawai and M.Esashi
75) Electrical Modification on Conductive Polymer Using a Scanning Probe Microscope
lProceedings of the 20th Sensor SyTnPOSium, Tokyo, (2003-July 30-31), 365-370] S.Yoshida, T.Ono, T.Abe and M.Esashi
ヱ吐Large-Diameter Wafer Process of Array-MEMS with Electrical lnterconnection througha Thin
Glass Wafer
[Proceedings of the 20th Sensor Sy叩OSiu恥Tokyo, (2003-July 30-31), 425-428] ‡.Li, T.Abe, M.Hara and M.Esashi
lil Utilization of Carbon Nanotube and Diamond for Electron Field Emission Devices
[Proceedings MEMS'2004, Maastricht (2004 Jam. 25-29), 430-433] P.N.Minh, P.N.Hong, T.M.Cuong, T.Ono and M.Esashi
迫Diamond Probe for Ultra-High-Density Ferroelectric Data Storage Based on Scanning Nonl inear
Dielectric Microscopy
lProceedings MEMS'2004,.Maastricht (2004 Jam. 25-29), 536-539] H.Takahashi, T,Ono, Y.Cho and M.Esashi
′
(3)出版物
79) ｢Near-field Nano OpticsJ S.Kawata, M.Ohtsu and M.Irie ed. pp.11ト135
''5 Integrated and.Functional ProbesM
Ono, M･Esashi, H･Ya･nada, Y･ SugavJara, J･Takahara and K･HaTle) Springer (2001)
80) Fabrication of Silicon Microprobes for Optical Nea卜Field Application (全180ページ)
Phan N. Minh, T.Ono and M.Esashi CRC Press (2002)
墨出光やナノテク･サイエンス(河田 聡 編) pp.106-117
｢光ナノデバイスの作り方｣ (江刺正喜､小野崇人､ Phan Ngoc 川i血)
クバプロ(2003)
(4)解説
82)ナノメートルの領域に迫るマイクロマシン技術
[次世代センサ､ ll,1 (2001), 6-9]小野崇人､江刺正喜
塾と高密度記録を目指すマルチプローブ
[レーザー研究､ 29,8 (2001), 516-521]江刺正喜
84)ナノマシン
[文部科学時報, 1504 (2001) pp.40-41]江刺正喜
85) AFM応用などに可能性が広がるナノマシニング技術
[高圧ガス, 38,10 (2001) pp.22-24]江刺正喜､小野崇人
86)ナノメカニクス [日本機械学会誌, 105, 1004 (2002), 436-439]小野崇人､江刺正喜
･22-87) MEMSからNEMSへ [応用物理,_ 71, 8 (2002), 982-988]
小野崇人､江刺正喜
88)高密度記録のためのマイクロマシン二プローブの試作
[O plus E, 24,1 (2002),72-77]小野崇人､フアン ミンゴ､江刺正喜
89)複合プロセスによるマイクロ･ナノマシニング
[計測と制御, 42, 1 (2003), 5-11]小野崇人､田中秀治､安部隆､江刺正喜
90) Micro-nano Electromechanical System by Bulk Si 1 icon Micromachining
[光学精密工程(Optics and Precision Engineering), 10, 6 (2002), 608-613]
M.Esashi and T.Ono
91)マイクロマシニングとナノプローブ
[精密工学会誌､ 69, 2 (2003), 166-169]小野崇人､江刺正喜
92)マイクロマシニングとナノの融合
lJapanNano Net Bulletin (JNNB), 1,5 (2003), 2-3]
江刺正喜
93)ナノリソグラフィーをめざすマイクロシステム
● [O plus E, 25, 12 (2003), 1362-1368]小野崇人､フアン ミンゴ､江刺正喜
94)ナノテクノロジの基礎
[エレクトロニクス実装学会誌, 7, 1 (2004), 91-95]江刺正喜
95)ナノテクノロジー
[日本機械学会誌､ 107, 1022 (2004), pp.ll-13]江刺正喜
･23･′
(5)国際学会招待講演
96) Nano-Probe Sensing and Multi-Probe Data Storage
[Extended Abstracts of the 2001 International Conf. on Solid State Devices and Materials, Tokyo (2001 Sept. 28) , 464-465]
T.Ono and M.Esashi
97) Micro-nanosystems by Bulk-Si 1 icon Micromachining
lproc. of SPIE Vol.4592, Device and Process Technologies for MEWS and Microelectronics
Ⅱ, Dec.19, Adelaide, Australia (2001) pp.1-9]
･ M.Esashi
98) Nanomachining and MEMS
[International Nanotechnology Exhibition & Conference (Nano tech 2000) , Mak血ari (2002,
March8)]
M.Esashi
99) Ultimate Sensing with an Ultrathin Single Crystalline Silicon Resonator
[IEEE Sensors 2002 - The first IEEE Conference on Sensors, Orland, USA (2002, June 12-14)]
T.Ono and M.Esashi
100) HEMS Packaging Using Electrical Feedthrough in Glass
lAdvanced TeclmOlogy Workshop on the Packaging of MEWS Devices (International
Microelectronic and Packaging Soc.), Denver,･ USA (2002, Sept. ,6-8)]
M.Esashi
101) Micro-Nano ElectroMechanical Systems by Bulk Silicon Micromachining
[International Symposium on Precision Engineering, Hangzhou, China (2002, Nov･4-5)]
M.Esashi and T.Oho
102) Micro-Nano Electromechanical Systems by Bulk Silicon Micromachining
lJapan-US Symposiumon Tools and Metrology for Nanoteclmology, Ithaca, USA (2003,
Jam.23-24) p. 19] M..Esashi and T.Ono
103) Electromechanical Micro-Nano Structures
[4th MINT Mill.imeter-wave Iht-ernational Symposium･ Seoul (2003･ Feb･26) pp･21-24]
M.Esashi
･24-104) Micro-Nano ElectroMechanical Systems by Si 1 icon Bulk-Micromachining
lIntn. Coni. on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003 (ATEM'03), Nagoya (2003,
Sept.10) p.113]
M.Esashiand T.Ono
105) Micro-Nano ElectroMechanical Systems
[Korea-Japan Joint Symposium on Nanoengineering 2003, Deajeon, Korea (2003, Dec. 27-28) pp.13-23]
M.Esashi, T.Ono and P.N.Minh
旦旦姐RF MEMSand HEMS Packaging
[Intn∴面orkshop on Sip/Sop Integrat ion of MEMS and Passive Components with RF-ICs, Chiba (2004,
March 3-5), 113-120] M.Hara and M.Esashi
