東北大学マイクロ ナノマシニング研究教育センター Tohoku University Micro/Nano Machining Research and Education Center 共用装置カタログ 2019 年 4 月 問い合わせ先 TEL: F

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1 東北大学マイクロ ナノマシニング研究教育センター Tohoku University Micro/Nano Machining Research and Education Center 共用装置カタログ 2019 年 4 月 問い合わせ先 TEL: FAX: inquire@mnc.mech.tohoku.ac.jp

2 利用までの流れ 学内利用者 学外利用者 照会 東北大学の担当研究室等へコンタクト マイクロ ナノマシニング研究教育センター事務室へ問い合わせ MNC3 階共同研究室内 TEL inquire@mnc.mech.tohoku.ac.jp 登録 ( 随時受け付け ) MNC 安全講習を受講 ( 録画 DVD の視聴でも可 ) MNC 利用資格検定を受験し合格する ( 随時受験可 ) 登録手続き 利用登録申請手続き - 研究室利用責任者の登録 - 利用者の登録 MNC 入退出指紋登録 利用 装置担当者となる 充分習熟利用頻度大 装置の使い方を習う 装置の予約 (WEB 予約システム ) 装置の利用 利用料金の請求 ( 研究室単位 ) 新しい装置を使いたい 下記のサービスを随時ご利用可能 プロセス相談 初心者微細加工実習 電子顕微鏡 (SEM) サンプル作製 観察方法の指導

3 半導体デバイスの評価に必要な計測機器 観察装置が多数ある 材料の評価 デバイスの電磁気 機械 光学特性や振動 周波数応答の計測まで対応できる また 光学顕微鏡から電子顕微鏡まで様々な倍率の観察が可能 FE-SEM JEOL(JSM-7400F) 用途 : 電子線による試料観察 (SEM) Sample size: Maxφ2inch 適用例 : 試作したトランジスタの断面観察 主な仕様 : 最大加速圧 :30kV 分解能 :1.0nm その他 : 反射電子像 EDX(Si(Li)) 観察も可能 分析 評価 高分解能 SEM (High resolution SEM) メーカー名 ( 型式 ) 本体 : 日立ハイテク (SU-70) EDX:Oxford(Aztec Energy X-max) 用途 : サンプルの微細構造観察 Sample size:~6inchφ 適用例 :nm オーダーの微細形状観察 EDX による元素分析 主な仕様 : 電子銃 ZrO/W ショットキーエミッション形電子銃加速電圧 0.5~30kV 熱電子 SEM (Thermal electron SEM) 主な仕様加速電圧 :0.5kV - 25 kv 倍率 :20 倍 -200,000 倍真空度 : 高真空モード (<10-4 Pa), 低真空モード ( Pa) 赤外接合評価装置 (IR inspection camera) 日立ハイテクノロジーズ (S-2250N) 用途 ): 低真空対応, 熱電子型走査電子顕微鏡 Sample size:~φ150mm 適用例 : 低真空観察が可能で, 脱水 乾燥などの前処理をしていない試料に対しても観察が可能. 薄膜窓付 MEMS マイクロチャネルに溶液を流しながら SEM 観察, 電流導入端子を用いた動く MEMS スイッチの SEM 観察など モリテックス (IRise) 用途 : サンプルの内部検査 Sample size:~8inchφ 適用例 : 接合サンプルの接合界面評価 主な仕様 : モニター倍率 33 倍 ~1760 倍 その他 : 画像張合わせでウェハ全体一括評価可能 FIB 日立ハイテク (SMI500) 用途 : 局所エッチングによる微細加工 Sample size:~20mm 適用例 :SEM 観察用断面サンプル作製 主な仕様 : 像分解能 12nm カーボンデポジション可能 SIMS CAMECA(SIMS4000) 用途 : 微量元素分析 Sample size:~10mm 適用例 : 不純物元素の拡散プロファイル測定 主な仕様 :Dynamic SIMS 四重極質量分析計一次イオン銃 O2+, Cs+ 加速電圧 1kV~10kV ESCA 分析装置 (ESCA) アルバックファイ (ESCA1600) 用途 : 試料表面の元素分析 Sample size:~2inchφ 適用例 : 試料表面の組成分析 化学結合状態評価 主な仕様 :X 線源 Mg,Al( モノクロではない ) その他 :Ar エッチングで深さ方向分析可能オージェ電子分光測定 屈折率測定装置 (Refractive index meter) Metricon ( モデル 2010) 装置名 : 屈折率測定装置 用途 : 透明または半透明材料の評価が可能. 屈折率と膜厚値の同時計測が可能. Sample size:20mm 主な仕様 : プリズムカプリング式, 屈折率精度 :±0.001 膜厚精度 :±(0.5%±50A) 屈折率分解能 :± 膜厚分解能 :±0.3%

