第１回「ＭＥＭＳプロジェクト」（事後評価）分科会

資料６

プロジェクトの概要説明
公開資料

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経済産業省
新製造技術プログラム「ＭＥＭＳプロジェクト」
事後評価分科会資料
ープロジェクト概要説明ー
平成１９年１月８日
独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構
機械システム技術開発部

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第１章 事業の位置付け・必要性について3/36

プロジェクトの背景（１）MEMS産業界の現状

・ＭＥＭＳは、自動車用加速度センサやインクジェットプリンタのヘッドなどを中心に実用化が進行
・2003年時点でＭＥＭＳを活用した製品は国内で推定約５，０００億円の市場を形成

日本のMEMS開発の課題
エアバッグ用加速度センサ

・TI、ADI、ボッシュ等の海外大手MEMS製造メーカによる生産量の増加
・台湾ファンドリーの台頭

プリンタヘッド

2004年の地域別MEMS市場
866$ million アジア・日本
オムロン
10％
セイコーエプソン
富士通
サムソン
2890$ million
IMECなどを中心に多機能集積化
IMECなどを中心に多機能集積化 32％
MEMS研究に注力
欧州
ボッシュ
STマイクロインフィニオン
VTI我が国が技術的優位性を確保するためには、産学官が連携して新たなMEMS分野において先端技術を開拓していく必要がある

MEMS研究に注力

台湾ファンドリーの台頭
台湾ファンドリーの台頭

米国

テキサスインスツルメンツ
アナログデバイセズ
ヒューレットパッカード
アジレント
5168$ million
58％
DARPAを中心に、IR,RFなどDARPAを中心に、IR,RFなどMEMS集積化への積極投資
MEMS集積化への積極投資

NEXUS III、（財）産業研究所MEMS関連市場の現状と日本の競争力分析に関する調査研究を基にNEDOが作成

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プロジェクトの背景（２）MEMSの国内市場予測

・今後、光通信や高速無線通信といった通信分野、血液検査や環境計測などの化学・バイオ分野を中心にMEMSが普及していく
・2010年には1兆3500億円の市場規模に拡大していくと想定
2002～2010年のMEMS国内市場予測

国際競争力確保のための考え方

250,000

・MEMS産業の国際競争力を確保するためには、新たなMEMS分野における早い段階での市場投入が重要。
・多様なＭＥＭＳ製品の開発には、ファンドリー事業を活性化し、大学やベンチャー企業等充分なファブを持たない開発者に広く活用してもらい、優れたアイデアを具現化させる必要がある。

市場規模（百万円）

開発期間

事業化期間

200,000RF
センサ

150,000
100,000

光DLP

医療
精密

50,000バイオ計測
環境02002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010出典）野村総合研究所

事業原簿 p.25

2010年までのMEMS市場で、今後早い時期に、大きな市場が形成される分野を①RF-MEMS、②光MEMS、③センサMEMSと予測5/36

事業概要
目的： 市場規模の拡大にリンクして、早期実用化が図られるデバイス開発を支援。
プロジェクトで確立したＭＥＭＳ製造技術をファンドリー事業に展開することで、我が国ＭＥＭＳ産業の更なる活性化、競争力強化を目指す【内容】
１．開発期間：平成１５年度～平成１７年度（３年間）
２．予算総額：約３７億円（３年間）
３．開発項目：（１）今後比較的短期に大きな市場の形成が予測される①ＲＦ（高周波）－ＭＥＭＳ、②光ＭＥＭＳ、③センサＭＥＭＳの３分野に絞って、ＭＥＭＳの実用化に必要な製造技術を確立し、ＭＥＭＳデバイスを事業化する。
（２）確立した技術をファンドリー事業に展開することにより、ＭＥＭＳデバイスの開発・生産が活性化する環境を構築する。
RF-MEMS

