第１章 マイクロマシン/MEMS 総論 & 各論
1 マイクロマシン/MEMSとは？
2 マイクロマシン/MEMSの応用デバイス
3 マイクロマシン/MEMSの技術動向
4 マイクロマシン/MEMSの将来展望
5 マイクロマシン/MEMSの設計技術
6 マイクロマシン/MEMSのパターニング技術
7 マイクロマシン/MEMSのエッチング技術
8 マイクロマシン/MEMSの成膜・改質・応力制御技術
9 マイクロマシン/MEMSのウェーハ接合・組立技術
10 マイクロマシン/MEMSの複合プロセス
11 マイクロマシン/MEMSの特殊加工技術
12 マイクロマシン/MEMSの検査・測定・試験技術
第２章 マイクロマシーニングとMEMS
1 フォトファブリケーションとマイクロマシーニング
2 機械加工とフォトファブリケーション
3 加速度センサの応用
4 MEMS応用製品の進歩
5 DMDによるビデオプロジェクタDLP
第３章 MEMSの製作
1 パターニング
1.1 マイクロマシーニングに使用するレジストの例
1.2 KMPR 1000の鋳型によるNiめっき構造
1.3 ドライフィルムレジスト貼り付け
1.4 イメージリバーサルレジスト（AZ5214E）の原理
1.5 レジスト塗布は恒温熱処理直後に
1.6 スピンナによるレジスト塗布
1.7 スピンナによる厚膜レジストコーティング
1.8 レジストスプレー塗布
1.9 マスク合わせ露光の各種方法
1.10 投影露光における開口数と解像度および焦点深度
1.11 長焦点深度投影露光装置
1.12 液浸コンタクトリソグラフィ
1.13 マスクレス露光によるグレースケールリソグラフィ
1.14 光ファイバ先端コアへのセルフアライメントによるレンズ形成
1.15 STM描画によるナノファブリケーション
1.16 マイクロコンタクトプリンティング
1.17 マイクロコンタクトプリンティングで形成した金属パターン
1.18 紫外線透過マスクを用いた紫外硬化樹脂へのパターン転写
2 エッチング（ウェットエッチング）
2.1 エッチング
2.2 ウェット/ドライエッチングと等方性/異方性エッチング
2.3 Siの等方性エッチング
2.4 Siの結晶構造
2.5 結晶面の関係
2.6 100/110面Siの結晶異方性エッチング
2.7 アルカリによるSi異方性エッチング
2.8 KOH Siエッチングにおける表面荒れの液中酸素飽和による対策
2.9 Si結晶異方性エッチングの表面粗さに影響する微量不純物（Cu）の影響
2.10 110面ウェーハに垂直な溝を均一な深さにエッチングする工夫
2.11 3周波超音波を用いた均一深さエッチング
2.12 Siの結晶異方性エッチング液
2.13 100面と110面のエッチング速度の違いを利用した加工
2.14 結晶面の関係
2.15 100面上で生じるマイクロピラミッドと結晶面方位
2.16 ヒドロキシルアミンを触媒に用いたKOHでの高速Si異方性エッチング
2.17 ウェーハ回転数とウェーハ面内均一性の関係
2.18 高温KOHによる高速Si異方性エッチング
2.19 Siの不純物濃度依存性選択エッチング
2.20 圧力センサとダイアフラム形成用Si電解エッチング
2.21 結晶異方性エッチングにおける高濃度Bドープ層によるエッチング停止
2.22 p＋＋層によるガラス穴の蓋を形成した容量型圧力センサ
2.23 pnエッチストップによるp層の選択エッチング
2.24 振動型圧力センサの製作工程（横河電機）
2.25 ガルバニックpnエッチストップ
2.26 p型層を残したpnエッチストップ
2.27 電圧印加による高温KOHエッチングのSi等方性と異方性の制御
2.28 マクロポーラスSiの形成
2.29 Local Formation of Macroporous Silicon through a Mask