4 接触式段差計 (Stylus profilometer) 小坂研究所 (ET200) 用途 : 試料の表面形状測定 ( 線分析 ) Sample size :φ160mm thickness 48 mm 適用例 : エッチング後の Si ウェハの形状測定 主な仕様 : 高さ分解能 :0.1nm 横方向分解能 :0.1μm 4 探針測定器 (Four-probe resistivity measurement) KYOWARIKEN (K-705RS) 用途 : 導電薄膜の電気抵抗測定 Sample size :Maxφ4inch 適用例 : 絶縁膜上にスパッタした金属薄膜のシート抵抗測定 主な仕様 : 測定モード : 抵抗 (V/I) シート抵抗 (Ω/ ) 抵抗率 (Ω-cm) 薄膜評価装置 (Thin film characterization system) NEC 三栄 (MH4000) 用途 : 硬度 付着力 ヤング率 内部応力を測定 Sample size:max 20mm ( 測定内容により異なる ) 適用例 : 薄膜の硬度測定 主な仕様 : 荷重範囲 0.98μm~ 98mN, 押込み深さ測定範囲 0 ~5μm エリプソメーター (Ellipsometer) HORIBA JOBIN YVON (UVISEL-LT) 用途 : 膜厚分析光学定数 (n,k) 分析面内分布測定 Sample size:max φ8inch wafer 適用例 :SiOX 層の膜厚および屈折率を測定すること 主な仕様 : 波長 :260nm-2100nm 光源 :75W Xe- ランプ その他 : 紫外から近赤外波長まで対応. 電動ステージによる自動面内分布測定. 紫外分光エリプソメーター (Ultraviolet spectroscopic ellipsometer) J.A.Woollam(M-2000D) 用途 : 薄膜の膜厚 光学定数測定 Sample size:~5inch 適用例 :SiO2 膜の膜厚測定 主な仕様 : 測定波長範囲 193nm~1000nm 全真空顕微 FT-IR (FT-IR) 日本分光 ( 本体部 FT/IR-6300 顕微部 IRT-7000) 用途 : サンプルの赤外分光測定 Sample size:φ4inch 程度 ( 測定方法により異なる ) 適用例 : 薄膜の膜質分析 主な仕様 : 透過 反射 ATR RAS 真空状態での測定 顕微測定可能 紫外可視近赤外分光光度計 (UV/Vis./IR spectrometer) 日本分光 (V-570) 用途 : サンプルの吸光度測定 Sample size:~φ2inch 程度 適用例 : 薄膜の吸光度測定 主な仕様 : 測定波長範囲 190nm~2500nm 対象サンプル : 固体 液体測定方法 : 透過測定 反射測定 高周波レーザードップラー計 (High-frequency laser doppler vibrometer) メーカー名 : ポリテック (UHF-120) 用途 : 数 100MHz 面内振動測定 Sample size:4inch(20mm 程度が好ましい ) 適用例 :SAW 素子で励振された表面弾性波の測定 主な仕様 : 測定範囲 :2~ 1200MHz(50~800MHz が好ましい ) 平面分解能 :1um その他 : レーザー (532nm,5mW, 3R) 使用時は安全メガネ着用

5 マイクロシステムアナライザ (Microsystem analyzer) Polytec, (MSA-500) 用途 : 面内振動計測, 面外振動計測, 表面形状計測 Sample size: 対物レンズに寄る 適用例 : 面外振動の共振周波数計測, 面内振動の振動観察, 表面形状観察 主な仕様 : レーザードップラー振動計, ストロボスコープビデオ顕微鏡, 白色光干渉計 微小振動計測装置 (Micro vibration measurement) ネオアーク (MLD-350) 用途 :2 点同時面外振動計測, 最大 1.5MHz Sample size: 最大 20mm. 対物角, また, 対物レンズに寄る 適用例 : 面外振動の 2 点同時計測における差分計測 主な仕様 : レーザードップラー振動計 レーザードップラー振動計 (Laser doppler vibrometer) ネオアーク (MLD-102-IZ) 用途 : 光ヘテロダイン法による微小振動計測装置. 面外 面内計測可能. Sample size: ステージサイズ 100mm 四方 適用例 : 機械振動子の振動測定 主な仕様 : レーザー光源 :He-Ne レーザー 応答周波数 :DC ~100kHz( 縦横 ) 最小分解能 : 0.01um( 縦 )/0.04um( 横 ) 非接触光学式微細形状測定装置 (Non-contact optical measurement) OLYMPUS 製 (HIPOSS) Sample size:±5 の傾き以内 用途 ( 特徴 ): 非接触での変位計測 主な仕様 : 臨界角法 ( 臨界角プリズム法 ) を用いた変位測定装置. レーザー焦点数 μm, 変位分解能数十 nm ( 期待値 ) ホール効果測定装置 (Hall effect measure) 自作 用途 : 伝導型の判定 キャリア密度の評価 移動度の評価 Sample size:8mm 適用例 : GaN, Si 移動度 キャリア密度測定 主な仕様 : 真空環境で測定可 ステージ温度 ~400K( 断熱膨張による液体窒素冷却可 ) PL 測定装置 (PL measurement) 自作 用途 :PL 測定 Sample size:15mm 10mm 適用例 :GaN の発光スペクトル測定 主な仕様 : 励起光波長 325nm 励起光強度 200mW その他 : 冷却 PL 測定 (8K 程度 ) が可能. 光パラメトリック発振器 (Optical parametric oscillator ) Continuum (Powerlite model 9010, Mirage 500) 浜松ホトニクス (C5095) Sample size :4inch 以下 用途 : プラズマ特性計測 その他分光 主な仕様 : 波長 425~2120nm, パルス幅 5ns, パルス繰り返し率 10Hz, 出力 < 1J@532nm, 分光器可視域 XRD Bruker (D8 ADVANCE) Sample size: Max 2inchφ 程度 用途 : サンプルの結晶構造評価 θ/2θ 測定 Rocking curve 測定極点図測定 残留応力測定等 主な仕様 :2 次元検出器による 2 次元 X 線回折パターンの取得も可能.

