第 57 回東京工業大学精密工学研究所シンポジウム
応用物理学会・集積化 MEMS 技術研究会共催

第１回 集積化 MEMS 技術研究ワークショップ
講

期
会

演

予 稿

集

日：2009 年 7 月 14 日（火）場：東京工業大学 すずかけ台キャンパス

すずかけホール

第 57 回東京工業大学精密工学研究所シンポジウム
応用物理学会・集積化 MEMS 技術研究会共催

第１回 集積化 MEMS 技術研究ワークショップ
東京工業大学精密工学研究所

益

応物集積化 MEMS 技術研究会 委員長 石田一哉
誠

第 57 回精密工学研究所シンポジウムとして，応用物理学会集積化 MEMS 技術研究会と共催で，集積化 MEMS 技術に関するワークショップを開催します．本ワークショップでは，東京工業大学での MEMS 関連技術への取り組みをご紹介すると共に，今後の集積化 MEMS 技術について広く議論することを目的とします．
集積化 MEMS は，次世代のデバイス・システム研究開発を担う More than Moore の一つの解として近年特に脚光を浴びています．応用物理学会でも，昨年，集積化 MEMS 技術研究会が設立されました．その活動は，MEMS と LSI の両技術分野の融合と新たなテーマ開拓に向けて，幅広い技術分野を視野に，学問的見地から実用化に至るまでの議論の場を提供しています．本ワークショップ
開催により，東京工業大学精密工学研究所と集積化 MEMS 技術研究会とのより深い交流の場が生まれ，シーズとニーズのマッチングが生じることを期待しています．
【開 催 日 時】 平成 21 年 7 月 14 日（火） 10:00〜19:00【開 催 会 場】 東京工業大学 すずかけ台キャンパスすずかけホール３F 多目的ホール【プログラム】
10:00～10:05 開 会
10:05～10:25 一般講演「MEMS 技術とコンビナトリアル技術の融合」東京工業大学 秦 誠一
10:25～10:45 一般講演「MEMSpice による MEMS-制御電子回路の連成解析」
数理システム 望月俊輔
10:45～11:05 一般講演「マイクロ流体技術による乳化操作と微粒子設計」
東京工業大学 西迫貴志
11:05～11:45 招待講演「最近の RF MEMS デバイスの開発動向」富士通研究所 上田知史
11:45～13:00 昼 休
13:00～13:40 基調講演「集積強誘電体技術の現状－強誘電体膜の不揮発メモリ、センサ、アクチュエータ応用」東京工業大学 石原 宏
13:40～14:00 一般講演「サブミクロン Au 粒子を用いた気密封止パッケージング向けウェーハ
接合技術」ズース・マイクロテック㈱ 石田 博之
14:00～14:30 特別講演「MEMS 共振器を用いた面発光レーザの波長制御」
東京工業大学 小山二三夫
14:30～14:50 一般講演「電気回路シミュレータ Qucs を用いた MEMS アクチュエータの連成解析手法」東京大学 丸山智史
14:50～15:00 休 憩
15:00～16:00 実験室見学（事前申し込み者のみ）
15:00～19:00 ポスターセッション（すずかけホールラウンジ，下記特別講演，懇親会と同時進行）
16:00～16:30 特別講演「薄化ウエハ基盤を用いた三次元積層技術」東京大学 大場隆之
17:30～19:00 懇親会（すずかけホールラウンジ）【ポスターセッションプログラム】
15:00～19:00 すずかけホールラウンジ
P1
電気回路シミュレータQucs を用いたMEMS アクチュエータの連成解析手法
Mixed-Signal Analysis of MEMS Actuators based on Electrical circuit Simulator Qucs
東京大学-工学系研究科-電気系工学専攻1 宇宙航空研究開発機構-宇宙科学研究本部2 東京大学-生産技術研
究所3○丸山智史1 三田 信2 藤田博之3 年吉 洋3
The University of Tokyo1 , ISAS/JAXA2 , Institute of Industrial Science, The University of Tokyo3○Satoshi Maruyama1, Makoto Mita2, Hiroyuki Fujita3, and Hiroshi Toshiyoshi3
P2
サブミクロンAu 粒子を用いた気密封止パッケージング向けウェーハ接合技術
Wafer bonding technology for hermetic packaging using sub-micron Au particles
ズース・マイクロテック(株)1，田中貴金属工業(株)2○石田 博之1，小柏 俊典2，矢崎 拓也1，西森 尚2
SUSS MicroTec KK1，Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K.2○Hiroyuki Ishida1，Toshinori Ogashiwa2，Takuya Yazaki1，Takashi Nishimori2
P3
エピタキシャルγ-Al2O3/Si 基板を用いたSi 集積化強誘電体薄膜デバイス
Integration of Si and Ferroelectric Thin Film Devices on Epitaxial γ-Al2O3/Si Substrates
豊橋技科大 VBL1，電気・電子工学系2，JST-CREST3○赤井 大輔1，澤田 和明1-3，石田 誠2,3
VBL1, Dept. EEE, Toyohashi Univ. Tech.2, JST-CREST3○Daisuke Akai1, Kazuaki Sawada1-3, Makoto Ishida2,3
P4
MEMSpice によるMEMS-制御電子回路の連成解析
Coupled Analysis of MEMS and control circuits using MEMSpice(株)数理システム1○望月俊輔1，水田千益1
Mathematical Systems Inc.1,○Shunsuke Mochizuki1, Chieki Mizuta1
P5-1
STP 法による薄膜形成技術
Thin Film Formation Technology with Spin-coating Film Transfer and Hot-pressing Technology
NTT マイクロシステムインテグレーション研究所1， NTT アドバンステクノロジ2,○小野 一善1，亀井 敏和2, 桑原 啓1, 高河原 和彦1,矢野 正樹2, 町田 克之2, 佐藤 康博1
NTT MI Labs.1, NTT Advanced Technology2 ,○K. Ono1, T. Kamei2, K. Kuwabara1, K. Takagahara1, M. Yano2, K. Machida2, and Y. Sato1
P5-2
エレクトレットを用いたMEMS振動子によるEnergy harvesting
Energy Harvesting by MEMS Vibrational Device using Electret
NTTマイクロシステムインテグレーション研究所1，NTT先端技術総合研究所2○小野 一善1，佐藤 昇男1，島村 俊重1, 桑原 啓1, 宇賀神 守1，武藤 伸一郎1，森村 浩季2，石井 仁1，
小館 淳一1， 佐藤 康博1
NTT Microsystem Integration Laboratories1, NTT Science and Core Technology Laboratory Group2○K. Ono1, N. Sato1, T. Shimamura1, K. Kuwabara1, M. Ugajin1, S. Mutoh1, H. Morimura2, H. Ishii1,
J. Kodate1, and Y. Sato1

P6
容量型指紋センサLSI の画質向上のための高感度化手法の検討
Sensitivity Enhancement Scheme for Image Quality Improvement on Capacitive Fingerprint Sensor LSI
NTT ﾏｲｸﾛｼｽﾃﾑｲﾝﾃｸﾞﾚｰｼｮﾝ研究所1、NTT ｱﾄﾞﾊﾞﾝｽﾃｸﾉﾛｼﾞ（株）2○島村俊重1，森村浩季1，重松智志1，中西衛1、町田克之2
NTT Microsystem Integration Labs.1, NTT Advanced Technology Corp. 2，○T. Shimamura1，H. Morimura1, S. Shigematsu1, M.Nakanishi1, K. Machida2
P7
ISFET を集積化したpH センサLSI 回路の設計
Design of a pH Sensor LSI Circuit Integrated with ISFETNTT アドバンステクノロジ株式会社1，株式会社堀場製作所2，東京工業大学3○小西 敏文1，石原 昇3，田邉 裕貴2，町田 克之1，野村 聡2，益 一哉3
NTT Advanced Technology Corporation 1，HORIBA, Ltd. 2, Tokyo Institute of Technology3○T. Konishi1, N. Ishihara3, H. Tanabe2, K. Machida1, S. Nomura2, K. Masu3
P8
圧電駆動型RF-MEMS 可変キャパシタの高Q 値実現
Realization of High Q value of Piezoelectric RF-MEMS Tunable Capacitors
株式会社東芝 研究開発センター1，東芝リサーチ・コンサルティング株式会社2○西垣 亨彦1，長野 利彦1，大野 浩志1，川久保 隆2，板谷 和彦1
Corporate R&D center Toshiba Corp.1, Toshiba research consulting corp. 2○Michihiko Nishigaki1, Toshihiko Nagano1, Hiroshi,Ono1, Takashi Kawakubo2, Kazuhiko Itaya1
P9
加圧オーブンによるMEMS 封止膜の硬化プロセス
Curing Process using Pressure oven for MEMS Sealing Films
NTT アドバンステクノロジ㈱1、NTT マイクロシステムインテグレーション研究所2○亀井敏和1, 小野一善2, 桑原啓2, 高河原和彦2, 工藤和久1, 矢野正樹1, 佐藤康博2, 町田克之1
NTT-AT1, NTT MI Labs.2○T. Kamei1, K. Ono2, K. Kuwabara2, K. Takagahara2, K. Kudou1, M. Yano1, Y. Sato2, and K. Machida1
P10
MEMS デバイスの評価技術の紹介
The evaluation technique of the MEMS devices
東レリサーチセンター○関 洋文、高橋 和巳、橋本 秀樹
Toray Research Center Inc.,○Hirofumi Seki, Kazumi Takahashi, Hideki Hashimoto
P11
超小型・薄型光マイクロセンサによるレーザドップラー速度計測
Laser-Doppler velocity measurements using an ultra-compact and thin microsensor
東京大学 1，九州大学 2○中村志伸 1, 茅野大祐 1, 日暮栄治 1, 須賀唯知 1, 澤田廉士 2
The University of Tokyo 1, Kyushu University 2○Shinobu Nakamura 1, Daisuke Chino 1, Eiji Higurashi 1, Tadatomo Suga 1, Renshi Sawada 2
P12
XeF2 プラズマによるSi のドライエッチング
Dry Etching of Si using XeF2 Plasma
東工大 半導体・ＭＥＭＳ支援センター1，サムコ2，東工大精研3○松谷晃宏1，大槻秀夫2，小山二三夫3
Center for Semiconductor & MEMS Processes, Tokyo Tech1 Samco2, P&I, Tokyo Tech3○Akihiro Matsutani1, Hideo Ohtsuki2, Fumio Koyama3

P13
超臨界CO2 を用いた無電解めっき法による高分子表面上の金属形成
Metallization on polymer by electroless plating with Supercritical CO2
東京工業大学 精密工学研究所
ウ・ビョンフン, ○曽根正人，柴田暁伸，石山千恵美、肥後矢吉
P&I, Tokyo Tech,
Woo Byunghoon, Masato Sone, Akinobu Shibata, Chiemi Ishiyama, Yakichi Higo
P14
SU-8 微小構造部材－シリコン基板間の接合強度に及ぼす超臨界二酸化炭素処理の影響
Effects of Supercritical CO2 treatment on Adhesive strength between SU-8 Microsized components andSi substrate
東京工業大学 精密工学研究所○石山 千恵美，柴田 曉伸,曽根 正人,肥後 矢吉
P&I, Tokyo Tech
○Chiemi Ishiyama, Akinobu Shibata, Masato Sone, Yakichi Higo
P15
ＭＥＭＳ技術とコンビナトリアル技術の融合
The Fusion of MEMS Technology and Combinatorial Technology
東京工業大学 精密工学研究所○秦 誠一
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology,○Seiichi Hata
P16
マイクロ流体技術による乳化操作と微粒子設計
Microfluidic technologies for emulsification and microparticle design
東京工業大学 精密工学研究所○西迫 貴志
P&I, Tokyo Tech, ○Takasi Nisisako
P17
RF MEMSインダクタの特性評価
Evaluation of RF MEMS inductors characteristics
東京工業大学統合研究院○水落 裕，天川 修平，石原 昇，益 一哉
Tokyo Tech,○Yutaka Mizuochi, Shuhei Amakawa, Noboru Ishihara, Kazuya Masu
その他，東京工業大学精密工学研究所の全研究室紹介ポスターを展示．

スケジュール
時間
10:00～10:05
10:05～10:25
10:25～10:45
10:45～11:05
11:05～11:45
11:45～13:00
13:00～13:40

13:40～14:00

14:00～14:30
14:30～14:50

14:50～15:00
15:00～16:00
16:00～16:30
16:30～17:30
17:30～19:00

すずかけホール 多目的ホール
ラウンジ
開会の辞（豊橋技術科学大学 石田 誠）
一般講演「MEMS 技術とコンビナトリアル技術の融合」（東京工業大学 秦 誠一）
一般講演「MEMSpice による MEMS-制御電子回路の連成解析」（数理システム 望月俊輔）
一般講演「マイクロ流体技術による乳化操作と微粒子設計」（東京工業大学 西迫貴志）
招待講演「最近の RF MEMS デバイスの開発動向」（富士通研究所 上田知史）
昼休
ポスター準
備
基調講演
「集積強誘電体技術の現状－強誘電体膜の不揮発メモリ、センサ、アクチュエータ応用」（東京工業大学 石原 宏）
一般講演「サブミクロン Au 粒子を用いた気密封止パッケージング向けウェーハ接合技術」（ズース・マイクロテック㈱ 石田 博之）
特別講演「MEMS 共振器を用いた面発光レーザの波長制御」（東京工業大学 小山二三夫）
一般講演「 電 気 回 路 シ ミ ュ レ ー タ Qucs を 用 い た
MEMS アクチュエータの連成解析手法」（東京大学 丸山智史）
休憩
ポスターセ
ッション
特別講演
「薄化ウエハ基盤を用いた三次元積層技術」（東京大学 大場隆之）
懇
親
会

見学

実験室見学

会 場 案 内 図
至 渋谷
至 東京

N

線

市

都

園

田

急

東

線

すずかけ台駅

号
46

2

道

国

すずかけ門（現在工事中）

至 中央林間長津田門(車でお越しの場合はこＳ１棟４Ｆ西側
益研究室（見学場所３）Ｒ２低層棟１Ｆ107号室
肥後・曽根研究室（見学場所２）

創造研究棟３Ｆ
メカノマイクロプロセス室（見学場所１）岡部門

すずかけホール
３F多目的ホール（講演会場）（1Ｆに売店）

すずかけホール
３Fラウンジ（ポスター，懇親会会場）（１Ｆ，２Ｆに食堂）

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

৻⥸⻠Ṷ㧝㧔㨪㧕㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߣࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚߩⲢว
The Fusion of MEMS Technology and Combinatorial Technology᧲੩Ꮏᬺᄢቇ♖ኒᎿቇ⎇ⓥᚲ
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology, 
shata@pi.titech.ac.jp

٤⒌ ⺈৻
٤Seiichi Hata ㄭᐕ㧘ඨዉ૕࿁〝ߩᓸ⚦ൻߩ㒢⇇߇ᜰ៰ߐࠇ㧘޿ࠊࠁࠆ More than Moore, Beyond CMOS ߩដߌჿߩ߽ߣ㧘㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߦࠃࠆ࿁〝ߩਃᰴరൻ߿ᯏ⢻ൻ߇㧘ߘߩ⸃᳿╷ߩ৻ߟߣߥߞߡ޿ࠆ㧚ߎߩᵹࠇߪ㧘ඨዉ૕ࡊࡠ࠮ࠬ߆ࠄᵷ↢ߒߚ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߩవ␲Ꮻࠅ㧔᡼⭡ᕷሶߩಫᣓ㧍㧫㧕ߣߒߡ㧘⥝๧ᷓ޿㧚หᤨߦ㧘㔚᳇࡮㔚ሶ♽ߩߺߥࠄߕ㧘ᯏ᪾♽㧘᧚ᢱ♽ࠍᮮᢿ㧔᡼ᶉ㧕ߔࠆ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߪ㧘ฦಽ㊁ߩ․ᓽ߿ᢥൻࠍᏎ߈ㄟߺ㧘ᣂߒ޿᧚ᢱ߿ടᎿᴺࠍ↢ߺߛߒߡ޿ࠆ㧚 ߎࠇࠄᣂߒ޿᧚ᢱ߿ࡊࡠ࠮ࠬࠍ㧘‫ߪߦ߼ߚࠆߔߣߩ߽ޠࠆ߃૶ޟ‬㧘ฦ⒳‛ᕈ㧘․ᕈߩㄦㅦߥ⹏
ଔߣ㧘ߘߩ⺞ᢛ߇ᔅⷐߢ޽ࠆ㧚ߘߩߚ߼ߦߪ㧘ᄙᢙߩᓸዊࠨࡦࡊ࡞ߩ㓸Ⓧൻߣ㧘ߘߩㄦㅦ⹏ଔࠍ
․ᓽߣߔࠆࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚ߇᦭ലߥ࠷࡯࡞ߣߥࠅᓧࠆ㧚߹ߚ㧘ࠨࡦࡊ࡞ߣ㧘ߘߩ⹏ଔᛛⴚ
ߩᓸ⚦ൻ㧘㓸Ⓧൻߦࠃࠅ㧘ᓥ᧪ߩ⹏ଔᣇᴺߢߪታ⃻࿎㔍ߥᣂߒ޿⹏ଔᴺ߽น⢻ߦߥߞߡ޿ࠆ㧚ߐࠄߦߪ㧘᧚ᢱߩߺߥࠄߕ㧘ඨዉ૕߿㧹㧱㧹㧿ߩࡊࡠ࠮ࠬ᧦ઙᦨㆡൻߦࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚࠍㆡ
↪ߒ㧘᧦ઙ᳿ቯࠍㄦㅦൻߔࠆ⹜ߺ߽㧘ߔߢߦ৻ㇱታ↪ൻߐࠇߡ޿ࠆ㧚 ᧄ⻠Ṷߢߪ㧘⇣⒳޽ࠆ޿ߪห⒳ߩⷐ⚛ߩ㓸Ⓧൻߣߘߩᓸ⚦ൻߣ޿߁ὐߢ㧘ᄙߊߩ౒ㅢᕈࠍ᦭ߔ