2.30 マクロポーラスSiとp＋＋エッチストップによるエッチング加工
2.31 HF液中のp型陽極酸化によるマクロポーラス（多孔質）Si
2.32 ボッシュ社の圧力センサ
2.33 SiO2のHF液中でのエッチング
2.34 各種酸化膜のエッチレート
2.35 Al付き集積回路のためのSiO2エッチング
3 エッチング（ドライエッチング）
3.1 ウェット/ドライエッチングと等方性/異方性エッチング
3.2 プラズマエッチング
3.3 XeF2ガスを用いたドライエッチング装置
3.4 XeF2ガスドライエッチングにおける赤外吸収によるエッチング中ガスモニタ
3.5 XeF2によるSiエッチングの選択性/その他Siのガスエッチングに使えるガス
3.6 HFガスによるSiO2のドライエッチング
3.7 HFによるドライエッチングを用いたSi振動ジャイロの作製
3.8 フッ素蒸気リリースとSAMコーティング
3.9 SiのHFガスエッチング機構
3.10 犠牲層ドライエッチング装置の構成
3.11 犠牲層ドライエッチング装置
3.12 Si Deep RIEシステム
3.13 低温RIE
3.14 BOSHE法によるSiのDeep RIE
3.15 高アスペクト比エッチング
3.16 側壁垂直度のパターン幅依存性
3.17 水素アニールによるScallopsの低減
3.18 厚い酸化膜を持つSOIウェーハをRIEで加工・製作した容量型加速度センサ 97
3.19 RIEでのチャージアップの影響
3.20 Deep RIEにおけるノッチング対策（トキメック）
3.21 パルスプラズマによるノッチングフリーのRIE
3.22 高速原子線エッチング（FAB）
3.23 ICP Deep RIE装置
3.24 石英とパイレックスガラスのDeep RIE
3.25 大口径ウェーハ用高密度ガラス貫通配線技術
3.26 断面写真とH2O2によるGeエッチングの経過
3.27 ポリイミドのDeep RIE
4 堆積と応力制御
4.1 PVD（Physical Vapor Deposition）
4.2 リフトオフ/マスク蒸着
4.3 MEMSにおけるメタライゼーション/局所電池による異常エッチング
4.4 CVD（Chemical Vapor Deposition）
4.5 膜応力による反り/SiC常圧CVD装置
4.6 SiC両面プラズマCVD装置の構成
4.7 両面SiCの場合の反りの軽減
4.8 高速伝送対応のSi貫通配線構造
4.9 カーボンナノチューブの気相堆積装置（ホットフィラメントCVD）
4.10 SiCNのホットフィラメントCVD
4.11 SiCN膜の組成・屈折率・応力
4.12 パリレン（ポリマー）コーティング
4.13 カーボン化パリレンを用いた赤外線イメージャ
4.14 フォトエレクトロプレーティング/LIGAプロセス
4.15 研磨を必要としないガラス貫通配線の形成法
4.16 無電解Cuめっきによる微細ホールのボトムアップ堆積
4.17 p＋＋Si（＋Ge）エッチストップ層付エピウェーハ（OKMETIC）
4.18 格子補償/原子半径の関係
4.19 B濃度増加による転位密度の増減
4.20 内部応力による歪
4.21 Siと熱酸化膜の熱膨張差による内部応力の開放で生じる変形
4.22 内部応力の制御
4.23 カソード結合型応力制御SiO2CVD装置
4.24 応力測定・評価
4.25 厚さ方向に応力が分布した膜の変形
4.26 応力の影響を避ける構造
5 接合
5.1 Siとガラスの陽極接合
5.2 陽極接合時の酸素ガス発生/非蒸発型ゲッタを用いた真空空洞の形成
5.3 製品化された容量型真空センサ
5.4 陽極接合工程のCMOS回路への影響
5.5 直接接合の原理