6 蛍光 X 線膜厚計 (X-ray fluorescence thickness monitor) セイコーインスツルメンツ (SFT8000) 用途 : 金属の膜厚測定 Sample size:2inch 程度 その他 :2019 年 4 月現在故障により運用停止中 圧縮引張試験機 Tension and compression fatigue tester) Zwick (Zwickline Z0.5TN) 用途 : 圧縮引張試験 Sample size:max 85mm 50mm 適用例 : 応力歪曲線の取得 主な仕様 : 最大荷重 500N, 速度 mm/min, 分解能 0.083μm, 位置精度 ±2μm, 測定精度 2N 接合力評価装置 (Bonding force measurement system) RHESCA(PTR-1101) 用途 : ウェハボンディングの接合力破壊評価用 Sample size: 接合面積は 5mm 2 以下が望ましい ( シェア最大加重 100kg) 適用例 : 接合面積 1mm 2 で, Au-Au 熱圧着接合,Si-Si 直接接合の接合シェア強度の評価. 主な仕様 : センサの加重範囲は, シェア 100gf~100 kg, プル, プッシュ 20gf~20 kg 走査型プローブ顕微鏡 (Olympus) (Olympus SPM) オリンパス社 (NV-2000) 用途 : 微小領域の表面形状像や導電性像の取得 Sample size:φ20mm 以内を推奨 適用例 : 金属膜表面の観察 その他 : データの取り出しは M O ドライブであり, ファイルも特殊形式. 走査型プローブ顕微鏡 (Shimazu) (Shimazu SPM) 島津製作所 (SPM9500-J2) 用途 ( 特徴 ): 微小領域の表面形状像や導電性像の取得 Sample size:φ15mm 以内 適用例 : 金属膜表面の観察 その他 : 制御ボードが故障しており, 修理もできないため, 動作が不安定. UHV-STM&AFM 日本電子 (JSTM-4500XT) 用途 : 表面形状測定 Sample size: 2mm 5mm 程度 適用例 : 原子分解能を有する測定 (STM) その他 : 装置の操作にはかなりの知識とトレーニングを必要とする. LSI テスタ (LSI tester) その他 : 基本的には測定ごとにパフォーマンスボード ( テスタピンとのインタフェースボード ) を用意 ( 購入 ) して利用してもらう. 少端子であれば共用ボードあり. メーカーによる保守対応外 アドバンテスト (T6573) 用途 :LSI のテストを行う装置 Sample size: ウェハプローブステーションを参照 適用例 : 自作 LSI の機能テスト FV カーブ 主な仕様 : 基本テストレート : 最高 125MHz の試験周期, 端子 : 512 ピン, テストパター長 : 最高 16M ビット 14GHz ネットワークアナライザ (14GHz network analyzer) 適用例 :SAW デバイス BAR デバイスの共振子やフィルタのインピーダンス フィルタ特性 タイムドメイン特性など キーサイト (E5071C) 用途 : 共振子のインピーダンス特性 フィルタの周波数特性 タイムドメイン特性 VSRW 等. Sample size: プローバー測定 :20 20mm~4inchφ プローバー以外の測定ではサイズは問わない その他 : インピーダンスは 50 オームからの比較なので 極端に小さい もしくは大きなインピーダンスの値の測定は誤差が生じる. 主な仕様 : 上限 14GHz

7 半導体パラメータアナライザ (Semiconductor parameter analyzer) Keysight [ 旧 Agilent](B1500A) 用途 : デバイスの基本特性を測定する装置 Sample size: ウェハプローブステーションを参照 適用例 : トランジスタ測定 (Vgs-Ids 測定など ) ダイオード特性計測 (IV 測定 ) など その他 :Windows GUI ベースの EasyEXPERT による設定と計測データ取得を行う ウエハプローブステーション (Probing station) HiSOL (HMP-600) 用途 :fa レベルの微小電流測定 pf レベルの微小電気容量測定 Sample size:~φ150mm 適用例 : 半導体パラメータアナライザを用いた I-V, C-V, 4 探針抵抗測定 インピーダンスアナライザ (Impedance analyzer) HP(4194A) 用途 : 各周波数 (100 khz~40 MHz) におけるインピーダンス 位相の測定が可能また 等価回路の測定も可能 Sample size: 市販品の電子部品ほどの大きさ 適用例 : 圧電材料の共振周波数測定 等価回路測定 主な仕様 : 装置の正極と負極に測定対象物を接続して 測定を行う インピーダンス / マテリアルアナライザ (Impedance/material analyzer) Agilent (E4991A) 用途 :1MHz から 3GHz のインピーダンス測定 Sample size: 市販品の電子部品ほどの大きさ ボンディング パッケージングや材料 構造の転写のための接合装置群 基板同士を貼り合わせるためのボンダーや位置合わせ 評価等関連技術に対応可能 EVG Wafer bonder メーカー名 ( 型式 ) : EVG(EVG520) Max sample size:4inch 最大発生力 ( 荷重 ):3500N Max temp:550 チャンバ真空度 :10-2 Pa 最大印加電圧 :1200V ボンドアライメントは本施設内に設置している EVG mask aligner で可能. Wafer bonder (Technofine) テクノファイン (SG-560) Max sample size:4inch 最大発生力 ( 荷重 ):10000N Max temp:350 チャンバ真空度 : Pa 最大印加電圧 : 電圧印加非対応

