微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置
【課題】ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状で微小電磁誘導装置を作製することができる微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置を提供する。
【解決手段】 微小電磁装置の作製方法において、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、ガラスキャピラリー３１の先端面に鉄芯３５とＤＬＣコイル３６とからなる微小電磁装置を作製する。
【解決手段】 微小電磁装置の作製方法において、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、ガラスキャピラリー３１の先端面に鉄芯３５とＤＬＣコイル３６とからなる微小電磁装置を作製する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多種多様な材料、場所、形状、大きさで任意の微小立体構造物が作製可能である集束イオンビーム化学気相成長法（ＦＩＢ−ＣＶＤ）を用いた微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、本願発明者らは、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いた立体構造物の作製技術としてナノワイングラス、コイル、ピラーなどの任意の立体構造物の作製について既に提案している（下記特許文献１〜４、下記非特許文献１〜２参照）。
【０００３】
ところで、従来、電磁装置は水平方向ないし垂直方向へ銅線を巻いたものであり、μｍサイズからメートルサイズのものまで、銅線を巻く製造方法がとられている。
【特許文献１】特開２００４−３４５００９号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０７７５３６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０７６３４３号公報
【特許文献４】特開２００１−１０７２５２号公報
【非特許文献１】Ｓ．Ｍａｔｓｕｉ ｅｔ．ａｌ，「Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｆｏｃｕｓｅｄ−ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６，Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２０００，ｐｐ．３１８１−３１８４
【非特許文献２】Ｔ．Ｈｏｓｈｉｎｏ ｅｔ．ａｌ，「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐａｔｔｅｒｎ−ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｆｏｃｕｓｅｄ−ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ−ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」 Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６，Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２００３，ｐｐ．２７３２−２７３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これまでの電磁装置の作製方法には、銅線を巻く製造技術がとられてきた。そのため単一の銅線を巻くことにより銅線の線径に限界があり、外径を小さくすることが困難であった。また、銅線を巻く中心に鉄芯など心材が無い場合、形状を維持するのが難しく任意の場所、形状で作製するためには制約があった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状で微小電磁装置を作製することができる微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）微小電磁装置の作製方法において、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体が基板であり、この基板の任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００８】
（３）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体がガラスキャピラリーであり、このガラスキャピラリーの任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００９】
（４）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記鉄芯は原料ガスとしてフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を用い、前記コイルにはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を用い、前記微小電磁装置を異なる材料により作製することを特徴とする。
【００１０】
（５）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置することを特徴とする。
【００１１】
（６）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上の凸部に微小コイルを巻回し、前記凸部に拡声のための振動板を取り付け、スピーカーを構成することを特徴とする。
【００１２】
（７）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置し、前記第１の微小コイルと第２の微小コイルとの間に磁路を形成する鉄芯を配置し、変圧器を構成することを特徴とする。
【００１３】
（８）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を複数組設け、該複数組の配線を中央部に対して放射状に配置し、前記複数組の配線の各端部間にそれぞれ微小コイルを配置して対向させ、前記中央部に回転軸が配置される複数の突極を有する回転子を配置し、電磁誘導モーターを構成することを特徴とする。
【００１４】