Fig. Thin film library for novel
crystallization temperature
measurement methodࠆ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߣࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚߣߩⲢวߦߟ޿ߡ㧘ㄭᐕߩ⎇ⓥ଀ࠍ੤߃ߡ⚫੺ߔࠆ㧚৻⥸⻠Ṷ㧞㧔㨪㧕MEMSpice ߦࠃࠆ MEMS೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߩㅪᚑ⸃ᨆ
Coupled Analysis of MEMS and control circuits using MEMSpiceᩣ ᢙℂࠪࠬ࠹ࡓ  ٤ᦸ᦬ବテ 㧘᳓↰ජ⋉ 
Mathematical Systems Inc.1,
Shunsuke Mochizuki1, Chieki Mizuta1
email: motiduki@msi.co.jp, HP: http://www.msi.co.jp/eda/memsone/ᤓ੹‫ޔ‬MEMS ᯏ᭴ㇱߣ೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߩㅪᚑ⸃ᨆᚻᴺߦᵈ⋡߇㓸߹ߞߡ޿ࠆ[1,2]‫ޕ‬ᢙℂࠪࠬ࠹ೞನᢿࡓߢߪ‫ޔ‬20 ᐕ᧪ߦᷰࠆ࿁〝⸳⸘࡮⸃ᨆ࠷࡯࡞ߩ㐿⊒⚻㛎ࠍ↢߆ߒߡ‫ޔ‬㔚ሶ࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲SPICE3 ࠍࡌ࡯ࠬߦߒߚ⁛⥄ߩ MEMS-೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ㅪᚑ⸃ᨆ࠷࡯࡞‫ޟ‬MEMSpice‫ߩޠ‬㐿⊒ߦዧജߒߡ߈ߚ[3]‫ޕ‬MEMSpice ߢߪ‫ޔ‬MEMS ⚛ሶߣ޿߁ᯏ᪾ㇱຠࠍ GUI ਄ߢ⥄↱ߦ⚵วߖߡ MEMSᯏ᭴ㇱࠍࡕ࠺࡞ൻߒ‫ޔ‬೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߣߣ߽ߦ⸃ᨆࠍⴕ߁‫ޕ‬MEMSpice ࠍ↪޿ࠇ߫‫ޔ‬㕒㔚㚟േࡑࠗࠢࡠࠬ࠹࠶ࡊࡕ࡯࠲ߩേ⊛․ᕈߩࠃ߁ߥ FEM ⸃ᨆߢߪ㔍ߒ޿⸃ᨆ߇น⢻ߢ޽ࠆઁ‫⥄ޔ‬ബ⊒ᝄ࠺ࡃࠗࠬ(࿑ 1)ߩ᭽ߥ MEMS ᯏ᭴ㇱߣ㔚ሶ࿁〝߇ኒធߦㅪ៤ߒߚ♽ࠍ⸃ᨆߔࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆ‫ޕ‬ߘߩઁߦ߽‫౒ޔ‬ᝄ๟ᵄᢙߩ▚಴ߥߤ‫ޔ‬MEMS ᯏ᭴ㇱߩߺߩ⸃ᨆ߽น⢻ߢ޽ࠅ‫ޔ‬ኈᤃ߆ߟㄦㅦߦ
ᒻ⁁ࡄ࡜ࡔ࡯࠲ߩଐሽᕈࠍᛠីߢ߈ࠆ‫ޔߪߢ⴫⊒ᧄޕ‬MEMSpice ߦ߅ߌࠆㅪᚑ⸃ᨆߩේℂߣߘߩ⸃ᨆ੐଀ࠍㅀߴ‫޿⦟ޔ‬ὐ࡮ᖡ޿ὐࠍ฽߼‫ ߩ⁁⃻ޔ‬MEMSpice ࠍ޽ࠅߩ߹߹ߦ߅વ߃ߒߚ޿‫ޕ‬[1] MEMS ╬ଔ࿁〝ࠫࠚࡀ࡟࡯࠲ http://memspedia.mmc.or.jp/WebLibrarySystem/࿑ 1. ⥄ബ⊒ᝄᰏᱤ࠺ࡃࠗࠬߩㆊᷰᔕ╵[2] M. Mita and H. Toshiyoshi, “An Equivalent-circuit model for MEMS electrostatic actuator using open-source software Qucs,” IEICE Electronics Express, vol.6 pp.256-263 (2009).
[3] MEMSpice (MEMS ↪⸳⸘࡮⸃ᨆᡰេ࠷࡯࡞ MemsONE ߩ 1 ᯏ⢻ࡕࠫࡘ࡯࡞)㧦⹦⚦ߪ‫ޔ‬http://www.msi.co.jp/eda/mems_circuit/

1

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

৻⥸⻠Ṷ㧟㧔㨪㧕࣐࢖ࢡࣟὶయᢏ⾡࡟ࡼࡿங໬᧯స࡜ᚤ⢏Ꮚタィ
Microfluidic technologies for emulsification and microparticle designᮾிᕤᴗ኱Ꮫ⢭ᐦᕤᏛ◊✲ᡤ‫ۑ‬す㏕ ㈗ᚿ
P&I, Tokyo Tech, ‫ۑ‬Takasi Nisisako
nisisako@pi.titech.ac.jp
㏆ᖺ㸪MEMS ࡢ◊✲㛤Ⓨ࡟࡚ᇵࢃࢀࡓࢼࣀ࣭࣐࢖ࢡࣟຍᕤᢏ⾡࡟ࡼࡗ࡚ᚤ⣽࡞ὶ㊰㸦࣐࢖ࢡࣟὶ㊰㸧ࢆస〇ࡋ㸪ᚤᑠ࡞࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲ࡢ⏕ᡂ㸦㸻ங໬᧯స㸧࡟฼⏝ࡍࡿᢏ⾡ࡀୡ⏺୰࡛┒ࢇ࡟◊✲ࡉࢀ࡚࠸ࡿ㸬ࡇࡢᢏ⾡ࡣ㸪(a) ࢧ࢖ࢬࡢᆒ୍࡞࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲ࢆつ๎ṇࡋ࠸࿘ᮇ࡛㐃⥆⏕ᡂ࡛ࡁࡿ㸪(b) ὶ㔞ไᚚ࡟ࡼࡾᾮ⁲ࢧ࢖ࢬ࠾ࡼࡧ⏕ᡂ࿘ᮇࢆᰂ㌾ୟࡘ⢭ᐦ࡟᧯స࡛ࡁࡿ㸪࡜࠸࠺ᚑ᮶ᡭἲ࡟࡞࠸≉㛗ࢆ᭷ࡍࡿࡓࡵ㸪⏕໬Ꮫศᯒࢳࢵࣉ➼ࡢࣂ࢖࢜ MEMS ศ㔝࠿ࡽ㸪ᶵ⬟ᛶᚤ⢏Ꮚ⏕⏘ࣉࣛࣥࢺ➼ࡢ࣐࢖ࢡࣟ໬Ꮫࣉ
ࣟࢭࢫศ㔝࡟⮳ࡿࡲ࡛㸪ᖜᗈ࠸㡿ᇦ࡟࠾࠸࡚ࡉࡲࡊࡲ࡞ᛂ⏝ࡀぢ㎸ࡲࢀ࡚࠸ࡿ㸬ᮏㅮ₇࡛ࡣ㸪ࡇ࠺ࡋࡓᢏ⾡࡟࠾࠸࡚⏝࠸ࡽࢀࡿࢹࣂ࢖ࢫࡢᴫせ㸪⏕ᡂࡉࢀࡿ࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲(Fig. 1)ࡸᚤ⢏Ꮚࡢ✀㢮㸪ࢫࢣ࣮ࣝ࢔ࢵࣉᢏ⾡ࡸ᭱᪂ࡢᛂ⏝஦౛࡟ࡘ࠸࡚㸪ㅮ₇⪅ࡢࡇࢀࡲ࡛ࡢྲྀࡾ⤌ࡳ[1-5]ࢆ୰ᚰ࡜ࡋ࡚⡆༢࡟⤂௓ࡍࡿ㸬[1] T. Nisisako, "Microstructured devices for preparing controlled multiple emulsions", Chem. Eng. Technol. 2008, 31, 1091–1098.

Fig. 1 Biphasic Janus droplets. Scale bar is 50 m.

[2] T. Nisisako et al., "Microfluidic large-scale integration on a chip for mass production of monodisperse droplets and particles", Lab Chip 2008, 8, 287–293.
[3] T. Nisisako et al., "Formation of biphasic Janus droplets in a microfabricated channel for the synthesis of shape-controlled polymer microparticles", Adv. Mater. 2007, 19, 1489–1493.
[4] T. Nisisako et al., "Synthesis of monodisperse bicolored Janus particles with electrical anisotropy using a microfluidic co-flow system", Adv. Mater. 2006, 18, 1152–1156.
[5] T. Nisisako et al., "Droplet formation in a microchannel network", Lab Chip 2002, 2, 24–26.

᜗ᓙ⻠Ṷ㧔㨪㧕4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩ㐿⊒േะ4(/'/5&GXKEGUHQT4CFKQ(TQPV'PF#RRNKECVKQPUᩣᑼળ␠ን჻ㅢ⎇ⓥᚲ࠽ࡁࠛ࡟ࠢ࠻ࡠ࠾ࠢࠬ⎇ⓥ࠮ࡦ࠲࡯ ٤਄↰⍮ผፉౝጪ᣿ਛ⼱ᔘมࡒࠗ࡮ࠪࡖ࡙ࠝ࠙ਛỈᢥᒾ
FUJITSU LABORATORIES LTD. Nanotechnology㩷 Research㩷 Center
٤5CVQUJK7GFC6CMGCMK5JKOCPQWEJK6CFCUJK0CMCVCPK/K:KCQ[W*WOKJKMQ0CMC\CYC
WGFCAUCVQUJK"LRHWLKVUWEQOㄭᐕߩ៤Ꮺ㔚⹤ߩ૶↪߇‫ޔ‬㖸ჿㅢା߆ࠄࠗࡦ࠲࡯ࡀ࠶࠻ࠍ੺ߒߚ࠺࡯࠲ㅢା߇ਛᔃߣߥࠅ‫࠲࡯࠺ޔ‬ォㅍ࡟࡯࠻ߩ㜞ㅦൻⷐ᳞ߦኻᔕߔࠆߚ߼‫ޔ‬ㅢାࠪࠬ࠹ࡓߪ‫ޔ‬⃻࿷ߩ )‫੹ޔࠄ߆ )ޔ‬ᓟߩࠬ࡯ࡄ࡯㧟)‫ߦࠄߐޔ‬㜞ㅦߥ ) ߳ߣᣂߒ޿ࠪࠬ࠹ࡓߩዉ౉߇⸘↹ߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬៤Ꮺ㔚⹤ߦߪ )25‫ޔ‬$NWGVQQVJ‫ޔ‬⿒ᄖㅢାߥߤߩή✢ࡕࠫࡘ࡯࡞߽៞タߐࠇߡ߅ࠅ‫ޔ‬៤Ꮺ㔚⹤ߩਛߢή✢ㅢାᯏ⢻ࠍᜂ߁ 4(ࡈࡠࡦ࠻ࠛࡦ࠼ㇱߩ᭴ᚑߪⶄ㔀ߥ߽ߩߦߥߞߡ޿ࠆ‫ޕ‬4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߪඨዉ૕ߩᓸ⚦ൻࡊࡠ࠮ࠬᛛⴚࠍࡌ࡯ࠬߦ૞⵾ߐࠇࠆนᄌᯏ⢻ࠍ஻߃ߚ㜞๟ᵄ࠺ࡃࠗࠬߢ޽ࠆ‫ޕ‬ඨዉ૕࠺ࡃࠗࠬߦᲧߴߡ 3 ୯߇㜞ߊ✢ᒻᕈߦ߽ఝࠇߚ㜞ᕈ⢻ߥ࠺ࡃࠗࠬ߇ታ⃻ߢ߈ࠆ‫ޕ‬4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬࠍ↪޿ߡ⇣ߥࠆㅢାࠪࠬ࠹ࡓ߿⇣ߥࠆ๟ᵄᢙߦᨵエߦኻᔕߢ߈ࠆ࠴ࡘ࡯
࠽ࡉ࡞ߥ 4( ࡈࡠࡦ࠻ࠛࡦ࠼߇ታ⃻ߢ߈ࠇ߫‫ޔ‬ዊဳൻૐᶖ⾌㔚ജൻૐࠦࠬ࠻ൻ߇ᄢ߈ߊㅴዷߔࠆߣᦼᓙߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬/'/5 ࠠࡖࡄࠪ࠲߿ /'/5 ࠬࠗ࠶࠴ߦߟ޿ߡߪ‫߿ࠣࡦࠫ࡯ࡖ࠴ޔ‬േ૞ᕈ⢻߇ᄢ߈ߥ᷷ᐲଐሽᕈࠍ߽ߟߥߤߩ⺖㗴ࠍస᦯ߒ‫ޔ‬ᢙ␠߇ᣢߦࠨࡦࡊ࡞಴⩄น⢻ߣࠕ࠽࠙ࡦࠬߒߡ޿ࠆ‫ޕ‬ᧄ⻠Ṷߢߪ‫ޔ‬/'/5 ࠬࠗ࠶࠴߿ /'/5 ࠠࡖࡄࠪ࠲ࠍਛᔃߦ‫ᦨޔ‬ㄭߩ 4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩ㐿⊒േะࠍ‫ޔ‬ᐞߟ߆ߩ㐿⊒଀ࠍ⚫੺ߒߥ߇ࠄㅀߴࠆ‫ޔߚ߹ޕ‬᧲੩Ꮏᬺᄢቇߣን჻ㅢߣߢ౒หฃ⸤ߒ‫ ࡞ࡉ࠽࡯ࡘ࠴ޔ‬4( ࡈࡠࡦ࠻ࠛࡦ࠼ߩ㐿⊒ࠍ⋡ᜰߔ‫ޔ‬0'&1 ᛛⴚ㐿⊒ᯏ᭴ߩ‫࠻ࠢࠚࠫࡠࡊޠࡊ࠶࠴ࡓ࡯࡝࠼ޟ‬ߦߟ޿ߡ‫ޔ‬ን჻ㅢߩ 4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩ㐿⊒⚿ᨐ߽੤߃ߡ⚫੺ߒ‫੹ޔ‬ᓟߩ㐿⊒⺖㗴ߦߟ޿ߡ߽ㅀߴࠆ‫ޕ‬2

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ၮ⺞⻠Ṷ㧔㨪㧕

㓸Ⓧᒝ⺃㔚૕ᛛⴚߩ⃻⁁ 㧙ᒝ⺃㔚૕⤑ߩਇើ⊒ࡔࡕ࡝‫࠲࡯ࠛࡘ࠴ࠢࠕޔࠨࡦ࠮ޔ‬ᔕ↪࡯
Title : Current Status of Integrated Ferroelectrics᧲੩Ꮏᬺᄢቇ ᄢቇ㒮✚วℂᎿቇ⎇ⓥ⑼           ⍹ේ ብInterdisciplinary Graduate School of Science and Technology, Tokyo Tech. Hiroshi Ishiwara
ishiwara.h.aa@m.titech.ac.jpߪߓ߼ߦ㧦Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) ߥߤߩᒝ⺃㔚૕᧚ᢱߪ‫ޔ‬ᒝ⺃㔚ᕈߩߺߥࠄߕ‫ޔ‬࿶㔚ᕈ‫ޔ‬ὶ㔚ᕈ‫ޔ‬㔚᳇శቇലᨐߥߤߩᄙߊߩ․⇣ߥᕈ⾰ࠍ␜ߔߚ߼‫ޔ‬᭽‫ߥޘ‬ᯏ⢻࠺ࡃࠗࠬߦ↪޿ࠄࠇߡ޿ࠆ‫ᦨߦ․ޕ‬ㄭߪ‫⚛ޔ‬ሶߩዊဳൻ߿㚟േ㔚࿶ߩૐᷫࠍ⋡⊛ߣߒߡ‫ޔ‬ᢙ 10 nm ߆ࠄᢙ 100 μm ߩ⭯⤑‫ޔ‬ෘ⤑ࠍ↪޿ࠆ଀߇ᄙ޿‫ᧄޕ‬Ⓜߢߪ‫ߥ߁ࠃߩߎޔ‬㓸Ⓧᒝ⺃㔚૕ᛛⴚߩ⃻⁁ߦߟ޿ߡㅀߴࠆ‫ޕ‬ࠠࡖࡄࠪ࠲ᔕ↪㧦ᒝ⺃㔚૕ࠠࡖࡄࠪ࠲ߩᱷ⇐ಽᭂߩᣇะࠍ‫࡝࠽ࠗࡃޔ‬ᖱႎߩ “0”, “1” ߦኻᔕߐߖࠆߎߣߦࠃࠅ‫ޔ‬ਇើ⊒ᕈࡔࡕ࡝߇ታ⃻ߢ߈ࠆ‫ᦠޕ‬߈ㄟߺ‫ߺ⺒ޔ‬಴ߒㅦᐲߪᢙ 10 ns ⒟ᐲߢ޽ࠆߩߢ‫߇ࠬ࠮ࠢࠕࡓ࠳ࡦ࡜ޔ‬น⢻ߢ޽ࠅ‫ޔ‬2 M ࡆ࠶࠻߹ߢߩන૕ࡔࡕ࡝߿⚵ߺㄟߺࡔࡕ࡝߇૞⵾ߐࠇߡ
޿ࠆ‫ޔߦࠄߐޕ‬ਇើ⊒ᕈࡠࠫ࠶ࠢߣ޿߁ᓙᯏ㔚ജࠍᔅⷐߣߒߥ޿⺰ℂ࿁〝߳ߩᔕ↪߽ᬌ⸛ߐࠇߡ޿ࠆ‫৻ޕ‬ᣇߢ‫ࠆߥࠄߐޔ‬ᄢኈ㊂ൻࠍ⋡ᜰߔߚ߼ߦ
ߪ‫ޔ‬㐳ᦼ㑆ߩା㗬ᕈࠍ⏕଻ߒߟߟ‫ࠍ࡞࠮ޔ‬ᓸ⚦ൻߔࠆᔅⷐ߇޽ࠆ‫࡝ࡕࡔޕ‬એᄖ߳ߩᔕ↪ߢߪ‫⋥ޔ‬ᵹࡃࠗࠕࠬ㔚࿶ߦࠃࠅ᧚ᢱߩᲧ⺃㔚₸߇ᄌൻߔࠆ
ߎߣࠍ೑↪ߒߚࡑࠗࠢࡠᵄ࠺ࡃࠗࠬ↪ߩนᄌࠠࡖࡄࠪ࠲߇ታ↪ൻߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬࠮ࡦࠨ࡮శ࠺ࡃࠗࠬᔕ↪㧦᧚ᢱߩὶ㔚ᕈࠍ೑↪ߒߚ⿒ᄖ✢࠮ࡦࠨ‫ޔ‬࿶㔚ᕈࠍ೑↪ߒߚ࿶ജ࠮ࡦࠨ‫ޔ‬㔚᳇శቇലᨐࠍ೑↪ߒߚశࠪࡖ࠶࠲࡯ߥߤ߇૞
⵾ߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ᒝ⺃㔚૕ࡈࠜ࠻࠾࠶ࠢ⚿᥏ߪ‫ޔ‬శࠬࠗ࠶࠴࡮శᄌ⺞ེߥߤߩశᯏ⢻࠺ࡃࠗࠬߩዊဳൻߦ᦭ലߢ޽ࠆ‫ޔߚ߹ޕ‬Si ၮ᧼਄ߦන⚿᥏ᚑ㐳
ߐߖߚ PZT ⤑ߦ߅޿ߡ⿒ᄖశߩૐ៊ᄬવ᠞߇ታ⃻ߐࠇߡ߅ࠅ‫ޔ‬శᯏ⢻࠺ࡃࠗࠬߩ㓸Ⓧൻ‫ ߪߦࠄߐޔ‬Si 㓸Ⓧ࿁〝ߣߩ৻૕ൻ߇ᦼᓙߐࠇࠆ‫ޕ‬ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ᔕ↪㧦ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ᔕ↪ߩ႐วߦߪ‫ޔ‬ᢙ μm એ਄ߩᲧセ⊛ෘ޿⤑߇↪޿ࠄࠇࠆ‫⿥ޕ‬㖸ᵄࡕ࡯࠲࡯‫⿥ޔ‬㖸ᵄࡔࠬ‫ߥ࡯ࡃ࡟࠴ࡦࠞޔ‬ߤ߇૞⵾ߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬৻⥸⻠Ṷ㧠㧔㨪㧕ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࢆ⏝࠸ࡓẼᐦᑒṆࣃࢵࢣ࣮ࢪࣥࢢྥࡅ࢙࣮࢘ࣁ᥋ྜᢏ⾡:DIHUERQGLQJWHFKQRORJ\IRUKHUPHWLFSDFNDJLQJXVLQJVXEPLFURQ$XSDUWLFOHVࢬ࣮ࢫ࣭࣐࢖ࢡࣟࢸࢵࢡ ᰴ 㸪⏣୰㈗㔠ᒓᕤᴗ ᰴ ‫⏣▼ۑ‬༤அ 㸪ᑠ᯽ಇ඾ 㸪▮ᓮᣅஓ 㸪す᳃ᑦ 
68660LFUR7HF..㸪7DQDND.LNLQ]RNX.RJ\R..‫ۑ‬+LUR\XNL,VKLGD㸪7RVKLQRUL2JDVKLZD㸪7DNX\D<D]DNL㸪7DNDVKL1LVKLPRULKLVKLGD#VXVVMS
0(06 ࢹࣂ࢖ࢫࡢࣃࢵࢣ࣮ࢪࣥࢢ࡟࠾࠸࡚㸪ࢲ࢖ࢩࣥࢢᕤ⛬࡛ࡢ␗≀ΰධ㜵Ṇࡸࢹࣂ࢖ࢫᛶ⬟⥔ᣢࡢࡓࡵ㸪ᚑ᮶࠿ࡽẼᐦᑒṆ᥋ྜࡀᚲせ࡜ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ㏆ᖺ㸪ᦠᖏ➃ᮎࡸẸ⏕ᶵჾ࡬ࡢ 0(06ࢹࣂ࢖ࢫࡢᛂ⏝ࡀᣑࡀࡿ୰㸪⣲Ꮚࡢᑠᆺ໬ࡀồࡵࡽࢀࡿ࡜࡜ࡶ࡟㸪᭦࡞ࡿ㧗ᶵ⬟໬࡟ྥࡅ㸪ไᚚ⏝ /6, ࡸ௚ࢹࣂ࢖ࢫ࡜ࡢ㞟✚໬࣭」ྜ໬ࡀ᳨ウࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋࡇࡢࡼ࠺࡞〇ရືྥ࣭ᢏ⾡せồ࡟ᛂ࠼ࡿࣉࣟࢭࢫ࡜ࡋ࡚㸪ᑒṆᯟࡢ⣽⥺໬ࡸẼᐦᑒṆ㸪㟁Ẽ᥋⥆ࡀྍ⬟࡛࠶ࡿ㔠ᒓᒙࢆ⏝࠸ࡓ᥋ྜ㸦㔠ᒓᣑᩓ᥋ྜ㸪ඹᬗ᥋ྜ➼㸧ࡀὀ┠ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ
Ti/Ni/Auᒙᡃࠎࡣ㸪Υ⛬ᗘ࡛᥋ྜྍ⬟࡞ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࢆ⏝࠸ࡓ᥋ྜ᪉ἲ>@࡟╔┠ࡋ㸪ẼᐦᑒṆ㸩㟁Ẽ᥋⥆ࡀྍ⬟࡞᥋ྜࣉࣟࢭࢫࡢ㛤Ⓨࢆ㐍ࡵ࡚࠸ࡿࠋᮏሗ࿌࡛ࡣ㸪ຍ⇕࡟ࡼࡿ⢏Ꮚ⤖ྜࡢAu⢏Ꮚ䝟䝍䞊䞁