8 フリップチップボンダ #1 (Flip chip bonder#1) メーカー名 ( 型式 ) : 完エレクトロニクス (MODEL6000) Max sample size :20mm 最大発生力 ( 荷重 ) :5kgf (49N) Max temp :200 チャンバ真空度 : 大気圧 (N2 ガスフロー可 ) 最大印加電圧 : 電圧印加不可 フリップチップボンダ #2 (Flip chip bonder#2) Hisol (M-90) Max sample size: 上 :10mm 下 ( ステージ ):4inch 最大発生力 ( 荷重 ):5.5N 最大温度 :350 チャンバ真空度 : 大気圧 最大印加電圧 : 電圧印加不可 ワイヤボンダ #1 (Wire bonder#1) West Bond (MODEL 7700C) Max sample size:2inch 程度 ワイヤボンダ #2 (Wire bonder#2) TPT(HB16) Max sample size:2inch 程度 最大発生力 ( 荷重 ):110g Max temp:250 EVG プラズマ表面活性化装置 (EVG plasma activator) EV グループ (EVG810) Max sample size:6inch チャンバ真空度 :1Pa 程度 低温直接接合の為のサンプル表面プラズマ処理用 EVG 接合用基板洗浄 (EVG megasonic cleaner) EV グループ (EVG301) Max sample size:6inch EVG プラズマ表面活性化装置での処理前にサンプル表面をメガソニック洗浄する用途. ブラシによるサンプル洗浄可 レーザー加工装置 YAG レーザー (YAG laser) 特徴 用途 : ドライプロセス & 局所的加工. 作製したデバイスの分離 ステンレス SMA などの切断や溶接メタルワイヤー上の皮膜の選択除去 PZT のレーザー支援エッチング. 型式 メーカー :Nd:YAG Laser SL 115G (NEC 社製 ) レーザー仕様 ( 発振器 波長 出力など ):Nd:YAG レーザー (Q スイッチ使用 波長 : 1064nm 出力 :100W) 加工サイズ :50mm 50mm 加工対象物 : シリコン ガラス ステンレス SMA PZT 他 ( 要相談 ) その他 : 加工精度 :30μm~40 μm 程度 電流範囲 (A): シリコン 24~26 ガラス 40~42. レーザーダイサー (Laser dicer) 特徴 用途 : レーザーを用いたステルスダイシング その他 : 試料 (Si 等 ) 内部にクラック層を形成する. レーザーダイシングだけではチップ化不可. 外部曲げ応力が必要. 型式 メーカー : 自作機 レーザー仕様 ( 発振器 波長 出力など ): パルスファイバーレーザー (SPI Lasers 製 波長 : 1064nm 出力 :12W) パルスグリーンレーザー ( メガオプト製 波長 :532nm 出力 : >1.2W(1kHz),>3.5W(10kHz)) CO2 レーザー ( シンラッド製 波長 : μm 出力 : 60W) 加工サイズ : 最大 25mm 25mm 加工対象物 : シリコン テンパックス 他 ( 要相談 )

9 エッチング 各種ドライエッチング装置を完備 加工したいサンプルの種類 形状に応じて 適切な装置を選択できる ICP-RIE#1 選択比 :10 その他 ( プラズマ励起方式, 電源出力等 ) プラズマ励起方式 ;ICP メーカー名 :SPP テクノロジーズ 型番 :MUC21 用途 : ゲート電極形成 Process gas: SF6,C4F8,HBr,Cl2,Ar,O2 導入可能材料 :Si, SiO2, Photo-resist Sample size:maxφ2inchs Etching rate: Poly-Si 150nm/min ICP-RIE#2 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ) プラズマ励起方式 ; 誘導結合型 電源出力 ICP power 最大 1000W, bias power 最大 100W メーカー名 : 住友精密工業 型番 :MUC-21 ASE-SRE 用途 : 高アスペクト比 Si エッチング Process gas:sf6,c4f8,o2 導入可能材料 :Si, SiO2, posi-resist Sample size:maxφ4inchs Etching rate:1.5~7.5 μm/min(si) 選択比 :50~250(photoresist) Small-scallop Deep-RIE その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ) プラズマ励起方式 : 誘導結合型 電源出力 ICP power 最大 2600W, bias power 最大 180W CCP-RIE#1 その他 ( プラズマ励起方式 電源出等 ):CCP( 平行平板 ) メーカー名 : 住友精密工業 型番 :MPX-ASE 用途 : ナノギャップ作製, 高速エッチング Process gas:sf6,c4f8,o2 導入可能材料 :Si, SiO2, posi-resist Sample size:maxφ4inchs Etching rate:0.7~24μm/min (Si) 選択比 :12~260(photoresist) メーカー名 :ANELVA 型番 :L-201D-L 用途 :Metal and Dielectic material Etching Process gas: SF6,CF4,Ar,O2,CHF3 導入可能材料 :No limitation Sample size:maxφ3 inchs Etching rate:70nm/min (SiO2), 10nm/min (Pt) 選択比 :1(Resist):2~3(SiO2) FAB CCP-RIE#2 メーカー名 : 荏原製作所 型番 :FAB-60 ML 型 用途 : 高速原子線による高精度加工高精度垂直加工 Process gas :SF6,O2,CHF3,Cl2 Sample size: 20mm 導入可能材料 :Si, 金属等 Etching rate:34nm/min(si) 選択比 : 1:1.5(photoresist) メーカー名 ANELVA 型番 L-201D-L 用途半導体 MEMS 等サンプルエッチング Process gas Ar,N2,O2,Cl2,BCl3 Sample size 3inch 導入可能材料半導体 MEMS 等サンプル その他 :RF<100W CCP-RIE#3 メーカー名 :ANELVA 型番 :L-201D-L 用途 :Al,W,SiO2 etching Process gas: BCl3,Cl2,O2,Ar,H2,CF4 導入可能材料 :Al, W, Si, SiO2 resist Sample size:φ2inch Etching rate: 100nm/min(SiO2) 選択比 :1:5 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ):CCP イオンビームミリング装置 (Ion beam milling) その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ): カウフマン型プラズマ発生装置 メーカー名 : 伯東株式会社 型番 :IBE-KDC 75 用途 :RIE 装置で対応できない材料 ( 例 Pt) の微細加工 Process gas:ar Sample size:20mm 3inch 4inch 導入可能材料 : 有害物質 (Pb,As, etc.) 以外. 低蒸気圧物質 (Zn etc.) 以外 Etching rate: Pt 30nm/min