（９）微小電磁装置であって、請求項１〜８の何れか一項記載の微小電磁装置の作製方法によって作製される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状で微小電磁装置を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の微小電磁装置の作製方法は、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明にかかるＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置（電磁石）の作製装置の概略構成図である。
【００１９】
まず、電子計算機（ＣＡＤ）を利用して微小電磁装置の三次元モデルデータを設計し、次にその微小電磁装置の三次元モデルデータを高さ方向に分割し、その断面形状を算出して積層構造の離散的な描画データを作成する。次いでその描画データに基づいて、ビームの照射位置、ビームとビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を決定し、集束イオンビームを制御する。そのために、制御装置１５は、ＣＰＵ（中央処理装置）１６、微小電磁装置を作製するための三次元モデルデータメモリ１７、入出力インターフェイス１８、表示装置１９、データ入力装置２０とを備えている。
【００２０】
そこで、ガスノズル１１からＣＶＤガスとしてフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）１２を噴射する。フェナントレンガス１２は約８５℃に加熱してガス圧１．０×１０-4Ｐａで噴射し、そのガス雰囲気中でビーム照射電流約７ｐａ程度のＧａ+ 集束イオンビーム１３を照射することでＣＶＤを行う。
【００２１】
Ｇａ+ 集束イオンビーム１３によるＣＶＤは、フェナントレンガス１２雰囲気中にＧａ+ 集束イオンビーム１３を照射することで、基板（シリコン基板）１４〔ガラスキャピラリーであってもよい〕に吸着しているフェナントレン分子をビーム励起表面反応により分解し、カーボンを析出させ堆積させることでＤＬＣを成長させていくものであり、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を任意方向にスキャンさせることにより、ＤＬＣを任意の形状にすることができる。
【００２２】
ここで、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を制御するために用いた描画装置（図示なし）は、外部波形発生装置と立体構造のＣＡＤデータをＺ軸方向の階層ごとの断面データに分割し描画させる３Ｄ−ＣＡＭ（図示なし）の２種である。これらの描画装置を用いてＧａ+ 集束イオンビーム１３の電磁界偏向制御を行うことで、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３をソースガス１２の噴射中にコントロールすることにより、ＤＬＣを任意の形状に成長させ、微小電磁装置を作成する。
【００２３】
図２は本発明の実施例を示す微小電磁装置の作製装置の模式図である。
【００２４】
以下、微小電磁装置の具体的製作を図２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、ガスノズル１１から原料ガス（フェナントレンガス１２）を基板１４に向けて噴射する。噴射された原料ガス分子が基板１４表面に吸着される。そこへ、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を照射すると原料ガス分子が分解され堆積物２１が生成される。この繰り返しの過程によって堆積物２１が成長する。成長過程において独自に開発した３Ｄ−ＣＡＭ（３次元ＣＡＭ）を用い、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を任意の方向、照射位置、照射間隔を制御することによって微小電磁装置の作製が可能となる。また、噴射する原料ガスの種類を変えることにより様々な材質の微小電磁装置が作製可能である。この集束イオンビーム化学気相成長法（ＦＩＢ−ＣＶＤ）は、ナノサイズの微小電磁装置を作製する上で非常に有効な手段である。また、微小電磁装置を任意の場所へ作製することができる。
【００２６】
図３は本発明の実施例を示すガラスキャピラリー上に製作される微小電磁装置を示す図である。
【００２７】
この図において、３１はガラスキャピラリー、３１Ａはそのガラスキャピラリー３１の先端面、３２はガラスキャピラリー３１の内部、３３はガラスキャピラリー３１の内部３２に配置されるＡｌ−Ｎｉワイヤー、３３ＡはそのＡｌ−Ｎｉワイヤー３３の端子電極、３４はガラスキャピラリー３１の外部、３４Ａはその外部３４に設けられる金コーティングからなる端子電極、３５はガラスキャピラリー３１の先端面３１Ａに垂直に形成される鉄芯、３６はその鉄芯３５に巻回されるとともに、一方の端部はＡｌ−Ｎｉワイヤー３３の端子電極３３Ａへ、もう一方の端部は金コーティングからなる端子電極３４Ａに接続されるＤＬＣコイルである。
【００２８】
このように、ガラスキャピラリー３１の内部には、Ａｌ−Ｎｉワイヤー３４を通し、外部には金コーティングをして２端子電極３３Ａと３４Ａを作製した。その電極３３Ａと３４Ａ間にＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、まず、鉄芯３５を作製し、それに巻回するようにＤＬＣコイル３６を作製し、微小電磁装置とした。
【００２９】
原料ガスとしてＤＬＣコイル３６にはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を、鉄芯３５にはフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を使用した。ＤＬＣコイル３６の直径は２μｍ、コイルの高さは１１μｍ、線径は２００ｎｍとなった。また、鉄芯３５として使用したフェロセンガス又はペンタカルボニルガスのピラーの高さは１３．５μｍ、線径は１００ｎｍである。
【００３０】
図４は本発明によって作製された微小電磁装置の動作を行う実験装置の模式図である。
【００３１】
この図において、４０は上記したようにして得られた微小電磁装置であり、この微小電磁装置４０はガラスキャピラリー４１の先端部に配置されており、鉄芯４２とＤＬＣコイル４３からなり、ＤＬＣコイル４３の両端は、切替えスイッチ４４を有する定電流電源４５に接続されている。
【００３２】
