深掘りMEMSトレンチ受光素子集積化初期視覚処理プロセッサと動体検出応用

• 研究課題/領域番号: 20686024
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三田 吉郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323472)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円); 2010年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2009年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2008年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 電子デバイス・集積回路 / MEMS / マイクロ・ナノデバイス / 光物性 / 三次元形状検出 / スマートセンサ情報システム

研究概要

今まで機械構造や受動電子素子としてしか利用されてこなかった三次元MEMS構造の壁面に、ダイオードやトランジスタといった能動素子を作りこむことで、他にはない高度な機能をもった新しい集積化MEMSデバイスを、三次元世界の物体検出という最終アプリケーションを念頭に置いて創成することを提案した。特に、ナノ(100nmクラス)構造を利用した機能的光イメージャー」の方向に研究を進め、トレンチの幅を可視光波長以下としたデバイスを用いると、物理的構造によって光の偏光に敏感な素子として動作することがわった。学会発表時のデータで1:4、その後の実験によって、偏光方向の消光比にして1:20といった感度のデバイスを作製することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Silicon sub-micron-gap deep trench Pirani vacuum gauge for operation at atmospheric pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kubota, Yoshio Mita, Masakazu Sugiyama
  • 雑誌名: J.Micromech.Microeng. 巻: 21 ページ: 45034-45034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Test Structure for Characterizing Low Voltage Coplanar EWOD System (2009)
  • 著者名/発表者名: Yifan Li, Yoshio Mita, Leslie I. Haworth, William Parkes, Masanori Kubota, Anthony J. Walton
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, IEEE Transactions 巻: Vol. 22, No. 1 ページ: 88-95
• [雑誌論文] Demonstration of a wireless driven MEMS pond skater that uses EWOD technology (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Y. Li, M. Kubota, S. Morishita, W. Parkes, L.I. Haworth, B.W. Flynn, J.G. Terry, T.-B. Tang, A.D. Ruthven, S. Smith and A.J. Walton
  • 雑誌名: Journal of Solid-State Electronics 巻: Vol. 53 ページ: 798-802
• [雑誌論文] Demonstration of a wireless driven MEMS pond skater that uses EWOD technology (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Mita, et.al
  • 雑誌名: Journal of Solid-State Electronics 巻: Vol.53 ページ: 798-802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization transmissive photovoltaic film device consisting of Si photodiode wire-grid (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hirose, Yoshio Mita, Yoshiaki Imai, Freederic Marty, Tarik Bourouina, Kunihiro Asada, Shuichi Sakai, Tadashi Kawazoe and Motoichi Ohtsu
  • 雑誌名: Journal of Optics A: Pure Appl. Opt. 巻: 10 ページ: 44014-44014
• [雑誌論文] Electric Ejection of Viscous Inks From MEMS Capillary Array Head for Direct Drawing of Fine Patterns (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Ohigashi, Katsunori Tsuchiya, Yoshio Mita, and Hiroyuki Fujita
  • 雑誌名: Journal of Microelectromechanical Systems 巻: Vol. 17, No.2 ページ: 272-277
• [雑誌論文] Polarization transmissive photovoltaic film device consisting of Siphotodiode wire-grid (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hirose, Yoshio Mita, et.al.
  • 雑誌名: J. Opt. A : Pure Appl. Opt. 10 ページ: 44014-44014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Ejection of Viscous Inks From MEMS Capillary Array Head for Direct Drawing of Fine Patterns (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Ohigashi, K. Tsuchiya, Yoshio Mita, and H. Fujita
  • 雑誌名: Journal of Microelectromechanical Systems 17 ページ: 272-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Test Structure for Characterizing Low Voltage Coplanar EWOD System (2008)
  • 著者名/発表者名: Yifan Li, Yoshio Mita et.al.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing 22 ページ: 88-95
  • 査読あり
• [学会発表] A 50 nm-Wide 5 μm-Deep Copper Vertical Gap Formation Method by a Gap-Narrowing Post-Process with Supercritical Fluid Deposition for Pirani Gauge Operating over Atmospheric Puressure (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kubota, Yoshio Mita, Takeshi Momose, Aiko Kondo, Yukihiro Shimogaki, Yoshiaki Nakano, Masakazu Sugiyama
  • 学会等名: IEEE International Conference on Micro ElectroMechanical Systems (MEMS 2012)
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Integration of EWOD Pumping Device in Deep Microfluidic Channels using a Three-Dimensional Shadowmask (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, Masanori Kubota, Yoshio Mita
  • 学会等名: IEEE International Conference on MicroElectroMechanical Systems (MEMS 2012)
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] A Blur-Range Test Structure of Collimation-Controller-Integrated Silicon Shadow Mask for Three-Dimensional Surface Patterning with Sputtering (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, Masanori Kubota, Yoshio Mita
  • 学会等名: 25th IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] オンチップ光発電回路とMEMSの集積化研究動向 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三田吉郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイアティ大会
  • 発表場所: 札幌,北海道,日本(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Value-Added VLSI devices by MEMS technology (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Satoshi Morishita, Isao Mori, and Masanori Kubota
  • 学会等名: AWAD 2011
  • 発表場所: Daejeon, Korea(Invited)