光MEMS

復帰ばね接点ばね0V

センサMEMS
ミラー
サイズ～径100μm

駆動電極 接点
電圧印加

トーションバー

取り出し電極パッケージウエハ
センサチップパッケージウエハ
ＩＣチップ

常温接合

プロジェクトで確立したＭＥＭＳ製造技術をファンドリー事業へ展開

NEDOが関与する必要性・制度への適合性（１）１．NEDOが関与することの意義●今後成長が期待される分野におけるMEMS製造技術の開発とその実用化には、短期間に莫大な投資が必要である●これから成長する分野における市場予測精度の不確かさ、新たな技術分野に見られる高い技術ハードル等、高いリスクが存在する●ファンドリー事業は、多くの研究者が利用できる公共性の高いものである

以上の観点から、NEDOが関与する必要があると判断
事業原簿 p.20

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NEDOが関与する必要性・制度への適合性（２）■制度への適合性
経済産業省の「新製造技術プログラム」および「フォーカス２１」に合致

新製造技術プログラム
MEMS分野の目標：マイクロ化、複合機能化等による高付加価値製品を開拓する
製造技術分野重点領域（総合科学技術会議）
有害物質極小化等の実用化
総合的な省エネ、新エネ技術の確立
ＩＭＳ国際共同研究プロジェクト1995～2004

エコマネジメント生産システム（新規・F21）2005～2009

革新的鋳造シミュレーション
技術開発1999～2002

品質の高度化技術
ＩＴ高度利用生産システムの高度化・効率化：
生産性向上を図るためのﾌﾟﾛｾｽ技術
革新を一層進め、特にIT産業革命との融合により新たな変革を生み出す。

デジタルマイスタープロジェクト2001～2005

革新的な技術開発による競争力ある製造プロセスの実現
クラスターイオンビーム
プロセステクノロジー
2000～2003

新製造技術の新たな領域開拓：
高付加価値製品の製造技術を実現し、市場拡大を狙う。

マイクロ化、複合機能化等による高付加価値製品の開拓

高度機械加工システム開発事業（新規・F21）
2005～2007

インクジェット法による回路基板製造プロジェクト（F21)2003～2005

ＭＥＭＳ用設計・解析支援
システム開発プロジェクト
2004～2006
ＭＥＭＳプロジェクト(フォーカス21)
2003～2005

プロダクトイノベーションを促す環境整備

市場創出規模３．４兆円

プロセス技術の革新による製造業の競争力強化

環境負荷最小のための製造技術：
地球温暖化や資源枯渇、リサイクル等の環境問題に対処し、持続可能な経済社会の実現に資する。

２０１０～ 政策目標

２００５～

市場規模１１３兆円

事業原簿 p.23

NEDOが関与する必要性・制度への適合性（３） 8/36
■フォーカス２１とは【目的 】
１．研究開発の成果が迅速に事業化に結びつき、産業競争力強化に直結するような経済活性化のための研究開発プロジェクト（フォーカス２１ ）を創設。
２．民間のコミットメント（資金・人材等）を前提として、短期間で実用化、事業化に直結するプロジェクトを創設。
【重点分野】＜実用化直結型、重点４ 分野に重点化＞①ライフサイエンス②情報通信（ＭＥＭＳ）③環境④ナノテクノロジー・材料

事業原簿 p.24

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NEDOが関与する必要性・制度への適合性（４）２．実施の効果
本プロジェクト実施の効果として（１）MEMS製造技術の国際競争力の向上（２）我が国のMEMS市場の拡大（３）多様なＭＥＭＳ製品の開発の加速化（４）ファンドリー事業の発展と新規参入者の拡大が見込まれる

ＲＦスイッチチップ写真

光可動ミラー部の拡大写真
３軸加速度センサ・各実施者とも世界トップレベルの製造技術を確立し、今後の製品化、実用化に向けた事業展開を着実に実施中・得られた成果を取り入れたファンドリー事業の拡充により、引き合い件数も増加