㐍ᒎ࡟ࡘ࠸࡚ᚓࡽࢀ࡚࠸ࡿᇶ♏⤖ᯝࢆ⤂௓ࡋ㸪࢙࣮࢘ࣁ࡛ࣞ࣋ࣝࡢࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࡢࣃࢱ࣮ࣥᙧᡂࣉࣟࢭࢫ㸪࠾ࡼࡧẼᐦᑒṆ᥋ྜࡢᐇ㦂⤖ᯝ࡟ࡘ࠸࡚ሗ࿌ࡍࡿࠋ

ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚ᥋ྜ᩿㠃 6(0 ീ㸦⥺ᖜ μP㸧>@ᑠ᯽ಇ඾௚´ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚ↝⤖యࢆ⏝࠸ࡓప ᥋ྜᢏ⾡µ࢚ࣞࢡࢺࣟࢽࢡࢫᐇ⿦Ꮫ఍ㄅ9RO1R㸪SS㸪

3

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集․೎⻠Ṷ㧔㨪㧕
MEMS





Wavelength Control of Surface Emitting Lasers with MEMS Vertical Cavity Precision & Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
Fumio Koyama
Email: koyama@pi.titech.ac.jp
 [»X<=@H'¸swÁeÍ2(D?BMO9'r³e4v¤2,&(Í¦%2Ã'[4s·&rÀe2ÃrÀe´'ÄÉ"2ÎswÁ'Ã_brÀË Ì[»X<=@H.z'[D?BMO9"(ÍÃkqf{TKO;.[
F6J>87AE7=#%2Îp#nª&]m42È§[KO;(Í]m'ÃÃ'Y'|]m"2,Íu\%gP°IOCk³"1Í]mÃ'Z%qe"§Ã4¾¯¨&qe2#"2ÎG79LG<N´'ÃkqKO;)'¥©3!2ÎÊd¿_'s4|2#&/1Í¼-so'R'µ±/1-s~&lQ"2Î0&ÍÈ§[KO;"(ÍÈ^']mh4®x&a2#&/1ÍP!rÃÅ¬[42#k³"1ÍG
79LG<N½&/1§Ã'W4Æ&2#.ÍrÃ5KOÅ¬-k³"
2Î3+"Q¿  jyÂ4G79LG<N½&2#"Ç¨2(Sa2    «­3!Î3+"Í(¨&qc"Êd2¡½'Q¿  jyÂ42[AE7=4¶UÍ5:OGJKO;%$Í³4v¤!Î"(ÍG79LG<N½4¥È§[KO;'Ãa´Í¢&ÃVteÍÃkqdUÍrÃÅ¬eÍ`º}&/2¢lQ%$&
!¹*2Îi²£Ï[1] C.J. Chang-Hasnain, ” IEEE JSTQE, vol.6, no.6, pp978-987, Nov./Dec. 2000.
[2] T. Amano, F. Koyama, T. Hino, M. Arai, and A. Matsutani, JOURNAL OF LIGHTTECHNOLOGY, vol.21, no.3, pp.596-601, Mar. 2003.
[3] W. Janto, K. Hasebe, N. Nishiyama, C. Caneau, T. Sakaguchi, A. Matsutani, F. Koyama, and C.E.
Zah, ISLC 2006, pp.121-122, PD1, Sep. 2006.

Fig. 1 Structure and SEM image of athermal
InP-based VCSEL with a thermally-actuatedcantilever structure [3].

[4] H. Sano, A. Matsutani and F. Koyama, Applied Physics Express, “ vol. 2, no.7, 2009.

৻⥸⻠Ṷ㧡㧔㨪㧕㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ࠍ↪޿ߚ MEMS ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩㅪᚑ⸃ᨆᚻᴺ
Mixed-Signal Analysis of MEMS Actuators based on Electrical circuit Simulator Qucs
᧲੩ᄢቇᎿቇ♽⎇ⓥ⑼㔚᳇♽Ꮏቇኾ᡹  ቝቮ⥶ⓨ⎇ⓥ㐿⊒ᯏ᭴ቝቮ⑼ቇ⎇ⓥᧄㇱ  ᧲੩ᄢቇ↢↥ᛛⴚ⎇ⓥᚲ  ٤ਣጊᥓผ  ਃ↰ ା  ⮮↰ඳਯ  ᐕศ ᵗ   
The University of TokyoISAS/JAXAInstitute of Industrial Science,The University of Tokyo
٤Satoshi Maruyama1, Makoto Mita2, Hiroyuki Fujita3, and Hiroshi Toshiyoshi3      satomaru@iis.u-tokyo.ac.jp
ㄭᐕߩ MEMS ⎇ⓥߪ㓸Ⓧ࿁〝ߣߩ৻૕ൻࠍᔅⷐߣߔࠆ଀߇ᄙߊ, ਛߢ߽ടㅦᐲ࠮ࡦࠨ߿ࠫࡖࠗࡠࠬࠦ࡯ࡊ, ࠪ࡝ࠦࡦࡑࠗࠢߥߤ߳ߣᔕ↪߇᜛ᄢ
ߒߡ޿ࠆ. 㓸Ⓧൻ MEMS ߩၮ⋚ᛛⴚߪනߦ CMOS-MEMS 㓸Ⓧࡊࡠ࠮ࠬߛߌߢߪߥߊ, ߘࠇࠄߩㅪᚑ⸃ᨆ(mixed-signal analysis)߇㊀ⷐߥ⎇ⓥⷐ
⚛ߣߥߞߡ޿ࠆ. ⃻࿷߹ߢߦ, ᯏ᪾-㔚᳇ࠕ࠽ࡠࠫ࡯ࠍ↪޿ߡེ᪾⊛ᝄേሶߩ╬ଔ࿁〝ࠍ↢ᚑߒ, SPICE ߥߤߩ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ࠍ↪޿ߡㅪᚑ⸃ᨆߔࠆᚻᴺ߇ឭ᩺ߐࠇߡ޿ࠆ. ߚߛߒ, 㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩࡊ࡞ࠗࡦ⃻⽎߿േ૞ࡅࠬ࠹࡝ࠪࠬ, ᝄേᤨߩ⽶ߩ߫ߨቯᢙലᨐߥߤߩ㕖✢ᒻᕈࠍ൮᜝ߒߚㅪᚑ⸃ᨆࡕ࠺࡞ߪឭ᩺ߐࠇߡ޿ߥ޿. ߘߎߢᧄ⎇ⓥߢߪ㕒㔚ࡑࠗࠢࡠࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ࠍ଀ߦߒߡ, ߘߩㆇേᣇ⒟ᑼࠍࠕ࠽ࡠࠣ㔚ሶṶ▚ེߣߒߡ⴫⃻ߒ, PC ࡌ࡯ࠬߩ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ࠍ↪޿ߡ⸃ᨆߔࠆᣇᴺࠍᬌ⸛ߒߚ. ㅢᏱ, ㆇേᣇ⒟ᑼߪ 2 㓏ߩⓍಽ࿁〝ߣߒߡ⴫⃻ߐࠇ,
Matlab/simulink ߥߤߢߪ࡜ࡊ࡜ࠬᄌ឵ߩⓍಽᒻᑼ 1/s ࠍ↪޿ߡࡉࡠ࠶ࠢ࠳ࠗࡗࠣ࡜ࡓࠍ⚵߻. ᧄ⎇ⓥߢߪ 1/s ߩⓍಽ࿁〝ߣߒߡℂᗐ⊛ߥ㕒㔚ኈ
㊂ C ࠍ↪޿, 㔚ᵹ౉ജ୯ࠍⓍಽߒߡ㔚࿶಴ജߔࠆᣇᑼࠍߣߞߚ. ߹ߚ, ࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ߩ․ᓽߢ޽ࠆᢙᑼ⴫⃻ဳߩ㔚ᵹḮ(EDD: Equation
Defined Device)ࠍ↪޿ߡ, ࡊ࡞ࠗࡦߩ᧦ઙಽጘ߿㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩ಴ജ․ᕈࠍᢙᑼߢ⸥ㅀߔࠆᣇᴺࠍ㐿⊒ߒߚ. ߎࠇߦࠃࠅ, 㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ
࡯࠲ߩ㕖✢ᒻ․ᕈࠍℂ⺰⸃ᨆࡕ࠺࡞ߤ߅ࠅߦౣ⃻ߔࠆߎߣ߇ߢ߈ߚ. ߹ߚ, ᧄ⎇ⓥߪ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ࠍࡌ࡯ࠬߦߒߡ޿ࠆߚ߼, 㕒㔚ࡑࠗࠢࡠࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ࠍ 2 ┵ሶ⚛ሶߣߺߥߒߡ㔚᳇࿁〝ߣߩㅪᚑ⸃ᨆࠍኈᤃߦౣ⃻ߢ߈ߚ. ․ߦ, MEMS ౒ᝄሶࠍࠦ࡞ࡇ࠶࠷ဳߩ⊒ᝄ࿁〝ߦ⚵ߺㄟࠎߢㅪᚑ⸃ᨆߢ߈ࠆߎߣࠍ⏕⹺ߒߚ. ߎߩ߶߆, ᧄ⎇ⓥߢߪ㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩࡕ࠺࡞ߣߒߡᐔⴕᐔ᧼ဳ, ᰏᱤဳ, ࠻࡯࡚ࠪࡦࡒ࡜࡯ဳߥߤߩㇱຠൻ(ࠨࡉࠨ࡯ࠠ࠶࠻ൻ)ࠍⴕߞߡ߅ࠅ, MEMS ㇱຠࠍ㔚ሶࡄ࡯࠷ߩࠃ߁ߦᛒ߃ࠆ⸃ᨆ࠰ࡈ࠻ࠍ᭴▽ਛߢ޽ࠆ.

4

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集․೎⻠Ṷ㧔㨪㧕ⷧ໬࢚࢘ࣁᇶ┙ࢆ⏝࠸ࡓ୕ḟඖ✚ᒙᢏ⾡
Thinned Wafer Multi-stack 3DI Technology counter to Device Scalingᮾி኱Ꮫ ኱Ꮫ㝔ᕤᏛ⣔◊✲⛉ ⥲ྜ◊✲ᶵᵓThe University of Tokyo, School of Engineering, Institute of Engineering Innovation (IEI)
ohba@sogo.t.u-tokyo.ac.jp

኱ሙ 㝯அ
Takayuki OHBA

࠙ࡣࡌࡵ࡟ࠚࡇࢀࡲ࡛ࡢࡼ࠺࡞཰┈ᛶ࡜ࣂࣛࣥࢫࡍࡿᚤ⣽໬ࡀ㞴ࡋࡃ࡞ࡾࠊ୕ḟඖ✚ᒙᢏ⾡ࢆ฼⏝ࡋࡓ㧗㞟✚໬᫬௦ࢆ㏄࠼ࡿࠋ୕ḟඖࡢṔྐࢆ㐳ࢀࡤࠕ୕ḟඖᅇ㊰⣲Ꮚࣉࣟࢪ࢙ࢡࢺࠖ(1981 ᖺ)࠿ࡽᩘ࠼࡚⣙ 30 ᖺ⤒ࡗࡓࡇ࡜࡟࡞ࡿࠋᐇ࡟ࡉࡲࡊࡲ࡞
୕ḟඖᢏ⾡ࡀᥦ᱌ࡉࢀࠊ௒ᚋࡣࡉࡽ࡞ࡿ㔞⏘ຠᯝࡀぢ㎸ࡵࡿ✚ᒙ᪉ἲ࡜ࠊࡇࢀࢆᐇ
⌧ࡍࡿ⿦⨨࢖ࣥࣇࣛࡢᵓ⠏ࡀ↔Ⅼ࡟࡞ࡿࠋᮏሗ࿌࡛ࡣ WOW (Wafer-on-a-Wafer)࢔ࣛ
࢖࢔ࣥࢫ 1)࡛㛤Ⓨࡋࡓ࢚࢘ࣁࣞ࣋ࣝ✚ᒙᢏ⾡࡟ࡘ࠸࡚ሗ࿌ࡍࡿ 2), 3)ࠋ
࠙WOW ᢏ⾡ࠚపࢥࢫࢺ໬ࡢ࢝ࢠࡣ๓ᕤ⛬࡜ྠࡌ࢚࢘ࣁᵝᘧ࡛✚ᒙࡍࡿࡇ࡜࡟࠶ࡿࠋ
๓ᕤ⛬࡛ᇵࡗࡓࣉࣟࢭࢫ࣭⿦⨨ᢏ⾡ࡢᛂ⏝ࡀྍ⬟࡛࠶ࡾࠊ⩦⇍ᛶࡀᚓࡽࢀࡿࡓࡵ࡛
࠶ࡿࠋࡇࡢࡼ࠺࡞⫼ᬒ࠿ࡽ WOW ࢔ࣛ࢖࢔ࣥࢫ࡛ࡣࠊணࡵⷧ໬(<20-m)ࡋࡓ࢚࢘ࣁ
ࢆ✚ᒙࡍࡿ᪉ἲࢆ㛤Ⓨࡋࡓ(ᅗཧ↷)ࠋ✚ᒙᚋ࡟ࣇ࢛ࢺࣜࢯᕤ⛬ࠊTSV ຍᕤࠊḟ࠸࡛Cu ࡢᇙࡵ㎸ࡳ㓄⥺࡛ୖୗ࢚࢘ࣁࡢ㟁Ẽⓗ᥋⥆ࢆ⾜࠺ࠋㄢ㢟࡛࠶ࡗࡓ TSV ࡢ࢔ࢫ࣌ࢡࢺẚ㸦AR㸧ࡣࠊⷧ໬࢚࢘ࣁࢆ฼⏝ࡍࡿࡇ࡜࠿ࡽᑠࡉࡃࡍࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿࠋWOW
࡛ࡣ AR ࢆ 1 ๓ᚋ࡜ࡋ࡚࠾ࡾࠊTSV ࢚ࢵࢳࣥࢢࠊCu ࡢᇙࡵ㎸ࡳࣉࣟࢭࢫࢆᐜ᫆࡟
ࡋࠊ኱ᖜ࡞ࢫ࣮ࣝࣉࢵࢺᨵၿࠊࡲࡓẁᕪ⿕そᛶࡢᨵⰋࡀぢ㎸ࡲࢀࡿࠋ࠙WOW ࡢ࣓ࣜࢵࢺࠚWOW ࡛ࡣࠊ✚ᒙᯛᩘ࡟ᑐࡍࡿ⌮ㄽⓗ㝈⏺ࡀ࡞࠸ࠋࡘࡲࡾࠊ
✚ᒙᯛᩘ࡟ᚑࡗࡓ㞟✚ᗘࡀᚓࡽࢀࡿࠋ10 ᯛ✚ᒙࡍࢀࡤࠊ౛࠼ࡤࢳࢵࣉᙜࡓࡾ 32GB
ࡢ࣓ࣔࣜࡣ 320GB ࡜࡞ࡾࠊ⣙ 1000 ಶࡢ୕ḟඖࢳࢵࣉࡀ WOW ᇶ┙࠿ࡽᚓࡿࡇ࡜ࡀ
࡛ࡁࡿࠋWOW ࡛ࡣୖୗᇶ┙ࡢ㓄⥺㊥㞳ࡀࡍ࡞ࢃࡕᇶ┙ཌࡉ࡟࡞ࡿࠋⷧ໬ᇶ┙ࢆ⏝࠸ࡓ WOW ࡛ࡣࣂࢫ࣭ࣂࣥࢻᖜࡀ኱ࡁ࠸㧗㏿㏻ಙࢆ୕ḟඖ᪉ྥ࡛⾜࠺஦ࡀ࡛ࡁࡿࠋ
࠙ཧ⪃ᩥ⊩ࠚ1) Development courtesy WOW Alliance and WOW Research Center Corp.
2) N. Maeda, et al., AMC2008, 501 (2009). 3) H. Kitada, et al., IEEE IITC, 107 (2009).