• [学会発表] A Monolithically-Integrated, Batch Post-Processed 17.8 V Silicon Solar Cell for Remote MEMS Driving (2011)
  • 著者名/発表者名: Isao Mori, Satoshi Morishita, Masanori Kubota, Kentaroh Watanabe, Yoshio Mita
  • 学会等名: The 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] MEMS-integrated VLSI Foundry Scheme in the University of Tokyo VDEC and its Application to Particle Sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita
  • 学会等名: International Workshop on High Energy Geophysics 2011-Muon and Neutrino Radiography
  • 発表場所: Happon-en, Tokyo, Japan
• [学会発表] Methode d'lsolation a Posteriori des Composants Electronique Integre sur Puce Silicium (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Satoshi Morishita, Isao Mori, Masanori Kubota, Frederic Marty, Kunihiro Asada
  • 学会等名: Journee Francophone de la Recherche(フランス語による科学シンポジウム)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] A bulk micromachined vertical nano-gap Pirani wide-range pressure test structure for MEMS-integration (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kubota, Yoshio Mita, Masakazu Sugiyama, and Yoshiaki Nakano
  • 学会等名: 23^<rd> IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  • 発表場所: Hiroshima, Japan(pp.14-17)
• [学会発表] A Balanced-SeeSaw MEMS Swing Probe for Vertical Profilometry of Deep Micro Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Morishita, and Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: 23rd IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  • 発表場所: Hiroshima, Japan(pp.58-63)
• [学会発表] More-than-VLSI Devices by MEMS Deep Etching Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita
  • 学会等名: IEICE ICD symposium in Vietnam (ICDV)
  • 発表場所: Ho Chi Minh City, Vietnam(招待講演)
• [学会発表] A Bridge-Connected Isolated Silicon Islands Post-Processing Method for Fine-Grain-Integrated ±10V-Operating CMOS-MEMS by Standard 5V CMOS Process Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, Masanori Kubota, Isao Mori, Kunihiro Asada, Frederic Marty, and Yoshio Mita
  • 学会等名: 21^<st> Workshop on Micromechanics and Microsystems Workshop, (MME 2010)
  • 発表場所: Enschede, Netherlands(A08 pp.48-51)
• [学会発表] Autonomous Distributed MEMS Robots as Technology Drivers (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita
  • 学会等名: Japan-France Frontiers of Engineering (JFFoE)
  • 発表場所: Grenoble, France(招待講演)
• [学会発表] "More-than-VLSI" Devices by MEMS Deep Etching Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita
  • 学会等名: IEICE ICD symposium in Vietnam (ICDV)
  • 発表場所: Ho Chi Minh City, Vietnam(Invited)
• [学会発表] A Bridge-Connected Isolated Silicon Islands Post-Processing Method for Fine-Grain-Integrated±10V-Operating CMOS-MEMS by Standard 5V CMOS Process Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, Masanori Kubota, Isao Mori, Kunihiro Asada, Frederic Marty, Yosbio Mita
  • 学会等名: Micromecanics and Microengineering Europe 2010
  • 発表場所: Enschede, Netherlands
• [学会発表] Autonomous Distributed MEMS Robots as Technology Drivers (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita
  • 学会等名: Japan-France Frontiers of Engineering (JFFoE)
  • 発表場所: Grenoble, France(Invited)
• [学会発表] A bulk micromachined vertical nano-gap Pirani wide-range pressure test structure for MEMS-integration (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori KUBOTA, Yoshio MITA, Masakazu SUGIYAMA, Yashiaki NAKANO
  • 学会等名: 23rd IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
• [学会発表] A Balanced-SeeSaw MEMS Swing Probe for Vertical Profilometry of Deep Micro Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Morishita, Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: 23rd IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS)
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
• [学会発表] La Methode "Swing-Probing" Pour la Profilom\`etrie de Microtrous Tr\`es Profonds (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Shaojun Ma, Akio Higo, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Morishita, Masakazu Sugiyama, et Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: Journee Francophone de laRecherche (フランス語による科学シンポジウム)
  • 発表場所: Maison Franco-Japonaise, Tokyo, Japon
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] La Methode "Swing-Probing" Pour la Profilometrie de Microtrous Tres Profonds (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Shaojun Ma, Akio Higo, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Morishita, Masakazu Sugiyama, et Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: Journee Francophone de la Recherche(フランス語による科学シンポジウム)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] A Three-Dimensional Silicon Shadowmask for Patterning On Trenches with Vertical Walls (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, JunHyong Kim, Frederic Marty, Yifan Li, Anthony J. Walton, and Yoshio Mita
  • 学会等名: The 15^<th> International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '09)
  • 発表場所: Denver, USA(pp.1608-1611)