ハイリスクな分野での新たな市場創生・拡大が見込めることを考慮すると、予算総額43億円（3年間）に対する効果は極めて大きい
事業原簿 p.20

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第２章 研究開発マネジメントについて

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事業の目標

目標：●ＲＦ－ＭＥＭＳ、光ＭＥＭＳ、センサＭＥＭＳの各分野において、特に有望と期待されるデバイスの実用化に必要な製造技術を確立するとともに、これらのMEMSを実用化する●本プロジェクトで開発した要素技術の成果を、目標とする製品のみならず、より多様な分野における製品に活用し、さらにはＭＥＭＳ製造設備を十分有しない大学や新規事業者等の参入障壁を下げるファンドリー事業へ展開する

事業原簿 p.29

各研究テーマの内容と達成目標12/36（１）ＲＦ－スイッチ製造技術の開発（１）ＲＦ－スイッチ製造技術の開発
RF-MEMSの中で最も需要が大きく、RF-MEMSに共通の課題を多く含み、RF-MEMS全般の実用化に波及効果が高いRFスイッチの製造技術を開発

高精度三次元加工技術
加工精度：<１%

復帰ばね 接点ばね
0V

接点固着防止技術
動作回数：>10億回 駆動電極 接点
電圧印加（３）超小型ＭＥＭＳセンサ製造技術の開発（３）超小型ＭＥＭＳセンサ製造技術の開発
更なる小型化と機能集積を実現し、MEMS全般の実用化共通課題である
ウエハレベルパッケージング技術を通じた超小型MEMSセンサ製造技術
を開発

貫通配線・電極形成技術
低温接合技術貫通孔径：10μm（厚さ500μm）
合わせ精度：<±2μm
貫通孔長：<500μm
パッケージウエハ
センサチップパッケージウエハ
ＩＣチップ

常温接合

超小型センサによる検証
コスト1/2、パッケージ/チップ体積従来比1/10以下
事業原簿 p.29

光スイッチ、マイクロ光スキャナ等、多くの光MEMS共通の機能素子であり、光MEMS全般の実用化に波及効果が高い光可動ミラー製造技術を開発

高精度三次元加工技術
ミラー面の平坦性：<10nm

低損失パッケージ技術
ﾊﾟｯｹｰｼﾞ損失：<0.1dB

取り出し電極（２）光可動ミラー製造技術の開発（２）光可動ミラー製造技術の開発

高精度角度制御技術
角度制御性：<2/1000度

ミラーサイズ径～100μm

信頼性・計測・評価技術
可動回数：>100億回
光ミラーアレイモジュール製作
波長選択スイッチ（WSS）
機能を実現

トーションバー

各々の目標値は、市場の要求スペックおよびコストから算出

実施体制（プロジェクト開始時）

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ＮＥＤＯ技術開発機構
助成率：１／２

オムロン株式会社

オリンパス株式会社

松下電工株式会社

ＲＦ－スイッチ製造技術の開発

光可動ミラー製造技術の開発

超小型ＭＥＭＳ
センサ製造技術の開発

研究テーマ間に直接的な関連がないこと、個別の運営・管理が可能である点から、プロジェクトリーダは置かずNEDOが直接マネジメントを行う体制とし、運営管理体制の見直し、プロジェクト途中での事業追加、開発期間の延長等の企画立案、調整を行った
事業原簿 p.33

プロジェクト運営管理（プロジェクト開始時） 14/36
プロジェクト開始時
プロジェクト開始時

ＮＥＤＯ技術開発機構
技術委員会（２回／年）
委員長：杉山教授（立命館大学）
藤田教授（東京大学）
澤田教授（九州大学）
前田グループ長（産総研）
小林部長（日本政策投資銀行）
関野ＧＭ（日本ベンチャーキャピタル）個別報告による技術指導、進捗管理、競合技術とのベンチマーク