5

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ࠍ↪޿ߚ MEMS ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩㅪᚑ⸃ᨆᚻᴺ
Mixed-Signal Analysis of MEMS Actuators based on Electrical circuit Simulator Qucs
᧲੩ᄢቇᎿቇ♽⎇ⓥ⑼㔚᳇♽Ꮏቇኾ᡹  ቝቮ⥶ⓨ⎇ⓥ㐿⊒ᯏ᭴ቝቮ⑼ቇ⎇ⓥᧄㇱ  ᧲੩ᄢቇ↢↥ᛛⴚ⎇ⓥᚲ  ٤ਣጊᥓผ  ਃ↰ ା  ⮮↰ඳਯ  ᐕศ ᵗ   
The University of TokyoISAS/JAXAInstitute of Industrial Science,The University of Tokyo
٤Satoshi Maruyama1, Makoto Mita2, Hiroyuki Fujita3, and Hiroshi Toshiyoshi3      satomaru@iis.u-tokyo.ac.jp
ㄭᐕߩ MEMS ⎇ⓥߪ㓸Ⓧ࿁〝ߣߩ৻૕ൻࠍᔅⷐߣߔࠆ଀߇ᄙߊ, ਛߢ߽ടㅦᐲ࠮ࡦࠨ߿ࠫࡖࠗࡠࠬࠦ࡯ࡊ, ࠪ࡝ࠦࡦࡑࠗࠢߥߤ߳ߣᔕ↪߇᜛ᄢ
ߒߡ޿ࠆ. 㓸Ⓧൻ MEMS ߩၮ⋚ᛛⴚߪනߦ CMOS-MEMS 㓸Ⓧࡊࡠ࠮ࠬߛߌߢߪߥߊ, ߘࠇࠄߩㅪᚑ⸃ᨆ(mixed-signal analysis)߇㊀ⷐߥ⎇ⓥⷐ
⚛ߣߥߞߡ޿ࠆ. ⃻࿷߹ߢߦ, ᯏ᪾-㔚᳇ࠕ࠽ࡠࠫ࡯ࠍ↪޿ߡེ᪾⊛ᝄേሶߩ╬ଔ࿁〝ࠍ↢ᚑߒ, SPICE ߥߤߩ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ࠍ↪޿ߡㅪᚑ⸃ᨆߔࠆᚻᴺ߇ឭ᩺ߐࠇߡ޿ࠆ. ߚߛߒ, 㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩࡊ࡞ࠗࡦ⃻⽎߿േ૞ࡅࠬ࠹࡝ࠪࠬ, ᝄേᤨߩ⽶ߩ߫ߨቯᢙലᨐߥߤߩ㕖✢ᒻᕈࠍ൮᜝ߒߚㅪᚑ⸃ᨆࡕ࠺࡞ߪឭ᩺ߐࠇߡ޿ߥ޿. ߘߎߢᧄ⎇ⓥߢߪ㕒㔚ࡑࠗࠢࡠࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ࠍ଀ߦߒߡ, ߘߩㆇേᣇ⒟ᑼࠍࠕ࠽ࡠࠣ㔚ሶṶ▚ེߣߒߡ⴫⃻ߒ, PC ࡌ࡯ࠬߩ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ࠍ↪޿ߡ⸃ᨆߔࠆᣇᴺࠍᬌ⸛ߒߚ. ㅢᏱ, ㆇേᣇ⒟ᑼߪ 2 㓏ߩⓍಽ࿁〝ߣߒߡ⴫⃻ߐࠇ,
Matlab/simulink ߥߤߢߪ࡜ࡊ࡜ࠬᄌ឵ߩⓍಽᒻᑼ 1/s ࠍ↪޿ߡࡉࡠ࠶ࠢ࠳ࠗࡗࠣ࡜ࡓࠍ⚵߻. ᧄ⎇ⓥߢߪ 1/s ߩⓍಽ࿁〝ߣߒߡℂᗐ⊛ߥ㕒㔚ኈ
㊂ C ࠍ↪޿, 㔚ᵹ౉ജ୯ࠍⓍಽߒߡ㔚࿶಴ജߔࠆᣇᑼࠍߣߞߚ. ߹ߚ, ࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ Qucs ߩ․ᓽߢ޽ࠆᢙᑼ⴫⃻ဳߩ㔚ᵹḮ(EDD: Equation
Defined Device)ࠍ↪޿ߡ, ࡊ࡞ࠗࡦߩ᧦ઙಽጘ߿㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩ಴ജ․ᕈࠍᢙᑼߢ⸥ㅀߔࠆᣇᴺࠍ㐿⊒ߒߚ. ߎࠇߦࠃࠅ, 㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ
࡯࠲ߩ㕖✢ᒻ․ᕈࠍℂ⺰⸃ᨆࡕ࠺࡞ߤ߅ࠅߦౣ⃻ߔࠆߎߣ߇ߢ߈ߚ. ߹ߚ, ᧄ⎇ⓥߪ㔚᳇࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲ࠍࡌ࡯ࠬߦߒߡ޿ࠆߚ߼, 㕒㔚ࡑࠗࠢࡠࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ࠍ 2 ┵ሶ⚛ሶߣߺߥߒߡ㔚᳇࿁〝ߣߩㅪᚑ⸃ᨆࠍኈᤃߦౣ⃻ߢ߈ߚ. ․ߦ, MEMS ౒ᝄሶࠍࠦ࡞ࡇ࠶࠷ဳߩ⊒ᝄ࿁〝ߦ⚵ߺㄟࠎߢㅪᚑ⸃ᨆߢ߈ࠆߎߣࠍ⏕⹺ߒߚ. ߎߩ߶߆, ᧄ⎇ⓥߢߪ㕒㔚ࠕࠢ࠴ࡘࠛ࡯࠲ߩࡕ࠺࡞ߣߒߡᐔⴕᐔ᧼ဳ, ᰏᱤဳ, ࠻࡯࡚ࠪࡦࡒ࡜࡯ဳߥߤߩㇱຠൻ(ࠨࡉࠨ࡯ࠠ࠶࠻ൻ)ࠍⴕߞߡ߅ࠅ, MEMS ㇱຠࠍ㔚ሶࡄ࡯࠷ߩࠃ߁ߦᛒ߃ࠆ⸃ᨆ࠰ࡈ࠻ࠍ᭴▽ਛߢ޽ࠆ.

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࢆ⏝࠸ࡓẼᐦᑒṆࣃࢵࢣ࣮ࢪࣥࢢྥࡅ࢙࣮࢘ࣁ᥋ྜᢏ⾡:DIHUERQGLQJWHFKQRORJ\IRUKHUPHWLFSDFNDJLQJXVLQJVXEPLFURQ$XSDUWLFOHVࢬ࣮ࢫ࣭࣐࢖ࢡࣟࢸࢵࢡ ᰴ 㸪⏣୰㈗㔠ᒓᕤᴗ ᰴ ‫⏣▼ۑ‬༤அ 㸪ᑠ᯽ಇ඾ 㸪▮ᓮᣅஓ 㸪す᳃ᑦ 
68660LFUR7HF..㸪7DQDND.LNLQ]RNX.RJ\R..‫ۑ‬+LUR\XNL,VKLGD㸪7RVKLQRUL2JDVKLZD㸪7DNX\D<D]DNL㸪7DNDVKL1LVKLPRULKLVKLGD#VXVVMS
0(06 ࢹࣂ࢖ࢫࡢࣃࢵࢣ࣮ࢪࣥࢢ࡟࠾࠸࡚㸪ࢲ࢖ࢩࣥࢢᕤ⛬࡛ࡢ␗≀ΰධ㜵Ṇࡸࢹࣂ࢖ࢫᛶ⬟⥔ᣢࡢࡓࡵ㸪ᚑ᮶࠿ࡽẼᐦᑒṆ᥋ྜࡀᚲせ࡜ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ㏆ᖺ㸪ᦠᖏ➃ᮎࡸẸ⏕ᶵჾ࡬ࡢ 0(06ࢹࣂ࢖ࢫࡢᛂ⏝ࡀᣑࡀࡿ୰㸪⣲Ꮚࡢᑠᆺ໬ࡀồࡵࡽࢀࡿ࡜࡜ࡶ࡟㸪᭦࡞ࡿ㧗ᶵ⬟໬࡟ྥࡅ㸪ไᚚ⏝ /6, ࡸ௚ࢹࣂ࢖ࢫ࡜ࡢ㞟✚໬࣭」ྜ໬ࡀ᳨ウࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋࡇࡢࡼ࠺࡞〇ရືྥ࣭ᢏ⾡せồ࡟ᛂ࠼ࡿࣉࣟࢭࢫ࡜ࡋ࡚㸪ᑒṆᯟࡢ⣽⥺໬ࡸẼᐦᑒṆ㸪㟁Ẽ᥋⥆ࡀྍ⬟࡛࠶ࡿ㔠ᒓᒙࢆ⏝࠸ࡓ᥋ྜ㸦㔠ᒓᣑᩓ᥋ྜ㸪ඹᬗ᥋ྜ➼㸧ࡀὀ┠ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ
Ti/Ni/Auᒙᡃࠎࡣ㸪Υ⛬ᗘ࡛᥋ྜྍ⬟࡞ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࢆ⏝࠸ࡓ᥋ྜ᪉ἲ>@࡟╔┠ࡋ㸪ẼᐦᑒṆ㸩㟁Ẽ᥋⥆ࡀྍ⬟࡞᥋ྜࣉࣟࢭࢫࡢ㛤Ⓨࢆ㐍ࡵ࡚࠸ࡿࠋᮏሗ࿌࡛ࡣ㸪ຍ⇕࡟ࡼࡿ⢏Ꮚ⤖ྜࡢAu⢏Ꮚ䝟䝍䞊䞁

㐍ᒎ࡟ࡘ࠸࡚ᚓࡽࢀ࡚࠸ࡿᇶ♏⤖ᯝࢆ⤂௓ࡋ㸪࢙࣮࢘ࣁ࡛ࣞ࣋ࣝࡢࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚࡢࣃࢱ࣮ࣥᙧᡂࣉࣟࢭࢫ㸪࠾ࡼࡧẼᐦᑒṆ᥋ྜࡢᐇ㦂⤖ᯝ࡟ࡘ࠸࡚ሗ࿌ࡍࡿࠋ

ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚ᥋ྜ᩿㠃 6(0 ീ㸦⥺ᖜ μP㸧>@ᑠ᯽ಇ඾௚´ࢧࣈ࣑ࢡࣟࣥ $X ⢏Ꮚ↝⤖యࢆ⏝࠸ࡓప ᥋ྜᢏ⾡µ࢚ࣞࢡࢺࣟࢽࢡࢫᐇ⿦Ꮫ఍ㄅ9RO1R㸪SS㸪

6

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2ࠛࡇ࠲ࠠࠪࡖ࡞ Ȗ-Al2O3/Si ၮ᧼ࠍ↪޿ߚ Si 㓸Ⓧൻᒝ⺃㔚૕⭯⤑࠺ࡃࠗࠬ

Integration of Si and Ferroelectric Thin Film Devices on Epitaxial Ȗ-Al2O3/Si Substrates
⼾ᯅᛛ⑼ᄢ VBL1㧘㔚᳇࡮㔚ሶᎿቇ♽ 2㧘JST-CREST3 ż⿒੗ ᄢテ 1㧘Ỉ↰ ๺᣿ 1-3㧘⍹↰ ⺈ 2,3
VBL1, Dept. EEE, Toyohashi Univ. Tech.2, JST-CREST3
żDaisuke Akai1, Kazuaki Sawada1-3, Makoto Ishida2,3
akai@vbl.tut.ac.jpㄭᐕ‫ޔ‬ᒝ⺃㔚૕⭯⤑ࠍ↪޿ߚ㔚ሶ࠺ࡃࠗࠬߩ⎇ⓥ߇⋓ࠎߦⴕࠊࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬㜞ᕈ⢻ߥ࠺ࡃࠗࠬࠍታ⃻ߔࠆߚ߼ߦ
ߪ‫ޔ‬ᒝ⺃㔚૕⭯⤑ߩ⚿᥏ᕈࠍ೙ᓮߔࠆߎߣ߇㊀ⷐߢ޽ࠆ߇‫ࡦࠦ࡝ࠪޔ‬ၮ᧼਄ߢⴕ߁ߎߣߪኈᤃߢߥ޿‫ޕ‬ᚒ‫ࠣߩޘ‬࡞࡯ࡊߢߪ‫ࡦࠦ࡝ࠪޔ‬ၮ᧼਄ߦࠛࡇ࠲ࠠࠪࡖ࡞ᚑ㐳ߐߖߚ  ⭯⤑ࠍࡃ࠶ࡈࠔጀߣߒߡ↪޿ߚ‫ޔ‬ਅㇱ㔚ᭂ᧚ᢱ߅ࠃ߮ᒝ⺃㔚૕⭯⤑ ߩ㈩ะ೙ᓮࠍឭ᩺ߒ‫ߩ߳ࠬࠗࡃ࠺ࠨࡦ࠮ޔ‬ᔕ↪ࠍ⋡ᜰߒߡ޿ࠆ ࿑ ‫ߎޕ‬ࠇ߹ߢߦ‫ޔ‬ὶ㔚ဳ⿒ᄖ✢࠮ࡦࠨࠕ࡟ࠗ߅ࠃ߮⿥㖸ᵄ࠻࡜ࡦࠬ࠺ࡘ࡯ࠨߩ㐿⊒ࠍㅴ߼ߡ߈ߚ‫ޕ‬ὶ㔚ဳ⿒ᄖ✢࠮ࡦࠨߢߪ‫ޔ‬ᒝ⺃㔚૕⭯⤑࠮ࡦࠨߣࠪ࡝ࠦࡦ࠺ࡃࠗࠬ    ߣߩ㓸Ⓧൻࡊࡠ࠮ࠬߩ㐿⊒ߒ  ↹⚛ߩ⿒ᄖ✢ࠗࡔ࡯ࠫ࠮ࡦࠨࠍ૞⵾ߒߚ ࿑ ‫⴫ߚ޿↪ࠍࠬࠟ  ߪߢࠨࡦ࠮ߩߎޕ‬㕙ࠛ࠶࠴ࡦࠣߦࠃࠅᾲಽ㔌᭴ㅧ࿑  ࠍ↪޿ߚ㈩ะ೙ᓮ

ࠍᒻᚑߒ‫ޔ‬Ყᬌ಴⢻  !"#$%&'*+ ߇ᓧࠄࠇߡ޿ࠆ‫⿥ޔߚ߹ޕ‬㖸ᵄ࠻࡜ࡦࠬ࠺ࡘ࡯ࠨߢߪ‫ࠪࠠ࠲ࡇࠛޔ‬ࡖ࡞ * *⭯⤑Ⓧጀ᭴ㅧࠍ↪޿ߚ࠳ࠗࠕࡈ࡜ࡓ᭴ㅧߩ࠻࡜ࡦࠬ࠺ࡘ࡯ࠨߦࠃࠅ᳓ਛߦ߅޿ߡ‫ޔ‬ක≮⸻ᢿⵝ⟎ߢ೑↪ߐࠇࠆ &' Ꮺߢߩ⿥㖸ᵄㅍฃାࠍ⏕⹺ߒߡ޿ࠆ ‫੹ޕ‬࿁‫ ࠄࠇߎޔ‬0 㓸Ⓧൻᒝ⺃㔚૕⭯⤑࠺ࡃࠗࠬ㐿⊒ߩ⃻⁁ߦߟ޿ߡႎ๔ߔࠆ‫ޕ‬!450 5!  66! 789!; ! #<#<#< ""=">"<!  !450 5!  $70$50?9 BGK 7905 590G0$LBGN$B
#
N59RV$N95R0$NBW5B$7BB?8  L""# Y!  !450 5!  9BN95R5 N059 #
# ""<<!
࿑   ⿒ᄖ✢ࠗࡔ࡯ࠫ࠮ࡦࠨ

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2

MEMSpice ߦࠃࠆ MEMS೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߩㅪᚑ⸃ᨆ
Coupled Analysis of MEMS and control circuits using MEMSpiceᩣ ᢙℂࠪࠬ࠹ࡓ  ٤ᦸ᦬ବテ 㧘᳓↰ජ⋉ 
Mathematical Systems Inc.1,
Shunsuke Mochizuki1, Chieki Mizuta1
email: motiduki@msi.co.jp, HP: http://www.msi.co.jp/eda/memsone/ᤓ੹‫ޔ‬MEMS ᯏ᭴ㇱߣ೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߩㅪᚑ⸃ᨆᚻᴺߦᵈ⋡߇㓸߹ߞߡ޿ࠆ[1,2]‫ޕ‬ᢙℂࠪࠬ࠹ೞನᢿࡓߢߪ‫ޔ‬20 ᐕ᧪ߦᷰࠆ࿁〝⸳⸘࡮⸃ᨆ࠷࡯࡞ߩ㐿⊒⚻㛎ࠍ↢߆ߒߡ‫ޔ‬㔚ሶ࿁〝ࠪࡒࡘ࡟࡯࠲SPICE3 ࠍࡌ࡯ࠬߦߒߚ⁛⥄ߩ MEMS-೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ㅪᚑ⸃ᨆ࠷࡯࡞‫ޟ‬MEMSpice‫ߩޠ‬㐿⊒ߦዧജߒߡ߈ߚ[3]‫ޕ‬MEMSpice ߢߪ‫ޔ‬MEMS ⚛ሶߣ޿߁ᯏ᪾ㇱຠࠍ GUI ਄ߢ⥄↱ߦ⚵วߖߡ MEMSᯏ᭴ㇱࠍࡕ࠺࡞ൻߒ‫ޔ‬೙ᓮ㔚ሶ࿁〝ߣߣ߽ߦ⸃ᨆࠍⴕ߁‫ޕ‬MEMSpice ࠍ↪޿ࠇ߫‫ޔ‬㕒㔚㚟േࡑࠗࠢࡠࠬ࠹࠶ࡊࡕ࡯࠲ߩേ⊛․ᕈߩࠃ߁ߥ FEM ⸃ᨆߢߪ㔍ߒ޿⸃ᨆ߇น⢻ߢ޽ࠆઁ‫⥄ޔ‬ബ⊒ᝄ࠺ࡃࠗࠬ(࿑ 1)ߩ᭽ߥ MEMS ᯏ᭴ㇱߣ㔚ሶ࿁〝߇ኒធߦㅪ៤ߒߚ♽ࠍ⸃ᨆߔࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆ‫ޕ‬ߘߩઁߦ߽‫౒ޔ‬ᝄ๟ᵄᢙߩ▚಴ߥߤ‫ޔ‬MEMS ᯏ᭴ㇱߩߺߩ⸃ᨆ߽น⢻ߢ޽ࠅ‫ޔ‬ኈᤃ߆ߟㄦㅦߦ
ᒻ⁁ࡄ࡜ࡔ࡯࠲ߩଐሽᕈࠍᛠីߢ߈ࠆ‫ޔߪߢ⴫⊒ᧄޕ‬MEMSpice ߦ߅ߌࠆㅪᚑ⸃ᨆߩේℂߣߘߩ⸃ᨆ੐଀ࠍㅀߴ‫޿⦟ޔ‬ὐ࡮ᖡ޿ὐࠍ฽߼‫ ߩ⁁⃻ޔ‬MEMSpice ࠍ޽ࠅߩ߹߹ߦ߅વ߃ߒߚ޿‫ޕ‬[1] MEMS ╬ଔ࿁〝ࠫࠚࡀ࡟࡯࠲ http://memspedia.mmc.or.jp/WebLibrarySystem/࿑ 1. ⥄ബ⊒ᝄᰏᱤ࠺ࡃࠗࠬߩㆊᷰᔕ╵[2] M. Mita and H. Toshiyoshi, “An Equivalent-circuit model for MEMS electrostatic actuator using open-source software Qucs,” IEICE Electronics Express, vol.6 pp.256-263 (2009).
[3] MEMSpice (MEMS ↪⸳⸘࡮⸃ᨆᡰេ࠷࡯࡞ MemsONE ߩ 1 ᯏ⢻ࡕࠫࡘ࡯࡞)㧦⹦⚦ߪ‫ޔ‬http://www.msi.co.jp/eda/mems_circuit/7

