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32 関係: 原子間力顕微鏡、半導体、半導体工学、多重露光、ナノワイヤ、ナノテクノロジー、ナノインプリント・リソグラフィ、マルチゲート素子、マスクレス リソグラフィ、フレネル回折、ファンデルワールス力、フォトマスク、フォトリソグラフィ、フォトレジスト、アクリル樹脂、回折レンズ、回折格子、国際光工学会、磁場、表面プラズモン、解像度、走査型トンネル顕微鏡、量子ドット、電子線描画装置、電界効果トランジスタ、集積回路、LIGA、NEMS、Teeny Ted from Turnip Town、極端紫外線リソグラフィ、次世代リソグラフィ、液浸。
原子間力顕微鏡
原子間力顕微鏡（げんしかんりょくけんびきょう、Atomic Force Microscope; AFM）は、走査型プローブ顕微鏡（SPM）の一種。その名のとおり、試料と探針の原子間にはたらく力を検出して画像を得る。 原子間力はあらゆる物質の間に働くため容易に試料を観察することができるため、探針と試料表面間に流れるトンネル電流を利用するSTMとは異なり、絶縁性試料の測定も可能である。また電子線を利用するSEMのように導電性コーティングなどの前処理や装置内の真空を必要とする事もない。このため、大気中や液体中、または高温～低温など様々な環境で、生体試料などを自然に近い状態で測定できる。 他の走査型プローブ顕微鏡と同様に空間分解能は探針の先端半径（nm程度）に依存し、現在では、原子レベルの分解能が実現されている。.
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半導体
半導体（はんどうたい、semiconductor）とは、電気伝導性の良い金属などの導体（良導体）と電気抵抗率の大きい絶縁体の中間的な抵抗率をもつ物質を言う（抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない）。代表的なものとしては元素半導体のケイ素（Si）などがある。 電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している。 良導体（通常の金属）、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ（禁制帯幅）の模式図。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯へと遷移することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って伝導電子となるため、常に電気伝導性を示す。.
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半導体工学
半導体工学（はんどうたいこうがく、semiconductor engineering）は、半導体素子の設計・製造、寿命などの性能評価、半導体を利用した計測などを取り扱う工学である。下記のように多様な技術が関係する。.
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多重露光
多重露光（たじゅうろこう）とは、写真撮影における技術の一つで、1コマの中に複数の画像を重ね写し込むこと。多重露出、二重写しともいう。フィルムカメラでは、何らかの事情でコマ送りができずに意図せずしてそうなる場合がある。プリントの段階で同じ印画紙上に2つ以上のネガから焼付けする方法もある。また、フォトショップなど画像処理ソフトウェアなどでも同様の効果を得ることができる。.
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ナノワイヤ
ナノワイヤ（Nanowire）とは、微細なワイヤ。.
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ナノテクノロジー
ナノテクノロジー (nanotechnology) は、物質をナノメートル (nm, 1 nm.
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ナノインプリント・リソグラフィ
ナノインプリント・リソグラフィとは現在開発が進められている半導体の微細パターン転写技術である。 従来のパターン作成には縮小投影型露光装置 (ステッパー)が使用されていたが、微細化に伴い、極端紫外線露光装置の価格とパターンマスクの価格が高騰しており、導入に躊躇する半導体メーカーが続出しており、普及の妨げになっていた。ナノインプリント・リソグラフィが普及すれば生産性が向上し、半導体の製造コストの低減に大きく貢献する事が予想される。 一方、インプリント・リソグラフィには『パーシャルフィールド』という特有の問題もある。.