オムロン株式会社

オリンパス株式会社

松下電工株式会社

ＲＦ－スイッチ製造技術の開発

光可動ミラー製造技術の開発

超小型ＭＥＭＳ
センサ製造技術の開発

外部の専門家、有識者からなる技術委員会を設置し、技術指導、進捗管理等を行った
事業原簿 p.33

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情勢変化への対応
平成16年度技術委員会（平成16年6月23日開催）にて委員のコメント：
ファンドリーがどこまで対応できるかの有効性については未知数。
プロジェクト期間中に、ファンドリーの有効性検証を行うべき。

先進的でない従来技術による検証では、正確な課題は把握できない

具体的な検証方法

高度な製造プロセスを必要とする先進的なデバイス開発を、ファンドリーを活用して試作
基本計画変更基本計画変更ファンドリーの問題点を抽出し、確実にファンドリー事業への成果反映を行う目的で、委託事業を平成17年1月から追加事業原簿 p.34

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委託事業の内容【テーマ選定の考え方】 最先端の研究内容でファンドリーの有効性の検証と高度化をはかる。
→研究実績と高い技術的な知見および能力を有している3大学への委託事業とする。
（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発（平成17年1月より）（平成17年1月より）

マイクロ走査型顕微鏡（九州大学）

スマートスキンの実現を目指すＭＥＭＳアレイ（東京大学）

Sensors + Local data processing + Actuators ＭＥＭＳアレイ= in-site locarized control

アレイ状のアクチュエータを持つ協調制御デバイス

超小型６軸フォースセンサ（立命館大学）
Soft hemisphere coverTransmission pillar
Connector
Flexible cable
6-DOF MFMS
Overload protection
PCB
指先触覚センサの構造図

事業原簿 p.31

17/36実施体制（平成17年1月～）【助成事業】ＮＥＤＯ技術開発機構
助成率：１／２

オムロン株式会社

オリンパス株式会社

松下電工株式会社ＲＦ－スイッチ
製造技術の開発

光可動ミラー製造
技術の開発

超小型ＭＥＭＳ
センサ製造技術の開発【委託事業】ＮＥＤＯ技術開発機構

委託事業のミッション：
１．ファンドリーを活用して有効性を検証
２．助成事業者との連携により、技術レベルの高度化を狙う

東京大学

九州大学

立命館大学

スマートスキンの実現を目指すＭＥＭＳ
アレイとその信号接続方法の研究

マイクロ走査型顕微鏡の研究開発

超小型６軸フォース
センサの研究開発

事業原簿 p.35

プロジェクト運営管理（平成17年1月～）
平成17年1月～
平成17年1月～
ＮＥＤＯ技術開発機構

技術委員会

技術検討会

委員長：杉山教授（立命館大学）
藤田教授（東京大学）
澤田教授（九州大学）
前田グループ長（産総研）
小林部長（日本政策投資銀行）
関野ＧＭ（日本ベンチャーキャピタル）

助成事業者

委託事業者

オムロン株式会社
オリンパス株式会社
松下電工株式会社

東京大学
九州大学
立命館大学

成果やノウハウを助成事業へ展開

指導
オムロン株式会社

オリンパス株式会社

松下電工株式会社

ＲＦ－スイッチ製造技術の開発

光可動ミラー製造
技術の開発

超小型ＭＥＭＳ
センサ製造技術の開発

情報の共有化
情報の共有化委託事業者が進捗を報告する技術検討会を新たに設置し、情報の共有化によるMEMS技術の高度化を図る体制を導入した
事業原簿 p.35

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19/36

研究開発スケジュールと予算
平成１５年度

平成１６年度

平成１７年度

平成１８年度（１）ＲＦスイッチ製造技術の開発（２）光可動ミラー製造技術の開発※半年間延長（３）超小型ＭＥＭＳセンサ製造技術の開発（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発
年度別予算（百万円）

