多層フレキシブルサーキットを用いた、ピクセル型検出器の実装技術の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15740148
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 川崎 健夫 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (00323999)
• Keywords: 半導体検出器 / 超精密配線 / 素粒子実験

Research Abstract

半導体検出器は、素粒子物理学実験において、その重要性を年々増している。半導体プロセス技術の発展により、検出器本体は、非常に高密度な構造が可能となったが、その読み出しを行うための配線が存在しないため、本研究において開発を開始した。
新しいフレキシブルサーキットの試作は、(株)プリント電子研究所(川崎市中原区)と共同で行っている。まず、配線間隔〜40ミクロンを目標として試作を開始した。このとき、材料の銅箔の厚み、露光マスクの配線の太さ、エッチング時間、などさまざまな条件を試すことにより、最適な方法を模索した。
配線間隔38ミクロン、配線長8cmのものを作成したところ、最も薄い材料(銅の厚み2ミクロン)が、良い結果を示した。抵抗値の大きさとしては、40オーム程度となり、十分使用できる。
また、銅の厚みが薄い方が、検出器の物質量を減らすことになり、多重散乱の効果を減らすことができる。
しかし現実的には、強度や、工作の行い易さなどの点からは、5ミクロン程度の厚みのものが望ましい。
5ミクロン厚みの材料を用いた場合、エッチングによる配線の淵(エッジ)がシャープにならず、隣り合った配線がつながったままになってしまうことがしばしばあった。これは、マスクによる露光において、光の干渉が起こり一線がぼけてしまうことも影響している。
そのため、今後は更に、マスクの配線太さの調整や、露光時間、エッチング時間の条件を変えて、引き続き試作を行う予定である。