10 二周波励起 RIE (Dual frequency RIE) メーカー名 : アネルバ 型番 : L-211D 用途 : ソース / ドレインコンタクトエッチング用 Process gas:c4f8,ar,o2 Sample size:φ2inch 導入可能材料 :Si 基板 Etching rate:300nm/min 選択比 :1:10 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ): 二周波励起 SiN エッチャー (SiN etcher) メーカー名 : サムコ 型番 :RIE-10NR 用途 :LOCOS の SiN エッチング用 Process gas:cf4,h2,o2,sf6 Sample size:φ2inch 導入可能材料 :Si 基板 Etching rate:100nm/min 選択比 :1:10 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ): 平行平板型 O 2 アッシャー ( O2 asher) メーカー名 : モリエンジニアリング 型番 : SFA-600 用途 : レジスト除去 Process gas:o2 Sample size:φ2inch 導入可能材料 :Si 基板 Etching rate:200nm/min 選択比 : 不明 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ): ダウンフロー型 有磁場 ICP-RIE (Magnetic ICP-RIE) メーカー名 :ULVAC 型番 :NE-550 用途 :Al 配線形成 Process gas: Cl2,BCl3,O2,CF4,SF6 Sample size:φ2inch 導入可能材料 :Si 基板 Etching rate:300nm/min 選択比 : 不明 その他 ( プラズマ励起方式 電源出力等 ): 誘磁場 ICP 等方性 Si エッチャー (Isotropic Si etcher) メーカー名 : 自作 型番 : なし 用途 :Si の選択エッチング Process gas:xef2 導入可能材料 :Si, SiO2, posi-resist メタル Sample size:20mm Etching rate: 被加工材料の面積で変化する. 選択比 :10000(SiO2)

11 スパッタリング成膜 蒸着 CVD 等の多様な成膜方法に対応可能 スパッタリング装置はターゲットの持ち込みも可能 プラズマ TEOS CVD (Plasma-enhanced TEOS CVD) サムコ (PD-100ST) 種類 :PE-CVD Film:SiO2,SiOC Depo temp: Depo rate:about80 nm/min Sample size:~6inch その他 : 成膜装置 LP-CVD 東京エレクトロン (MARS-Ⅱ) 種類 : 低圧 CVD(LP-CVD) Film:SiO2,SiN,Poly-Si Depo temp: Depo rate:2-10 nm/min Sample size:φ2inch その他 : プラズマ SiN-CVD (Plasma-enhanced SiN CVD) サムコ (PD-220NL) 種類 : プラズマ CVD (PE-CVD) Film:SiN,SiO2 Depo temp: Depo rate:80 nm/min Sample size:φ2inch その他 : UHV-CVD エア ウォーター (VCE-S2013TH) 種類 : 超高真空 CVD(UHV-CVD) Film: エピタキシャル Si Depo temo: Depo rate:2 nm/min Sample size:φ2inch その他 : SiCN Cat-CVD 自作 種類 :W ワイヤ熱 CVD Film:SiCN ( ガスソース : HMDS+NH3) Depo temp: Depo rate: nm/min Sample size:φ2inch, 20mm その他 : 触媒フィラメント : タングステン (Φ0.5mm) フィラメントの温度は 熱遮断板有 プラズマ / オゾン TEOS CVD (Plasma/ozone TEOS CVD) YOUTEC( SA) 種類 :PE-CVD Film:SiO2 Depo temp: Depo rate:about300 nm/min Sample size: Max 8inch その他 : ホットフィラメントダイヤモンド CVD (Hot-filament diamond CVD) 自作 種類 : 低圧 CVD Film: ダイヤモンド Depo temp:800 Depo rate: 不明 Sample size:20mm プラズマ CNT-CVD (Plasma CNT-CVD) 自作 種類 :PE-CVD Film:CNT Depo temp: ( 放射温度計による計測 ) Depo rate: 1nm Fe 上で 2um/min Sample size: 約 50mm の角網に載るサイズ その他 : 成膜条件例 :600V の DC プラズマ, アセチレン 10Pa, 水素 100P

12 プラズマダイヤモンド CVD (Plasma diamond CVD) セキテクノトロン (AX5200) 種類 :MPECVD Film:Graphene nano walls, diamond. Depo temp:r.t.-400 Depo rate:low Sample size:10x10 mm その他 : -Microwave power: 650 W -Gas: H2, CH4 RF magnetron Sputter #1(Shibaura) シバウラメカトロニクス (CFS-4ES) 成膜可能材料 : 金属 非金属対応 導入可能試料 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size:max 4 inch 2 Depo temp: 室温 ~300 Process gas:ar,o2,n2 その他 : 最大 300W 3 ターゲット設置可 RF magnetron Sputter #2(Shibaura) 芝浦エレテック (CFS-4ES-232) 成膜可能材料 : 純金属のみ ( 磁気性がある金属以外 ) 導入可能試料 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size:max 4inch 2 Depo temp: 室温 Process gas:ar その他 :3 ターゲット設置可 RF magnetron sputter (EIKO) エイコーエンジニアリング (ES-350) 成膜可能材料 : 純金属, 酸化物, 窒化物 導入可能試料 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size:max 2inch Depo temp:<600 Process gas:ar,o2, N2 その他 : 有機材料不可, リフトオフ不可 DC 対向ターゲットスパッタ (Facing target DCsputter) 大阪真空機器製作所 (FTS-R3S) 成膜可能材料 :Fe, Co, Ni 導入可能試料 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size :20mm samples 4 枚 Depo temp: 室温 ~400 Process gas:ar/kr/n2. その他 : リフトオフ可 RF 対向ターゲットスパッタ (Facing target RF sputter) 大阪真空 (FTS-1CL) 成膜可能材料 : 金属各種 Sample size:20mm Depo temp: 室温 ~700 Process gas:ar その他 : 有機物 NG RF magnetron sputter (ULVAC) ULVAC(MB ) 成膜可能材料 :Al,W,Ni Sample size:φ2 inch Depo temp: 室温 その他 : 有機物 NG ECR Sputter JSW アフティ (AFTEX EC-2300) 成膜可能材料 :AlN のみ 導入可能試料 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size:4inch,20mm Depo temp: 室温 ~300 Process gas:ar+n2 その他 : リフトオフ不可

