【公開日：2026.01.15】【最終更新日：2026.01.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0131
利用課題名 / Title
接合界面状態の分析
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
ARIM半導体基盤PF関連課題 / Related to ARIM-SETI
指定なし/No Designation
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（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
電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam,アクチュエーター/ Actuator,高周波デバイス/ High frequency device,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,エレクトロデバイス/ Electronic device,チップレット/ Chiplet
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)
井伊 隼平
所属名 / Affiliation
タツモ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
鈴木裕輝夫
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
竹中佳生,今野豊彦
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-507：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
MEMSデバイスのウェハレベルパッケージングでは、一般的にウエハ全体を加熱する必要があり、封止するデバイスへの熱ダメージの低減が課題である。また、全体加熱による接合では、デバイスウェハとキャップウェハが異種の場合、熱膨張差による残留応力が発生し信頼性問題の要因となる。我々は、レーザーを用いて、接合界面を局所加熱し溶接する技術、レーザーアシストボンディング（LAB）を研究、開発している。今回、シリコンウェハとガラスウェハをTi薄膜を介しての接合界面について状態を知りたい。
実験 / Experimental
シリコンウェハとガラスウェハをTi薄膜を介してのレーザーアシスト接合の接合界面について、集束イオンビーム加工装置（Versa, Quanta）を用いてレーザー照射条件毎にFIB加工、超高分解能透過電子顕微鏡 (JEM-ARM200F)にて断面STEM観察、断面STEM EDXマッピング分析、解析行った。
結果と考察 / Results and Discussion
LABで接合したサンプルの断面をFIB加工にて得た。クロスセクションポリッシャー(CP)で断面を平坦したのち、SEM 観察を行った結果、レーザーで照射した幅8 μm よりも外側ではTi 膜の変形は見られず、レーザー照射時の熱は溶融するほど広がっていないと考えられ、局所加熱による接合部のみの溶着が示唆される。幅8 μm よりも内側では、Ti 膜が変形している様子が確認でき、レーザーによって瞬間的にTi とSi が溶融するほどの温度まで上がり、ガラス側より熱伝導率の高いSi 側で、Ti とSi の溶融と再凝固シリサイド形成が確認できる。Ti とSi が溶融、再凝固することで接合していると考えられる。
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)
-
Shumpei Ii, Laser-Assisted Bonding Technology for Room-Temperature Wafer-Level Hermetic Packaging of MEMS, 2025 23rd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers), , 1528-1531(2025).
DOI: 10.1109/Transducers61432.2025.11109237
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 井伊隼平, 五十川良則, 山辺浩, 鈴木裕輝夫, 田中秀治，ウェハレベルMEMS気密パッケージングのためのレーザーアシストボンディング(LAB)によるSi/ガラス接合技術，41stセンサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム論文集，ROMBUNNO.26P3-PS-3, 2024年11月18日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件