ＢＥＡＮＳプロジェクト
ＢＥＡＮＳプロジェクト製造技術開発プロジェクト
異分野融合型次世代デバイスデバイス製造技術開発
プロジェクト
異分野融合型次世代デバイス製造技術開発®

＝ 異分野融合型次世代デバイス
Bio Electromechanical Autonomous Nano Systems
http://www.beanspj.org/
技術研究組合 ＢＥＡＮＳ研究所
国立大学法人 東京大学
国立大学法人 九州大学
独立行政法人 産業技術総合研究所
学校法人立命館 立命館大学「異分野融合型次世代デバイス製造技術開発プロジェクト」は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）の平成21年度委託事業として推進しています。

プロジェクトリーダー挨拶
本プロジェクトは平成20年に期間5年の産官学連携プロジェクトとして発足しました．
プロジェクトでは将来の革新的次世代デバイスの創出に必要な新しいコンセプトに基づいて，サイエンスとエンジニアリング，またトップダウンプロセスである微細加工とボトムアッププロセスであるナノバイオプロセス等を融合させたマイクロナノ統合技術などを世界に先駆けて確立します．
これによって革新的次世代デバイス創出に必要な基盤的プロセス技術群を開発し，かつ，プラットフォームを構築することが狙いであります．この革新的次世代デバイスが10年から20年後の社会の国家的課題である「環境・エネルギー」，「医療・福祉」，「安全・安心」分野で新しいライフスタイルを創生するためには必要不可欠と考えており，本プロジェクトを”BEANS”（Bio Electromechanical Autonomous Nano System ）と呼んでおります．BEANSの名前には，半導体が産業のコメといわているように，BEANSが近い将来は産業のマメとする研究員一同の熱い想いが込められています．
BEANS プロジェクトで求められる成果は基礎から実用化まで幅広いことが特徴です．そのため民間企業はもとより大学や独法研究所など多くの研究機関が参画して，BEANSの理念や目標を共有化してすすめる集中研方式の研究体制をとっています．しかしながらすべての研究資源を一か所に集めるのではなく，全国に数か所の先進研究拠点に分散させています．大学や独法研究所が保有する知の活用と既存の研究設備の有効利用を図るためです．集中研方式のプロジェクト一体運営の利点と分散研方式の研究資源の有効利用と云うメリットの双方を取り込むことで，研究推進の加速・効率化を目指しております．これは従来の国プロジェクトにはみられない新しい産官学連携モデルになると考えております．
関係者の皆様には以上述べました本プロジェクトの特徴をご理解していただき，今後ともさらなるご指導，ご支援のほどよろしくお願い申し上げます．
BEANS プロジェクトリーダー
BEANS研究所 所長
遊佐 厚

MEMSの産業・技術ロードマップにおける位置づけ
MEMSの産業・技術ロードマップにおける位置づけ

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ＢＥＡＮＳプロジェクトの理念◆ ミッション（使命）新しいライフスタイルを創出する革新的デバイス（BEANS)を創製するためにMEMSの異分野技術を融合したプロセス技術群を開発する。またこれらのプロセス基盤技術となるべき汎用化してBEANSプロセス技術のプラットフォームを構築する。
◆ ビジョン（２０１５年後の姿）・異分野融合プロセスが基盤技術として先進性、汎用性がモデルデバイスで検証されている。
・異分野融合プロセスが系統化、データベース化されてデバイス開発に利用されている。
◆ 戦略(融合＆オープン）
・MEMSとナノやバイオ・有機など異分野領域の融合を構造、機能の両面からアプローチ
・異分野融合研究に相応しい連携体制を構築して、研究テーマの融合化を積極的推進
・オープンイノベーションによる新しい産官学連携体制の構築

ＢＥＡＮＳプロセスとデバイス
デバイス群

光電変換
デバイス

プロセス群

バイオ環境・エネルギー
熱電変換
デバイス

医療・福祉
環境物質
センサ

超高感度
体内埋込
創薬
センサ スクリーニング診断デバイス
デバイス

安心・安全・快適
超高感度センサ

マルチプローブ
デバイス

バイオ・ ナノ
界面融合

バイオ融合プロセス融合 プロセス 高次構造形成

有機材料
融合プロセス融合 プロセス
異種機能集積3 次元 ナノ構造
ナノ構造

有機 ・ ナノ界面融合
有機
高次構造形成超低損傷
・ 高密度

選択的機能性
3 次元
ナノ構造修飾ナノ構造修飾
ナノ構造
ナノ 構造
超臨界流体 を用形成プロセス形成 プロセス いた 高均一製膜
宇宙適用 3 次元
ナノ構造形成ナノ 構造形成

マイクロ・ 非真空高品位
ナノ 機能膜
大面積形成
ナノ構造
ナノ 構造
大面積・大面積 ・ 連続 繊維状基材
連続微細加工製造プロセス製造 プロセス ・ 集積化
モデリング
シミュレーション