このようにガラスキャピラリー４１上に作製した微小電磁装置４０の動作確認を図４のように配置して常温の室内光学顕微鏡下で行った。
【００３３】
まず、電磁装置４０側を定電流電源４５に接続し、そしてＦＩＢ−ＣＶＤによって約２０μｍに成長させたＦｅピラー４６（接地され接地電位にある）を微小電磁装置４０の先端５μｍの位置に置き、微小電磁装置４０に１Ａの電流を流した時のＦｅピラー４６の動作を確認するという方法をとった。
【００３４】
図５はその結果を示す図であり、図５（ａ）は微小電磁装置４０が消勢されている初期状態を、図５（ｂ）は微小電磁装置４０のＤＬＣコイル４３に正方向の電流が印加された状態を、図５（ｂ）は微小電磁装置４０のＤＬＣコイル４３に逆方向の電流が印加された状態を示す図である。
【００３５】
すなわち、まず、初期状態である図５（ａ）から正方向の電流、つまり、Ａｌ−Ｎｉワイヤー側から金コーティングの方に１Ａの電流を流した時は、図５（ｂ）に示すように、Ｆｅピラー４６は反発し元の位置から２．５μｍほど微小電磁装置４０から遠ざかった。そして、逆方向の電流、つまり、金コーティング側からＡｌ−Ｎｉワイヤー側へ１Ａの電流を流した時は、図５（ｃ）に示すように、Ｆｅピラー４６は微小電磁装置４０に引き寄せられ、初期状態の図５（ａ）から１．０μｍほど微小電磁装置４０へ近づいた。このことから微小電磁装置４０が磁界を発生していることが明らかになった。
【００３６】
次に、微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置の検証を行った。
【００３７】
図６は本発明の実施例を示す微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置を示す図である。
【００３８】
この図において、まず、シリコン基板５１上に左右の配線５２，５３；５４，５５を有する四端子電極５２Ａ，５３Ａ；５４Ａ，５５Ａの作製を行った。左右の配線５２，５４と５３，５５と間の距離は６μｍ、向かい合う電極５２Ａ，５３Ａと５４Ａ，５５Ａ同士の距離は４μｍ、この左右の電極５２Ａと５３Ａ及び５４Ａと５５Ａ間に橋渡しするようにＦＩＢ−ＣＶＤを用いて微小コイル５６，５７を作製した。
【００３９】
微小コイル５６の直径は２μｍ、コイルの高さは１１μｍ、線径は２００ｎｍとなった。向かい合う微小コイル５７の形状は微小コイル５６に同一とした。
【００４０】
一方の微小コイル５６に１Ｈｚの交流電圧をかけた時に、他方の微小コイル５７に生じた誘導電流の値を図７に示す。図７（ａ）は正弦波を入力した場合の入力電圧と誘導電流の特性図である。また、図７（ｂ）は方形波を入力した場合の入力電圧と誘導電流の特性図である。この測定データから、さらに入力電圧を時間微分した値と誘導電流のグラフを図８に示す。図８（ａ）は正弦波の場合の電圧の時間微分値と誘導電流の特性図、図８（ｂ）は方形波の場合の電圧の時間微分値と誘導電流の特性図である。
【００４１】
これにより、入力電圧を時間微分した値が誘導電流の値と重なることが分る。これは磁束の変化に伴い電磁誘導によって生じた誘導電流であることを示す。
【００４２】
次に、ＦＩＢ−ＣＶＤにより作製した微小電磁誘導装置の適用例について述べる。
【００４３】
図９は本発明の微小電磁誘導装置としての微小スピーカーを示す図である。
【００４４】
この図において、基体６１の凸部６２に微小コイル６３が巻回され、その上方に拡声を行う振動板６４が配置されている。
【００４５】
図１０は本発明の微小電磁誘導装置としての微小変圧器を示す図である。
【００４６】
この図において、基板７１上に２本の配線７２，７３と７５，７６を所定距離隔てて対向させ、その配線７２，７３間に接続される第１次の微小コイル７４と、これに対向して配置される配線７５，７６間に接続される第２次の微小コイル７７とが配置され、この第１次の微小コイル７４と第２次の微小コイル７７中に磁路を形成する鉄芯７８が配置される。
【００４７】
図１１は本発明の微小電磁誘導装置としての有する微小電磁誘導モータを示す図である。
【００４８】
この図において、基板８１上に４方から中心位置に向かうように、２本を１対とする４組の配線８２Ａ，８２Ｂ：８３Ａ，８３Ｂ：８４Ａ，８４Ｂ：８５Ａ，８５Ｂを配置し、配線８２Ａ，８２Ｂ間に接続される第１の微小コイル８６と、配線８３Ａ，８３Ｂ間に接続される第２の微小コイル８７と、配線８４Ａ，８４Ｂ間に接続される第３の微小コイル８８と、配線８５Ａ，８５Ｂ間に接続される第４の微小コイル８９とを配置し、それらの中央部に回転軸９０Ａと４つの突極９０Ｂを有する回転子９０を配置するようにしている。
【００４９】
図１２は本発明の微小電磁誘導装置としての微小ピックアップを示す図である。
【００５０】
この図において、永久磁石９１上に鉄芯９２が設けられており、この鉄芯９２に微小コイル９３が巻回され、その微小コイル９３の端部はギターアンプへと接続される。鉄芯９２の上方には金属弦９４が配置されている。
【００５１】
また、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）の電磁コイルへの適用も可能である。
【００５２】
上記した微小電磁誘導装置の微小コイル自身がｎｍからμｍオーダーであることから、上記したスピーカー（図９）、変圧器（図１０）、電磁誘導モーター（図１１）、ピックアップ（図１２）、核磁気共鳴装置など電磁コイルが主要となる電磁誘導装置がμｍオーダーで作製が可能となる。
【００５３】
また、微小な電磁誘導モーターをマニピュレータの動作部分に組み込み微小な動作制御を行うことが可能となる。更に、マイクロマシン、ナノマシンの機械的に動作する部品として組み込むことが可能である。
【００５４】
ＦＩＢ−ＣＶＤは、任意の微小な立体構造物の作製が可能であるから、図１３に示すように微小コイルの巻数を自由に決めることができる。図１３（ａ）は３巻回の微小コイル１０１を、図１３（ｂ）は４巻回の微小コイル１０２を、図１３（ｃ）は５巻回の微小コイル１０３をそれぞれ示している。
【００５５】
このことから、巻数の異なる電磁誘導装置を鉄芯により繋げることで微小な変圧器の作製が可能となる。また、ＨＤＤの磁気ヘッドなど微小なコイルにより発生させる磁場の範囲を縮小し大容量化することもできる。電磁装置を応用し利用するＮＭＲにおいては試料を設置する周辺のコイル及び磁場をかける電磁装置を微小とすることで、試料を微量で観測することが可能となる。
【００５６】
上記にしたように、本発明によれば、
（１）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置の作製方法を利用することで、任意の大きさや形状を有する微小電磁装置を作製することが可能である。
