【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22UT1091

利用課題名 / Title

微細加工技術検討

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

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）計測・分析/Advanced Characterization

【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

光学顕微鏡/Optical microscopy,電子顕微鏡/Electron microscopy,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,MEMSデバイス/ MEMS 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)

梅田 賢一

所属名 / Affiliation

AGC株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

五十川健

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

藤原誠、肥後昭男、三田吉郎

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-505：レーザー直接描画装置 DWL66+2018
UT-602：気相フッ酸エッチング装置
UT-604：高速シリコン深掘りエッチング装置
UT-851：機械特性評価装置
UT-855：高精細電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

微細加工技術検討のためにSOI基板上にフォトリソグラフィーとエッチングを用いて、静電型のMEMS構造を作製し、機械振動を評価し、設計と実測の妥当性を評価した。

実験 / Experimental

SOI基板上にOAPを3000rpm及びSIPRレジストを5000rpmでスピンコートし110℃でベーキング後、レーザー直接描画装置（DWL66＋）で描画、110℃のPEB、NMD-Wで2min30secの現像を実施し、レジストパターンを形成した。その後高速シリコン深掘りエッチング装置（MUC-21 ASE-Pegasus）を用いてSi層のDeepRIEを行った。ステルスダイサー（DFL7340（Si用））による基板加工を実施し、気相フッ酸エッチング装置(IDONUS)を用いてリリース加工、マニュアルウエッジボンダ―(7476D)によるPCB基板へのボンディング実装を実施し、機械特性評価装置評価（MSA-500）を用いて振動特性評価を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

機械特性評価結果をFig.1に示す。印加交流電圧(Vp-p)2V～10Vまで変化させた際の変位量と周波数の関係を示す(Fig.1)。1800Hz付近に共振周波数があることが観測された。また、Vp-pを向上させることで、非線形性による共振周波数のピークシフトも観測されハードスプリング効果が生じていることがわかった。一方で、実測された共振周波数は設計周波数である2147Hzと20%弱の誤差が生じていた。形状観察による解析を行った結果(Fig.2)、バネ部分の幅が設計値の4umに対して加工後の実測で3.53umと細くなっていたため、低周波化が起きてしまったためと考えられる。加工～解析まで全て武田先端知CRで実施することが出来、非常に有用性が高いことが分かった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 機械特性評価結果

 Fig.2　SEMによる形状観察結果

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

共同研究先の三田吉郎教授、水島彩子様に各種装置のご指導を頂きました。感謝いたします

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