5.6 洗浄効果
5.7 RCA洗浄
5.8 プラズマ活性化接合
5.9 Siウェーハ
5.10 SiウェーハにSiウェーハを15秒の酸素プラズマ処理して接合
5.11 ハイブリッドSiレーザ
5.12 低融点ガラス付ウェーハで可動部を封止するウェーハレベルパッケージング
5.13 Au-Siを用いた共晶接合
5.14 固相反応接合（金属間化合物形成）/共晶接合（ろう接）
5.15 開発中の接合装置
6 複合プロセスと表面マイクロマシーニング
6.1 表面マイクロマシーニング
6.2 乾燥法と付着防止
6.3 超臨界乾燥の原理（乾燥時の貼り付き対策）
6.4 表面間力による付着の対策
6.5 DMDの実装工程
6.6 集積化加速度センサ
6.7 ばねとして優れた構造の表面マイクロマシーニング
6.8 ST Microelectronicsの加速度センサ
6.9 Geを犠牲層に用いるAlN圧電駆動Lamb波共振子7 集積化
7.1 Si技術を使ったMEMS発振器水晶発振器
7.2 Si MEMS発振子の製作工程
7.3 回路チップ上に共振子チップを重ねた基準信号発生器
7.4 集積化容量型圧力センサ
7.5 多結晶SiGe振動子のアニール（1分）によるQ値の変化
7.6 CMOS整合Si-Geミラーアレイ
7.7 沖電気のLEDプリンタヘッドのためGaAsエピ層をSi基板に接合
7.8 手ぶれ防止とインベンセンス社の2軸角速度センサ
7.9 Ge-Al接合による集積化振動ジャイロの製作工程
7.10 LSI上のMEMSによる集積化MEMSの構成法
8 パッケージングと組立
8.1 ピエゾ抵抗型絶対圧センサ
8.2 ウェーハレベルパッケージング
8.3 LSIテスタ用MEMSスイッチ
8.4 貫通配線付き低熱膨張LTCC
8.5 金属接合を用いたMEMS on CMOS
9 設計・評価
9.1 Jacodineのグラフ法によるエッチング形状の予測
9.2 結晶異方性エッチングシミュレーションの例
9.3 LiNbQ3の結晶異方性エッチング
9.4 128°Y LiNbQ3の結晶異方性エッチング
9.5 表面形状計測・面内（水平方向）振動計
9.6 面外（垂直方向）振動計測
9.7 ガラス貫通配線のリークテスト
9.8 可動構造に金属があるとクリープがヒステリシスの原因になる
9.9 MEMS可動部上の合金薄膜材料のクリープ特性
9.10 SIMSにより得られたAl-Si合金薄膜中の窒素と酸素原子の含有量
9.11 自己テスト機能による信頼性確保 |
第４章 MEMSの主な応用デバイス
1 センサ
1.1 ピエゾ抵抗型圧力センサ
1.2 定電流駆動ブリッジ回路構成のピエゾ抵抗圧力センサ
1.3 ピエゾ抵抗型圧力センサでの定電流駆動における感度の温度特性
1.4 せん断型ゲージ
1.5 集積化容量型圧力センサ
1.6 容量検出回路および圧力と出力周波数の関係
1.7 静電サーボによる容量型圧力センサ（真空センサ）
1.8 表面マイクロマシニングによる加速度センサの違い
1.9 共振型圧力センサ（横河電機）
2 アクチュエータ
2.1 静電アクチュエータの原理
2.2 静電アクチュエータのプルイン
2.3 接触モード静電アクチュエータにおける帯電問題とその対策
2.4 低駆動電圧/長寿命静電MEMSスイッチ
2.5 静電インクジェットプリンタにおける絶縁破壊の例
2.6 狭いギャップを持つ静電マイクロアクチュエータの放電電圧電極材料依存性
2.7 走査力顕微鏡モードと質量分析モードを静電力でスイッチングするプローブ
2.8 コムドライブ静電アクチュエータの原理
2.9 櫛歯電極方式（コムドライブ）静電アクチュエータの例
2.10 屋根ありコムドライブ静電アクチュエータ
2.11 ステッピング静電マイクロアクチュエータの原理