（２）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置の作製方法を利用することで、シリコン基板上やガラスキャピラリー上の任意の場所に微小電磁装置を作製することが可能である。
（３）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁誘導装置の作製方法を利用することで、任意の場所において微小電磁誘導装置を作製することが可能である。
（４）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁誘導装置の作製方法を利用することでさまざまな装置（スピーカー、変圧器、モーター、ピックアップなど）への応用が可能である。
【００５７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形・応用が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置は、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状に作製される、微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置として好適であり、ナノマシーンの部品を得るために利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にかかるＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置（電磁石）の作製装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す微小電磁装置の作製装置の模式図である。
【図３】本発明の実施例を示すガラスキャピラリー上に製作される微小電磁装置を示す図である。
【図４】本発明によって作製された微小電磁装置の動作を行う実験装置の模式図である。
【図５】図４における実験装置による実験結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置を示す図である。
【図７】図７に示す微小コイルによる誘導作用を説明する図（その１）である。
【図８】図７に示す微小コイルによる誘導作用を説明する図（その２）である。
【図９】本発明の微小電磁誘導装置としての微小スピーカーを示す図である。
【図１０】本発明の微小電磁誘導装置としての微小変圧器を示す図である。
【図１１】本発明の微小電磁誘導装置としての有する微小電磁誘導モータを示す図である。
【図１２】本発明の微小電磁誘導装置としての微小ピックアップを示す図である。
【図１３】本発明の各種の巻数が異なる微小コイルを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ ガスノズル
１２ ＣＶＤガスとしてフェナントレン（Ｃ14Ｈ10）ガス
１３ Ｇａ+ 集束イオンビーム
１４，５１ 基板（シリコン基板）
１５ 制御装置
１６ ＣＰＵ（中央処理装置）
１７ 微小電磁誘導装置を作製するための三次元モデルデータメモリ
１８ 入出力インターフェース
１９ 表示装置
２０ データ入力装置
２１ 堆積物
３１，４１ ガラスキャピラリー
３１Ａ ガラスキャピラリーの先端面
３２ ガラスキャピラリーの内部
３３ ガラスキャピラリーの内部に配置されるＡｌ−Ｎｉワイヤー
３３Ａ Ａｌ−Ｎｉワイヤーの端子電極
３４ ガラスキャピラリーの外部
３４Ａ 金コーティングからなる端子電極
３５ ガラスキャピラリーの先端面に垂直に形成される鉄芯
３６，４３ ＤＬＣコイル
４０ 微小電磁誘導装置
４２，７８，９２ 鉄芯
４４ 切替えスイッチ
４５ 定電流電源
４６ Ｆｅピラー
５２，５３；５４，５５，７２，７３，７５，７６，８２Ａ，８２Ｂ：８３Ａ，８３Ｂ：８４Ａ，８４Ｂ：８５Ａ，８５Ｂ 配線
５２Ａ，５３Ａ；５４Ａ，５５Ａ 四端子電極
５６，５７，６３，９３ 微小コイル
６１ 基体
６２ 凸部
６４ 振動板
７１，８１ 基板
７４ 第１次の微小コイル
７７ 第２次の微小コイル
８６ 第１の微小コイル
８７ 第２の微小コイル
８８ 第３の微小コイル
８９ 第４の微小コイル
９０ ４つの突極を有する回転子
９０Ａ 回転軸
９０Ｂ 突極
９１ 永久磁石板
９４ 金属弦
１０１ ３巻回の微小コイル
１０２ ４巻回の微小コイル
１０３ ５巻回の微小コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多種多様な材料、場所、形状、大きさで任意の微小立体構造物が作製可能である集束イオンビーム化学気相成長法（ＦＩＢ−ＣＶＤ）を用いた微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、本願発明者らは、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いた立体構造物の作製技術としてナノワイングラス、コイル、ピラーなどの任意の立体構造物の作製について既に提案している（下記特許文献１〜４、下記非特許文献１〜２参照）。
【０００３】
ところで、従来、電磁装置は水平方向ないし垂直方向へ銅線を巻いたものであり、μｍサイズからメートルサイズのものまで、銅線を巻く製造方法がとられている。
【特許文献１】特開２００４−３４５００９号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０７７５３６号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０７６３４３号公報
【特許文献４】特開２００１−１０７２５２号公報
【非特許文献１】Ｓ．Ｍａｔｓｕｉ ｅｔ．ａｌ，「Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｆｏｃｕｓｅｄ−ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６，Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２０００，ｐｐ．３１８１−３１８４
