【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0138
利用課題名 / Title
MEMSアレイ触覚デバイス開発 / Development of MEMS-array tactile devices
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
膜加工・エッチング/Film processing and Etching,MEMSデバイス/ MEMS device,脆性材料の微細孔加工
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)
峯田 貴
所属名 / Affiliation
山形大学 理工学研究科(工学部)
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
天野晏年，清水広人，佐藤健太郎
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
菊田 利行
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
MEMS型のアレイ素子上の触覚デバイス基板と個別通電用半導体層を電気的に接続するために、東北大学の設備を利用してガラス基板に微小孔を加工し、基板貫通配線(TSV)構造の作製に取り組んだ。
実験 / Experimental
ホウ珪酸ガラス基板にフィルムレジストを両面マスクアライナ（MA6/BA6）で露光して微細孔のマスクパターンを設け、サンドブラスト装置で片面ずつ加工し、形成した孔の深さと断面形状を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
フィルムレジスト（厚さ約50 μm）マスクの開口部（径300 μm）へ、アルミナ砥粒（粒径～14 μm）を噴射してブラスティング加工したところ、深さ250～280μmに加工したときに、加工底面の径は30～70 μmとなり、脆性破壊モードによる加工の特徴である顕著なテーパー状の側面になることが確認された[1]。TSV構造化してMEMS触覚デバイスと接合する場合には、MEMS素子の可動領域のために一辺が数百μmの非貫通キャビティ部もガラス基板内に加工しておく必要があり[2]、両面にフィルムレジストパターンを形成して、片面ずつ加工して貫通することがデバイス設計上有効であることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig 1 Microscopic view of sand-blasted borosilicate glass wafer
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献 [1] T. Mineta, T. Takada, E. Makino, T. Kawashima, T. Shibata, “Wet Abrasive Blasting Process for Smooth Micromachining of Glass by Ductile-mode Removal”, J. Micromech.Microeng. Vol.19, 015031-pp.1-8 (2009).
・参考文献 [2] 天野晏年, 齋藤涼, 山田将也, 松井弘之, 峯田貴, “フレキシブルMEMS型触覚ディスプレイを目指したSMA厚膜アクチュエータアレイと個別通電のための有機ダイオードの形成”, 第39回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム, 15A2-A-4-pp.1-4 (2022)
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)
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