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ2

STP ᴺߦࠃࠆ⭯⤑ᒻᚑᛛⴚ
Thin Film Formation Technology with Spin-coating Film Transfer and Hot-pressing Technology
NTT ࡑࠗࠢࡠࠪࠬ࠹ࡓࠗࡦ࠹ࠣ࡟࡯࡚ࠪࡦ⎇ⓥᚲ 㧘NTT ࠕ࠼ࡃࡦࠬ࠹ࠢࡁࡠࠫ ٤ዊ㊁ ৻ༀ 㧘੉੗ ᢅ๺ ᪀ේ ໪ 㜞ᴡේ ๺ᒾ ⍫㊁ ᱜ᮸ ↸↰ సਯ ૒⮮ ᐽඳ 
NTT MI Labs.1, NTT Advanced Technology2 ,٤
K. Ono1, T. Kamei2, K. Kuwabara1, K. Takagahara1, M. Yano2, K. Machida2, and Y. Sato1
E-mail: k-ono@aecl.ntt.co.jp

(a)



ኽᱛ⤑

(b)

╙䋲ጀ㈩✢

‫ޤߦ߼ߓߪޣ‬STP ᴺߣߪ‫ࡓ࡞ࠖࡈࠬ࡯ࡌޔ‬਄ߦࠬࡇࡦႣᏓߒߚ᧚ᢱࠍ‫⌀ޔ‬ⓨ࠴ࡖࡦࡃ࡯ౝ
ߢ࠙ࠛࡂߦᾲ࿶⌕ߔࠆߎߣߢ᧚ᢱࠍォ౮ߒ‫ޔ‬ᰴߦࡈࠖ࡞ࡓߩߺࠍ೸㔌ߔࠆߎߣߢ᧚ᢱࠍၮ
᧼਄ߦᒻᚑߔࠆᛛⴚߢ޽ࠆ=?‫᧚ޕ‬ᢱߩㆬᛯߦࠃࠅ‫ࡂࠛ࠙ޔ‬਄ߦᒻᚑߐࠇߚᓸ⚦᭴ㅧߩᐔጀ㑆⛘✼⤑᭴ㅧᒻᚑߦะߌߡᄙ᭽ߥࠕࡊ࡝ࠤ࡯࡚ࠪࡦ߳ߩㆡ↪߇ᦼᓙߐࠇࠆ‫੹ޕ‬࿁ߩࡢ࡯࡚ࠢࠪ࠶ࡊ

ኽᱛ⤑

(c)

မൻ࡮ၒ߼ㄟߺ=?߿‫ޔ‬MEMS ᭴ㅧߥߤߩኽᱛ߇น⢻ߢ޽ࠅ[3]‫ޔ‬MEMS ߣ LSI ߣߩ㓸Ⓧൻ

100m

ᄤ੗

䉴䉟䉾䉼

䉣䉾䉼䊮䉫䊖䊷䊦

10m
ᄤ੗

╙䋱ጀ㈩✢
䊋䊈

䉝䊮䉦䊷

ߢߪ‫ޔ‬ᚒ‫ ߩߎߪޘ‬STP ᴺߩේℂߣ‫ޔ‬STP ᴺࠍ↪޿ߚၒ߼ㄟߺ߅ࠃ߮ኽᱛߩࠕࡊ࡝ࠤ࡯࡚ࠪ

Fig.1. STP ォ౮ᓟ SEM ௝㧧(a)ၒ߼ㄟߺォ౮㧔ෘ⤑ࡆࠕ࠴ࡦࠍ⚫੺ߔࠆ‫ޕ‬ࠚ࡯ࡦ㈩✢㧕
‫(ޔ‬b), (c) ኽᱛォ౮㧔RF-MEMS ࠬࠗ࠶࠴㧕‫ޣ‬ᔕ↪੐଀‫ޤ‬Fig.1(a)ߦ‫ޔ‬ၒ߼ㄟߺߦࠃࠅᒻᚑߒߚෘ⤑ࡆࠕ࠴ࠚ࡯ࡦߩᢿ㕙࿑ࠍ‫ޔ‬ห࿑(b)‫(ޔ‬c)ߦ‫ޔ‬ኽᱛࠍታᣉߒߚ RF-MEMS ࠬࠗ࠶࠴ߩᢿ㕙࿑ࠍ␜ߔ‫ޕ‬Fig.1(a)ߢߪ‫ޔ‬Au ߼ߞ߈ߦࠃࠅ㜞ߐ 20m ߢᒻᚑߒߚ╙  ጀ㈩✢ߣធ⛯ࡆࠕࡊ࡜ࠣ਄ߦጀ㑆⛘✼⤑ࠍ STP ᴺߦࠃࠅၒ߼ㄟߺࠍⴕߥ߁ߎߣߢ‫ޔ‬⛘✼⤑ߩᒻᚑߣหᤨߦᐔမൻᎿ⒟߽ታ⃻ߒߡ޿ࠆ‫(ޕ‬b), (c)ߪ‫†‶ޔ‬ጀ࡝࡝࡯ࠬᓟߩ MEMS นേㇱࠍ᦭ߔࠆ᭴ㅧ਄ߦ‫ޔ‬STP ᴺߦࠃࠅኽᱛࠍታᣉߒߚ
߽ߩߢ޽ࠆ‫ޕ‬ኽᱛߦࠃࠅนേㇱࠍ⎕უߔࠆߎߣߥߊ࠳ࠗࠪࡦࠣ߇น⢻ߣߥࠆ‫ޕ‬એ਄ߩߣ߅ࠅ‫ޔ‬STP ᴺߪ‫ޔ‬MEMS ߣ LSI ߣߩ㓸Ⓧൻ᭴ㅧᒻᚑߩ⵾ㅧ
ࡊࡠ࠮ࠬߣߒߡ᦭ᦸߢ޽ࠆߣ⸒߃ࠆ‫[ޕ‬1] K. Machida et al., J. Vac. Sci. Technol. B16, 1093 (1998) [2] ዊ㊁ઁ‫ ╙ޔ‬67 ࿁ᔕ↪‛ℂቇળቇⴚ⻠Ṷળ 30a-ZN-2[3] K. Kuwabara, IEDM pp.423-426 (2007)ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2ࠛ࡟ࠢ࠻࡟࠶࠻ࠍ↪޿ߚ MEMS ᝄേሶߦࠃࠆ Energy harvesting౒ᝄ๟ᵄᢙ 䋨㪟㫑䋩Energy harvesting by MEMS Vibrational Device using ElectretNTT ࡑࠗࠢࡠࠪࠬ࠹ࡓࠗࡦ࠹ࠣ࡟࡯࡚ࠪࡦ⎇ⓥᚲ 㧘NTT వ┵ᛛⴚ✚ว⎇ⓥᚲ  ٤ዊ㊁ ৻ༀ 㧘૒⮮ ᣹↵ 㧘ፉ᧛ ବ㊀ ‫ޔ‬᪀ේ ໪ 㧘ቝ⾐␹ ቞ ᱞ⮮ િ৻㇢ ᫪᧛ ᶈቄ 㧘⍹੗ ੳ 㧘ዊ⥪ ᷕ৻ ૒⮮ ᐽඳ 
NTT Microsystem Integration Laboratories1, NTT Science and Core Technology Laboratory Group2 K. Ono1, N. Sato1,
T. Shimamura1, K. Kuwabara1, M. Ugajin1, S. Mutoh1, H. Morimura2, H. Ishii1, J. Kodate1, and Y. Sato1
k-ono@aecl.ntt.co.jp
2500นേㇱ䉰䉟䉵 㪈㫄㫄นേㇱ䉰䉟䉵 㪌㫄㫄

2000‫ޤߦ߼ߓߪޣ‬ᝄേߦࠃࠆ Energy harvesting ߪ‫ߩᧃ┵ࠢ࡯ࡢ࠻࠶ࡀࠨࡦ࠮ޔ‬ዊဳ㔚Ḯߣߒߡ㊀ⷐߢ޽ࠆ[1]‫ޕ‬ᝄേࠛࡀ࡞ࠡ
࡯ࠍ㔚ജߦᄌ឵ߔࠆᣇᴺߣߒߡ‫ޔ‬MEMS ࡊࡠ࠮ࠬࠍ↪޿ߡ૞⵾ߒߚนേ᭴ㅧߣࠛ࡟ࠢ࠻࡟࠶࠻᧚ᢱߣߦࠃࠆ⊒㔚࠺ࡃࠗࠬߩ⎇ⓥ߇ⴕߥࠊࠇߡ޿ࠆ[2]‫ߦߢ߹ࠇߎޔߪߢࡊ࠶࡚ࠪࠢ࡯ࡢᧄޕ‬ᚒ‫߇ޘ‬ᬌ⸛ߒߚ MEMS ᝄേሶ߿‫ߩߎޔ‬ᝄേሶࠍၮ

䈳䈰

1500 นേㇱ
1000
500

ᧄߦ૞⵾ߒߚዊဳൻߦ᦭ലߥࠬ࡝࠶࠻ࠕࡦ࠼ࠬ࡜ࠗ࠳࡯᭴ㅧߦ߅޿ߡᝄേ߆ࠄ㔚ᵹࠍ↢ᚑߒߚ⚿ᨐߦߟ޿ߡႎ๔ߔࠆ‫ޕ‬0‫ޣ‬MEMS ᝄേሶ‫↢ޤ‬ᵴⓨ㑆ߦሽ࿷ߔࠆᝄേࠍฃኈߔࠆߚ߼ߦߪ‫ޔ‬ᝄേሶߪ 1 kHz એਅߩ๟ᵄᢙߢ౒ᝄߔࠆߎߣ߇ᦸ߹ߒ

Fig.1.᭴ㅧࡄ࡜ࡔ࡯࠲ߣ౒ᝄ๟ᵄᢙ

޿‫ߩߨ߫ޕ‬㐳ߐߣนേㇱࠨࠗ࠭ࠍࡄ࡜ࡔ࡯࠲ߣߒߡᝄേሶߩ૞⵾ࠍⴕߥ޿‫ޔ‬Sub-kHz ߢߩ౒ᝄࠍታ᷹ߒߚ[3](Fig.1)‫ޕ‬࡯᭴ㅧࠍ૞⵾ߒߚ‫ߩߎޕ‬᭴ㅧࠍടᝄེߦࠃߞߡᯏ᪾⊛ߦᝄേߐߖߚ႐ว‫ޔ‬ᝄേሶߩ౒ᝄߦኻᔕߒߡ಴ജߐࠇߚ㔚ᵹߪ 170
pA ߣߥࠅ‫ޔ‬1mm ⷺࠨࠗ࠭ߩนേㇱࠍᜬߟ MEMS ᝄേሶߦࠃࠆ⊒㔚ࠍ⏕⹺ߒߚ(Fig.2)[4]‫ޕ‬ᒰᣣߪ‫޿ߟߦ⚦⹦ߩࠄࠇߎޔ‬࿕ቯ㔚ᭂ

1000 1500

䈳䈰㐳䈘 m䉣䊧䉪䊃䊧䉾䊃

2000 2500

W ith
W ithout

1.0E-10100

CoCធว นേㇱ

5.0E-1150

0ߡႎ๔ߔࠆ‫[ޕ‬1] S. Beeby et al., Meas. Sci. Technol. 17 (2006) R175 [2] M. Edamoto et al., APCOT2008, 2B3-1 [3] ዊ㊁ઁ‫ ╙ޔ‬56 ࿁ᔕ↪‛ℂቇ 0.0E+001050
1050

ળ㑐ଥㅪว⻠Ṷળ C8[4] N. Sato et al., Transducers2009, pp.513-516

500

1.5E-10150

Curren t (A)ߩนേㇱ㧔ࠬ࡜ࠗ࠳࡯㧕ࠍ᦭ߔࠆᝄേሶࠍ஻߃ߚၮ᧼ߣࠍ Chip-on-Chip ធวߦࠃࠅ৻૕ൻߒ‫࠳ࠗ࡜ࠬ࠼ࡦࠕ࠻࠶࡝ࠬޔ‬2.0E-10200

Current (pA)‫ࠆࠃߦ࠻࠶࡟࠻ࠢ࡟ࠛޣ‬㔚ᵹ↢ᚑ‫ޤ‬ਗ೉ߒߚ࿕ቯ㔚ᭂ㧔ࠬ࡝࠶࠻㧕ࠍ஻߃ߚၮ᧼ߣ‫ޔ‬਄⸥ᝄേሶߩ߁ߜ 1mm ⷺࠨࠗ࠭

0

1100
1100

1150
1200
1150
1200
Frequency
Freque ncy (Hz)(Hz)Fig.2. AC 㔚ᵹߩ಴ജ⚿ᨐ

8

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

1250
1250

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2ᐜ㔞ᆺᣦ⣠ࢭࣥࢧ LSI ࡢ⏬㉁ྥୖࡢࡓࡵࡢ㧗ឤᗘ໬ᡭἲࡢ᳨ウ

Sensitivity Enhancement Scheme for Image Quality Improvement on Capacitive Fingerprint Sensor LSI
NTT 㺭㺐㺖㺹㺚㺛㺡㺯㺐㺻㺡㺖㺼㺸㺎㺚㺌㺻◊✲ᡤ 1ࠊNTT 㺏㺢㺼㺨㺼㺻㺛㺡㺖㺧㺹㺚㺼㸦ᰴ㸧2 ‫ۑ‬ᓥᮧಇ㔜 1㸪᳃ᮧᾈᏘ 1ࠊ㔜ᯇᬛᚿ 1ࠊ
୰す⾨ 1ࠊ⏫⏣ඞஅ 2
NTT Microsystem Integration Labs.1, NTT Advanced Technology Corp. 2㸪 ‫ۑ‬T. Shimamura1㸪H. Morimura1, S. Shigematsu1,
M.Nakanishi1, K. Machida2
tshima@aecl.ntt.co.jp
࠙ࡣࡌࡵ࡟ࠚᐜ㔞ᆺᣦ⣠ࢭࣥࢧ LSI ࡣᑠᆺ࣭ⷧᆺࡢᣦ⣠ㄆドࢩࢫࢸ࣒࡟㐺ࡋ࡚࠾ࡾࠊࣘࣅ࢟ࢱࢫ➃ᮎࡢࢭ࢟ࣗࣜࢸ࢕ྥୖ࡟㔜せ࡛࠶ࡿࠋᣦ⣠ㄆド࡟ࡣྲྀᚓ⏬ീࡢ⏬㉁ࡀᣦࡢ≧ែ࡟౫Ꮡࡋ࡞࠸ࡇ࡜ࡀせồࡉࢀࡿࠋ࠙㧗ឤᗘ໬ᡭἲࠚ ᣦࡀ᥋ゐࡍࡿࢭࣥࢧ࢔ࣞ࢖ࡢࣆࢡࢭࣝᵓᡂ࡜ᣦࡢ➼౯ᅇ㊰㻽㼞

ࢆᅗ 1 ࡟♧ࡍࠋࢭࣥࢧᅇ㊰ࡣࢭࣥࢧࣉ࣮ࣞࢺ࡜ᣦ⾲㠃࡜ࡢ㛫ࡢᐜ㔞 Cf ࢆ᳨ฟࡍࡿࠋᣦࡀ஝⇱ࡋ࡚┤ิ᢬ᢠ Rf ࡀ኱ࡁ࠸ሙྜࠊࢭࣥࢧᅇ㊰ࡀ㟁ⲴQr ࢆᘬࡁ㇂⥺ᢤࡃ㝿࡟᥋Ⅼ Nf ࡟㟁ᅽࢻࣟࢵࣉࡀ⏕ࡌࠊ⏬㉁ࡀຎ໬ࡍࡿࠋᡃࠎࡣ㧗ឤᗘ໬㟁

㟁ᅽ
䝗䝻䝑䝥

Rf
Cf

ᴟ࡜㟁ᅽไᚚᅇ㊰࡛ᣦࡢ⾲㠃㟁఩ࢆไᚚࡍࡿ㧗ឤᗘ໬ᡭἲࢆᥦ᱌ࡍࡿ[1]ࠋ

ᚑ᮶

ᣦ䛾㝯⥺

Nf

ᥦ᱌ᡭἲ

ᬑ
㏻
ᣦ

䝉䞁䝃䝥䝺䞊䝖

࠙ᐇ㦂ࠚ0.5-m CMOS㸭ࢭࣥࢧࣉࣟࢭࢫࢆ⏝࠸࡚ࢸࢫࢺࢳࢵࣉࢆヨసࡋࠊᥦ䝉䞁䝃ᅇ㊰᱌ᡭἲࢆホ౯ࡋࡓࠋヨసࢳࢵࣉ࡟ࡼࡿ஝⇱ᣦࡢྲྀᚓ⏬ീࢆᅗ 2 ࡟♧ࡍࠋ࠙⤖ᯝࠚᮏᡭἲ࡟ࡼࡾᚑ᮶୙᫂░࡛࠶ࡗࡓ஝⇱ᣦࡢࢡࣜ࢔࡞⏬ീࢆ☜ㄆࡋࡓࠋ஝⇱ᣦᐜ㔞ᆺᣦ⣠䝉䞁䝃㻸㻿㻵[1] T. Shimamura, et al., proc. 24th Sensor Symposium., pp.415-418, 2007.