【非特許文献２】Ｔ．Ｈｏｓｈｉｎｏ ｅｔ．ａｌ，「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐａｔｔｅｒｎ−ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｆｏｃｕｓｅｄ−ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ−ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」 Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６，Ｎｏｖ／Ｄｅｃ ２００３，ｐｐ．２７３２−２７３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これまでの電磁装置の作製方法には、銅線を巻く製造技術がとられてきた。そのため単一の銅線を巻くことにより銅線の線径に限界があり、外径を小さくすることが困難であった。また、銅線を巻く中心に鉄芯など心材が無い場合、形状を維持するのが難しく任意の場所、形状で作製するためには制約があった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状で微小電磁装置を作製することができる微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）微小電磁装置の作製方法において、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体が基板であり、この基板の任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００８】
（３）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体がガラスキャピラリーであり、このガラスキャピラリーの任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする。
【０００９】
（４）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、前記鉄芯は原料ガスとしてフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を用い、前記コイルにはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を用い、前記微小電磁装置を異なる材料により作製することを特徴とする。
【００１０】
（５）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置することを特徴とする。
【００１１】
（６）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上の凸部に微小コイルを巻回し、前記凸部に拡声のための振動板を取り付け、スピーカーを構成することを特徴とする。
【００１２】
（７）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置し、前記第１の微小コイルと第２の微小コイルとの間に磁路を形成する鉄芯を配置し、変圧器を構成することを特徴とする。
【００１３】
（８）上記（１）記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を複数組設け、該複数組の配線を中央部に対して放射状に配置し、前記複数組の配線の各端部間にそれぞれ微小コイルを配置して対向させ、前記中央部に回転軸が配置される複数の突極を有する回転子を配置し、電磁誘導モーターを構成することを特徴とする。
【００１４】
（９）微小電磁装置であって、請求項１〜８の何れか一項記載の微小電磁装置の作製方法によって作製される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状で微小電磁装置を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の微小電磁装置の作製方法は、三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明にかかるＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置（電磁石）の作製装置の概略構成図である。
【００１９】
まず、電子計算機（ＣＡＤ）を利用して微小電磁装置の三次元モデルデータを設計し、次にその微小電磁装置の三次元モデルデータを高さ方向に分割し、その断面形状を算出して積層構造の離散的な描画データを作成する。次いでその描画データに基づいて、ビームの照射位置、ビームとビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を決定し、集束イオンビームを制御する。そのために、制御装置１５は、ＣＰＵ（中央処理装置）１６、微小電磁装置を作製するための三次元モデルデータメモリ１７、入出力インターフェイス１８、表示装置１９、データ入力装置２０とを備えている。
【００２０】
そこで、ガスノズル１１からＣＶＤガスとしてフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）１２を噴射する。フェナントレンガス１２は約８５℃に加熱してガス圧１．０×１０-4Ｐａで噴射し、そのガス雰囲気中でビーム照射電流約７ｐａ程度のＧａ+ 集束イオンビーム１３を照射することでＣＶＤを行う。
【００２１】
Ｇａ+ 集束イオンビーム１３によるＣＶＤは、フェナントレンガス１２雰囲気中にＧａ+ 集束イオンビーム１３を照射することで、基板（シリコン基板）１４〔ガラスキャピラリーであってもよい〕に吸着しているフェナントレン分子をビーム励起表面反応により分解し、カーボンを析出させ堆積させることでＤＬＣを成長させていくものであり、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を任意方向にスキャンさせることにより、ＤＬＣを任意の形状にすることができる。
【００２２】
ここで、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を制御するために用いた描画装置（図示なし）は、外部波形発生装置と立体構造のＣＡＤデータをＺ軸方向の階層ごとの断面データに分割し描画させる３Ｄ−ＣＡＭ（図示なし）の２種である。これらの描画装置を用いてＧａ+ 集束イオンビーム１３の電磁界偏向制御を行うことで、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３をソースガス１２の噴射中にコントロールすることにより、ＤＬＣを任意の形状に成長させ、微小電磁装置を作成する。
【００２３】
図２は本発明の実施例を示す微小電磁装置の作製装置の模式図である。
【００２４】
