【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2082
利用課題名 / Title
静電ばね効果を用いた共振加速度センサの作製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
センサ/ Sensor,リソグラフィ/ Lithography,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,3D積層技術/ 3D lamination technology,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,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)
霜降 真希
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
平田一真
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
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
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-108：レジスト塗布装置
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
我々はMEMS共振加速度センサを用いた物理リザバーコンピューティング (Physical Reservoir Computing : PRC) による人間行動認識の実現を目指している。ここではMEMS共振加速度センサの持つ入出力間の非線形関係によりハードウェア上で加速度入力を非線形変換する．そして出力層で線形回帰を行うことで一般的な機械学習と同様に入力データの分類が可能になることが期待され、MEMSPRCによる人間行動分類を目指している。ここではMEMS共振加速度センサに非線形性を付与するため静電バネ効果を付与したSOI加速度センサを試作する。
実験 / Experimental
試作は標準的なSOI-MEMSデバイス作製プロセスを行った。活性層厚さ22 μmの(100)SOIウエハを用いている。まず、電極パターンと構造体パターンのフォトマスクをレーザー直描装置（KT-103）で製作した。ウエハやマスクの洗浄にウエハスピン洗浄装置（KT-111）を使用している。電極は電子線蒸着装置で形成し、一般的なリソグラフィでパターニング、構造は深堀ドライエッチング装置（KT-234)を用いて加工した。
【上記のほかに使用した装置】
KT-119 両面マスク露光＆ボンドアライメント装置
KT-203 電子線蒸着装置
KT-210 ドライエッチング装置
KT-110 レジスト現像装置
結果と考察 / Results and Discussion
デバイスの作製を行ったが、細長い構造を持つところがほぼ全て破断した。ダイシングの際に保護レジストを塗布し忘れたことが原因であると考えている。また細長い構造の部分では1 μmの加工誤差があった。露光の際に、ハードコンタクトとソフトコンタクトの選択を間違えたのが原因であると考えており、今後再試作を実施する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 ファブリケーションフロー
図2 作製したデバイスの写真（全体図）
図3 作製したデバイスの拡大図
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.
- 平田 一真、霜降 真希、Amit BANERJEE、廣谷 潤、土屋 智由、”物理リザバーコンピューティングへの実装に向けた静電ばね効果を用いた共振加速度センサの開発”、日本機械学会（愛媛）、令和6年9月10日
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