総額（３年間）

一般会計
特別会計
（高度化）

助成

591（上期）560（下期）1,765

委託
総予算額（計）1,30626※前期からの繰越し分

861151

1,765

1,392

4,248
86

26

4,334

光可動ミラー製造技術の開発については、所望の角度制御性能を得るための新たな課題が発生→期間を延長すれば対策可能と判断したため、半年間延長した
事業原簿 p.31

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第３章 研究開発成果について

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事業全体の成果
ＲＦスイッチ（オムロン株式会社）

ＭＥＭＳデバイスの研究開発
スマートスキン（東京大学）

復帰ばね 接点ばね0V

動作回数：>１０億回駆動電極 接点
ＲＦスイッチチップ写真

24V

ﾊﾟｯｹｰｼﾞ損失：<0.1dB

世界最高水準の耐久性を有する
ＲＦスイッチ製造技術を確立

ＲＦスイッチチップの断面図

光ＭＥＭＳ（オリンパス株式会社）ー

光可動ミラー部の拡大写真有する微小ミラーデバイスを確立

パッケージウエハ
ＩＣチップ

事業原簿 p.37

コネクタ
接触部

常温接合
合わせ精度
：<±2μmパッケージウエハ
センサチップ

６軸フォースセンサ（立命館大学）

用取り出し電極
貫通孔径：10μm
貫通孔長：＜500μm

活センサＭＥＭＳ（松下電工株式会社）のトーションバー世界トップのミラー平面度と制御性能を
光可動ミラーの拡大図

マイクロ走査型顕微鏡（九州大学）

リ

ミラー面の平坦性：<10nm 角度制御性：<2／1000度
ミラー
サイズ～径100μm
可動回数：>100億回

フ ァ ン ド

加工精度：<１％３軸加速度センサ

MEMS初のウエハレベル
パッケージング一貫工程を確立

センサチップ
基板

指先触覚センサ

ケース

デバイスの実用化に必要な製造技術を確立し、一部を除きファンドリーの有効性も検証できた

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事業全体の成果
テーマ

目標

成果

達成度

（１）ＲＦスイッチ製造技術の開発

・量産レベルで加工精度1％を実現する
・開閉回数10億回を達成する・量産レベルでパッケージ損失0.1dB（@10GHz）を達成す
る

・ばらつきも含めて加工精度１％を達成するとともに、ファンドリーへの技術移転を行った・接点固着防止技術固着の起きにくい金属材料とその製作プロセスを確立し、開閉回数１０億回を達成した・パッケージ損失0.09dB（@10GHz）実用性を確認した○（２）光可動ミラー製造技術の開発

ⅰ)表面粗さ100μm角平方の面積に渡ってPV値で50nm以下ⅱ)ターゲットAデバイスミラーソリ量100μm角平方の面積に渡ってPV値で1.5nm以下
ターゲットBデバイスミラーソリ量がPV値で6nm以下
・微小可動ミラーを2/1000度以下の精度で自由に角度制御する・常温にて1010回以上の駆動信頼性を実現する・MEMSミラー及び空間光学系からなるモジュールを製作し、波長選択スイッチ（WSS）機能を実現する

ⅰ）PV値で20nm以下のエッチングが可能となった
ⅱ）ターゲットA：そりが曲率で1m以上（ソリ量で1.5nm以下）、ターゲットBのミラーデバイスのそりが曲率20cm以上（ソリ量で1.5nm以下）となり目標を達成した
・ターゲットＢミラーデバイスの試作評価を行い制御角度、ほぼ2/1000度の制御分解能を確認した
・ミラーデバイスのヒンジ材料、３種類のミラーの駆動信頼性評価を実施し、ほぼ1010回以上の駆動信頼性があることを確認
・MEMSミラー及び空間光学系からなるモジュールを製作し、波長選択スイッチ（WSS）機能を実証した○（３）超小型ＭＥＭＳセンサ
製造技術の開発・貫通孔配線・電極
径10μm、深さ500μm
・低温接合：常温
・アライメント精度±2μｍ・低温実装：常温・小型バンプ：径30μm
・一貫工程構築し、超小型センサで検証
コスト1/2パッケージ/チップ体積従来比1/10以下