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マルチゲート素子
マルチゲート素子 (multigate device、multiple gate field effect transistor、MuGFET) とは、半導体素子であるMOSFETの新たな方式の1つであり、単一のチャンネルに対して複数のゲートを持つ構成のものを指す。このトランジスタの構造は、CMOS構造のマイクロプロセッサや記憶素子を製造する半導体メーカーが2011年現在も開発している次世代技術の1つであり、ゲートの配置方法などによって幾つかの形式に分かれるとともに、開発の進展状況も各社で異なる。 マルチゲートは、電気的には単一ゲートのように振舞う複数のゲート面が単一ゲート電極として制御するものや、個別のゲート電極として制御を行うものがある。 マルチゲート素子が持つ個別のゲート電極は、MIGFETと呼ばれることがある。 '''多様なマルチゲート素子'''Aは従来のプレナー型MOS-FETの構造である。B以下がマルチゲート素子の構造である。 （従来の）'''プレナー型MOS-FETの構造概略'''(n型)L:チャンネル長, W:チャンネル幅 '''MOS-FETの動作模式図'''(n型)'''A''':ゲート電極にプラスの電圧が加わると正電位に引かれて負の電荷の電子が集まる。'''B''':ドレインに正の電圧、ソースに負の電圧が加わることで、ゲートの電位に引かれて集まった電子が結果としてドレインとソースの間に流れを作る。 '''SOIを用いた部分空乏型と完全欠乏型のMOS-FETの模式図'''1. ゲート 2. ドレイン 3.ソース 4.SOI 5.シリコン基板 6.空乏層主にリーク電流を遮断する目的でチャンネル底部に絶縁層が設けられる。この絶縁層はSOI(Silicon on Insulator) と呼ばれ、空乏層の有無などによって部分空乏型('''A''')と完全空乏型('''B''')の2種類に大別される。.
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マスクレス リソグラフィ
マスクレス・リソグラフィは感光性乳剤(又はフォトレジスト)に投影を用いない又は、フォトマスクを透過せずに露光する。 代わりに一般的には露光には焦点を合わせた細いビームを用いる。ビームはフォトレジストに直接描画する為に用いられ、1度に単一又は複数の画素を露光する。マイクロニック・レーザーシステムやハイデルベルグ・インスツルメンツ・ミクロテクニック社によって開発された代替方法はフォトレジスト上にプログラム可能な反射式フォトマスクで走査する事によって描画する。この方式の高い生産性と柔軟性において利点を有する。両方式はフォトマスクのパターンの製造法として認識される。 マスクレスリソグラフィーの利点はリソグラフィーのパターンを新しいフォトマスクの製造費用を伴わずに変更できる事である。これはにも利便性をもたらす。.
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フレネル回折
フレネル回折 (―かいせつ、Fresnel diffraction) とは、オーギュスタン・ジャン・フレネルの提唱した計算法により導出できる回折現象のことである。.
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ファンデルワールス力
ファンデルワールス力（ファンデルワールスりょく、van der Waals force）は、原子、イオン、分子間（場合によっては、同一分子の中の異なる原子団の間）に働く引力または反発力の中で、次に挙げる物理的起源をもつ相互作用のものを総称する。.
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フォトマスク
フォトマスク（英語：photomask）とは、ガラス乾板とも呼ばれ、電子部品の製造工程で使用されるパターン原版をガラス、石英等に形成した透明な板であり、「フォトリソグラフィ」と呼ばれる転写技術によって電子部品の回路パターン等を被転写対象に転写する際の原版となるものである。 半導体素子、フラットパネルディスプレイ、プリント基板といった電子部品の製造工程で、配線層や部品層といった異なる画像を写すために、数枚から数十枚のフォトマスクが使用される。露光工程で1枚ごとにフォトレジストと呼ばれる感光性材料にフォトマスクの画像が転写される。露光により現像液への溶解性が変化するフォトレジストの特性に基づき、光の当たった部分が除去される、あるいは残存することにより、次のエッチング工程と呼ばれる被加工対象への溶解、除去処理に対するマスクとなる。エッチング工程での被加工対象の不要部分の除去が終了後、フォトレジストを薬液によって剥離することで工程が終了し、次の層の加工のためにまたフォトレジストが塗布され、同様の処理が繰り返される。 高密度半導体の製造に使われる高精細のフォトマスクのものではレチクルと呼ばれるものがある。.
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フォトリソグラフィ
フォトリソグラフィ（photolithography）は、感光性の物質を塗布した物質の表面を、パターン状に露光（パターン露光、像様露光などとも言う）することで、露光された部分と露光されていない部分からなるパターンを生成する技術。主に、半導体素子、プリント基板、印刷版、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルなどの製造に用いられる。.
