特集　MEMSデバイス関係の半導体プロセスとエレセラ材料技術のせめぎあい
ELECTRONIC CERAMICS MEMSデバイス関係の半導体プロセスとエレセラ材料技術のせめぎあい

MEMSとセラミックス(総論)
■著者
東北大学　原子分子材料科学高等研究機構　江刺　正喜

■要約
半導体微細加工を基本としたMEMS技術に,構造材料としてのセラミックを組み合わせた過酷環境用デバイスや成形用型,および機能材料としての高周波部品や燃料電池などを紹介する.材料としては粉末を焼成したLTCCのほか, サファイア, SiC, ダイヤモンド, PZT, 水晶, AlN, YSZを取り上げる.


MEMS用封止ガラスと接合材料の可能性
■著者
旭硝子株式会社　エレクトロニクス　& エネルギー事業本部　技術開発部　木　悟

■要約
本稿では,MEMSのパッケージングにおいて重要な役割をはたすシリコン陽極接合用ガラスウエハー,さらに,封止材としての低融点ガラスフリットとフッ素樹脂の可能性について解説する.


極細貫通電極付きガラス基板
■著者
NEC SCHOTT コンポーネンツ(株)　ニュービジネスグループ　シニアエキスパート　鎌田　宏

■要約
本稿ではその「パッケージング」材料としてガラスを取り上げ,電気・電子デバイスの機能保持,特性向上のためのガラスの有用性,また特に微細化されたMEMSデバイス等に適した「極細貫通電極付きガラス基板」について解説する.


シリコンと熱膨張係数を合わせた多層貫通配線LTCC基板
■著者
ニッコー株式会社　研究開発部　毛利　護

■要約
MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) の実装技術として,ウエハレベル実装が活発に開発され,実用化されてきている.このウエハレベル実装用基板材料として,まずシリコンと熱膨張が近い3.4〜4.0ppm/℃ の貫通配線LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) 基板を開発し,実装試験で熱膨張係数を合わせこむ必要性が確認された.次に,ウエハとの接合方式として従来はAu/Snなど何らかの介在物を用いる必要があったが,接着層を必要としない陽極接合も可能な,熱膨張係数が3.3ppm/℃ のLTCC(材料名:BSW)を開発した.このBSW基板は,パイレックスガラスよりもシリコンと熱膨張係数が近似しており,ガラスと同等な陽極接合能力をもっている.貫通配線基板を製作し,ダイヤフラム基板と真空中で陽極接合した.大気中に取り出したあと圧力差で生じるダイヤフラムの凹みが,約2000時間経過後も有意な変化が見られていないことから,気密封止性能が確認できた.


ガラスのレーザーダイシング
■著者
レーザー技術総合研究所　藤田　雅之

■要約
本稿では,レーザーでガラス内部に形成されたクラックを熱割断のガイドとして利用したダイシング法について紹介する.


微細ガラスプレスモールディング用SiCモールド
■著者
東北大学　大学院工学研究科　ナノメカニクス専攻　田中　秀治

■要約
本稿では,マイクロオプティクスを安価に大量生産するための微細ガラスプレスモールディング技術を解説する.まず,本技術のニーズを具体的に紹介し,次に研究開発動向を概観する.モールド材料として,超硬,グラッシーカーボン,SiCなどが用いられ,その加工には,FIB,各種リソグラフィ,ロストモールディングなどが用いられる.我々はSiモールドを用いたロストモールディングによってSiCモールドを試作し,それを用いて硼珪酸ガラスに対して良好な転写特性を実証した.ロストモールディングによるSiCの微細加工技術に関しても解説する.


モノリシックPZT多軸マイクロステージ
■著者
東北大学　大学院工学研究科　小野　崇人　他

■要約
小型の記録装置などに利用するためのXYZマイクロステージを設計および試作した.マイクロステージは,1枚のPZT (Pb(ZrTi)O3) の板をマイクロ加工技術で加工し,ステージ,支持ばね,変位拡大機構,積層アクチュエータ,および容量型変位センサなどを集積化した.アクチュエータの動きの組み合わせにより,このXYZステージは6自由度の動作が可能である.集積化した容量センサによるクローズループ制御により,ナノメートルの位置制御が可能であることを確認した.また,構造体としてシリコンを用い,高精度に加工したシリコンの機械要素にPZTアクチュエータをアセンブルしたXYステージについても試作および評価した.


水晶を用いた各種センサ
■著者
早稲田大学大学院情報生産システム研究科　植田　敏嗣

■要約
水晶単結晶の材料はSi同様に多く使用されており良い品質の結晶が安価に入手することができる.このような材料は,振動子や光学部品を中心に広い分野で利用されている.水晶は,振動子に利用されることから推測できるように,優れた弾性的な性質を備えているばかりでなく,圧電性も有しており使い方によってはSiが不得手とするような領域でも使用可能である.ここでは,このような例として,水晶をセンサに使用する場合について報告する.


Micromachining of LiNbO3 and its application to wireless passive SAW sensors
■著者
Department of Nanomechanics, Graduate School of Engineering, Tohoku University　Sendai　Andrew B. Randles

■要約
ne reason that LiNbO3 is generally not used in MEMS devices is the lack of its bulk micromachining technology. The authors have examined the etch rate dependence on the crystal orientation of LiNbO3 and developed a novel etch stop technology for LiNbO3. The etch rate data allows the prediction of etched shapes based on mask designs and wafer orientation. The etch stop technology allows for the fabrication of new devices with diaphragms or cantilevers in LiNbO3, which were previously impractical. We proposed SAW-based wireless pressure sensor based on these technologies.


連載
第2次世界大戦後の日本のセラミックス科学の発達に友好と親善に尽力した世界の大学教授や科学者(39)高圧の材料化学,ハイドロサーマル反応,ソルボサーマル反応による材料の合成,材料科学の発展に尽力したフランス　ボルドー大学　Gerard Demazeau教授
■著者
宗宮　重行


連載
プレゼン修行拾遺録 【第4回】我、如何にして人に口頭発表術を説くに至りしか
■著者
物質・材料研究機構 光材料センター　轟　眞市