ᅗ㻝 䝢䜽䝉䝹ᵓᡂ䛸ᣦ䛾➼౯ᅇ㊰ᅗ㻞 ᥦ᱌ᡭἲ䛻䜘䜛⏬㉁ྥୖ䛾ຠᯝࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2

ISFET ࢆ㞟✚໬ࡋࡓ pH ࢭࣥࢧ LSI ᅇ㊰ࡢタィ

Design of a pH Sensor LSI Circuit Integrated with ISFETNTT ࢔ࢻࣂࣥࢫࢸࢡࣀࣟࢪᰴᘧ఍♫ 1㸪ᰴᘧ఍♫ᇼሙ〇సᡤ 2㸪ᮾிᕤᴗ኱Ꮫ 3żᑠす ᩄᩥ 1㸪▼ཎ ᪼ 3㸪⏣㑓 ⿱㈗ 2㸪⏫⏣ ඞஅ 1㸪㔝ᮧ ⪽ 2㸪┈ ୍ဢ 3
NTT Advanced Technology Corporation 1㸪HORIBA, Ltd. 2, Tokyo Institute of Technology3
żT. Konishi1, N. Ishihara3, H. Tanabe2, K. Machida1, S. Nomura2, K. Masu3
toshifumi.konishi@ntt-at.co.jp
࠙ࡣࡌࡵ࡟ࠚ࢖࢜ࣥឤᛂ FET(ISFET)ᆺ pH ࢭࣥࢧࡢ㧗ឤᗘ࣭㧗ᶵ⬟໬㸪ᑠᆺ໬࡟ࡣ㸪Si CMOS LSI ࡟ ISFET ࢆᵓ

㓄⥺

ឤᛂ⭷

ᡂࡍࡿࠕ㞟✚໬ pH ࢭࣥࢧࠖࡀ㠀ᖖ࡟᭷ᮃ࡛࠶ࡿ㸬㞟✚໬ pH ࢭࣥࢧタィࡢࡓࡵ࡟ࡣ㸪CMOS ࣉࣟࢭࢫ࡛ᵓᡂࡋࡓ
FET ୖ࡟࢖࢜ࣥឤᛂ⭷ࢆᙧᡂࡋࡓ ISFET(ᅗ 1)ࡢ≉ᛶࣔࢹࣝ໬࡜㸪ࡇࢀࢆ㋃ࡲ࠼ࡓ CMOS ᳨ฟᅇ㊰ࡢタィࡀᚲせ࡛࠶ࡿ㸬௒ᅇ㸪㞟✚໬ pH ࢭࣥࢧࢹࣂ࢖ࢫࡢࣔࢹࣝ໬࡜ CMOS ᳨ฟᅇ㊰タィࢆ⾜ࡗࡓ⤖ᯝ࡟ࡘ࠸࡚ሗ࿌ࡍࡿ㸬
࠙ISFET ࡢ≉ᛶࣔࢹࣝࠚISFET ࡣ ᐃ⁐ᾮ୰ࡢ࢖࢜ࣥ⃰ᗘ࡟ࡼࡗ࡚Ⓨ⏕ࡍࡿ⁐ᾮ࡜ឤᛂ⭷㛫ࡢ⾲㠃㟁఩ࢆ᳨ฟࡍ
ࡿ⣲Ꮚ࡛࠶ࡿ㸬ᅗ 1 ࡟♧ࡍࡼ࠺࡟ MOSFET ࡢࢤ࣮ࢺ࣓ࢱࣝୖ࡟࢖࢜ࣥឤᛂ⭷ࢆᙧᡂࡋࡓሙྜ㸪⁐ᾮࡢ pH ࢆ୰ᛶ࡜௬ᐃࡍࡿ࡜㸪ISFET ࡢࡋࡁ࠸್㟁ᅽࡣ㸪࢖࢜ࣥឤᛂ⭷ศ࣏ࢸࣥࢩࣕࣝࡀኚ໬ࡍࡿࡓࡵ㸪MOSFET ࡢࡋࡁ࠸್㟁ᅽ࡟ᑐࡋ࡚ࢩࣇࢺࡍࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬௒ᅇ㸪ឤᛂ⭷ࡢ≀⌮ᐃᩘ࠿ࡽࡋࡁ࠸್㟁ᅽࡢࢩࣇࢺ㔞ࢆぢ✚ࡶࡾ㸪nMOSFET

MOS

ISFET

࡟࠾࠸࡚ࡋࡁ࠸್㟁ᅽࡀ࠶ࡿ୍ᐃࡢᩘ್࡛㧗ࡃ࡞ࡿࡇ࡜ࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡋࡓ㸬ࡲࡓ㸪Ỉ⁐ᾮࡢ pH ࡀኚ໬ࡋࡓሙྜ㸪 ᅗ 1 㞟✚໬ pH ࢭࣥࢧ LSI ࡢ᩿㠃ᅗࡇࡢࡋࡁ࠸್㟁ᅽࢆ୰ᚰ࡟ኚ໬ࡍࡿࣔࢹࣝࢆᥦ᱌ࡋࡓ㸬࠙ᅇ㊰タィࠚᥦ᱌ࡋࡓ ISFET ࡢ≉ᛶࣔࢹࣝࢆ⏝࠸㸪pH ࢆ㟁ᅽ್࡜ࡋ࡚ฟຊࡍࡿ CMOS ᳨ฟᅇ㊰ࡢタィࢆ⾜ࡗࡓ㸬ᅇ㊰ࡣ ISFET ࡢࡋࡁ࠸್㟁ᅽኚ໬ࡢ᳨ฟࢆྍ⬟࡜ࡍࡿࢯ࣮ࢫࣇ࢛ࣟ࢔ᆺᵓᡂࢆ᥇⏝ࡋ㸪㟁※㟁ᅽ 3.3V ࡛㸪1.3V(pH=1)㹼2.1V(pH=14)ࡢฟຊ㟁ᅽࡀᚓࡽࢀࡿぢ㏻ࡋࢆᚓࡓ㸬

9

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2࿶㔚㚟േဳ 4(/'/5 นᄌࠠࡖࡄࠪ࠲ߩ㜞 3 ୯ታ⃻
4GCNK\CVKQPQH*KIJ3XCNWGQH2KG\QGNGEVTKE4(/'/56WPCDNG%CRCEKVQTUᩣᑼળ␠᧲⦼⎇ⓥ㐿⊒࠮ࡦ࠲࡯㧘᧲⦼࡝ࠨ࡯࠴࡮ࠦࡦࠨ࡞࠹ࠖࡦࠣᩣᑼળ␠  ٤⷏၂੧ᒾ 㧘㐳㊁೑ᒾ 㧘ᄢ㊁ᶈᔒ 㧘Ꮉਭ଻㓉 㧘᧼⼱๺ᒾ 
Corporate R&D center Toshiba Corp.1, Toshiba research consulting corp. ٤/KEJKJKMQ0KUJKICMK6QUJKJKMQ0CICPQ*KTQUJK
1PQ6CMCUJK-CYCMWDQ-C\WJKMQ+VC[COKEJKJKMQPKUJKICMK"VQUJKDCEQLR

0.3

600
㕒㔚ኈ㊂

ߥ࿶㔚㚟േဳ 4(/'/5 นᄌࠠࡖࡄࠪ࠲ࠍ㐿⊒ߒߡ޿ࠆ‫࠲࡯ࠛࡘ࠴ࠢࠕࡈ࡞ࡕࠗࡃޔߢ߹ࠇߎޕ‬ߩᱷ⇐ᔕജ߿ᾲᱡߺߦ⿠࿃ߔࠆ෻ࠅࠍᛥ೙ߔࠆ᛬㄰ߒ᭴ㅧࠍዉ౉ߒ‫ޔ‬8 એਅߩ㚟േ㔚࿶ߢ ୚એ਄ߩኈ㊂ᄌൻࠍᓧࠆߣ౒ߦ=?‫ޔ‬៤Ꮺ㔚⹤ࠍࡕ࠴࡯ࡈߣߒߚ 7*( Ꮺౝ⬿ࠕࡦ࠹࠽ߦนᄌࠠ

㕒㔚ኈ㊂ [pF]޿ࠆ‫ޕ‬ᚒ‫ ߦ․ߪޘ‬%/15 ࡊࡠ࠮ࠬ߳ߩㆡᔕᕈߩ㜞޿ #N0 ࿶㔚૕ࠍ↪޿‫ޔ‬ૐ㔚࿶ߢߩ㚟േ߇น⢻

500

Q୯

0.2

400

600MHz

300
0.1

200

ࡖࡄࠪ࠲ࠍㆡ↪ߒ‫ޔ‬㕒㔚ኈ㊂ߦᔕߓߚฃା๟ᵄᢙߩᄌൻࠍ⏕⹺ߒߡ޿ࠆ=?‫ޕ‬ ⃻࿷ߪ‫ޔ‬นᄌࠠࡖࡄࠪ࠲ߩᦝߥࠆ 3 ୯ߩะ਄ࠍ⁓ߞߚ㐿⊒ࠍⴕߞߡ߅ࠅ‫࠲࡯ࠛࡘ࠴ࠢࠕޔ‬᭴Q୯

 4( 4CFKQ(TGSWGPE[ Ꮺࠍ૶↪ߔࠆ៤Ꮺ┵ᧃߦ߅޿ߡ‫ޔ‬4(/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩᔕ↪߇ᦼᓙߐࠇߡ

100
0.0

0
-3

ㅧߩᡷ⦟ߦࠃࠅ࿑㧝ߦ␜ߔࠃ߁ߦ‫ޔ‬/*\‫ޔ‬R( ߢ⚂  ߩ 3 ୯߇ᓧࠄࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ᒰᣣߪ‫ޔ‬

-2

-1

0

1

2

3

㚟േ㔚࿶ [V]ߎࠇ߹ߢ㐿⊒ࠍㅴ߼ߡ߈ߚ࿶㔚㚟േဳ 4(/'/5 นᄌࠠࡖࡄࠪ࠲ߦ㑐ߔࠆ࡟ࡆࡘ࡯⊛⚫੺ࠍⴕ߁‫ޕ‬࿑㧝㧦นᄌࠠࡖࡄࠪ࠲ߩ %8‫ޔ‬38 ․ᕈ /*\=?6-CYCMWDQGVCN2TQE+'''+'&/R
=?/0KUJKICMKGVCN+'''/665+PV/KETQYCXG5[OR&KIRR,WP

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2ട࿶ࠝ࡯ࡉࡦߦࠃࠆ MEMS ኽᱛ⤑ߩ⎬ൻࡊࡠ࠮ࠬ

Curing Process using Pressure oven for MEMS Sealing Films
NTT ࠕ࠼ࡃࡦࠬ࠹ࠢࡁࡠࠫࢃ‫ޔ‬NTT ࡑࠗࠢࡠࠪࠬ࠹ࡓࠗࡦ࠹ࠣ࡟࡯࡚ࠪࡦ⎇ⓥᚲ ٤੉੗ᢅ๺ ዊ㊁৻ༀ ᪀ේ໪ 㜞ᴡේ๺ᒾ Ꮏ⮮๺ਭ ⍫㊁ᱜ᮸ ૒⮮ᐽඳ ↸↰సਯ 
NTT-AT1NTT MI Labs.2٤T. Kamei1, K. Ono2, K. Kuwabara2, K. Takagahara2, K. Kudou1, M. Yano1, Y. Sato2, and K. Machida1
E-mail: toshikazu.kamei@ntt-at.co.jp‫ޤߦ߼ߓߪޣ‬ㄭᐕ‫ޔ‬MEMS ߣ CMOS LSI ࠍⲢวߒᄙ᭽ߥᯏ⢻ࠍታ⃻ߔࠆ㓸Ⓧൻ MEMS ᛛⴚ߇ᵈ⋡ߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ᚒ‫ޘ‬ߪนേㇱ଻⼔ߩⷰὐ߆ࠄMEMS ᭴ㅧߩኽᱛᛛⴚࠍᬌ⸛ߒߡ߈ߚ‫ޕ‬ኽᱛ⤑ߪ‫ޔ‬ᚒ‫߇ޘ‬㐿⊒ߒߡ߈ߚSTP(Spin coating film
Transfer and hot-Pressing)ᴺ[1]ࠍ↪޿ߡᒻᚑߒ‫ޔ‬ኽᱛᓟߦᾲ⎬ൻࡊࡠ࠮ࠬ߇ᔅⷐߣߥࠆ‫᧚ޔߒ߆ߒޕ‬ᢱ߿ኽᱛߩ⁁ᘒߦࠃߞߡߪ‫ޔ‬ㅢᏱߩᄢ᳇࿶ਅߩ⎬ൻࡊࡠ࠮ࠬߢߪኽᱛ⤑ߩ⤘ᒛ߇⊒↢ߒߡߒ߹߁‫੹ߢߎߘޕ‬࿁‫ޔ‬ട࿶ਅߢߩ⎬ൻࡊࡠ࠮ࠬࠍᬌ⸛ߒߚߩߢႎ๔ߔࠆ‫ޕ‬‫ޣ‬ታ㛎‫ޤ‬᏷ 300μm‫ޔ‬ᷓߐ⚂ 100μm ߩḴࠍ᦭ߔࠆ Si ၮ᧼਄ߦ STP ᴺࠍ↪޿ߡ‫ޔ‬ᗵశᕈࡐ࡝ࠗࡒ࠼ࠍ⤑ෘ 10μm ߢᒻ

100m

࿑ 1 ォ౮ᓟᄢ᳇࿶⎬ൻᚑߒߚ‫ߩߎޕ‬ၮ᧼ߦኻߒߡᄢ᳇࿶߅ࠃ߮ട࿶ਅߢߩ⎬ൻࠍߘࠇߙࠇታᣉߒ‫ޔ‬ኽᱛ⤑ߩ⤘ᒛࠍⷰኤߒߚ‫ޕ‬‫⚿ޣ‬ᨐ‫ޤ‬࿑ 1 ߦ STP ⵝ⟎ߦࠃࠅォ౮ߒߚኽᱛ⤑ߩᢿ㕙 SEM ௝ࠍ␜ߔ‫ޕ‬᏷ 300μm ߩ Si Ḵ߇⤑ෘ 10μm ߩࡐ࡝ࠗࡒ࠼

ട࿶⎬ൻ
200m

ߢኽᱛߐࠇߡ޿ࠆ‫ߩߎޕ‬ኽᱛߐࠇߚḴࠍᄢ᳇࿶ਅߢ⎬ൻߒߚ㓙ߩᢿ㕙 SEM ௝ࠍ࿑ 2 ߦ␜ߔ‫ޕ‬Ḵ਄ㇱߩኽᱛ⤑߇㜞ߐ
60μm ⒟ᐲ߹ߢ⤘ᒛߒߡ޿ࠆߩ߇ࠊ߆ࠆ‫ޕ‬࿑ 3 ߪ⓸⚛ࠍ↪޿ߡೋᦼട࿶ 50kPa ߢ⎬ൻߒߚᢿ㕙 SEM ௝ߢ޽ࠆ‫ޕ‬ട࿶ਅߢߩ⎬ൻߦࠃࠅ‫ޔ‬ኽᱛ⤑ߩ⤘ᒛ߇㜞ߐ 16μm ⒟ᐲߣዊߐߊߥߞߡ޿ࠆߩ߇ࠊ߆ࠆ‫⚿ߩߎޕ‬ᨐ߆ࠄട࿶ਅߩ⎬ൻߪኽᱛ⤑ߩ⤘ᒛࠍᛥ೙ߔࠆߩߦ᦭ലߢ޽ࠅ‫ޔ‬MEMS ᛛⴚߦኻߒߡ᦭ᦸߢ޽ࠆߣ⠨߃ࠆ‫ޕ‬100m

࿑ 2 ᄢ᳇࿶⎬ൻ100m

࿑ 3 ട࿶⎬ൻ

[1] K. Machida et al., J. Vac. Sci. Technol. B16, 1093 (1998).