・径10μm、深さ500μmの貫通孔配線電極を実現
・表面活性化により、Siウエハ常温接合を実現
アライメント精度＜±2μm・活性化フリップチップ工法により常温接合を実現
バンプ径30μm・ウエハレベルパッケージングの一貫工程を構築し、コスト1/2を実現
・加速度センサにおいて、パッケージ／チップ体積従来比＜1/10○（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発

・スマートスキンの実現を目指すＭＥＭＳアレイとその信号接続方法の研究、マイクロ走査型顕微鏡の研究開発、超小型６軸フォースセンサの研究開発のデバイスの開発試作を完了するスマートスキンの実現を目指すＭＥＭＳアレイとその信号接続方法の研究、マイクロ走査型顕微鏡の研究開発、超小型６軸フォースセンサの研究開発のデバイスの開発試作を完了した。

事業原簿 p.38

一部のファンドリーのアセンブリ精度不足を除き、目標を達成した

概ね○（一部において目標未達）

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個別テーマの成果（１）（１）ＲＦスイッチ製造技術の開発（オムロン株式会社）
世界最高水準の耐久性を有するＲＦスイッチ製造技術を確立した。

自動ウエハ回転・揺動機構の効果②接点の開閉回数10億回以上可能な接点固着防止技術
接触抵抗の変動量（ｍΩ）①信号線、接点用金属材料の膜厚精度およびアクチュエータの寸法精度1%以下の高精度３次元加工技術

接点信頼性 開閉動作１０億回達成
硬度、接触力、接触抵抗値、固着力の相関から材料選定およびアクチュエータ設計を行ない、接点金属の固着や転移が起こらない構成を実現させた。

１０億回

CO2による影響を排除

CO 2含 有 量 とエ ッチン グレート 変 動③パッケージの伝送損失を0.1dB以下(10GHz)に抑える
低損失パッケージ技術

エッチングレート(nm/min)

7776757473
72

パッケージ損失 0.1dB@10GHz 以下を達成

71706902468010挿入
損失
損失：小[dB]C O 2 含 有 量 (% )開口率で調整パッケージなし
CSP-0.2

パッケージ部分の損失：0.09 dB

CSP-0.4-0.6

高精度絶縁膜成膜技術，高精度シリコン加工技術，高精度金属膜成膜技術，高速・高精度計測評価技術を取得し， ＭＥＭＳ加工精度の能力を飛躍的に向上させた。
事業原簿 p.ⅰ‐6,11,25

損失：大-0.8-10246810

周波数[GHz]

低損失パッケージ材データベース構築，低損失パッケージ設計技術を取得，ＭＥＭＳスイッチ能力を充分引き出すパッケージを実現させた。

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個別テーマの成果（２）（２）光可動ミラー製造技術の開発（オリンパス株式会社）
世界トップのミラー平面度と制御性能を有する微小ミラーデバイスとそれに必要なMEMS加工技術を確立した。
研究項目

成果の意義

高精度３D加工技術開発

世界トップのミラー平面度を有するＭＥＭＳ加工技術を獲得した。
これらの高精度加工技術は、今後、実用化を進める波長選択スイッチにとまらず、様々な光通信向けのMEMSへの応用、実用化を加速できると考えている。
また、ＭＥＭＳファンドリーサービスへの適用を進めることにより、様々な高性能MEMSの実用化を加速し、産業に貢献すると考える。

高精度制御技術開発

微小ミラーデバイスにセンサ・ＩＣ集積化して、世界トップの制御性能を実現した。
この成果は、光SW用のミラーデバイスへの適用だけではなく、広く光スキャナー用ミラーを高性能化に寄与できる技術である。例えば、ミラー角度を高精度にコントロールできると表示装置、等への応用展開が可能である
また、極微小容量変化や抵抗変化を検出するアンプICを開発し、それらを小型実装する技術開発を行った。この成果は、様々な超小型センサＭＥＭＳモジュールを実現するための基礎技術を獲得したと考える。