以下、微小電磁装置の具体的製作を図２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、ガスノズル１１から原料ガス（フェナントレンガス１２）を基板１４に向けて噴射する。噴射された原料ガス分子が基板１４表面に吸着される。そこへ、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を照射すると原料ガス分子が分解され堆積物２１が生成される。この繰り返しの過程によって堆積物２１が成長する。成長過程において独自に開発した３Ｄ−ＣＡＭ（３次元ＣＡＭ）を用い、Ｇａ+ 集束イオンビーム１３を任意の方向、照射位置、照射間隔を制御することによって微小電磁装置の作製が可能となる。また、噴射する原料ガスの種類を変えることにより様々な材質の微小電磁装置が作製可能である。この集束イオンビーム化学気相成長法（ＦＩＢ−ＣＶＤ）は、ナノサイズの微小電磁装置を作製する上で非常に有効な手段である。また、微小電磁装置を任意の場所へ作製することができる。
【００２６】
図３は本発明の実施例を示すガラスキャピラリー上に製作される微小電磁装置を示す図である。
【００２７】
この図において、３１はガラスキャピラリー、３１Ａはそのガラスキャピラリー３１の先端面、３２はガラスキャピラリー３１の内部、３３はガラスキャピラリー３１の内部３２に配置されるＡｌ−Ｎｉワイヤー、３３ＡはそのＡｌ−Ｎｉワイヤー３３の端子電極、３４はガラスキャピラリー３１の外部、３４Ａはその外部３４に設けられる金コーティングからなる端子電極、３５はガラスキャピラリー３１の先端面３１Ａに垂直に形成される鉄芯、３６はその鉄芯３５に巻回されるとともに、一方の端部はＡｌ−Ｎｉワイヤー３３の端子電極３３Ａへ、もう一方の端部は金コーティングからなる端子電極３４Ａに接続されるＤＬＣコイルである。
【００２８】
このように、ガラスキャピラリー３１の内部には、Ａｌ−Ｎｉワイヤー３４を通し、外部には金コーティングをして２端子電極３３Ａと３４Ａを作製した。その電極３３Ａと３４Ａ間にＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、まず、鉄芯３５を作製し、それに巻回するようにＤＬＣコイル３６を作製し、微小電磁装置とした。
【００２９】
原料ガスとしてＤＬＣコイル３６にはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を、鉄芯３５にはフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を使用した。ＤＬＣコイル３６の直径は２μｍ、コイルの高さは１１μｍ、線径は２００ｎｍとなった。また、鉄芯３５として使用したフェロセンガス又はペンタカルボニルガスのピラーの高さは１３．５μｍ、線径は１００ｎｍである。
【００３０】
図４は本発明によって作製された微小電磁装置の動作を行う実験装置の模式図である。
【００３１】
この図において、４０は上記したようにして得られた微小電磁装置であり、この微小電磁装置４０はガラスキャピラリー４１の先端部に配置されており、鉄芯４２とＤＬＣコイル４３からなり、ＤＬＣコイル４３の両端は、切替えスイッチ４４を有する定電流電源４５に接続されている。
【００３２】
このようにガラスキャピラリー４１上に作製した微小電磁装置４０の動作確認を図４のように配置して常温の室内光学顕微鏡下で行った。
【００３３】
まず、電磁装置４０側を定電流電源４５に接続し、そしてＦＩＢ−ＣＶＤによって約２０μｍに成長させたＦｅピラー４６（接地され接地電位にある）を微小電磁装置４０の先端５μｍの位置に置き、微小電磁装置４０に１Ａの電流を流した時のＦｅピラー４６の動作を確認するという方法をとった。
【００３４】
図５はその結果を示す図であり、図５（ａ）は微小電磁装置４０が消勢されている初期状態を、図５（ｂ）は微小電磁装置４０のＤＬＣコイル４３に正方向の電流が印加された状態を、図５（ｂ）は微小電磁装置４０のＤＬＣコイル４３に逆方向の電流が印加された状態を示す図である。
【００３５】
すなわち、まず、初期状態である図５（ａ）から正方向の電流、つまり、Ａｌ−Ｎｉワイヤー側から金コーティングの方に１Ａの電流を流した時は、図５（ｂ）に示すように、Ｆｅピラー４６は反発し元の位置から２．５μｍほど微小電磁装置４０から遠ざかった。そして、逆方向の電流、つまり、金コーティング側からＡｌ−Ｎｉワイヤー側へ１Ａの電流を流した時は、図５（ｃ）に示すように、Ｆｅピラー４６は微小電磁装置４０に引き寄せられ、初期状態の図５（ａ）から１．０μｍほど微小電磁装置４０へ近づいた。このことから微小電磁装置４０が磁界を発生していることが明らかになった。
【００３６】
次に、微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置の検証を行った。
【００３７】
図６は本発明の実施例を示す微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置を示す図である。
【００３８】
この図において、まず、シリコン基板５１上に左右の配線５２，５３；５４，５５を有する四端子電極５２Ａ，５３Ａ；５４Ａ，５５Ａの作製を行った。左右の配線５２，５４と５３，５５と間の距離は６μｍ、向かい合う電極５２Ａ，５３Ａと５４Ａ，５５Ａ同士の距離は４μｍ、この左右の電極５２Ａと５３Ａ及び５４Ａと５５Ａ間に橋渡しするようにＦＩＢ−ＣＶＤを用いて微小コイル５６，５７を作製した。
【００３９】
微小コイル５６の直径は２μｍ、コイルの高さは１１μｍ、線径は２００ｎｍとなった。向かい合う微小コイル５７の形状は微小コイル５６に同一とした。
【００４０】
一方の微小コイル５６に１Ｈｚの交流電圧をかけた時に、他方の微小コイル５７に生じた誘導電流の値を図７に示す。図７（ａ）は正弦波を入力した場合の入力電圧と誘導電流の特性図である。また、図７（ｂ）は方形波を入力した場合の入力電圧と誘導電流の特性図である。この測定データから、さらに入力電圧を時間微分した値と誘導電流のグラフを図８に示す。図８（ａ）は正弦波の場合の電圧の時間微分値と誘導電流の特性図、図８（ｂ）は方形波の場合の電圧の時間微分値と誘導電流の特性図である。
【００４１】
これにより、入力電圧を時間微分した値が誘導電流の値と重なることが分る。これは磁束の変化に伴い電磁誘導によって生じた誘導電流であることを示す。
【００４２】
次に、ＦＩＢ−ＣＶＤにより作製した微小電磁誘導装置の適用例について述べる。
【００４３】
図９は本発明の微小電磁誘導装置としての微小スピーカーを示す図である。
【００４４】
この図において、基体６１の凸部６２に微小コイル６３が巻回され、その上方に拡声を行う振動板６４が配置されている。
