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しなやかさ・タフさ・機能性を有する機能性メタルベースMEMSのスマート生産技術

研究課題

研究課題/領域番号 16H03840
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関新潟大学

研究代表者

安部 隆  新潟大学, 自然科学系, 教授 (00333857)

研究協力者 寒川 雅之  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードセンサ・デバイス / 耐久性 / 機能性金属 / 生産技術 / 微細加工 / タフMEMS / 特殊金属 / DRIE / マイクロファブリケーション / マイクロマシン / マイクロ・ナノデバイス / 精密部品加工 / 生産工学 / 金属加工 / MEMS / 射出成型 / 反応性イオンエッチング
研究成果の概要

本プロジェクトの目的は、MEMS分野の多様性と新たな可能性につながる機能性金属材料ベースMEMSのスマートな生産プロセス(エッチング、接合、堆積)の開発をすることである。熱シミュレーションを用いて設計した熱アシスト型反応性イオンエッチング装置を実機化するとともに、タフMEMS作製のための工程全体の開発と評価を実施し、各種機能性金属(チタン、チタン合金、タンタル、ニオブ、モリブデン)に適したプロセス条件を見出した。実際に、センサ・デバイスの作製も実施し課題と解決法の検証も実施した。
金属の微細加工学分野における新たな一歩となるタフMEMS分野のための基盤的な生産技術の確立に向けた成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

センサ・マイクロマシン技術が、自動車、携帯機器などに使われるセンサ・デバイスとして数多く使われるようになり、人の動き、環境をモニタリングし、携帯端末の表示情報、自動車、生活環境の制御など生活を便利にするために使われています。産業分野でも、工場やロボットの自動化に大きく貢献しています。申請研究は、これらのセンサ・デバイスの耐久性を格段に向上させ、一度設置したら壊れない頑丈で信頼性の高いセンサ技術とその生産技術の基盤を完成させるための研究です。
本技術の実現は、センサ・デバイスのメンテナンスにかかる費用や労力の削減と、耐久性が要求される新たな用途へのセンサ・デバイスの利用拡大につながります。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of Self-Heated Stage Suitable for Thermal Assist Reactive Ion Etching of the Functional Metals2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Murata, Gang Han, Daiki Ohkawa, Junichi Imai, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe
    • 雑誌名

      Electronics and Communications in Japan

      巻: 101 号: 3 ページ: 96-102

    • DOI

      10.1002/ecj.12046

    • NAID

      210000159686

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機能性メタルの熱アシスト型反応性イオンエッチングに対応した自己加熱式ステージの開発2017

    • 著者名/発表者名
      村田 祐貴, 韓 剛, 大川 太基, 今井 純一, 寒川 雅之, 安部 隆
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 137 号: 9 ページ: 262-266

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.262

    • NAID

      130006038622

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Reactive Ion Etching of Minor Metals with SF6 Plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Gang Han, Yuki Murata, Yuto Minami, Masayuki Sohgawa, and Takashi Abe
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 29 ページ: 217

    • DOI

      10.18494/SAM.2017.1444

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 機能性メタルの熱反応性イオンエッチングに対応した自己加熱式ステージの開発2017

    • 著者名/発表者名
      村田祐貴、韓剛、大川太基、今井純一、寒川雅之、安部 隆
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 137

    • NAID

      40021215342

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] MEMS用機能性材料のドライエッチング技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      安部 隆
    • 学会等名
      日本学術振興会第150委員会第155回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タフMEMSのためのチタン合金製微小試験片の力学的特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田将希、寒川雅之、安部 隆
    • 学会等名
      第9回 マイクロ・ナノ工学シンポジウム(機械学会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱アシスト式反応性イオンエッチング法によるチタン合金製微小メスの作製と評価2018

    • 著者名/発表者名
      近藤正之、寒川雅之、安部 隆
    • 学会等名
      第9回 マイクロ・ナノ工学シンポジウム(機械学会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チタンを反応性イオンエッチングで高速加工するための自己加熱式ステージの開発2018

    • 著者名/発表者名
      桐生祐弥、韓剛、今井純一、寒川雅之、安部隆
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱アシスト反応性イオンエッチングを用いたTi/Ti合金製マイクロモールドの開発2018

    • 著者名/発表者名
      劉若愚、韓剛、人母岳、寒川雅之、安部隆
    • 学会等名
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Thermally Assisted Reactive-Ion Etching Technique Using Detachable Self-Heated Stage2018

    • 著者名/発表者名
      Gang Han, Yuka Kiryu, Daiki Ohkawa, Junichi Imai, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2018 (APCOT 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D自己加熱ステージを用いたマイナーメタルの深掘り反応性イオンエッチング技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      韓 剛, 村田 祐貴, 大川 太基, 今井 純一, 寒川 雅之, 安部 隆
    • 学会等名
      第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 卓上型熱アシスト式反応性イオンエッチングシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      大川 太基, 韓 剛, 人母 岳, 寒川 雅之, 安部 隆
    • 学会等名
      第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DEEP REACTIVE ION ETCHING TECHNIQUE INVOLVING USE OF 3D SELF-HEATED CATHODE2017

    • 著者名/発表者名
      Gang Han, Yuki Murata, Daiki Ohkawa, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of self-heated cathode for thermally assisted reactive ion etching of minor metals2016

    • 著者名/発表者名
      Gang Han, Yuki Murata, Daiki Okawa, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe
    • 学会等名
      International Symposium onMicro-Nano Science and Technology 2016 (MNST2016)
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性メタルの熱反応性イオンエッチングに対応した自己加熱式ステージの開発2016

    • 著者名/発表者名
      村田祐貴、韓剛、大川太基、今井純一、寒川雅之、安部 隆
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター、長崎県平戸市
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SF6/C4F8 ガスを用いたチタンの熱アシスト型反応性イオンエッチング2016

    • 著者名/発表者名
      大川太基、村田祐貴、今井純一、寒川雅之、安部 隆
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター、長崎県平戸市
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] THERMAL REACTIVE ION ETCHING OF TI, TA, MO AND NB WITH SF6 PLASMA2016

    • 著者名/発表者名
      Gang Han, Yuki Murata, Yuto Minami, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2016 (APCOT 2016)
    • 発表場所
      金沢市文化ホール、石川県金沢市
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性メタル加工のための熱アシスト型反応性イオンエッチング技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大川太基、村田祐貴、韓剛、今井純一、寒川雅之、安部隆
    • 学会等名
      2016年度精密工学会北陸信越支部 学術講演会
    • 発表場所
      新潟大学、新潟市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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