【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1184
利用課題名 / Title
シリコンMEMSデバイスの作製と評価
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
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）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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
物理リザバーコンピューティング, 表面弾性波, 位相変調, 非線形性,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,CVD,リソグラフィ/ Lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,3D積層技術/ 3D lamination technology
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)
井嶋 泰貴
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
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
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-154：両面マスクアライナー露光装置
KT-205：プラズマCVD装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
機械学習的手法の１つである, 物理ダイナミクスを計算資源として活用する「物理リザバーコンピューティング」とクラウド側における情報処理量の減少などを目的として端末側に情報処理能力をもたせる「エッジコンピューティング」の融合を目指し, 我々はSAW（表面弾性波）デバイスを活用することを検討している. そこで本研究では伝播するSAWをリザバー状態と定義し, それを変化させるために位相変調機構を備えたデバイスを設計製作し, 周波数特性の測定を行った.
実験 / Experimental
ニオブ酸リチウムウエハ上にデバイス構造と電極をパターニングするために, レーザー直接描画装置を用いてフォトマスクを作製した. そして, ウエハ上に導波路を形成するために厚さ400 nmの窒化膜を, プラズマCVD装置を用いて蒸着した. 次に両面露光装置を用いたフォトリソグラフィによってデバイス構造と電極をウエハ上に作製した. 作製したデバイスについて, ベクトルネットワークアナライザおよびスペクトラムアナライザを用いてその周波数特性を測定した.
結果と考察 / Results and Discussion
図1(a)に作製したデバイスを示す. 図1(b)は電極部の拡大図であり櫛形電極の幅は約3 µmである. 形成された電極の幅については同一ウエハ上にてばらつきがあり, ウエハ中心部においては設計値である3 µmに近いものが得られたが, 外縁部付近ではこれよりもやや細くなっている傾向が認められた.
測定した周波数特性として図2(a)にSパラメータを, 図2(b)に周波数スペクトルを示す. 図2(a)より, 中心周波数の設計値である300 MHz付近に急峻なピークを確認した. 図2(b)は300MHzのSAWに対して変調信号としてVｐｐが20 Vである正弦波を印加したときに得られた結果であり, このことから伝播するSAWが位相変調されていることを確認した.
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. (a)作製したデバイス
図1. (b)電極部の顕微鏡画像
図2. (a)Sパラメータ
図2. (b)周波数スペクトル
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