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フォトレジスト
フォトレジスト（英語：photoresist）とは、フォトリソグラフィにおいて使用される、光や電子線等によって溶解性などの物性が変化する組成物である。物質の表面に塗布され、後に続くエッチングなどの処理から物質表面を保護することから、「レジスト」 (resist) の名がある。しかしながら、現在では、感光性を有し、画像様露光・現像によりパターニングを行って表面に画像層を形成することができる物質であればフォトレジストと呼ばれ、必ずしも保護の働きがあるとは限らない。.
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アクリル樹脂
アクリル樹脂（アクリルじゅし、英語 acrylic resin）とは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体で、透明性の高い非晶質の合成樹脂である。特にポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate)。略称PMMA）による透明固体材はアクリルガラスとも呼ばれる。擦ると特有の匂いを発することから匂いガラス（においガラス）とも呼ばれた。また、ポリカーボネートなどと共に有機ガラスとも呼ばれる。 アクリル樹脂は1934年ごろ工業化された。 数多くの商標名があることでも知られ、ドイツの「プレキシグラス（Plexiglas）」などが有名。.
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回折レンズ
回折レンズを利用した望遠ズームレンズ（70-300 mm F4.5-5.6） 回折レンズ（かいせつレンズ、diffractive lens）は、微視的に光の回折現象を利用して、巨視的には光線の屈折を実現しているレンズである。.
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回折格子
実験用の超大型回折格子 回折格子（かいせつこうし）とは、格子状のパターンによる回折を利用して干渉縞を作るために使用される光学素子の総称。グレーティング（）とも呼ばれる。格子パターンは直線状の凹凸がマイクロメートルサイズの周期で平行に並んで構成されていることが多い。ただしその周期、材質やパターン厚（凹凸の差厚）などは用途や使用する波長域によって適宜異なる。主に物理・化学分野で分光素子として用いられるものの用途は一概には言えない。 回折格子による干渉縞が見られる身近な例としては、CDが挙げられる。(後述）（ただしCDは、構造的に回折格子になっているものの、回折を利用しているわけではない） チャンドラのスペクトロメーターに使用された回折格子.
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国際光工学会
国際光工学会 (こくさいひかりこうがっかい、The International Society for Optical Engineering, SPIE) は、光学、フォトニクス、画像工学の分野における知識の交換、収集、普及を目的とする非営利の国際的な学会である。本部はアメリカ合衆国ワシントン州。.
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磁場
磁場（じば、Magnetic field）は、電気的現象・磁気的現象を記述するための物理的概念である。工学分野では、磁界（じかい）ということもある。 単に磁場と言った場合は磁束密度Bもしくは、「磁場の強さ」Hのどちらかを指すものとして用いられるが、どちらを指しているのかは文脈により、また、どちらの解釈としても問題ない場合も多い。後述のとおりBとHは一定の関係にあるが、BとHの単位は国際単位系（SI）でそれぞれWb/m², A/m であり、次元も異なる独立した二つの物理量である。Hの単位はN/Wbで表すこともある。なお、CGS単位系における、磁場（の強さ）Hの単位は、Oeである。 この項では一般的な磁場の性質、及びHを扱うこととする。 磁場は、空間の各点で向きと大きさを持つ物理量（ベクトル場）であり、電場の時間的変化または電流によって形成される。磁場の大きさは、+1のN極が受ける力の大きさで表される。磁場を図示する場合、N極からS極向きに磁力線の矢印を描く。 小学校などの理科の授業では、砂鉄が磁石の周りを囲むように引きつけられる現象をもって、磁場の存在を教える。このことから、磁場の影響を受けるのは鉄だけであると思われがちだが、強力な磁場の中では、様々な物質が影響を受ける。最近では、磁場や電場（電磁場、電磁波）が生物に与える影響について関心が寄せられている。.
