【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1123
利用課題名 / Title
微小電気機械構造によるIsing演算器
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
トポロジカル,リソグラフィ/ Lithography,電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ダイシング/ Dicing,ワイヤーボンディング/ Wire Bonding,量子コンピューター/ Quantum computer,アクチュエーター/ Actuator,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
三田 吉郎
所属名 / Affiliation
東京大学工学系研究科電気系工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
安永竣,吉田安紀彦,中根了昌,肥後昭男,江澤雅彦（物理工学専攻）
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
水島彩子,井上友里恵,藤原誠,澤村智紀,太田悦子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-604：高速シリコン深掘りエッチング装置
UT-900：ステルスダイサー
UT-602：気相フッ酸エッチング装置
UT-851：機械特性評価装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
トポロジカル電子回路の研究から発展する形で，MEMSの動きそのものを新原理コンピューティングに用いる研究を行っている。MEMS素子同士の相互反応をIsing演算に用いる新しい構想を科研費基盤Aとして研究プロジェクト化することができている。多段双安定MEMSアクチュエータの開発ならびにその制御法の構築に成功し，トップカンファレンス国際会議で発表した。
実験 / Experimental
図１（a）に示すプロセスを用い、武田先端知ビルスーパークリーンルームによって試作を行った。武田先端知で共同購入して、ステルスダイサーであらかじめ２cm角に切り出した形で頒布されているSilicon-on-Insulator基板を用い、同じく共同利用レジストであるOEBR-CAP112を塗布した。高速大面積電子線描画装置F5112+VD01で直接描画を行い、現像してパターンを形成した。高速深掘りエッチング装置MUC-21 ASE-Pegasusを用いてシリコン深掘り構造を作製した後、気相フッ酸エッチング装置によって構造をリリースした。
結果と考察 / Results and Discussion
形状は高精細電子顕微鏡Regulus SU8230で観察した。図１(b)-(e)に示す通りの構造体ができた。構造の模式図は図１(f)に示すとおり。ワイヤボンディング装置で同じく頒布品のプリント基板に配置配線を行い、振動解析装置MSA-500で動特性を計測した。リリースしたばね構造を上下からMEMS機構で押し込むことで双安定な構造を作ることを特色としており、動特性に変化が現れた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 SOI MEMS によるイジング演算模型のテストデバイス。(a)fabrication process, (b-e)realized pross and (f)design of Ising model device.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
なし
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Shun Yasunaga, Programmable Connected 2d Network of Bistable Elements for Mems Ising Machine, 2025 IEEE 38th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), , 145-148(2025).
DOI: 10.1109/MEMS61431.2025.10918290
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件