【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24TU0091

利用課題名 / Title

MEMSフィジカルセンサの構造形成

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

レジスト処理装置, Si-MEMS,リソグラフィ/ Lithography,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS 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)

畑 良幸

所属名 / Affiliation

名城大学理工学部メカトロニクス工学科

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

八重樫光志朗

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-058：マスクレスアライナ
TU-307：金属顕微鏡
TU-054：ホットプレート
TU-060：現像ドラフト
TU-314：熱電子SEM

報告書データ / Report

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

マスクレスアライナを用いて、MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)フィジカルセンサにおける微細な梁や電極構造のフォトリソグラフィを行った。事前に形成された500 nm厚のAlパターンを用いてアライメントを行いながら、良好に微細パターンを形成することができた。また、別機関においてDRIE(Deep Reactive Ion Etching)を行い、熱電子SEM(Scanning Electron Microscope)を用いてエッチングの断面形状を観察した。良好に微細構造を形成できていることを確認できた。

実験 / Experimental

表面に500 nm厚のAlパターンを形成したSOI(Silicon on Insulator)ウエハおよびシリコンウエハに対して微細な梁や電極構造のフォトリソグラフィを行った。フォトレジスト（TSMR-V90(27cP)）を約1.2 μm厚塗布し（3000 rpm）、90℃で90秒間ベークした。マスクレスアライナを用いてアライメントを行った後、露光量130 mJにて露光した。その後110℃で90秒間ベークし、現像を行なった。 フォトリソグラフィによる形状観察は光学顕微鏡で行った。また、別機関においてDRIEを行い、ウエハをへき開したサンプルを用いて熱電子SEMによるエッチングの断面形状を観察した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 1にフォトリソグラフィ後の梁構造（幅6μm程度）の光学顕微鏡による観察結果を示す。良好にレジストパターンが形成されていることが分かった。Fig. 2にDRIEによってシリコンウエハに形成された微細構造の断面SEM写真を示す。形成したレジストパターンによって、トレンチ形状が良好に形成できることを確認できた。本実験におけるフォトリソグラフィ条件によって、MEMSフィジカルセンサ構造を形成できることが分かった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 フォトリソグラフィ形状の顕微鏡写真

Fig. 2 微細構造の断面SEM写真

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

東北大学の技術支援者からオペレーショントレーニング等の支援を受けた。感謝い たします。 
豊田工業大学（JPMXP1224TT0004）と京都大学（JPMX1224KT2351）も利用した。

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