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表面プラズモン
表面プラズモン(surface plasmon、SP)は界面を横切る際に誘電関数の実数部の符号が変化する2つの材料間の界面に存在するコヒーレントな非局在化電子の振動（例えば空気中の金属シートのような金属-誘電体界面）。SPは電子ガス（もしくはプラズマ）のバルク内の陽イオンコアについての縦方向の電子振動を量子化するバルク（もしくは体積）プラズモンよりも低いエネルギーを有する。 表面プラズモンにおける電荷移動は常に金属の外側（および内側）に電磁場を生成する。電荷運動および関連する電磁場の両方を含む全励起は平面界面での表面プラズモンポラリトン、または小粒子の閉曲面に対する局在表面プラズモンと呼ばれる。 表面プラズモンの存在は、1957年にRufus Ritchieにより最初に予測された。その後20年間で多くの科学者により広く研究された。主な研究者としては50年代60年代にはT.
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解像度
解像度（かいぞうど）とは、ビットマップ画像における画素の密度を示す数値である。 すなわち、画像を表現する格子の細かさを解像度と呼び、一般に1インチをいくつに分けるかによって数字で表す。.
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走査型トンネル顕微鏡
走査型トンネル顕微鏡 模式図 Co原子（STMにより観察） 走査型トンネル顕微鏡（そうさがたトンネルけんびきょう、Scanning Tunneling Microscope）は1982年、ゲルト・ビーニッヒ(G. Binnig)とハインリッヒ・ローラー(H. Rohrer)によって作り出された実験装置。STM、走査トンネル顕微鏡とも言う。非常に鋭く尖った探針を導電性の物質の表面または表面上の吸着分子に近づけ、流れるトンネル電流から表面の原子レベルの電子状態、構造など観測するもの。トンネル電流を使うことからこの名がある。走査型プローブ顕微鏡の一形式。.
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量子ドット
量子ドット（りょうしどっと、Quantum dot (QD)、古くは量子箱）とは、3次元全ての方向から移動方向が制限された電子の状態のことである。.
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電子線描画装置
電子線描画装置（でんしせんびょうがそうち、電子ビーム描画装置、電子ビーム露光装置、EB (electron beam) 露光装置、Electron Beam Lithography Exposure）は、電子線加工装置と走査型電子顕微鏡を応用したもので、主に半導体用レチクル作成に用いられる。電子銃から発せられた電子線を電子レンズやアパーチャー、デフレクタなどを通し、X-Y-Zステージを微細に制御しながらマスクブランクスへ照射して目的のパターンを露光する。また、マーク付きウェハーへの直接描画（ダイレクト描画）機能を持つものもある。.
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電界効果トランジスタ
回路基板上に実装された状態の高出力N型チャネルMOSFET 電界効果トランジスタ（でんかいこうかトランジスタ、, FET）は、ゲート電極に電圧をかけることでチャネル領域に生じる電界によって電子または正孔の濃度を制御し、ソース・ドレイン電極間の電流を制御するトランジスタである。電子と正孔の2種類のキャリアの働きによるバイポーラトランジスタに対し、いずれか1種類のキャリアだけを用いるユニポーラトランジスタである。FETの動作原理は電界を使って電流を制御する点で真空管に類似している。 FETは主に接合型FET（ジャンクションFET, JFET）とMOSFETに大別される。他にも、MESFETなどの種類がある。また、それぞれの種別でチャネルの種類によりさらにn型のものとp型のものに分類される。 このページでは主にSiなどの無機半導体について述べる。有機半導体を用いたものについては有機電界効果トランジスタを参照。.
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集積回路
SOPパッケージに封入された標準ロジックICの例 集積回路（しゅうせきかいろ、integrated circuit, IC）は、主としてシリコン単結晶などによる「半導体チップ」の表面および内部に、不純物の拡散による半導体トランジスタとして動作する構造や、アルミ蒸着とエッチングによる配線などで、複雑な機能を果たす電子回路の多数の素子が作り込まれている電子部品である。多くの場合、複数の端子を持つ比較的小型のパッケージに封入され、内部で端子からチップに配線されモールドされた状態で、部品・製品となっている。.