信頼性・計測・評価技術開発

微小ミラーデバイスが最高１０年、連続して使用されることが想定される光SWシステムを構成するモジュール、デバイスとして、充分信頼性があることを示しており、その他の様々な応用分野への応用を加速できると考える。

光ミラーアレイモジュール製作

微小光学部品と光ＭＥＭＳを高精度に位置決め配置する波長選択スイッチモジュー
ルの製作技術は、光SW以外の光MEMSを搭載する様々な製品へ応用することが可能であり、幅広いMEMS+光学部品実装技術を獲得できた。

ミラーサイズ～径100μm

トーションバー

製作したＭＥＭＳミラーアレイ

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個別テーマの成果（３）（３）超小型ＭＥＭＳセンサ技術の開発（松下電工株式会社）

事業原簿 p.ⅲ‐2

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個別テーマの成果（４）（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発

研究項目

スマートスキン（東京大学）（１）アクチュエー
タアレイデバイスの製作（２）アレイデバイ
スの分散制御法（３）センサ、回路チップとの信号接続法

目的

目標

成果達成度

アクチュエータ
アレイデバイスの製作をファンドリーを用いて行い、その有効性を検証する。

シリコンのバルク加工で500個以上のアクチュエータを持つデバイスを10個以上作製する。

気相フッ酸犠牲層エッチング技術をファンドリー企業に技術移転し、製作歩留まりを向上した。
560個のアクチュエータを持つ17個のチップを作製した。

○

センサ・アクチュエータ集積システムの分散制御を実現する。

アクチュエータア
レイデバイス上の物体の位置を検出し、それを動かす分散制御を実現する。

搬送物体のエッジの検出およびエッジへのエアーフロー印加という、分散フィードバック制御を実現した。

○

最低限の配線数による信号接続法を確立する。

高電圧制御用ICチップをアクチュエータアレイと集積し、信号線を接続する。

LSIをMEMSチップ中に埋め込むドロップイン集積化手法でＩＣチップを一体化し、ワイヤーボンディングで信号線を接続できた。

○

ファンドリーにより製作したアクチュエータアレイデバイス

気相フッ酸犠牲層エッチング技術をファンドリー企業に技術移転し、製作歩留まりを向上した。
560個のアクチュエータを持つ17個のチップを作製し、分散制御動作に成功した。

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個別テーマの成果（５）（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発
マイクロ走査型顕微鏡（九州大学）

デバイス特性とファブリケーション評価結果

ファンドリーを用いた個々の部品についての達成度は満足し、変位/回転センサの製品化を軌道に乗せることができたものの、最終形態であるマイクロ走査型顕微鏡システムとしては、アセンブリの精度不足により、当初の目標は未達成である。

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個別テーマの成果（６）（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発
６軸フォースセンサ（立命館大学）
研究項目

目的目標

成果

達成度

MEMS技術を用いた小型多軸フォース・モーメントセンサの開発

ロボットハンドの指先に搭載可能な柔軟接触部を有する指先触覚センサを開発する。

MEMSファウンドリーを活用し、3mm角以下の多軸フォースセンサチップおよび装着容易なパッケージ構造を持った触覚センサの実用化開発を行う。

MEMSファウンドリーを活用し、2mm角の6軸フォース・モーメントセンサチップおよび装着容易なパッケージ構造を持った４成分検出可能触覚センサを開発した。
また、センサ高度化への課題を明らかにできた。

4成分検出、チップ寸法2mm角、センシング部のパッケージ寸法5㎜(W)×5㎜(L)×3.3㎜(T)となり、目標を達成した。

Soft hemisphere cover

コネクタ

Transmission pillar
接触部

センサチップConnector
6-DOF MFMS
Flexible cable
Overload protection
PCB
指先触覚センサの構造図

基板
ケース
製作した指先触覚センサの全体写真

実装まで含めた試作にファンドリーを活用し、センサチップ試作数1000個、実装数250個の指先触覚センサの開発に成功した。

29/36

個別テーマの成果（７）（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発

ファンドリーの有効性検証結果まとめ
ファンドリー
委託先結果

課題

１社

・気相フッ酸犠牲層エッチング技術をファンドリー企業に技術移転した。
・560個のアクチュエータを持つ17個のチップを作製し、問題なく動作することを確認した。これにより、ファンドリーの有効性が確認された。

