【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1114
利用課題名 / Title
MEMS技術を用いたセンサ開発
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo 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）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
光学顕微鏡/ Optical microscope,ダイシング/ Dicing,センサ/ Sensor,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,スパッタリング/ Sputtering,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)
高松 誠一
所属名 / Affiliation
東京大学工学系研究科 精密工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
伊藤 恭平,王 義文,山本 道貴,曾 奕,劉 浩,楊 帆
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
UT-307：走査型プローブ顕微鏡
UT-709：パリレンコーター
UT-906：ブレードダイサー
UT-850：形状・膜厚・電気特性評価装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究室では、MEMS技術を用いた各種センサの開発、具体的には、PZT-Si素子を用いたデバイス開発、Siひずみセンサを応用したフレキシブルセンサ開発などに 取り組んでいる。これら開発にあたり、AFMによる表面粗さ計測や、パリレン膜の蒸着、フォトリソグラフィ に よるパターニング・エッチング・ダイシング等をはじめとした各種微細加工プロセスの利用を行った。
実験 / Experimental
本研究室では、MEMS技術を用いた各種センサの開発、具体的には、PZT-Si素子を用いたデバイス開発、Siひずみセンサを応用したセンサ開発などに 取り組んでいる。その一環として例えば、各種Si-MEMSセンサの集積化のため、Si基板上のAu電極とAu配線の直接接合による実装を試みた。Au-Au直接接合のためには、Auの表面粗さをコントロールする必要がある。そこで、平滑な表面を有するAu配線の形成や、Au電極の表面粗さ計測を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
Si-MEMSセンサのAu電極パッドの表面粗さを測定した結果の例を図1に示す。図1に示す通り、表面粗さは2.3 nmであった。これは、低温直接接合を行うにはやや粗い条件であるが、基板側に柔らかい基板を採用することで、部分的に直接接合することに成功した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1、Si-MEMSセンサ上のAu電極の表面粗さ計測結果の例
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)
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Hao Liu, Flexible Stretch-Free, Liquid-Sealed Packaging Method for Ultra-Thin Silicon-Based Bending Sensor, 2024 IEEE SENSORS, , 1-4(2024).
DOI: 10.1109/SENSORS60989.2024.10784631
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Zeng Yi, A Novel Flexible Blood Pressure Sensor Based on Ultrathin Silicon for Continuous Monitoring, 2024 IEEE SENSORS, , 1-4(2024).
DOI: 10.1109/SENSORS60989.2024.10784797
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 清水康貴，Jarred Fastier-Wooller，山本道貴，伊藤寿浩，牛ルーメン内細菌を利用した微生物燃料電池の性能向上に向けた電極素材および電極構造の評価，2025年度精密工学会春季大会学術講演会，2025年3月17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