13 ECR ion beam sputter エリオニクス (EIS-220) 成膜可能材料 : 半導体 MEMS 用等材料 Sample size: ~3inch Depo temp: 室温 ~350 Process gas:ar, N2 その他 : 有機物 OK リフトオフ可 RF magnetron sputter (ANELVA) アネルバ (SPC-350) 導入可能基板 : スパッタ耐性のある, かつ, パーティクルの発生しない試料 Sample size:max 2inchφ Depo temp: 室温 ~400 成膜可能材料 : 金属, Si, SiO2 Process gas:ar, O2, N2 その他 : 有機物 NG, リフトオフ不可, 反応性スパッタリング可, ロードロック室有,3 ターゲット設置可 High-temp RF magnetron sputter メーカー名 ( 型番 ): 菅製作所 (SSP3000) 成膜可能材料 : 金属 Sample size:~2inchx2 枚. Process gas: Ar, N2, O2 Depo temp: 室温 ~600 マルチターゲットスパッタ (Multi-target sputter) Display & Plasma Technology INFOVION, (EIA-TLR-003) 成膜可能材料 : 金属ガラス (PdSiCu, ZrSiCu, and FeSiCu) Sample size: 20mm, 25 x 20 mm 2 and 25 mm 2. Process gas: Ar 成膜温度 : 室温 その他 : リフトオフ可 イオンコーティング装置 (Ion coating) 日立サイエンスシステムズ (E-1030) 成膜可能材料 :Au, Pt-Pd Sample size:~φ2inch Process gas:ar Depo temp: 室温 その他 :SEM 観察時のチャージアップ防止用膜 熱酸化炉 (Thermal oxdation furnace) 自作 成膜可能材料 :SiO2 Sample size:φ2inch 用途 ( 特徴 ):Si のウェットおよびドライ酸化 Depo temp:1000 程度 主な仕様 : ガス種 :O2,H2,N2 その他 : 主としてトランジスタのゲート絶縁膜および LOCOS プロセス用 EB 蒸着 (EB evaporation) その他 : マニュアル装置につき ユーザー間のオペトレは禁止. クライオポンプ内のアブゾーバーには寿命があるため 終夜連続稼働は禁止. ANELVA (EGP-230) Sample size:20mm など 4inchφ など 用途 ( 特徴 ): リフトオフプロセスのための成膜など 主な仕様 : 真空度 10-6 Torr 程度で成膜が可能. 金属膜 絶縁膜が成膜可能. チタン アルミは共同利用だが その他の材料は原料 ハースライナーを各自で用意する. ニッケルなどの磁性体は成膜不可. 水晶振動子により膜厚をコントロール可. 電解めっき装置 #1 (Electroplating#1) KEITHLEY (2401 直流電流 ) Sample size: 持参するビーカー 溶液槽サイズや メッキ液の量による. 付属品の範囲では 20 20mm が標準. 用途 : 主に直流電流による電流制御によるメッキを行う. その他 : メッキ液は各自準備.

14 電解めっき装置 #2 (Electroplating#2) その他 : メッキ液は各自準備. 窒素ガス雰囲気の実験を行うための付属装置有. 装置名 ( 型式 ): メッキセット #2 北斗電工 (HAB-151 ポテンショスタット ) Sample size: 持参するビーカー 溶液槽サイズや メッキ液の量による. 付属品の範囲では 20 20mm が標準. 用途 : 主に酸化還元電位の測定や三電極式メッキなど 電位制御による電気化学実験を行う装置. MBE Riber(Riber MBE 32 system) 種類 :MBE Film:GaN, AlN, InN Depo temp:900 Depo rate:100 nm/h Sample size:φ3inch その他 : パリレン蒸着 (Palylene evaporator) Specialty Coating System(PDS2010) Sample size: ~ mm 用途 : パリレンの蒸着 主な仕様 : 成膜圧力 :3Pa 程度成膜温度 : 室温成膜速度 :3μm/h PLD パスカル Sample size :20mm 用途 ( 特徴 ) : 酸化物薄膜の堆積 リソグラフィー マスク作製装置 直接描画装置 露光装置を設置している EB 描画装置 (Electron beam lithography) 種類 :EB 描画 日本電子 (JBX-6300SK) 光源 :EB 解像度 :50nm Sample size:φ2inch, 20mm その他 : レーザー描画装置 #1 (Laser lithography system#1) 種類 : レーザー描画 ハイデルベルグ (DWL2000SD) 光源 : 半導体レーザー (405nm) 解像度 :0.6μm Sample size: 最大 9inch その他 : マイクロ棟に設置 レーザー描画装置 #2 (Laser lithography System#2) 種類 : レーザー描画 ハイデルベルグ (DWL200) 光源 : 半導体レーザー (405nm) 解像度 :2μm Sample size:~8inch その他 : ナノ棟に設置 簡易マスク作製装置 (Simple photo-mask maker) 種類 :1/5 縮小露光フォトマスク作製機 (OHP マスク原版 ) ナノテック (MM605) 光源 : 蛍光灯 (30W 3 本 ) 解像度 :L/S=200μm 程度 Sample size: 撮像寸法 mm その他 : マスク : インクジェットで OHP マスク原版作製 / エマルジョンマスク, 倍率 :0.2 倍視野寸法 : 視野寸法 mm, 露光タイマー 99.9Sec(0.1Sec)