【００４５】
図１０は本発明の微小電磁誘導装置としての微小変圧器を示す図である。
【００４６】
この図において、基板７１上に２本の配線７２，７３と７５，７６を所定距離隔てて対向させ、その配線７２，７３間に接続される第１次の微小コイル７４と、これに対向して配置される配線７５，７６間に接続される第２次の微小コイル７７とが配置され、この第１次の微小コイル７４と第２次の微小コイル７７中に磁路を形成する鉄芯７８が配置される。
【００４７】
図１１は本発明の微小電磁誘導装置としての有する微小電磁誘導モータを示す図である。
【００４８】
この図において、基板８１上に４方から中心位置に向かうように、２本を１対とする４組の配線８２Ａ，８２Ｂ：８３Ａ，８３Ｂ：８４Ａ，８４Ｂ：８５Ａ，８５Ｂを配置し、配線８２Ａ，８２Ｂ間に接続される第１の微小コイル８６と、配線８３Ａ，８３Ｂ間に接続される第２の微小コイル８７と、配線８４Ａ，８４Ｂ間に接続される第３の微小コイル８８と、配線８５Ａ，８５Ｂ間に接続される第４の微小コイル８９とを配置し、それらの中央部に回転軸９０Ａと４つの突極９０Ｂを有する回転子９０を配置するようにしている。
【００４９】
図１２は本発明の微小電磁誘導装置としての微小ピックアップを示す図である。
【００５０】
この図において、永久磁石９１上に鉄芯９２が設けられており、この鉄芯９２に微小コイル９３が巻回され、その微小コイル９３の端部はギターアンプへと接続される。鉄芯９２の上方には金属弦９４が配置されている。
【００５１】
また、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）の電磁コイルへの適用も可能である。
【００５２】
上記した微小電磁誘導装置の微小コイル自身がｎｍからμｍオーダーであることから、上記したスピーカー（図９）、変圧器（図１０）、電磁誘導モーター（図１１）、ピックアップ（図１２）、核磁気共鳴装置など電磁コイルが主要となる電磁誘導装置がμｍオーダーで作製が可能となる。
【００５３】
また、微小な電磁誘導モーターをマニピュレータの動作部分に組み込み微小な動作制御を行うことが可能となる。更に、マイクロマシン、ナノマシンの機械的に動作する部品として組み込むことが可能である。
【００５４】
ＦＩＢ−ＣＶＤは、任意の微小な立体構造物の作製が可能であるから、図１３に示すように微小コイルの巻数を自由に決めることができる。図１３（ａ）は３巻回の微小コイル１０１を、図１３（ｂ）は４巻回の微小コイル１０２を、図１３（ｃ）は５巻回の微小コイル１０３をそれぞれ示している。
【００５５】
このことから、巻数の異なる電磁誘導装置を鉄芯により繋げることで微小な変圧器の作製が可能となる。また、ＨＤＤの磁気ヘッドなど微小なコイルにより発生させる磁場の範囲を縮小し大容量化することもできる。電磁装置を応用し利用するＮＭＲにおいては試料を設置する周辺のコイル及び磁場をかける電磁装置を微小とすることで、試料を微量で観測することが可能となる。
【００５６】
上記にしたように、本発明によれば、
（１）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置の作製方法を利用することで、任意の大きさや形状を有する微小電磁装置を作製することが可能である。
（２）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置の作製方法を利用することで、シリコン基板上やガラスキャピラリー上の任意の場所に微小電磁装置を作製することが可能である。
（３）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁誘導装置の作製方法を利用することで、任意の場所において微小電磁誘導装置を作製することが可能である。
（４）ＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁誘導装置の作製方法を利用することでさまざまな装置（スピーカー、変圧器、モーター、ピックアップなど）への応用が可能である。
【００５７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形・応用が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置は、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて、小型で、任意の場所、形状に作製される、微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置として好適であり、ナノマシーンの部品を得るために利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にかかるＦＩＢ−ＣＶＤによる微小電磁装置（電磁石）の作製装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す微小電磁装置の作製装置の模式図である。
【図３】本発明の実施例を示すガラスキャピラリー上に製作される微小電磁装置を示す図である。
【図４】本発明によって作製された微小電磁装置の動作を行う実験装置の模式図である。
【図５】図４における実験装置による実験結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す微小コイルを隣接して並べて配置した微小電磁誘導装置を示す図である。
【図７】図７に示す微小コイルによる誘導作用を説明する図（その１）である。
【図８】図７に示す微小コイルによる誘導作用を説明する図（その２）である。
【図９】本発明の微小電磁誘導装置としての微小スピーカーを示す図である。
【図１０】本発明の微小電磁誘導装置としての微小変圧器を示す図である。
【図１１】本発明の微小電磁誘導装置としての有する微小電磁誘導モータを示す図である。
【図１２】本発明の微小電磁誘導装置としての微小ピックアップを示す図である。
【図１３】本発明の各種の巻数が異なる微小コイルを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ ガスノズル
１２ ＣＶＤガスとしてフェナントレン（Ｃ14Ｈ10）ガス
１３ Ｇａ+ 集束イオンビーム
１４，５１ 基板（シリコン基板）
１５ 制御装置
１６ ＣＰＵ（中央処理装置）
１７ 微小電磁誘導装置を作製するための三次元モデルデータメモリ
１８ 入出力インターフェース
１９ 表示装置
２０ データ入力装置
２１ 堆積物
３１，４１ ガラスキャピラリー
３１Ａ ガラスキャピラリーの先端面
