30^th June 2021 | Author: Iain Anderson

以前にも書いたことがありますが、私の仕事の利点の一つは、あらゆる顕微鏡技術の専門家である同僚に囲まれ、常に学ぶ環境にあることです。今週、私は米国のデモ施設に仮想的に立ち寄ったのですが、陽極酸化リソグラフィーの（非常に基本的な）理解を得ることができました。 それは、AFMの先端を使ってシリコン上の酸化シリコンの成長を制御する技術です。

この小さな個人的な旅の始まりに時間を巻き戻して… 私が最初に出会ったのは、セックス・ピストルズの「God Save the Queen」の象徴的なカバーを描いたEDSマップでした。 この曲を知らない人のために説明すると、この曲は 約200秒のクラシックパンクです。

20μmスケールのアナーキーなアート作品上で収集を行うのは普通ではないので、画像を見て興味を持ち、もっと詳しく調べてみました。 このデータは、当社のEDSアプリケーションスペシャリストが電子顕微鏡で取得したものですが、サンプル自体は、隣のアサイラム・リサーチのAFMラボでTed Limpocoが作成したものです。

God Save the Queen: シリコン (オレンジ) と酸素 (青) の元素マップ

Tedが使用した陽極酸化リソグラフィーと呼ばれる技術は、まずシリコン基板を用意し、その表面に電気化学的にシリコンの酸化物を形成します。  AFM探針が作用するサンプル表面の水の層を一定に保つためには、サンプルを高湿度（～75％RH）に保つ必要があるため、環境制御が可能な密閉型のチャンバーを使用する必要があります。 彼はこのために、冷暖房や湿度をコントロールできるCypher ESを使用しました。  そして、マップピクセルごとにAFMチップにバイアスをかけることで、シリコン酸化物の成長を誘発します。  この技術は、ナノスケールのアート作品を作るだけでなく、ナノデバイスの製造方法としても期待されています。

今回のケースでは、電子顕微鏡にサンプルを移してEDSマップを素早く取得することで、約1nmのシリコン酸化物の成長が確認できました。  SEM-EDSとAFMの両方からデータを収集した後、当社の相関ソフト「Relate」にエクスポートしました。  Relateには、相関関係にあるデータセットを定量的に分析するための強力なツールがたくさんありますが、今回は科学というよりも芸術の域に達しており、データを最もインパクトのある形で視覚化したいと考えていました。  これらのデータセットは同時に配置され、AFMトポグラフィを使ってサンプル表面をレンダリングし、EDS取得のデータレイヤーを使って色付けされました。

取得したSEM-EDSおよびAFMマップは、当社のRelateソフトウェアを用いて相関関係を示し、視覚化されます。

このような些細な出来事が、私に大きな満足感を与えてくれます。それは、アプリケーションチームがアサイラム リサーチの同僚と肩を並べて仕事をしているからこそ生まれるものです。  だからこそ、今週オックスフォード・インストゥルメンツがWITec GmbHの買収を発表したことは、私にとって非常にエキサイティングなことなのです。  WITecは、単体のラマン顕微鏡や、世界初のラマンイメージングと走査型電子顕微鏡を一体化したRISEなど、魅力的な製品を取り揃えています。  新しい仲間を迎えることができてとても嬉しいですし、お客様により良いソリューションを提供するためにどのように協力していけるのか、そしてもちろん、その過程でもっと素晴らしいことを学んでいきたいと思っています。

この記事で紹介されている技術について詳しく知りたい方は、Cypher ES AFMとRelateソフトウェアのリンクをたどるか、WITecのウェブサイトにアクセスして製品や技術の詳細を確認してください。

Iain Anderson
EBSD & FIB Business Manager

パンク作品よりももっと高尚なものを見たいという方は、テッドが自身のLinkedInアカウントに、同じプロセスでダ・ヴィンチの「La Scapigliata」を印刷した動画を投稿しています。