15 パターンジェネレーター (Pattern generator) 種類 : マスク作製機 日本精工 (TZ-310) 光源 : 水銀ランプ キセノンランプ 解像度 :1μm Sample size: 2inch 5inch 7inch その他 Mask aligner(suss) 種類 : マスクアライナー SUSS microtec (MA6) 光源 : 水銀ランプ 解像度 :1~2μm Sample size:small piece~6inch マスクサイズ :2inch~7inch その他 EVG Mask aligner 種類 : マスクアライナー EV グループ (EVG620) 光源 : 水銀ランプ 解像度 :1~2μm Sample size:20mm ~6inch Mask size: 2inch~7inch その他 : ボンドアライメント可 Mask aligner(mikasa) 種類マスクアライナー ミカサ (MA-V) 光源 : 水銀ランプ 解像度 :5μm 程度 Sample size:20mm ~2inch Mask size:2inch~3inch 投影露光装置 (Ushio projection aligner) 種類投影露光 Ushio(UX-2003SM-AGG01) 光源水銀ランプ 解像度 :7μm Sample size:20mm 2inch 4inch Mask size:2inch~5inch その他露光時にマスクとサンプルはコンタクトしない段差のある構造 (~50μm) への露光可能 その他 イオン注入装置 (Ion implantation) ULVAC(IMX-3500) Sample size:maxφ8inch 用途 ( 特徴 ): 半導体ドーパントの注入 主な仕様 : イオン種 :B,P,As 注入エネルギー :5keV~150keV その他 水素アニール炉 (H2 anneal furnace) 光洋サーモシステム (Model 200) Sample size:φ2inch 用途 ( 特徴 ):H2 アニール処理 主な仕様 : ガス種 :H2,N2 その他 : 主としてトランジスタプロセスのシンタリング処理

16 RTA#1 メーカー名 ( 型番 ): 光洋サーモシステム (RLA-1208-V) 用途 : ソース / ドレイン形成の為のドーパンド活性化 Process gas:ar,n2 導入可能材料 :Si,SiO2,SiN Sample size:max φ8 inch 超臨界 CO2 乾燥装置 (Supercritical CO2 drier) SC Fluids (CPD1100) 用途 : 超臨界を用いた MEMS デバイスの乾燥 Sample size: Max 4inch UV 照射機 (UV exposure) samco (UV-T) Sample size: 最大 φ200mm, thickness 2mm 以下 用途 :UV+O3 による有機物除去 UV+N2 による UV キュア 主な仕様 : 光源 : 低圧水銀ランプ (253.7, 184.9nm) ステージ温度設定範囲 :RT~ 300 Process gas :O3,O2,N2 二流体洗浄装置 (Two-fluid cleaner) メーカー名 ( 型番 ): アクテス (ADE-3000S) 用途 : 水または有機溶媒 (IPA 等 ) による二流体噴霧洗浄装置 Sample size:20mm または 4 inch 主な仕様 : ウェハ回転数 0~3000rpm ウェハ揺動角度 0~40 HMDS 処理装置 (HDMS treatment system) メーカー名 : 自作 Sample size:20 20mm~4inch 用途 : シリコンウエハ表面に OFPR 等のレジストを塗布する際に OAP 滴下よりも適切な表面処理ができる. 硫酸過水洗浄以降の一連処理を 大気に触れずに扱えるため レジスト塗布不良の可能性が小さくなる. ダイサー (Dicer) メーカー名 ( 型番 ):DISCO (DAD3240) 用途 : ウエハの切断 (Si, ガラス, 水晶, リチウムナイオベイト等 ) Sample size: 最大 φ152.4mm その他 : ダイシングテープ等への貼り付け必須 研磨装置 (Polishing machine) メーカー名 ( 型番 ):Logistech (PM5) 用途 : ウェハの研磨 Sample size: 最大 φ4inch その他 研削装置 (Grinding machine) メーカー名 ( 型番 ): ナノファクター (NVG-200A) 用途 : 試料の荒削り Sample size: 100mm, 高さ 20mm 主な仕様回転数 100~600rpm 加工精度 10μm