異分野融合プロセスのプラットフォーム化で革新的デバイスを創出

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スーパ
キャパシタ

ＢＥＡＮＳプロジェクト 推進テーマ
研究開発項目①－Ａ ｢バイオ融合プロセス技術の開発｣（１Ａ）バイオ・ナノ界面融合プロセス技術（２Ａ）バイオ高次構造形成プロセス技術
研究開発項目①－Ｂ ｢有機材料融合プロセス技術の開発｣（１Ｂ）有機材料・ナノ界面融合プロセス技術（２Ｂ）有機材料高次構造形成プロセス技術
研究開発項目② ｢3次元ナノ構造形成プロセス技術の開発｣（１）超低損傷・高密度3次元ナノ構造形成技術（２）異種機能集積3次元ナノ構造形成技術（３）宇宙適用3次元ナノ構造形成技術
研究開発項目③ ｢マイクロ・ナノ構造大面積・連続製造プロセス技術の開発｣（１）非真空高品位ナノ機能膜大面積形成プロセス技術（２）繊維状基材連続微細加工・集積化プロセス技術
研究開発項目④ ｢異分野融合型次世代デバイス製造技術
知識データベースの整備｣

プロジェクト推進体制： ＢＥＡＮＳ研究機構における連携体制
プロジェクトリーダー ：遊佐厚
ｻﾌﾞﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄﾘｰﾀﾞｰ ：藤田博之
木股雅章

産業技術総合研究所
Macro BEANSセンター
センター
マイクロ･ナノ構造
マイクロ･ナノ構造
大面積･大面積･連続製造
プロセス開発２４人
プロセス開発 [２４２４人]

東京大学

東京大学

Life BEANSセンター
センター
バイオ融合バイオ融合
プロセス開発１９人
プロセス開発 [１９１９人]

BEANS研究所

3D BEANSセンター
センター
3次元次元ナノ次元ナノ構造形成
ナノ構造形成プロセス開発２８人
プロセス開発 [２８２８人]

BEANS研究所
研究所 本部
異分野融合知識DB整備
異分野融合知識 整備
プロジェクト推進
プロジェクト推進
研究支援[１５１５人
１５人]

九州大学

立命館大学
Life BEANSセンター
センター九州センター九州
有機材料融合プロセス開発２０人
プロセス開発 [２０２０人]

参画機関：１６企業、９大学、２研究所、４団体
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3D BEANSセンター
センター滋賀センター滋賀
宇宙適用
3次元次元ナノ次元ナノ構造形成
ナノ構造形成プロセス開発８人 ]プロセス開発 [８参画研究員：１１４名

①－Ａ バイオ融合プロセス技術の開発
健康・医療⇒ 体内埋め込みデバイス、超高感度センサ

市場ニーズ 環境・エネルギー ⇒ エネルギーハーベスティングデバイス
技術ニーズ

バイオ・有機材料を機能素子として利用

研究概要図
・常時埋め込み型血糖値センサー

波及効果 ・一分子レベルで検知可能な超高感度化学量センサー
・動物実験の負担の少ない薬物動態センサー
・シリコンを超える高効率有機太陽電池①－Ｂ 有機材料融合プロセス技術の開発
低コスト・大面積化による工業化が可能な有機半導体層製造プロセス開発
100 nm以下の有機半導体構造形成①高性能有機発光デバイス（超低電圧、100%光取りだしデバイス）②高効率有機太陽電池+

高効率発光デバイス

飛躍的なデバイス特性の向上③フォトニクスデバイス

フレキシブルデバイス

デバイス展開①トップダウンによる鋳型→充填
有機ナノピラー形成

飛躍的な光電・熱電変換特性
光学特性の３次元制御②ブロック共重合型有機半導体③SAM膜によるナノドット形成

ナノ界面制御④有機分子の自己配向制御

高次構造制御⑤ナノミスト相分離構造⑥中性粒子ビームによるナノ構造形成

アモルファス凝集体から高次構造制御へ：
従来の有機半導体デバイスはアモルファス凝集状態を積極的に使ってきたが、デバイス特性の限界に達している。革新的なデバイス特性の向上を実現するためには、高次構造制御が必至。

BEANSプロジェクトでは、①～⑥の手法により有機半導体薄膜の高次構造制御のプロセス開発を行う。
実用化が可能な材料・プロセス開発、低コストプロセスの開発、非破壊、低ダメージプロセスを開発。

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② 3次元ナノ構造形成プロセス技術の開発
市場ニーズ
市場 ニーズ
安全・安心・健康な社会センサネットワーク
超高感度センシング，エネルギーハーベスティング，高密度情報記録…
技術ニーズ
技術 ニーズ
超平滑・超低損傷３次元構造

研究テーマ(１)超低損傷・高密度３次元ナノ構造形成技術
中性粒子ビームエッチング
フェムト秒レーザー・ナノ領域改質

異種材料・ナノ構造を導入(2)異種機能集積３次元ナノ構造形成技術
超臨界流体コーティング超低損傷３次元構造へのナノ粒子・ナノドット・ナノチューブ配列

ﾏｲｸﾛｽｹｰﾙに均一ナノ構造を転写(3)宇宙適用３次元ナノ構造形成技術
自己組織化＋トップダウンによる3次元構造への均一ナノ構造の転写
複数波長を選択可能なフィルタ形成