2.12 静電浮上回転ジャイロ用（ディスク型）
2.13 圧電効果と逆圧電効果の原理
2.14 バイモルフ圧電アクチュエータ
2.15 圧電セラミックス基板に製作したモノリシックXYZ6軸ステージ
2.16 容量型センサを用いたフィードバック位置制御
2.18 Assembly of Si Stage and 多層PZTアクチュエータのSi
2.19 XYステージの変位と周波数特性
2.20 圧電薄膜型MEMS角速度センサ
2.21 2軸電磁駆動光スキャナ
2.22 3次元距離画像センサ
2.23 保持機構を内蔵した電磁リレー
2.24 熱アクチュエータと保持機構を用いた光ファイバスイッチ
2.25 高速での細管電気泳動分析
2.26 エレクトロウェッティング方式ペーパーライクディスプレイ
2.27 熱毛管光スイッチ
3 エネルギー源
3.1 腕時計に用いられている電磁式振動発電機
3.2 CO2とH2Oのパッシブ排出機構付き直接メタノール燃料電池
3.3 ALDによる極薄YSZ膜を持つ固体電解質燃料電池
3.4 ベータ線源を電源にしたインパルス無線式湿度センサ
第５章 MEMSのその他の応用
1 自動車・家電応用
1.1 ピエゾ抵抗型圧力センサ（相対圧（ゲージ圧）センサ）
1.2 Siウェーハ中の埋込チャネルの形成
1.3 Silicon-On-Nothing
1.4 耐蝕・耐熱容量型圧力センサ（山武）
1.5 加速度センサの基本原理/サーボ型の原理
1.6 衝突センサとして加速度センサを用いたエアバッグシステム
1.7 最初のMEMS加速度センサ
1.8 熱式加速度センサ
1.9 静電サーボ加速度センサ（日立）
1.10 静電サーボ3軸加速度センサ
1.11 静電浮上の原理
1.12 静電浮上ボール3軸加速度センサ
1.13 プリント基板用マスクレス露光装置（INDEXテクノロジーズ）
1.14 静電浮上回転ジャイロ
1.15 静電浮上回転ジャイロの製作工程
1.16 ジャイロ（角速度センサ）の種類と原理
1.17 ジャイロ（角速度センサ）の応用例
1.18 角速度・加速度センサ（トヨタ自動車）
1.19 Poly-Siの表面マイクロマシーニングによる集積化振動ジャイロ
1.20 集積化振動ジャイロの回路構成
1.21 集積化振動ジャイロの容量検出回路
1.22 水晶振動式ヨーレートセンサ
2 情報・通信応用
2.1 情報通信におけるMEMS応用
2.2 マイクロマシニングによる容量型マイクロフォン
2.3 マイクロフォンのシェア（2007）
2.4 （シンガポール）マイクのチップの進歩
2.5 レーザでダイシングしたマイクとその断面
2.6 仙台ステルスダイシングラボ
2.7 ステルスダイシング（浜松ホトニクス）
2.8 熱式インクジェットプリンタヘッド
2.9 ビデオプロジェクタ用DMD（米TI）
2.10 128×128 Deformable Mirror Device
2.11 時分割による階調のある画像の表示
2.12 DMDに用いられているTiAl3の歪-応力曲線
2.13 GLV（Grating Light Valve）
2.14 GLVによる1080×1920 HDTVプロジェクタ
2.15 静電駆動型反射ディスプレイ
2.16 Pixtronix社のDMS Display
2.17 Mobile Laser Project
2.18 MOCVD PZT Filmを用いた小型2軸光スキャナ
2.19 PZT用MOCVDシステム
2.20 マルチプローブ強誘電体記録
2.21 ダイアモンドプローブの製作法
2.22 ダイアモンドCVDシステム
2.23 導電性ポリマーへの記録実験
2.24 ジブロックコポリマーを用いたパターンドメディア
2.25 ジブロックコポリマーを用いたパターンドメディアの製作工程