10

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
P10/'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩ⹏ଔᛛⴚߩ⚫੺
6JGGXCNWCVKQPVGEJPKSWGQHVJG/'/5FGXKEGU
᧲࡟࡝ࠨ࡯࠴࠮ࡦ࠲࡯ ٤㑐 ᵗᢥ‫ޔ‬㜞ᯅ ๺Ꮘ‫ޔ‬ᯅᧄ ⑲᮸
Toray Research Center Inc., Hirofumi Seki, Kazumi Takahashi, Hideki Hashimoto*KTQHWOKA5GMK"VTEVQTC[EQLR     /'/5 ࠺ࡃࠗࠬߪ࠮ࡦࠨ࡯╬ߩ᭽‫ߥޘ‬ಽ㊁ߢ⃻࿷೑↪ߐࠇߡ߅ࠅ‫ ߦࠄߐޔ‬%/15 ߥߤߣߩⲢวߦࠃߞߡᣂߒ޿ઃടଔ୯ࠍ↢ߺߛߘ߁ߣߔࠆ⹜ߺ߽ߥߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬/'/5 ߩ

D 


C 

Total ion․ᓽߣߒߡߪนേㇱࠍ᦭ߔࠆߎߣߢ޽ࠅ‫ޔ‬นേㇱࠍ቞ࠆߚ߼ߩኽᱛ⤑ߩኽᱛᕈ߿นേ

Si(CH3)3+ㇱ߇ߊߞߟ޿ߡߒ߹߁ࠬ࠹ࠖ࠶ࠠࡦࠣߩ໧㗴ߥߤ߇㊀ⷐߢ޽ࠆ‫ߥ߁ࠃߩߎޕ‬໧㗴ߦኻߒߡ⹏ଔᣇᴺߩ⏕┙߇᳞߼ࠄࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ᚒ‫⃻ޔߪޘ‬࿷ /'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩ⹏ଔߦขࠅ⚵ࠎߢ޿ࠆ‫ޕ‬ฝߦ␜ߒߚ࿑ߪ‫ޔ‬Ꮢ⽼ടㅦᐲ࠮ࡦࠨ࡯ࠍ⸃૕ߒ‫⴫࡯ࠨࡦ࠮ߩߘޔ‬㕙ߩઃ⌕‛ࠍ61(5+/5 ߦࠃࠅಽᨆߒߚ଀ߢ޽ࠆ‫⴫࡯ࠨࡦ࠮ޕ‬㕙ߦߪ 2&/5㧔ࡐ࡝ࠫࡔ࠴࡞ࠪࡠࠠࠨ
ࡦ㧕߇ᬌ಴ߐࠇߚ‫ޕ‬ᒰᣣߪ‫⚿ᧄޔ‬ᨐߛߌߢߥߊ‫ޔ‬ኽᱛ⤑ߩㅘ᳓ᕈ⹏ଔ‫ ޔ‬ᰴరᒻ⁁᷹

20μቯᣇᴺ╬‫ޔ‬/'/5 ⹏ଔߦᔅⷐߣ⠨߃ࠄࠇࠆ⹏ଔ੐଀ߩ⚫੺ࠍ੍ቯߒߡ߅ࠅ‫ߖߐ⺰⼏ޔ‬(a) ⸃૕ߒߚᏒ⽼ടㅦᐲ࠮ࡦࠨ࡯ߩ SEM ௝ߡ޿ߚߛ߈ߚ޿‫ޕ‬(b) TOF㧙SIMS ߦࠃࠆࠗࠝࡦ௝

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
P11⿥ዊဳ࡮⭯ဳశࡑࠗࠢࡠ࠮ࡦࠨߦࠃࠆ࡟࡯ࠩ࠼࠶ࡊ࡜࡯ㅦᐲ⸘᷹
Laser-Doppler velocity measurements using an ultra-compact and thin microsensor
᧲੩ᄢቇ 1㧘਻Ꮊᄢቇ 2 ٤ਛ᧛ᔒિ 1⨆㊁ᄢ␭ 1ᣣ᥵ᩕᴦ 1㗇⾐໑⍮ 1 Ỉ↰ᑇ჻ 2
1
2
1
1
1
1
The University of Tokyo , Kyushu University  ٤Shinobu Nakamura , Daisuke Chino , Eiji Higurashi , Tadatomo Suga ,Renshi Sawada 2
E-mail: nakamura.shinobu@su.t.u-tokyo.ac.jpߪߓ߼ߦ㧦࡟࡯ࠩ࠼࠶ࡊ࡜࡯ㅦᐲ⸘㧔.&8.CUGT&QRRNGT8GNQEKOGVGT㧕ߪ‫ޔ‬࿁ォ࡮ᓔᓳㆇേߒߡ޿ࠆ
‛૕ߩ⒖േㅦᐲ߿᳓ᵹ࡮᳇ᵹߩᵹㅦࠍ㕖ធ⸅ߢ㜞♖ᐲ᷹ቯߔࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆߚ߼‫ޔ‬᭽‫ߥޘ‬ಽ㊁ߢ೑↪ߐࠇߡ޿ࠆ‫ޕ‬ㄭᐕ‫ޔ‬శ㓸Ⓧᛛⴚࠍ↪޿ߚዊဳߥ .&8 ߇ႎ๔ߐࠇߡ޿ࠆ߇‫ߩߢ߹ࠇߎޔ‬శ㓸Ⓧ࠺ࡃࠗࠬߪశ
⚛ሶࠍၮ᧼਄ߦੑᰴర㓸Ⓧߔࠆߎߣߢታ⃻ߐࠇߡ޿ߚ‫ ࠍࠄࠇߎߚ߹ޕ‬61 ࠠࡖࡦߥߤߢࡄ࠶ࠤ࡯ࠫߔࠆᔅ
ⷐ߇޽ߞߚ‫ࠆߥࠄߐޕ‬ዊဳൻ࡮㜞ኒᐲൻߦߪశ⚛ሶߩਃᰴరታⵝᛛⴚ߇ਇนᰳߢ޽ࠆ‫⎇ᧄޕ‬ⓥߢߪ‫⴫ޔ‬㕙ᵴᕈൻૐ᷷ធวᛛⴚࠍ↪޿ࠆߎߣߢਃᰴర᭴ㅧߩ⿥ዊဳ࡮⭯ဳశࡑࠗࠢࡠ࠮ࡦࠨࠍታ⃻ߒߚ‫ޔߚ߹ޕ‬.&8 ߣߒߡ․ᕈ⹏ଔࠍⴕߞߚ‫ޕ‬ታ㛎⚿ᨐ㧦࿑㧝ߦឭ᩺ߔࠆਃᰴర᭴ㅧߩశࡑࠗࠢࡠ࠮ࡦࠨߩᢿ㕙࿑ࠍ␜ߔ‫ࡦࠦ࡝ࠪޕ‬ၮ᧼ߦߪ‫_]ޔ‬㕙ߦࠃࠅᒻᚑߐࠇߚࠠࡖࡆ࠹ࠖ‫ޔ‬#W ࡑࠗࠢࡠࡒ࡜࡯‫ ߮ࠃ߅ޔ‬%W ⽾ㅢ㔚ᭂ߇ᒻᚑߐࠇ‫࠻ࡦ࠙ࡑࡉࠨޔ‬ㇱಽߦඨዉ૕࡟࡯ࠩ㧔.&.CUGT&KQFG㧕࠴࠶ࡊ߇ធวߐࠇࠆ‫ࠬ࡜ࠟޕ‬ၮ᧼ߦߪ‫ޔ‬㈩✢߿ዮ᛬ဳ㕖⃿㕙ࡑࠗࠢࡠ࡟ࡦ࠭߇ᒻᚑߐࠇ‫࠼࡯ࠝࠗ࠳࠻ࠜࡈޔ‬㧔2&2JQVQFKQFG㧕࠴࠶ࡊ߇ធวߐࠇࠆ‫ࡦࠦ࡝ࠪࠄࠇߎޕ‬ၮ᧼ߣࠟ࡜ࠬၮ᧼ࠍធวߔࠆߎߣߦࠃࠅ‫ޔ‬2& ㈩✢ߣࠪ࡝ࠦࡦၮ᧼஥㈩✢ߩធ⛯߅ࠃ߮ኽᱛࠍหᤨߦⴕ޿‫ޔ‬ਃᰴర᭴ㅧࠍታ⃻ߒߚ㧔OOOOOO㧕‫ޕ‬ធวߪ‫ ߡߴߔޔ‬#W#W ⴫㕙ᵴᕈൻធว㧔ធว᷷ᐲ㧦͠‫ޔ‬㔓࿐᳇㧦ᄢ᳇ਛ㧕ߢⴕߞߚ‫ޕ‬LDV ߩ⹏ଔታ㛎ߢߪߔࠅࠟ࡜ࠬࠍ᷹ቯኻ⽎ߣߒ‫ࡘ࠴ࠢࠕ࠱ࠛࡇޔ‬ࠛ࡯࠲ߦࠃࠅ৻ቯߩㅦᐲߢ⒖േߐߖߚ‫ߩߘޕ‬ᢔੂశࠍ PD ߢฃశߒ‫ޔ‬ᓧࠄࠇߚାภࠍ㜞ㅦࡈ࡯࡝ࠛᄌ឵
ߒߡࡆ࡯࠻๟ᵄᢙΔH ࠍ᳞߼‫ޔ‬⒖േㅦᐲߣᲧセߒߚ‫ޕ‬⒖േㅦᐲߩታ㛎୯ߪ‫ޔ‬Ꮢ⽼ߩ࡟࡯ࠩᄌ૏⸘ࠍ↪޿ߡ᳞߼ߚ‫ޕ‬࿑㧞ߩࠃ߁ߦࡆ࡯࠻๟ᵄᢙߣ⒖േㅦᐲ߇✢ᒻߦߥࠆߎߣ‫ޔ‬ℂ⺰୯ߣ㕖Ᏹߦㄭ޿୯߇ᓧࠄࠇࠆߎ
ߣ߇⏕⹺ߢ߈ߚ‫ޕ‬

11

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
P12

XeF2

ࡊ࡜࠭ࡑߦࠃࠆ Si ߩ࠼࡜ࠗࠛ࠶࠴ࡦࠣ

Dry Etching of Si using XeF2 Plasma᧲Ꮏᄢඨዉ૕࡮㧹㧱㧹㧿ᡰេ࠮ࡦ࠲࡯㧘ࠨࡓࠦ 㧘᧲Ꮏᄢ♖⎇  ٤᧻⼱ᤩብ 㧘ᄢᮎ⑲ᄦ 㧘ዊጊੑਃᄦ 
Center for Semiconductor & MEMS Processes, Tokyo Tech1 Samco2, P&I, Tokyo Tech3,٤ Akihiro Matsutani 1, Hideo Ohtsuki 2, Fumio Koyama3
matsutani.a.aa@m.titech.ac.jp䇼䈲䈛 䉄䈮䇽㩷 శ䊶㔚ሶ䊂䊋䉟䉴䈍䉋䈶䌍䌅䌍䌓䊂䊋䉟䉴䈪䈲䋬㪪㫀 䈱䊄䊤䉟䉣䉾䉼䊮䉫䊒䊨 䉶䉴䈏ᔅ㗇䈱ᛛⴚ䈪䈅䉎䇯㪪㫀 䈱䊄䊤䉟䉣䉾䉼䊮䉫䈮䈲 㪪㪝㪍 䈫㪚㪋㪝㪏 䈱੤੕ଏ⛎䉇ૐ᷷䈱䊊䊨 䉭䊮♽䊒䊤 䉵䊙䈱䊒䊨䉶䉴䈏↪䈇䉌 䉏䈩䈇䉎䈏䋬䉣䉾䉼䊮䉫஥㕙╬䈮 㫊㪺㪸㫃㫃㫆㫇 䉇଻⼔⤑䈏ሽ࿷䈚䋬䊂䊋䉟䉴䈱․ᕈ䈮ᓇ㗀䉕ਈ䈋䉎น⢻ᕈ䈏䈅䉎䇯䉁䈢 㪪㫀 ‶†ጀ䈱䉣䉾䉼䊮䉫䈮䈲 㪯㪼㪝㪉 䉕↪䈇䈢᳇⋧䉣䉾 䉼䊮䉫䈏↪䈇䉌 䉏䈩䈇䉎䈏 䋬╬ᣇᕈᒻ⁁䈪䈅䉍䉣䉾 䉼䊮䉫㕙䉅ᐔṖ䈪䈲䈭䈇䇯ᚒ䇱䈲䈖 䉏䉁䈪䈮䋬㪯㪼㪝㪉 䈱䊒䊤 䉵䊙䉕↢ᚑ䈚 㪝 䈱෻ᔕᕈ䈫     (a) 1Ǵm
1Ǵm  (b)   (c)5Ǵm㪯㪼 䈱䉟䉥䊮䉝䉲䉴䊃䈱⋧ਸ਼ലᨐ䈮䉋䉎 㪪㫀 䈱ု⋥ᐔṖ䊄䊤䉟䉣䉾䉼䊮䉫䉕⹜࿑ 1 㪯㪼㪝㪉 䊒䊤 䉵䊙䈮䉋䉎 㪪㫀 䈱䊄䊤䉟䉣䉾䉼䊮䉫ᒻ⁁䈱䌒䌆䊌䊪䊷ଐሽᕈ㩷䉂䋬㪯㪼㪝㪉 䊒䊤 䉵䊙䈱⊒శಽశ᷹ⷰ䈮䈧䈇䈩䉅ႎ๔䈚䈩䈐䈢㪲㪈㪄㪉㪴䇯੹࿁䈲㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㪩㪝㩷㪧㫆㫎㪼㫉㪑㩷㩿㪸㪀㩷㪉㪌㪮㪃㩷㩿㪹㪀㩷㪌㪇㪮㪃㩷㩿㪺㪀㩷㪉㪇㪇㪮㪅㩷㪧㫉㫆㪺㪼㫊㫊㩷㪧㫉㪼㫊㫊㫌㫉㪼㪑㩷㪈㩷㪧㪸㪅䈖䉏䉌䈱⚿ᨐ䈎䉌⠨䈋䉌 䉏䉎䉣䉾䉼䊮䉫䊜 䉦䊆䉵䊛䈮䈧䈇䈩䉅ႎ๔䈜䉎䇯㩷䇼ታ㛎䈫⚿ᨐ䇽 ታ㛎䈮䈲䋬㜞๟ᵄ㔚ᭂ䈱ኻะ㔚ᭂ䉕䉅䈢䈭䈇䌒䌆䉣䉾䉼䊮䉫ⵝ⟎䉕↪䈇䈢䋨㪪㪸㫄㪺㫆㩷 㪩㪠㪜㪄㪈 䉕ᡷㅧ䋩䇯㪯㪼㪝㪉 䈲 㪋㪇㷄䈱ᕡ᷷ᮏਛ䈱䊗䊮䊔䈎䉌䊒䊨䉶䉴䉼䊞 䊮䊋䊷ౝ䈮ଏ⛎䈚䈢䇯⹜ᢱ䈱 㪪㫀 䉡 䉣䊊䈲᳓಄䈘䉏䈢䌒䌆㔚ᭂ਄䈮⸳⟎䈚䈢䇯࿑䋱䈮䋬㔚ሶ✢䊧䉳䉴䊃䉕䊙䉴䉪䈫䈚䈩 㪯㪼㪝㪉 䊒䊤 䉵䊙䉕↪䈇䈩䉣䉾䉼䊮䉫䈚䈢 㪪㫀 䈱䊙䉟䉪䊨䊏䊤䊷䈱䌓䌅䌍౮⌀䉕␜䈜䇯䉣䉾䉼䊮䉫ᐩ㕙䈲㏜㕙䈪䈅䉍䋬䉣䉾䉼䊮䉫ᒻ⁁䈲䌒䌆䊌䊪䊷䈪೙ᓮ䈪䈐䉎䈖 䈫 䈏䉒䈎䉎䇯䉁䈢䋬࿑␜䈲⋭⇛䈜䉎䈏䋬䉣䉾䉼䊮䉫䊧䊷䊃䈱䌒䌆䊌䊪䊷ଐሽᕈ䈫䊒䊤 䉵䊙ਛ䈱 㪯㪼 䈍䉋䈶 㪝 䈮⿠࿃䈜䉎⊒శ䉴䊕䉪 䊃䊦䈱⊒శᒝᐲ䈱䌒䌆䊌䊪䊷ଐሽᕈ䈏ห䈛௑ะ䉕␜䈚䈩䈇䉎䈖䈫䋬䈍䉋䈶䋬䉣䉾䉼䊮䉫ᒻ⁁䈱䌒䌆䊌䊪䊷ଐሽᕈ䈎䉌䋬ᧄ䊒䊨 䉶䉴䈲ૐ䌒䌆䊌䊪䊷䈪䈲 㪝 䈏䋬㜞䌒䌆䊌䊪䊷䈪䈲 㪯㪼 䉟 䉥䊮䈏ᡰ㈩⊛䈭䉣䉾䉼䊮䉫䊒䊨䉶䉴䈪䈅䉎䈫⠨䈋䉌 䉏䉎䇯ᧄ䊒䊨 䉶䉴䈲䉣䉾䉼䊮䉫᧦ઙ䈱ᦨㆡൻ䈮䉋䉍䋬㪪㫀 శዉᵄ〝䊶䊐䉤䊃䊆䉾䉪⚿᥏䈭䈬䈱శ䊂䊋䉟䉴䈍䉋䈶䌍䌅䌍䌓䊂䊋䉟䉴䈱⵾૞䈮ᔕ↪䈏ᦼᓙ䈪䈐䉎䇯㩷[1] A. Matsutani, H. Ohtsuki, F. Koyama: ICPP2008, ESA-P3-161 (2008), [2] A. Matsutani, H. Ohtsuki, F. Koyama: MNC2008, 29D-9-58 (2008).

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2⿥⥃⇇ %1 ࠍ↪޿ߚή㔚⸃߼ߞ߈ᴺߦࠃࠆ㜞ಽሶ⴫㕙਄ߩ㊄ዻᒻᚑ
Metallization on polymer by electroless plating with Supercritical CO2᧲੩Ꮏᬺᄢቇ♖ኒᎿቇ⎇ⓥᚲ ࠙࡮ࡆ࡚ࡦࡈࡦ٤ᦥᩮᱜੱ㧘ᩊ↰ᥙિ㧘⍹ጊජᕺ⟤‫ޔ‬⢈ᓟ⍫ศ
P&I, 6QM[Q6GEJ9QQ$[WPIJQQP/CUCVQ5QPG#MKPQDW5JKDCVC%JKGOK+UJK[COC;CMKEJK*KIQPQDQF["VKVGEJCELRߪߓ߼ߦ㧦ᨵエߥ㜞ಽሶߪᰴ਎ઍߩ /'/5 ࠺ࡃࠗࠬߩၮ᧼ߩᒝ޿୥⵬ߣ⸒߃ࠆ‫߇ߥߒ߆ߒޕ‬ࠄ‫ޔ‬㜞ಽሶ⴫㕙਄߳ߩ㊄ዻߩᓸ⚦ࡄ࠲࡯ࡦᒻᚑߪ‫♖ޔ‬ኒടᎿ߿ᰳ㒱⊒↢‫ޔ‬ኒ⌕ᕈߥߤߦᄙߊ
ߩ໧㗴߇޽ࠆ‫⎇ᧄޕ‬ⓥߢߪ‫ߩࠄࠇߎޔ‬໧㗴ࠍ⸃᳿ߔࠆߚ߼ߦ‫⇇⥃⿥ޔ‬ੑ㉄ൻ὇⚛㧔5E%1㧕ࠍ↪޿ߚ㜞ಽሶ⴫㕙਄ߢߩ㊄ዻᒻᚑߩߚ߼ߩᣂⷙή㔚⸃߼ߞ߈ᣇᴺࠍឭ᩺ߔࠆ‫ޕ‬ታ㛎㧦ߎߩᣇᴺߢߪ 5E%1 ߪ⸅ᇦൻಣℂߣή㔚⸃߼ߞ߈ࠛࡑ࡞࡚ࠫࡦߩṁᇦߣߒߡ૶ࠊࠇߡ
޿ࠆ‫ޕ‬ၮ᧼ߪࡐ࡝ࠗࡒ࠼ߢ޽ࠆ‫⸅ޕ‬ᇦߪ Pd bis-acetylacetonate ࠍ↪޿ࠆ‫ޕ‬⚿ᨐߣ⠨ኤ㧦ㅢᏱ‫ޔ‬ή㔚⸃߼ߞ߈෻ᔕߩ೽෻ᔕ㧔᳓⚛⊒↢㧕ߦࠃࠅᨆ಴ߔࠆ㊄ዻ⊹⤑ߦⓨሹߥߤߩᰳ㒱߇⿠ߎࠆ߇‫ޔ‬5E%1 ߳ߩ᳓⚛ߩṁ⸃ߦࠃࠅᛥ೙น⢻ߢ޽ࠆߎߣ߇ࠊ߆ߞߚ‫ޔߚ߹ޕ‬5E%1ߩ㜞᜛ᢔᕈߦࠃࠅ㜞ಽሶᷓㇱ߳ߩ㊄ዻࠗࠝࡦߩᶐㅘ߇น⢻ߢ޽ࠅ‫ޔ‬ᩮߩ↢߃ߚ㊄ዻ⭯Figure 1 Cross sectional EDX analysis of interface (left)⤑ߩࠕࡦࠞ࡝ࡦࠣߦࠃࠅ⴫㕙቟ቯᕈࠍะ਄ߐߖࠆߣߣ߽ߦ‫ޔ‬ᒻᚑߒߚ㊄ዻࡈࠖ࡞ࡓߩᰳ㒱ࠍby conventional electroless plating; (right)by Sc-CO2ᛥ೙ߢ߈ߚ㧔(KI㧕‫ߣ࡯ࡑ࡝ࡐޔߦᦝޕ‬㊄ዻߩ⇇㕙ߩ '&: ᷹ቯߦࠃࠅ‫ᧄޔ‬ᣇᴺߦࠃࠅࡐ࡝

electroless platingࡑ࡯߳ߩ 0K2 ߩᶐㅘᷓߐߣߘߩ㊄ዻߩᒻᘒࠍ೙ᓮߔࠆߎߣ߇น⢻ߢ޽ࠆߎߣ߇ࠊ߆ߞߚ‫⚿ߩࠄࠇߎޕ‬ᨐࠍၮߦ‫ޔ‬ၮ᧼ߣੑ㉄ൻ὇⚛ߩⷫ๺ᕈࠍ⠨ᘦߔࠆߣหᤨߦ⇇㕙ߩ቟ቯൻߣᰳ㒱ᛥ೙߇෻ᔕ᧦ઙࠍᄌൻߐߖࠆߎߣߦࠃࠅน⢻ߢ޽ࠆߎߣࠍ᣿ࠄ߆ߦߒߚ‫ޕ‬=? C $*9QQGVCN5WTH%QCV6GEJXQNR D $*9QQGVCN5WTH%QCV6GEJXQNR