ナノスケー ル細孔
μ スケー ル凹凸

シミュレーション
ナノトライボロジー

波及効果

スーパーキャパシタ・超高感度センサ、テラビット/inch2の高密度記録、nm解像度の高スループットリソグラフィー、宇宙空間からのマルチバンド観測③ マイクロ・ナノ構造大面積・連続製造プロセス技術の開発

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④ 異分野融合次世代デバイス製造技術知識データベースの整備
連動
MemsONE ファインMEMS
知識DB
知識DB

知識情報データの質的向上とデータ案件数の確保
異分野融合型次世代デバイス製造技術
知識データベース編纂WG

それぞれの観点から見た知識情報に関する意見や研究情報の追加

健康・医療応用デバイスWG
環境応用デバイスWG
安全・安心・快適応用デバイスWG

異分野融合型
次世代デバイス製造技術
知識データベース編纂委員会
製造技術に係わる
知識情報コンテンツ注入

プロセスインテグレーションWG
単体プロセスのインテグレーションの観点

Life BEANSセンター,Macro BEANS センター,3D BEANSセンター

技術のポイント■知識データベース編纂委員会による知識情報の質的向上■知識データの情報カテゴリ項目分類について、MEMS製造技術ロードマップ、デバイス応用分野(医療分野デバイス、環境分野デバイス、安全･安心･快適デバイス等)、プロジェクト成果(高集積･複合MEMS製造技術開発、異分野融合型次世代デバイス製造技術開発)、MemsONE知識データベースの４つの項目軸で分類 。
■若手研究者によるプロジェクト関連研究の知識データをデータベースに蓄積■MemsONE知識DB、ファインMEMS知識DBと連動

平成20
平成20年度プロジェクトの成果
年度プロジェクトの成果（1）機械装置を導入し、ＢＥＡＮＳ研究のための初期の環境整備が完了した。
（2）先行研究をベースに研究も進展し、当初実施計画の目標を達成できた。
（3）当初計画外の拠点間を跨る融合テーマ（有機膜の中性粒子ビームエッチング等）も生まれてきている。
（4）ＭＥＭＳ、TransducersをはじめとするＭＥＭＳ主要国際会議へ多数採択された。
（5）知財規定等の枠組みを制定するとともに、特許庁の知財プロデューサ制度の第1号に認定された。

各 センターの成果実績
センターの成果実績
項目

本部

Life
BEANSセンター

Life
BEANSセンター
九州

3D
BEANSセンター

3D
BEANSセンター
滋賀MacroBEANSセンター

合計

特許

01+(3)

4+(2)(1)

23+(2)

10+(8)

広報

3200

308

学会発表

711

23+(7)

0

4

27+(7)

論文

0(1)

2000

2+(1)

カッコは申請中の件数

7技術研究組合 ＢＥＡＮＳ研究所
設立ミッション

平成21年3月24日
・平成20年度から5ヶ年計画でスタートした「異分野融合型次世代デバイス製造技術開発プロジェクト（BEANSプロジェクト）」の推進
・企業・団体からの研究員を受入れ、研究拠点に派遣、拠点研究員と共同で研究開発を推進
・NEDO技術開発機構と連携し、プロジェクト・マネージメントについてプロジェクト・リーダをサポート

理事長

作田 久男

専務理事

青柳 桂一

所長

遊佐 厚 （プロジェクト・リーダ）

組合員

BEANSプロジェクトを推進する企業・団体 （平成21年7月現在 20機関）
オリンパス株式会社

オムロン株式会社

セイコーインスツル株式会社

株式会社数理システム

テルモ株式会社

株式会社デンソー

株式会社東芝

東芝機械株式会社

株式会社フジクラ

富士電機システムズ株式会社

古河電気工業株式会社

パナソニック電工株式会社

みずほ情報総研株式会社

三菱電機株式会社

三菱化学メディエンス株式会社

リンテック株式会社
財団法人マイクロマシンセンター

財団法人無人宇宙システム研究開発機構（USEF）

財団法人資源探査用観測システム・宇宙環境利用研究開発機構（JAROS）
財団法人九州先端科学技術研究所
研究員
研究拠点

81名（企業出向研究員、兼業研究員、交流研究員、受入れ研究員含む）
Life BEANSセンター、3D BEANSセンター（東京大学 生産技術研究所）
Life BEANSセンター九州（九州大学 未来化学創造センター）
3D BEANSセンター滋賀（立命館大学）
Macro BEANSセンター（産総研つくばセンター東事業所）

2009年7月現在

技術研究組合 ＢＥＡＮＳ研究所
ＢＥＡＮＳ研究所

http://www.beanspj.org/lab/（本部） 〒101-0026 東京都千代田区神田佐久間河岸67 MBR99ビル6F（テクノサロン） 神田佐久間河岸71-3 柴田ビル３Ｆ

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TEL：03-5835-1870

BEANS Laboratory all right reserved June, 2009