【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22IT0043
利用課題名 / Title
温度波解析のためのマイクロデバイス開発
利用した実施機関 / Support Institute
東京工業大学 / Tokyo Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non 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）-
キーワード / Keywords
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)
森川 淳子
所属名 / Affiliation
東京工業大学 物質理工学院
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
原口浩志
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
北村俊昭
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-004：マスクレス露光装置
IT-024：触針式段差計
IT-026：デジタル顕微鏡
IT-027：ダイシングソー及びダイシング補助装置
IT-037：クリーンルーム付帯設備一式
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
有機・高分子材料の面外・面内熱拡散率・熱浸透率測定を温度波動解析により行うためのミクロセンサーデバイスを開発している。集積度の高い精密ミクロデバイス開発のために、マスクレス露光機による露光プロセスならびに、積層する種々の金属薄膜の正確な膜厚測定が必要となった。開発する種々のデバイス群は、高熱伝導化のための高分子設計のみならず、機能性有機単結晶、タンパク質結晶等、次世代型マテリアル開発における熱的性質測定へ展開するとともに、広範囲な用途における熱物性マテリアルインフォマティクスのデータ構築の要素技術開発に相当する。
実験 / Experimental
ガラス基板上に回路パターンをマスクレス露光装置プロセスにて形成し、後に蒸着、スパッタプロセスで成膜、リフトオフプロセスにてMEMSデバイス回路形成を行う。完成したMEMSデバイスを用いて、本来の計測対象物の熱特性計測にこれを使用する。デバイス作成効率化のため、大型の2インチガラスウエハ基板上にマルチダイを形成し、ダイシングプロセスで複数のマルチダイを切り出すことも行う。
結果と考察 / Results and Discussion
デバイス製作プロセスの安定性向上及び歩留まり改善、製作コスト低減のため、従来の14x20mmガラス基板上へのMEMSデバイス作成を、2インチガラスウエハ基板へ拡張する試作結果を示す。2インチガラスウエハ用の4デバイス構造CAD図を作成し、マスクレス露光を実施した。リソ工程、成膜工程、リフトオフ工程は従来プロセスを流用し、完成された2インチガラス基板を、ダイシング装置にて4デバイスへ切断することで、従来の14x20mm基板と同等のMEMSデバイスを完成した。2インチガラスプロセスへ移行することで、1デバイスあたりの製作コストは低減され、デバイス表面のプロセスダメージを低減できる可能性を検証でき、今後の量産化の確認ができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・CREST 熱制御（JST）
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.
- 北村俊昭・藤澤弘樹・原口浩志・劉 芽久哉・森川淳子 第58回熱測定討論会 2022年10月2７日 早稲田大学 マスクレス露光機によるパターニングの自在化と集積型TWA温度波センサーの製作
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