【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.23】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22TT0038

利用課題名 / Title

半導体プロセス実習・講習会の受講

利用した実施機関 / Support Institute

豊田工業大学 / Toyota Tech.

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

成膜,実習・講習会,サーモパイル,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)

内木 英喜

所属名 / Affiliation

愛三工業株式会社

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

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

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

TT-006：マスクアライナ装置
TT-008：洗浄ドラフト一式
TT-011：Deep Reactive Ion Etching装置（Boschプロセス）
TT-015：デジタルマイクロスコープ群

報告書データ / Report

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

2020年度以降コロナ禍で開催を見合わせていた対面での実習・講習会が、小規模（参加者5名）にて3月23日に開催された。実習後の講義が、豊田工業大学3教授からあった。講義1：「熱電対を応用したMEMSセンサの基礎と応用」（佐々木実）は、実習で製作する熱電対関係にて、原理と応用例が説明された。講義2：「シリコン半導体デバイスと作製プロセスの基礎」（大下祥雄）、講義3：「窒化ガリウム(GaN)デバイスと作製プロセスの基礎」（岩田直高）。

実験 / Experimental

限られた時間で一人１枚ずつ3”ガラス基板にて試作するため、下地クロムのパターン形成とアルミ全面蒸着までを予め用意してあった基板に、パターン転写しアルミエッチングすることでサーモパイル素子を形成した。素子製作の成膜、リソグラフィ、ウェットエッチングの一連のプロセスを実習した。合わせて、酸化・拡散、ドライエッチング、等の装置について学んだ。また、製作した素子の特性を測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 1はパターニングの様子である。最初の実習者で、下地パターンとのアライメントをどうするかについての説明を、周りの実習者も注目して聞いている。位置合わせマークは目視でも分かる程度に大きいデザインである。この後、アルミエッチング、レジスト除去を行った。 Fig. 2は製作したサーモパイルの特性を測定した結果である。冷節点をヒートシンクである鉄板上になるよう配置し、下地から浮いている中心部の温接点領域を加熱した。3と7連のサーモパイルを一度に製作したが、1組分の熱起電力として3または7で割った値である。ばらつきはあるが、温接点の温度に比例した直線状の特性である。傾きは14.0から18.4 mV/Kとなった。これがSeebeck係数に当たり、理論値19.0 mV/Kに近い値である。実効の温度差は、ヒートシンクや加熱ヒータの配置にも影響を受けるため、これが理論値よりも下回る値になった原因と考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Photo of practice for patterning. 

Fig. 2 Thermoelectric force as the function of temperature.

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

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