・プロセス条件の最適化に時間を要した。
（試作回数：計画２回→実績１回）→現在NEDOプロジェクトとして開発中のMEMS-Oneに本プロセスを取り込み、ファンドリーの標準化ツールとして活用したい。

５社

・個々の部品についての達成度は満足したが、最終形態であるマイクロ走査型顕微鏡システムとしては、アセンブリの精度不足により、所望の性能が得られなかった。
・特定の工程においてファンドリーの有効性が確認された。

・高精度アセンブリの技術力向上が必要。
・プロセスを補完できるファンドリー企業間のネットワークが必要。
→MEMS協議会等にも働きかけ、MEMSファンドリーサービスの更なる充実を目指す。

１社

・実装まで含めた試作にファンドリーを活用し、センサチップ試作数1000個、実装数250個の指先触覚センサの開発に成功した。
・ファンドリーの有効性が確認された。

プロセス条件の最適化に時間を要した。
（試作期間：計画４ヶ月→実績６ヶ月強）→上と同様、MEMS-Oneの知識データベースの開発と活用を図り、標準プロセスの整備等につなげていく。

スマートスキンの実現を目指
すMEMSアレイとその信号接続方法の研究

マイクロ走査型顕微鏡の研究開発

超小型6軸フォースセンサの研究開発

概ねファンドリーの有効性が確認された。
課題として、プロセス条件の最適化に伴う試作の遅延、高精度アセンブリの技術力向上の必要性を浮き彫りにした。

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特許出願数および成果発表数
・論文等誌上発表数
・特許出願数
・報道数：77件（うち海外発表26件）：104件（うち外国出願9件）：51件
論文等誌上発表（論文誌、学会誌、国際会議）

特許

報道（新聞、雑誌等）

国内

海外

国内

海外

（１）ＲＦスイッチ製造技術の開発

154

7320（２）光可動ミラー製造技術の開発

2404019（３）超小型ＭＥＭＳセンサ製造技術の開発

548269（４）ＭＥＭＳデバイスの研究開発

718203計512695951

合計

771045131/36

成果の普及活動’04 マイクロマシン展’05 愛・地球博
NEDOﾊﾟﾋﾞﾘｵﾝ展示

FOE2005’05 ハノーバメッセ

社外MEMSセミナー

nano tech 2006

’06 マイクロマシン展

普及活動の一環として、展示会等にのべ39件の展示、PRを行った

32/36

第４章 実用化・事業化の見通しについて＜実用化、事業化の見通し＞

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実用化・事業化の見通し（１）（１）ＲＦスイッチ製造技術の開発（オムロン株式会社）
研究

魔の川開発

死の谷事業化

ﾀﾞｰｳｨﾝの海産業化

出典 「技術経営の考え方」出川 通 光文社新書より

魔の川を渡る（完了）■ NEDO－PJ ■・RFスイッチの優れた高周波特性を実現
・世界トップの１０億回の開閉を達成

死の谷を渡る仮説■ ＡＴＥ（automatic test equipment）市場 ■・高速化されるシステムLSI，メモリ用のテスタに，小型・高信頼を実現するRFスイッチが必須
ダーウィンの海を渡る仮説■ 携帯市場 ■・次世代携帯はマルチバンド化が進展。
送信回路の大型化抑制のため小型・広帯域・低損失のRFMEMSスイッチが望まれる
・巨大市場

事業原簿 p.ⅰ‐33

実用化・事業化の見通し（２）（２）光可動ミラー製造技術の開発（オリンパス株式会社）

事業原簿 p.ⅱ‐10

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実用化・事業化の見通し（３）35/36（３）超小型ＭＥＭＳセンサ技術の開発（松下電工株式会社）

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以上