極微細シリコン構造内における気体の分子流を利用した集積化ガスシステム

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760145
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 雅則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80447424)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 熱伝導圧力センサ / 極微細高アスペクト比トレンチ / 集積化ガスシステム / 超臨界流体製膜 / 集積化MEMS / ステルスダイシング / MEMSプローブ

研究概要

大気中の有害ガスの分析などに用いる、シリコンチップ上にガスポンプ・圧力計・ガスセンサ・制御LSIを纏めた「集積化ガスシステム」のための要素技術の研究を行った。小さなシリコンチップ上で気体分子を制御・測定するためには、幅100nm以下・深さ数ミクロンの極めて細い溝（トレンチ）構造が重要であり、従来よりも細いトレンチを形成する「シリコン深堀りエッチングと超臨界流体製膜を用いた狭窄法」を開発した。その手法を用いて「熱伝導圧力センサー」を開発した。

研究成果

• [学会発表] High precision measurement of on-wafer LED device by CMOS-MEMS probe card with electrical contact sensing function (2014)
  • 著者名/発表者名: Kota Hosaka, Masanori Kubota, Yu-Tang Chen, and Yoshio Mita
  • 学会等名: 第30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: 仙台国際センター(宮城)
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] MEMS技術を用いた音波の熱的な検知に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 施英漢,久保田雅則,三田吉郎
  • 学会等名: 電気学会マイクロマシンセンサシステム研究会
  • 発表場所: 東京工科大学(東京)
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] Evaluation of Silicon Fracture Strength Dependence on Stealth Dicing Layers for"Cleave-before-Use"MEMS Freestanding Cantilever Probes (2013)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kubota, Kota Hosaka, Masakazu Sugiyama, and Yoshio Mita
  • 学会等名: The 17^<th> International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
  • 発表場所: バルセロナ(スペイン)
  • 年月日: 2013-06-16
• [学会発表] An Integrated CMOS-MEMS Probe having Two-Tips per Cantilever for Individual Contact Sensing and Kelvin Measurement with Two Cantilevers (2013)
  • 著者名/発表者名: Kota Hosaka, Satoshi Morishita, Isao Mori, Masanori Kubota, and Yoshio Mita
  • 学会等名: 2013 IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] ステルスダイシングを利用した埋め込み式予約素子分離法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木原泰樹,久保田雅則,森下賢志,百瀬健,近藤愛子,霜垣幸浩,三田吉郎
  • 学会等名: 電気学会マイクロマシンセンサシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2012-06-10
• [学会発表] 高アスペクト比垂直ナノギャップを用いた高圧対応MEMSピラニーゲージ (2012)
  • 著者名/発表者名: 久保田雅則,三田吉郎,百瀬健,近藤愛子,霜垣幸浩,中野義昭,杉山正和
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] A 50 nm-Wide 5μm-Deep Copper Vertical Gap Formation Method by A Gap-Narrowing Post-Process with Supercritical Fluid Deposition for Pirani Gauge Operating over Atmospheric Pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kubota, Yoshio Mita, Takeshi Momose, Aiko Kondo, Yoshihiro Shimogaki, Yoshiaki Nakano, Masakazu Sugiyama
  • 学会等名: The 25th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • 発表場所: パリ(フランス)
  • 年月日: 2012-02-02
• [備考] 久保田 雅則,"Thermal Conductivity Pressure Sensors on the Basis of Ultra-Fine Silicon Structures"(超微細シリコン立体構造を用いた熱伝導圧力センサ),東京大学博士学位論文, 2012.