17 断面試料作製研磨装置 (Polishing SEM sample maker) LEICA (EM TXP) 用途 : 主に SEM 観察用の断面試料作製 Sample size:max20mm 程度 主な仕様 : ダイヤモンドブレードによる試料切断も可能 断面試料作製ミリング装置 (Ion milling SEM sample maker) LEICA (EM TIC 3X) 用途 : 主に SEM 観察用の断面試料作製 Sample size:max 20mm 程度 主な仕様 : ロータリーステージによるサンプル表面ミリングも可 卓上旋盤 (Lathe) メカニクス (Shop-Ace USL5.6M) 用途 : 金属材料等の旋盤加工 主な仕様 : ベッド上振り 246mm 心間 550mm 三爪チャック能力正爪 50mm 逆爪 120mm 主軸貫通孔 20mm 主軸テーパー MT-3 主軸回転数無段 0~ 2000min-1 ボール盤 (Drill press) 日立工機 (B13SH) 用途 : 穴あけ加工 主な仕様 : 穴あけ能力 13mm フライス盤 (Milling machine) メカニクス (Shop-Ace M45) 用途 : フライス加工 主な仕様 : 軸端 / テーブル間 420mm 基板加工装置 (Circuit board plotter) ミッツ (AutoLab) 用途 : プリント基板の加工 主な仕様 : 最小パターン幅 0.1mm 紫外線露光装置 (UV exposure) メーカー名 ( 型式 ) : ウシオ電機株式会社 (UVX-02528S1) Sample size :Max 150mm 用途 ( 特徴 ) : 紫外線による樹脂 インキの硬化 主な仕様 : 発光長 250nm, 光源出力 280W/cm その他 :

18 装置配置図 1 階クリーンルーム イエロールーム 1. EVG mask aligner 2. EVG 接合用基板洗浄 3. EVG プラズマ活性化装置 4. ドラフト 5. 二流体洗浄装置 6. スピンコーター オーブン 7. レーザー描画装置 #1 8. Mask aligner(suss) 9. Mask aligner(mikasa) 10. HMDS 処理装置 11. スピンコーター メインクリーンルーム 12. ドラフト 13. 水素アニール炉 14. 熱酸化炉 15. LPCVD 16. 接触式段差計 17. UV 照射器 18. RTA#1 19. Samll-scallop Deep-RIE 20. プラズマ / オゾン TEOS CVD 21. プラズマ TEOS CVD 22. ICP-RIE#1 23. エリプソメーター 24. プラズマ SiN-CVD 25. O2 アッシャー 26. SiN エッチャー 27. SiCN Cat-CVD 28. CCP-RIE#3 29. CCP-RIE#2 30. 二周波励起 RIE 31. EVG wafer bonder 32. 超臨界 CO2 乾燥装置 33. ICP-RIE#2 34. 有磁場 ICP-RIE 35. CCP-RIE#1 36. FAB 37. イオンビームミリング装置 38. イオン注入装置 39. UHV-CVD 暗室 40. FE-SEM 41. EB 描画装置 金属蒸着室 42. High-temp RF magnetron sputter 43. RF magnetron sputter (EIKO) 44. RF magnetron sputter (ULVAC) 探針測定器 46. RF 対向ターゲットスパッタ 47. EB 蒸着 48. ECR ion beam sputter 49. RF magnetron sputter (ANELVA) 50. DC 対向ターゲットスパッタ 51. Wafer bonder (Technofine) 52. RF magnetron sputter#2(shibaura) 53. ECR sputter 54. RF magnetron sputter#1(shibaura) 55. ドラフト

19 2 階 組立評価室 1. 非接触光学式微細形状測定装置 2. 紫外線露光装置 3. フリップチップボンダ #2 4. プローバー 5. インピーダンスアナライザ 6. ドラフト 7. レーザードップラー振動計 8. LSI テスタ 9. ワイヤボンダ #1 10. 屈折率測定装置 11. 電解めっき装置 #1,#2 12. ウェハプローブステーション 13. 半導体パラメータアナライザ 14. ドラフト GHz ネットワークアナライザ 光学測定室 16. 赤外接合評価装置 17. 断面試料作製研磨装置 18. 断面試料作製ミリング装置 19. 光パラメトリック発振器 20. プラズマダイヤモンド CVD 21. 等方性 Si エッチャー 22. 紫外分光エリプソメーター 23. 圧縮引張試験機 分析室 24. 高分解能 SEM 25. FIB 26. 熱電子 SEM 27. 蛍光 X 線膜厚計 28. SIMS 29. マルチターゲットスパッタ 30. 急冷機構付真空加熱装置 31. イオンコーティング装置 レーザー加工室 32. YAG レーザー 33. PLD 34. VIM 蛍光顕微鏡 35. パリレン蒸着 36. ドラフト 37. ホール効果測定装置 38. MBE 39. 薄膜評価装置 40. PL 測定装置

20 3 階 実験室 1. 研削装置 2. 研磨装置 3. 全真空顕微 FT-IR 4. フリップチップボンダ #1 5. マイクロシステムアナライザ 6. 紫外可視近赤外分光光度計 7. 高周波レーザードップラー計 8. 接合力評価装置 9. レーザーダイサー 10. インピーダンス / マテリアルアナライザ 11. ワイヤボンダ #2 ナノマシニング棟 電気実験室 12. ボール盤 13. 基板加工装置 14. 卓上旋盤 15. フライス盤 1. プラズマ CNT-CVD 2. ホットフィラメントダイヤモンド CVD 3. UHV-STM&AFM 4. ESCA 分析装置 5. 走査型プローブ顕微鏡 (Shimazu) 6. 走査型プローブ顕微鏡 (Olympus) 7. 投影露光装置 8. 微小振動計測装置 9. レーザー描画装置 #2 10. パターンジェネレーター 11. 簡易マスク作製装置 東北大学マイクロ ナノマシニング研究教育センター その他の建物 フロンティア棟 1. ダイサー 量子棟 1. XRD

21 東北大学マイクロ ナノマシニング研究教育センターアクセスマップ 青葉山キャンパス マイクロ ナノマシニング研究教育センター 東北大学大学院工学研究科附属マイクロ ナノマシニング研究教育センター 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6 番 6 号 01 TEL: FAX: inquire@mnc.mech.tohoku.ac.jp URL:

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