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LIGA
LIGAとはドイツ語でX線を用いたフォトリソグラフィ(Lithographie)、電解めっき (Galvanoformung)、形成(Abformung)による微細加工を意味する。 1980年代初頭にカールスルーエ核開発研究所(Institut für Kernverfahrenstechnik IKVT)のErwin Willy BeckerとWolfgang Ehrfeldのチームによってウラン濃縮のための圧力勾配で噴出すガスの遠心力を用いる流体素子の一種である同位体分離ノズルを製造するために開発された。 LIGAは高縦横比の微細構造物を作成する要求に応える最初の主要な技術の一つである。MEMS素子の製造において重要な役割を担う。高輝度のX線を要するのでシンクロトロン放射光を使用する。 今日では3種類の異なるLIGA技術がある。.
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NEMS
NEMS（ネムスと読む。Nano Electro Mechanical Systems）は、主に半導体集積回路作製技術を用いて作製されたnmオーダーの機械構造を持つデバイスのことである。電子集積回路との集積化も可能である。 加工技術の微細化により、MEMSよりも小さな機械構造を作製できるようになり、NEMSの実現が可能となった。 材料としてはMEMSで使用されたものに加え、カーボンナノチューブやDNA、生体分子などが使用される。 今のところバイオテクノロジーやnano領域での計測、操作が主な応用先である。 MEMSデバイスの一部がnmオーダーの場合（例えばAFMのカンチレバーなど）でもNEMSと分類されることがある。 語としては、NEMSとナノマシンの関係は、MEMSとマイクロマシンのそれと同じようなところであるが、ナノマシンは生体分子そのものを指すこともあったり、SFなどで空想的に使われていることもあり、現実的にはより広い範囲を指しているものとされているように思われる。.
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Teeny Ted from Turnip Town
Teeny Ted from Turnip Townは、2007年にが出版した書籍で、世界最小の本としてギネス世界記録に認定された。この書籍はサイモンフレーザー大学の科学者であるリ・ヤングとの援助のもと、カナダのバンクーバーにあるサイモンフレーザー大学のナノ視覚化研究室によって発行された サイモンフレーザー大学、2007年4月11日、2013年1月31日閲覧。。 この書籍の大きさは0.07ミリメートル×0.10ミリメートルで、文字は小径7ナノメートルの集中的なガリウムイオンのビーム（これは幅2ミリメートルのピンの頭と比べられた）を使い光沢のある30個のシリコンの結晶上にあるマイクロタブレットに彫り込まれている。この書籍は固有のISBN()を持っている。 この物語はマルコム・ダグラス・チャップリンによって書かれ、「郡共進会で行われた蕪コンテストのテニー・テッドの勝利についての寓話」である。 この書籍は研究室によって100冊の限定版として出版され、その文字を読むには走査型電子顕微鏡が必要である。 2012年11月、この書籍の図書館版(完全書名:Teeny Ted from Turnip Town & the Tale of Scale: A Scientific Book of Word Puzzles,ISBN 978-1-894897-36-5)が出版された。表紙には「世界最小の本の拡大印刷版」と記載されている。この書籍は成功したKickstarterのキャンペーンの資金で印刷されており、寄稿者の名前がカバーに記載されている。.
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極端紫外線リソグラフィ
極端紫外線リソグラフィ (Extreme ultraviolet lithography、略称：EUVリソグラフィ または EUVL) は、極端紫外線、波長13.5 nmにて露光する次世代リソグラフィ 技術である。.
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次世代リソグラフィ
次世代リソグラフィ(Next-generation lithography NGL)は次世代の集積回路を製造する技術で定義は時代とともに変遷している。.
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液浸
テッパーによる超純水を用いたフォトリソグラフィの模式図 光学顕微鏡による液浸 液浸（えきしん）とは、光学系において液体を使用することによって高性能化を図る手段のことである。液体として油を用いる場合には油浸とよばれる。 ステッパーを用いたフォトリソグラフィによる半導体で製造で微細化を図る手段、光学顕微鏡で分解能を上げる手段などに用いられる。.
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