12

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2

57 ᓸዊ᭴ㅧㇱ᧚㧙ࠪ࡝ࠦࡦၮ᧼㑆ߩធวᒝᐲߦ෸߷ߔ⿥⥃⇇ੑ㉄ൻ὇⚛ಣℂߩᓇ㗀'HHGEVUQH5WRGTETKVKECN%1VTGCVOGPVQP#FJGUKXGUVTGPIVJDGVYGGP57/KETQUK\GFEQORQPGPVUCPF5KUWDUVTCVG
᧲੩Ꮏᬺᄢቇ♖ኒᎿቇ⎇ⓥᚲ ٤⍹ጊ ජᕺ⟤㧘ᩊ↰ ᦇિᦥᩮ ᱜੱ⢈ᓟ ⍫ศ
P&I, 6QM[Q6GEJ٤%JKGOK+UJK[COC#MKPQDW5JKDCVC/CUCVQ5QPG;CMKEJK*KIQEKUJK[CO"RKVKVGEJCELRߪߓ߼ߦ㧦ㄭᐕ‫ޔ‬ඨዉ૕ᓸ⚦ടᎿᛛⴚߩᕆỗߥ⊒㆐ߣ઻ߦ‫ޔ‬ၮ᧼਄ߦ૞⵾ߐࠇࠆᓸ⚦㈩✢߿ᓸዊᯏ᪾ⷐ⚛ߩኸᴺߪᕆỗߦ⿥ᓸ⚦ൻ࡮㜞ࠕࠬࡍࠢ࠻
Ყൻ߇ㅴࠎߢ޿ࠆ‫ޔߒ߆ߒޕ‬ᓸ⚦ࡄ࠲࡯ࡦߩ⿥ᓸ⚦ൻ࡮㜞ࠕࠬࡍࠢ࠻Ყൻߦࠃߞߡ‫ޔ‬ᵞᵺᶧ㧙ᓸ⚦ࡄ࠲࡯ࡦ㑆ߩ⇇㕙ᒛജߩᓇ㗀߇ήⷞߢ߈ߥߊߥ
ࠅ‫ߢࠖࡈ࡜ࠣ࠰࡝ޔ‬ਥᵹߢ޽ࠆ࠙ࠚ࠶࠻ᵞᵺߪᰴ╙ߦ࿎㔍ߣߥߞߡ߈ߡ޿ࠆ‫ޕ‬ㄭᐕ‫⇇ߩߎޔ‬㕙ᒛജߩ໧㗴ࠍ⸃᳿ߔࠆᚻᲑߣߒߡ‫⴫ޔ‬㕙ᒛജ߇߶߷
㧜ߩ⿥⥃⇇ੑ㉄ൻ὇⚛ 5E%1 ࠍ೑↪ߒߚᵞᵺᛛⴚ߇࠙ࠚ࠶࠻ᵞᵺߦᄌࠊࠆઍᦧᛛⴚߣߒߡᦼᓙߐࠇߡ޿ࠆ‫৻ߩߘߒ߆ߒޕ‬ᣇߢ‫ޔ‬5E%1 ߇‫ޔ‬ᓸ⚦࡟ࠫࠬ࠻ࡄ࠲࡯ࡦ̆ၮ᧼㑆ߩធวᒝᐲߦᓇ㗀ࠍ෸߷ߔน⢻ᕈ߇ ᔨߐࠇࠆ‫ᧄߢߎߘޕ‬ႎ๔ߢߪ‫ޔ‬5E%1 ಣℂ߇ᓸዊ࡟ࠫࠬ࠻ࡄ࠲࡯ࡦߩၮ᧼ߣߩធว
㪫㪸㪹㫃㪼㩷㪈㪅㩷㪪㪺㪚㪦㪉 ಣℂ䈏 㪪㪬㪄㪏 ធวᦛ䈕ᒝᐲ䈻෸䈿䈜ᓇ㗀ᒝᐲߦ෸߷ߔᓇ㗀ߦ⌕⋡ߒߡធวᒝᐲ⹏ଔࠍⴕߞߚ‫ޕ‬ታ㛎ᣇᴺ㧦⿥⥃⇇ಣℂ᧦ઙߩ߁ߜ․ߦᷫ࿶ᤨߩ᧦ઙࠍᄌൻߐߖߡ‫ޔ‬ᓸዊ㜞ಽሶ࡟ࠫࠬ࠻
ࡄ࠲࡯ࡦ̆ࠪ࡝ࠦࡦၮ᧼㑆ߩធวᦛߍᒝᐲ⹜㛎ࠍⴕ߁‫ౕޕ‬૕⊛ߦߪ‫ࡦࠦ࡝ࠪޔ‬ၮ᧼਄ߦ⿥⥃⇇ಣℂή
ᷫ࿶ಣℂ᧦ઙ
ኒ⌕ᦛ䈕ᒝᐲ㪋㪏㪅㪇㩿㪤㪧㪸㪀⿥⥃⇇㪚㪦㪉ಣℂ૞⵾ߒߚ౞ᩇᒻ⁁ߩᓸዊ࡟ࠫࠬ࠻ࡄ࠲࡯ࡦࠍ೑↪ߒߡၮ᧼ߣߩធวᒝᐲࠍ᷹ቯߒߚ‫ޕ‬㪊㪉㪎㪢㪃㩷㪈㪌㪤㪧㪸㪃㩷㪊㪇㩷㫄㫀㫅㪇㪅㪇㪉㪄㪇㪅㪇㪊㩷㪤㪧㪸㪆㫊 ᕆㅦᷫ࿶㩿䊋䊦䊑㐿᡼㪀

㪎㪍㪅㪍

㪋㪈㪅㪏

⚿  ᨐ㧦⹜㛎 ࠍ  ಽ㑆 5E%1 ಣℂ ͠࡮/2C ߒߚᓟ‫ߦ߆߿✭ޔ‬ᷫ࿶ߒߚ⹜㛎ߢߪ‫ޔ‬ಣℂήߒߩ߽ߩߣᲧߴߡ‫ޔ‬ㄭߊ߹ߢߩ⪺ߒ޿ធวᦛߍᒝᐲߩ਄᣹߇ߺࠄࠇߚ‫৻ޕ‬ᣇ‫ޔ‬ห᭽ߩ᧦ઙߢ 5E%1 ಣℂߒߚᓟߦᕆㅦᷫ࿶ߒߚ⹜㛎ߩធวᦛߍᒝᐲߪ‫ޔ‬ಣℂήߒߩ߽ߩߣᲧߴߡ⚂ ߩૐਅߢ޽ߞߚ‫ޕ‬એ਄ࠃࠅ‫ޔ‬5E%1 ಣℂᓟߩᷫ࿶᧦ઙࠍ೙ᓮߔࠆߎߣߢ‫ޔ‬57 ᓸዊ᭴ㅧㇱ᧚㧙ࠪ࡝ࠦࡦၮ᧼㑆ߩធวᦛߍᒝᐲࠍ⪺ߒߊะ਄ߐߖࠆߎߣࠍ␜ߒߚ‫ޕ‬ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
P15

㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߣࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚߩⲢว
The Fusion of MEMS Technology and Combinatorial Technology᧲੩Ꮏᬺᄢቇ♖ኒᎿቇ⎇ⓥᚲ
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology, 
shata@pi.titech.ac.jp

٤⒌ ⺈৻
٤Seiichi Hata ㄭᐕ㧘ඨዉ૕࿁〝ߩᓸ⚦ൻߩ㒢⇇߇ᜰ៰ߐࠇ㧘޿ࠊࠁࠆ More than Moore, Beyond CMOS ߩដߌჿߩ߽ߣ㧘㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߦࠃࠆ࿁〝ߩਃᰴరൻ߿ᯏ⢻ൻ߇㧘ߘߩ⸃᳿╷ߩ৻ߟߣߥߞߡ޿ࠆ㧚ߎߩᵹࠇߪ㧘ඨዉ૕ࡊࡠ࠮ࠬ߆ࠄᵷ↢ߒߚ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߩవ␲Ꮻࠅ㧔᡼⭡ᕷሶߩಫᣓ㧍㧫㧕ߣߒߡ㧘⥝๧ᷓ޿㧚หᤨߦ㧘㔚᳇࡮㔚ሶ♽ߩߺߥࠄߕ㧘ᯏ᪾♽㧘᧚ᢱ♽ࠍᮮᢿ㧔᡼ᶉ㧕ߔࠆ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߪ㧘ฦಽ㊁ߩ․ᓽ߿ᢥൻࠍᏎ߈ㄟߺ㧘ᣂߒ޿᧚ᢱ߿ടᎿᴺࠍ↢ߺߛߒߡ޿ࠆ㧚 ߎࠇࠄᣂߒ޿᧚ᢱ߿ࡊࡠ࠮ࠬࠍ㧘‫ߪߦ߼ߚࠆߔߣߩ߽ޠࠆ߃૶ޟ‬㧘ฦ⒳‛ᕈ㧘․ᕈߩㄦㅦߥ⹏
ଔߣ㧘ߘߩ⺞ᢛ߇ᔅⷐߢ޽ࠆ㧚ߘߩߚ߼ߦߪ㧘ᄙᢙߩᓸዊࠨࡦࡊ࡞ߩ㓸Ⓧൻߣ㧘ߘߩㄦㅦ⹏ଔࠍ
․ᓽߣߔࠆࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚ߇᦭ലߥ࠷࡯࡞ߣߥࠅᓧࠆ㧚߹ߚ㧘ࠨࡦࡊ࡞ߣ㧘ߘߩ⹏ଔᛛⴚ
ߩᓸ⚦ൻ㧘㓸Ⓧൻߦࠃࠅ㧘ᓥ᧪ߩ⹏ଔᣇᴺߢߪታ⃻࿎㔍ߥᣂߒ޿⹏ଔᴺ߽น⢻ߦߥߞߡ޿ࠆ㧚ߐࠄߦߪ㧘᧚ᢱߩߺߥࠄߕ㧘ඨዉ૕߿㧹㧱㧹㧿ߩࡊࡠ࠮ࠬ᧦ઙᦨㆡൻߦࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚࠍㆡ
↪ߒ㧘᧦ઙ᳿ቯࠍㄦㅦൻߔࠆ⹜ߺ߽㧘ߔߢߦ৻ㇱታ↪ൻߐࠇߡ޿ࠆ㧚 ᧄ⻠Ṷߢߪ㧘⇣⒳޽ࠆ޿ߪห⒳ߩⷐ⚛ߩ㓸Ⓧൻߣߘߩᓸ⚦ൻߣ޿߁ὐߢ㧘ᄙߊߩ౒ㅢᕈࠍ᦭ߔ

Fig. Thin film library for novel
crystallization temperature
measurement methodࠆ㧹㧱㧹㧿ᛛⴚߣࠦࡦࡆ࠽࠻࡝ࠕ࡞ᛛⴚߣߩⲢวߦߟ޿ߡ㧘ㄭᐕߩ⎇ⓥ଀ࠍ੤߃ߡ⚫੺ߔࠆ㧚

13

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール

第１回集積化ＭＥＭＳ技術研究ワークショップ講演予稿集

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
2࣐࢖ࢡࣟὶయᢏ⾡࡟ࡼࡿங໬᧯స࡜ᚤ⢏Ꮚタィ
Microfluidic technologies for emulsification and microparticle designᮾிᕤᴗ኱Ꮫ⢭ᐦᕤᏛ◊✲ᡤ‫ۑ‬す㏕ ㈗ᚿ
P&I, Tokyo Tech, ‫ۑ‬Takasi Nisisako
nisisako@pi.titech.ac.jp

㏆ᖺ㸪MEMS ࡢ◊✲㛤Ⓨ࡟࡚ᇵࢃࢀࡓࢼࣀ࣭࣐࢖ࢡࣟຍᕤᢏ⾡࡟ࡼࡗ࡚ᚤ⣽࡞ὶ㊰㸦࣐࢖ࢡࣟὶ㊰㸧ࢆస〇ࡋ㸪ᚤᑠ࡞࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲ࡢ⏕ᡂ㸦㸻ங໬᧯స㸧࡟฼⏝ࡍࡿᢏ⾡ࡀୡ⏺୰࡛┒ࢇ࡟◊✲ࡉࢀ࡚࠸ࡿ㸬ࡇࡢᢏ⾡ࡣ㸪(a) ࢧ࢖ࢬࡢᆒ୍࡞࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲ࢆつ๎ṇࡋ࠸࿘ᮇ࡛㐃⥆⏕ᡂ࡛ࡁࡿ㸪(b) ὶ㔞ไᚚ࡟ࡼࡾᾮ⁲ࢧ࢖ࢬ࠾ࡼࡧ⏕ᡂ࿘ᮇࢆᰂ㌾ୟࡘ⢭ᐦ࡟᧯స࡛ࡁࡿ㸪࡜࠸࠺ᚑ᮶ᡭἲ࡟࡞࠸≉㛗ࢆ᭷ࡍࡿࡓࡵ㸪⏕໬Ꮫศᯒࢳࢵࣉ➼ࡢࣂ࢖࢜ MEMS ศ㔝࠿ࡽ㸪ᶵ⬟ᛶᚤ⢏Ꮚ⏕⏘ࣉࣛࣥࢺ➼ࡢ࣐࢖ࢡࣟ໬Ꮫࣉ
ࣟࢭࢫศ㔝࡟⮳ࡿࡲ࡛㸪ᖜᗈ࠸㡿ᇦ࡟࠾࠸࡚ࡉࡲࡊࡲ࡞ᛂ⏝ࡀぢ㎸ࡲࢀ࡚࠸ࡿ㸬ᮏㅮ₇࡛ࡣ㸪ࡇ࠺ࡋࡓᢏ⾡࡟࠾࠸࡚⏝࠸ࡽࢀࡿࢹࣂ࢖ࢫࡢᴫせ㸪⏕ᡂࡉࢀࡿ࢚࣐ࣝࢩࣙࣥ⁲(Fig. 1)ࡸᚤ⢏Ꮚࡢ✀㢮㸪ࢫࢣ࣮ࣝ࢔ࢵࣉᢏ⾡ࡸ᭱᪂ࡢᛂ⏝஦౛࡟ࡘ࠸࡚㸪ㅮ₇⪅ࡢࡇࢀࡲ࡛ࡢྲྀࡾ⤌ࡳ[1-5]ࢆ୰ᚰ࡜ࡋ࡚⡆༢࡟⤂௓ࡍࡿ㸬[1] T. Nisisako, "Microstructured devices for preparing controlled multiple emulsions", Chem. Eng. Technol. 2008, 31, 1091–1098.

Fig. 1 Biphasic Janus droplets. Scale bar is 50 m.

[2] T. Nisisako et al., "Microfluidic large-scale integration on a chip for mass production of monodisperse droplets and particles", Lab Chip 2008, 8, 287–293.
[3] T. Nisisako et al., "Formation of biphasic Janus droplets in a microfabricated channel for the synthesis of shape-controlled polymer microparticles", Adv. Mater. 2007, 19, 1489–1493.
[4] T. Nisisako et al., "Synthesis of monodisperse bicolored Janus particles with electrical anisotropy using a microfluidic co-flow system", Adv. Mater. 2006, 18, 1152–1156.
[5] T. Nisisako et al., "Droplet formation in a microchannel network", Lab Chip 2002, 2, 24–26.

ࡐࠬ࠲࡯࠮࠶࡚ࠪࡦ
P17

RF MEMS インダクタの特性評価# of turns

freq. width (Q > 20) [GHz]Evaluation of RF MEMS inductors characteristics
東工大統合研究院  水落 裕，天川 修平，石原 昇，益 一哉
Tokyo Inst. of Tech.  Yutaka Mizuochi, Shuhei Amakawa, Noboru Ishihara, Kazuya Masu
E-mail: paper@lsi.pi.titech.ac.jp

14

Q

L [nH]

1.5
3.5
5.5【はじめに】RF CMOS 回路においては，オンチップインダクタの性能 (損51530rad.=100um
失，面積，許容電流値) が，回路全体の性能を大きく左右している．そこ
inside radius
4: 50μm 20
10で，新たに MEMS プロセスを用いたインダクタ (以下，MEMS インダク
3
2 rad.=10um
タ) の利用を考える．MEMS インダクタは CMOS IC と三次元一体化実装
510rad.=50um
1が可能，許容電流値が大きい，高抵抗基板の適応が可能といったメリット
000がある．本稿では，実際に Si 基板上に作製した MEMS インダクタの評価
0
5
10
15
20
0
5
10
15
Frequency [GHz]L@100MHz [nH]
結果について報告する．
【測定結果】Si 基板上に，半径と巻き数を変化させた 9 つの MEMS スパ
図 1: L と Q の測定結果
図 2: Q > 20 となる周波数帯域幅
イラルインダクタを作製した．内側半径は 10，50，100 μm，巻き数は 1.5，
3.5，5.5 である．インダクタ配線は Au，断面積は 20 μm×20 μm であり，Si 基板には抵抗率が 1 kΩ·cm の高抵抗基板を用いた．図 1 に測定結果の一例として内側半径 50 μm の 3 つのインダクタのインダクタンス L と Q 値を示す．また，図 2 に 9 つ全てのインダクタの Q > 20 となる周波数帯域幅を示す．Q 値の最大値は 22 から 31，Q > 20 となる帯域は 2.1 GHz から 4.6 GHz であり，広帯域に高い Q 値が実現できていることが分かった．
【まとめ】RF CMOS 回路の性能向上のためには，CMOS IC と三次元一体化実装が可能で，許容電流値の大きな MEMS インダクタの利用が有効である．特に，MEMS インダクタは広帯域に高い Q 値が得られることが分かったので，ソフトウェア無線回路などへの応用が有効であると考える．

2009.7.14 東京工業大学 すずかけホール