2.26 ジブロックコポリマーの相分離を用いた微細周期構造
2.27 携帯電話に使われるAvago社のフィルムバック音響共振子FBAR
2.28 Avago社FBARのウェーハレベルパッケージング
2.29 ECRスパッタによるAlN膜の基板バイアス電圧による応力制御
2.30 SAWデバイスをLSI上にウェーハレベル接合技術で形成
2.31 保持機構付き静電アクチュエータを持つ光スイッチ
3 製造・検査応用
3.1 SiCの高温での強度
3.2 ガラスプレスモールディング
3.3 並列電子ビーム描画のための静電レンズ付きCNT電界放射電子源アレイ
3.4 カーボンナノチューブ電界放射電子源の製作工程
3.5 MEMSミラーアレイによる光学式マスク描画装置
3.6 CMOS回路上への単結晶Siマイクロミラーの製作工程
3.7 Siミラーの反射特性とミラーアレイ
3.8 上下動する単結晶Siミラーを用いたミラーアレイ
3.9 単結晶Siミラーを用いたミラーアレイのCMOS整合製作工程
3.10 貫通配線付き低熱膨張LTCC基板を用いたウェーハレベルバーンイン用プローブカード
3.11 640×480ボロメータ型赤外線イメージャの構造
3.12 赤外線イメージャによる自動車の暗視装置
3.13 大気の赤外線透過特性
3.14 可変ファブリペロー干渉フィルタによる赤外線ガスモニタ
3.15 MEMS FTIR
3.16 MEMS FTIRの製作工程と写真
3.17 チャネル同時検出例
3.18 タイア圧モニタ用SAWワイヤレスパッシブセンサ
3.19 SAWワイヤレスパッシブ圧力センサの製作法
3.20 サーマルマスフローセンサ
3.21 コリオリ式（液体）流量計（米ISSYS）
3.22 Siウェーハ上に形成されたガスクロマトグラフ（宇宙用）
3.23 低消費電力・温度圧力プログラマブルガスクロマトグラフィ
3.24 チップスケール原子時計
3.25 近接場光顕微鏡 兼 容量型原子間力顕微鏡
3.26 磁気共鳴力顕微鏡
3.27 装置の構成
4 医学・バイオ応用
4.1 神経インパルス誘導用マルチ微小電極
4.2 神経再生用多孔トランジスタ電極
4.3 デフォーマブルミラーによる補償光学系の眼底カメラへの応用
4.4 光コヒーレンストモグラフィOCT
4.5 レーザ治療機能付きスキャナ内視鏡
4.6 前方視超音波内視鏡と金属棒のイメージング例
4.7 従来の超音波断層像/3次元超音波画像
4.8 血管内MRIカテーテル
4.9 2mmピッチのアクリル格子を用いたMRIの例
4.10 ステント用LC式血圧・血流センサ
4.11 極細光ファイバ血圧センサ
4.12 圧力による干渉スペクトルの変化
4.13 ファイバ曲げの影響 〜 スペクトル 〜
4.14 ファイバ曲げの影響
4.15 装着しやすく工夫したISFET
4.16 カテーテル先端ISFETによるpHとPCO2の血管内モニタ
4.17 集積化血液分析システム
4.18 カートリッジ式血液分析器（アイ・スタット）
4.19 カード型DNA分析装置と使用されている定量混合機構
4.20 使い捨てワイヤレスイムノセンサ
5 MEMSビジネス
5.1 先端融合研究開発拠点
5.2 集積化MEMS開発スケジュール
5.3 共通2線式触覚センサアレイ
5.4 人と接触する安全なロボット用の触覚センサネットワーク
5.5 微細化・高密度化した集積回路の経済性での行き詰まりを打破
5.6 マイクロシステム融合研究開発
5.7 ASICの微細化に急ブレーキ 45nm世代で壁に直面
5.8 低加速面電子源縮小転写方式による超並列電子線描画装置の開発
5.9 手作りによる20mmウェーハプロセス用の安上がりな半導体設備
5.10 MEMSコア株式会社
5.11 半導体・MEMS関係の試作コインランドリー |