• [学会発表] A Curvature Controlled Flexible Silicon Micro Electrode Array to Wrap Neurons for Signal Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun-Hyoung Kim, Masanori Kubota, Akio Higo, Hideki Abe, Yoshitaka Oka, and Yoshio Mita
  • 学会等名: The 15^<th> International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '09)
  • 発表場所: Denver, USA(pp.1810-1813)
• [学会発表] A CMOS Compatible Low Temperature Process for Photonic Crystal MEMS Scanner (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi, I. W. Jung, A. Higo, Yoshio Mita, H. Fujita, H. Toshiyoshi, and O. Solgaard
  • 学会等名: IEEE/LEOS International Conference On Optical MEMS and Their Applications (OMEMS 2009)
  • 発表場所: (pp.77-78)
• [学会発表] 高機能ＭＥＭＳ三次元構造形成のためのプロセス技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三田吉郎
  • 学会等名: 応用物理学会秋季全国大会
  • 発表場所: (招待講演)
• [学会発表] An Active Swing Probing Method for High Aspect Ratio Deep Hole Profiler (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Akio Higo, Shaojun Ma, Satoshi Morishita, Masakazu Sugiyama, and Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: 20^<th> Workshop on Micromachining, Micromechanics and Microsystems, (MME 2009)
  • 発表場所: Toulouse, France(D12)
• [学会発表] A Three-Dimensional Silicon Shadowmask for Patterning On Trenches with Vertical Walls", The 15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Morishita, JunHyong Kim, Frederic Marty, Yifan Li, Anthony J.Walton, Yoshio Mita
  • 学会等名: The 15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '09)
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] A Curvature Controlled Flexible Silicon Micro Electrode Array to Wrap Neurons for Signal Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun-Hyoung Kim, Masanori Kubota, Akio Higo, Hideki Abe, Yoshitaka Oka, Yoshio Mita
  • 学会等名: The 15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '09)
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] A CMOS Compatible Low Temperature Process for Photonic Crystal MEMS Scanner (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Takahashi, I.W.Jung, A.Higo, Y.Mita, H.Fujita, H.Toshiyoshi, O.Solgaard
  • 学会等名: IEEE/LEOS International Conference On Optical MEMS and Their Applications (OMEMS 2009)
  • 発表場所: Florida, USA
• [学会発表] An Active Swing Probing Method for High Aspect Ratio Deep Hole Profiler (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Jean-Bernard Pourciel, Masanori Kubota, Akio Higo, Shaojun Ma, Satoshi Morishita, Masakazu Sugiyama, Takahisa Masuzawa
  • 学会等名: 20th Workshop on Micromachining, Micromechanics and Microsystems, (MME 2009)
  • 発表場所: Toulouse, France
• [学会発表] 高機能MEMS三次元構造形成のためのプロセス技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三田吉郎
  • 学会等名: 応用物理学会秋季全国大会
  • 発表場所: Kumamoto, Japan(招待講演)
• [学会発表] Vision stereo pour la detection d'obstacles vulnerables: methode de 《recherche du voisin》 pour l'amelioration de la precision de mise en correspondance(仏語) (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, L.Bouraoui et M.Parent
  • 学会等名: Journee Francophone de la Recherche(フランス語による化学シンポジウム)
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] Vision stereo pour la d'etection d'obstacles vulnerables : methode de≪recherche du voisin≫pour l'amelioration de la precision de mise en corresnondance (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, L.Bouraou et M.Parent
  • 学会等名: Journee Francophone de la Recherche
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] 柔らかいシリコンマイクロ構造とその神経信号解析への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金俊亨、久保田雅則、肥後昭男、三田吉郎
  • 学会等名: 応用物理学会第二回集積化MEMS技術研究会
  • 発表場所: 東京大学(研究奨励賞受賞)
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] Surface Corrugated P-N Junction on Deep Submicron Trenches for Polarization Detection With Improved Efficiency (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Imai, Yoshio Mita, Kenichiro Hirose, Masanori Kubota and Tadashi Shibata
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference of Transducers (APCOT)
  • 発表場所: Taiwan
• [学会発表] Wireless Driven EWOD Technology for MEMS Pond Skater Application (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Mita, Yifan Li, Masanori Kubota, William Parkes, Leslie I. Haworth, Brian W. Flynn, Jonathan G. Terry, T.B. Tang, Alec Ruthven, Stewart Smith, and Anthony J. Walton
  • 学会等名: 38^<th> European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC 2008)
  • 発表場所: Edinburgh, UK, (pp.306-309)
• [図書] ドライ・ウエットエッチング技術全集, 4章 9節, MEMSにおける高アスペクト、ノッチフリーのドライエッチング加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三田吉郎, 他(分担執筆)
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] ドライ・ウエットエッチング技術全集 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三田吉郎他(分担執筆)
  • 総ページ数: 425
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 最新機械・機器要素技術 2章 10節, センサー (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉川昌範(編著), 三田吉郎, 他(分担執筆)
  • 出版者: NGTコーポレーション
• [図書] 最新機械・機器要素技術 3章 15節, センサ・アクチュエータの加工(光学リソ含む) (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉川昌範(編著), 三田吉郎, 他(分担執筆)
  • 出版者: NGTコーポレーション