３２ ガラスキャピラリーの内部
３３ ガラスキャピラリーの内部に配置されるＡｌ−Ｎｉワイヤー
３３Ａ Ａｌ−Ｎｉワイヤーの端子電極
３４ ガラスキャピラリーの外部
３４Ａ 金コーティングからなる端子電極
３５ ガラスキャピラリーの先端面に垂直に形成される鉄芯
３６，４３ ＤＬＣコイル
４０ 微小電磁誘導装置
４２，７８，９２ 鉄芯
４４ 切替えスイッチ
４５ 定電流電源
４６ Ｆｅピラー
５２，５３；５４，５５，７２，７３，７５，７６，８２Ａ，８２Ｂ：８３Ａ，８３Ｂ：８４Ａ，８４Ｂ：８５Ａ，８５Ｂ 配線
５２Ａ，５３Ａ；５４Ａ，５５Ａ 四端子電極
５６，５７，６３，９３ 微小コイル
６１ 基体
６２ 凸部
６４ 振動板
７１，８１ 基板
７４ 第１次の微小コイル
７７ 第２次の微小コイル
８６ 第１の微小コイル
８７ 第２の微小コイル
８８ 第３の微小コイル
８９ 第４の微小コイル
９０ ４つの突極を有する回転子
９０Ａ 回転軸
９０Ｂ 突極
９１ 永久磁石板
９４ 金属弦
１０１ ３巻回の微小コイル
１０２ ４巻回の微小コイル
１０３ ５巻回の微小コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体が基板であり、該基板の任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とすることを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体がガラスキャピラリーであり、該ガラスキャピラリーの任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記鉄芯は原料ガスとしてフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を用い、前記コイルにはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を用い、前記微小電磁装置を異なる材料により作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上の凸部に微小コイルを巻回し、前記凸部に拡声のための振動板を取り付け、スピーカーを構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置し、前記第１の微小コイルと第２の微小コイルとの間に磁路を形成する鉄芯を配置し、変圧器を構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を複数組設け、該複数組の配線を中央部に対して放射状に配置し、前記複数組の配線の各端部間にそれぞれ微小コイルを配置して対向させ、前記中央部に回転軸が配置される複数の突極を有する回転子を配置し、電磁誘導モーターを構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項記載の微小電磁装置の作製方法によって作製される微小電磁装置。
【請求項１】
三次元ＣＡＤを用いて設計した微小電磁装置の三次元構造モデルに基づいた描画データから、原料ガスに集束イオンビームを照射するＦＩＢ−ＣＶＤ装置の集束イオンビームの照射位置とビームの強度、照射時間、照射間隔、照射方向を制御し、基体上にコイルを含む微小電磁装置を作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体が基板であり、該基板の任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とすることを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記基体がガラスキャピラリーであり、該ガラスキャピラリーの任意の箇所に鉄芯及びコイルを具備する微小電磁装置を作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、前記鉄芯は原料ガスとしてフェロセンガス〔Ｆｅ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 〕又はペンタカルボニルガス〔Ｆｅ（ＣＯ）5 〕を用い、前記コイルにはフェナントレンガス（Ｃ14Ｈ10）を用い、前記微小電磁装置を異なる材料により作製することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上の凸部に微小コイルを巻回し、前記凸部に拡声のための振動板を取り付け、スピーカーを構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を所定距離隔てて対向させ、該２本の配線の一方の端部間に第１の微小コイルを配置し、前記２本の配線のもう一方の端部間に第２の微小コイルを配置し、前記第１の微小コイルと第２の微小コイルとの間に磁路を形成する鉄芯を配置し、変圧器を構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１記載の微小電磁装置の作製方法において、基体上に２本の配線を複数組設け、該複数組の配線を中央部に対して放射状に配置し、前記複数組の配線の各端部間にそれぞれ微小コイルを配置して対向させ、前記中央部に回転軸が配置される複数の突極を有する回転子を配置し、電磁誘導モーターを構成することを特徴とする微小電磁装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項記載の微小電磁装置の作製方法によって作製される微小電磁装置。
【図１】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−６９３２５（Ｐ２００７−６９３２５Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６０５８８（Ｐ２００５−２６０５８８）
【出願日】平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年３月１０日 社団法人電気学会主催の「マイクロマシン・センサシステム研究会」において文書をもって発表
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年３月１０日 社団法人電気学会主催の「マイクロマシン・センサシステム研究会」において文書をもって発表
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
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