【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.12】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24TU0101

利用課題名 / Title

半導体微細加工プロセスとIoTモジュール試作

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）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

スパッタリング/ Sputtering,リソグラフィ/ Lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ワイヤーボンディング/ Wire Bonding,電子顕微鏡/ Electronic microscope,光学顕微鏡/ Optical microscope,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,センサ/ Sensor,エレクトロデバイス/ Electronic 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)

石川 健

所属名 / Affiliation

東北大学共創イニシアティブ株式会社

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

戸津　健太郎,辺見　政浩,八重樫　光志朗,吉田　孝,庄子　征希,森山　雅昭,渡邉　拓,松本　行示

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-056：両面アライナ
TU-161：自動搬送 芝浦スパッタ装置（冷却型）
TU-105：中電流イオン注入装置
TU-201：DeepRIE装置#1
TU-266：セミオートワイヤボンダ

報告書データ / Report

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

フォトリソグラフィや不純物導入などの半導体微細加工プロセスおよび半導体を応用したIoTモジュール試作実習を通して、半導体微細加工、半導体デバイス、さらにはその応用に対する理解を深める。

実験 / Experimental

4インチシリコンウェハを用いて、最小で10µm程度のテストパターンをフォトリソグラフィによって形成し、さらにドライエッチング装置によってウェハを加工した。加工後のウェハをダイシングによって20mm角程度に切り分ける。抵抗体作製ではn型のシリコン基板上でフォトレジストをパターニングした後、イオン注入により開口部にボロンを導入して、p型の抵抗体とする。IoTモジュール試作では、東北大学で事前に作製したフォースセンサからAuワイヤをプリント基板にボンディングする。さらに、小型のWiFiモジュール等を実装して、センサの値をクラウド経由でスマートフォン等で確認できるようにする。

結果と考察 / Results and Discussion

4インチシリコンウェハの加工では、東北大学が保有するテストパターンが含まれたフォトマスク、およびフォトリソグラフィ、ドライエッチングの標準加工条件を用いて、所望のパターニングを行えることを光学顕微鏡で確認した。また、抵抗体作製後、プローバーを用いて抵抗値の評価を行い、抵抗として機能することを確認した。IoTモジュール試作では、5mm角のピエゾ抵抗型のMEMSフォースセンサに加える荷重によって、センサの出力信号が変化することをスマートフォン上で確認することができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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