【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.05】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0152
利用課題名 / Title
MEMSアレイ触覚デバイス開発
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku 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）-
【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
シリコンダイオード形成,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
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,田上竜也,長坂慶大
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
龍田正隆,庄子征,邉見政浩
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
TU-105：中電流イオン注入装置
TU-106：アニール炉
TU-056：両面アライナ
TU-101：酸化炉
TU-004：スピン乾燥機
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
形状記憶合金(SMA)厚膜アクチュエータ型MEMS触覚デバイスのアレイ素子数を従来の25素子から倍増し（7×7、1.5 mmピッチ）[1]、それに対応した各素子への個別通電用のpnダイオードアレイをSOI基板へ形成に取り組んだ。
実験 / Experimental
SOI基板のデバイス層にイオン注入および熱拡散によりPN接合ダイオードをアレイ状に形成した[口頭発表1.を参照]。また，MEMS型SMA厚膜アクチュエータアレイ層へ接合する際のアライメントマークと観察用窓を形成し、合わせ制度を評価した。ダイオードを形成したSOI基板層を東北大学試作コインランドリにて試作した。
結果と考察 / Results and Discussion
7×7アレイ構造のSMA厚膜アクチュエータ基板は、形成プロセス条件の改良により、高い作製歩留まりでアレイ素子形成することができた(Fig. 1)。接合するSiダイオードアレイも前年度までに形成条件と素子構造を確立しており、良好に作製することができた。基板洗浄、リソグラフィ、イオン注入、熱拡散等を一貫して東北大学試作コインランドリで実施することで迅速な試作開発が可能になり、後工程のSMAアクチュエータ基板との接合時のアライメント手法も検証することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Fabricated 7×7 SMA actuator array for tactile display device. (Individual interconnect type)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献 [1] R. Saito, Y. Kimura, J. Xu, T. Mineta, “Fabrication of Tactile Display Mechanism Using Arrayed SMA Thick Film Actuator and Si TSV Layer with Individually Connecting Diode”, Trans. IEEJ-E, Vol. 141, No. 7 pp.260-264 (2021)
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.
- 田村晴紀, 天野晏年, 齋藤凉, 峯田貴, “7x7 SMA厚膜アクチュエータアレイMEMS触覚ディスプレイの形成とフレキシブル化のための基板分離法の検討”, R5電気学会センサ･シクロマシン部門総合研究会, pp. 75-78 (2023)
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