memsの新しい話題tdk-invensenseの”nasiri process”...
TRANSCRIPT
![Page 1: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/1.jpg)
MEMSの新しい話題
田中秀治工学研究科ロボティクス専攻
マイクロシステム融合研究開発センター東北大学
S. Tanaka Lab’s Propriety
In cooperation with
1mems tohoku
![Page 2: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/2.jpg)
本日の話題
2
MEMS・センサのトレンド- 技術向上(小形化)による低コスト化とアプリケーションの広がり動きの速いMEMS・センサ業界
- モジュール化・システム化の進展ビジネス上の優位性を高める部品・モジュールメーカ
- 集積化とさらなる小形化- MEMSプロセスのプラットフォーム化技術力・研究開発力の重要性
新しいMEMS- 超音波レンジファインダ- 超音波指紋センサ- 圧電MEMSスピーカ- バスネットワーク型触覚センサ
![Page 3: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/3.jpg)
スマートフォンの中のMEMSとセンサ
1. アプリケーションプロセッサ 3. ベースバンドプロセッサ
24. フラッシュメモリ
21. 電子コンパス
23. ジャイロ 22. 加速度センサ
4, 12. 無線デバイス
18, 19.タッチパネルIC 電源IC16, 17. オーディオIC
iPhone 5, 日経エレクトロニクス 2013.10.28
マイクロフォン
FBARフィルタ
3
![Page 4: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/4.jpg)
音声アシスタントAI:Amazon Echo
4
http://www.theconnectedplanet.net/amazon-echo-tear-down/
http://www.techrepublic.com/article/amazon-echo-teardown-a-smart-speaker-powered-by-amazons-cloud/
7個のMEMSマイクロフォン(緑丸)
人工知能“Alexa”を搭載
![Page 5: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/5.jpg)
音声アシスタントAI ~ 次のIoTプラットフォームに
5
Google Home対話型AI“Google Assistant”を搭載
LINE WAVEクラウドAIプラットフォーム“Clova” を搭載
![Page 6: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/6.jpg)
成長するMEMS産業
6 IHS “MEMS Market Tacker” (2015)
スマートフォンに代表されるコンシューマ用途が引き続き拡大今後,弾性波フィルタ,マイクロフォン,圧力センサのさらなる成長に期待MEMS全体も成長
Top 10
![Page 7: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/7.jpg)
成長するMEMS産業
7
Yole Development (2016)
ASPは下落するものの,それを超える数の増加によって市場規模は順調に拡大
![Page 8: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/8.jpg)
ASPの下落
8
IHS (2015)数の増加とASPの下落は表裏一体ASPの下落によって新しいアプリケーション(市場)が生まれるという側面も大技術開発力のないメーカーは振り落とされる。
FBARフィルタのASP劣化は小さい。
![Page 9: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/9.jpg)
集積化・パッケージング技術によるMEMSの小形化
9Yole Development2013, 2014
Bosch accelerometer (2014)1.8 mm2, 0.8 mm tCu TSV of AR10 in ASIC
mCube 1 mm×1 mm (2015)
![Page 10: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/10.jpg)
ウェハ接合技術の変遷
10
70 μm 70 μm
InvenSense, AlGe eutectic bonding STMicroelectronics, Au-Au bondingL3G4IS Reverse Costing Report
STMicroelectronics, Flit glass bondingL3GD20H Reverse Costing Report
300 μm
![Page 11: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/11.jpg)
超小形MEMS ~ 0.4 mm角の気圧センサ
11
Zao Ni … Xinxin Li (SIMIT), Transducers 2017, Th2C.003, pp. 774-777
(111) Siウェハ
TMAHエッチング
Poly Si LPCVD
ピエゾ抵抗式感度と線形性との両立感度 0.98mV/kPa/3.3V非線形性 ±0.32%
0.4 mm角のダイ6インチウェハから90000個
片面プロセスウェハ接合なし
SC Si 5 μm,Poly Si 2 μm
![Page 12: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/12.jpg)
超小形MEMS ~ 約0.7 mm角のBAWジャイロ
12
Amir Rahafrooz … Farrokh Ayazi (Qualtré, Georgia Tech), IEEE MEMS 2017, pp. 25-28
ウェハレベルパッケージングを含めて0.5 mm2のダイサイズ
2つのモードの間の電極(緑)は,モード間のデカップル用
中央はQ向上のためのデカップル構造 ただし,TEDは増加
7 MHz
ARW 1 º/√Hzバイアス安定性 15 º/Hz
パッケージ圧 1~10 Pa静電隙間 190 nm
![Page 13: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/13.jpg)
ワイヤレスイヤホン ~ 急速に普及中
13
Apple AirPods
https://www.ifixit.com/Teardown/AirPods+Teardown/75578
IFIXIT teardown
W1 chipDualaccelerometers
Dual optical sensors
Microphone
BatteryAntenna
Microphone
Microphone
Accelerometer
日経エレクトロニクス, 2017年6月号
![Page 14: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/14.jpg)
ワイヤレスイヤホン
14
ワイヤレスイヤホンに実装/期待される様々な機能
• 完全ワイヤレス• ノイズキャンセリング• 対話型インターフェース → ハンズフリー,機械通訳,音声ガイド• タップによる操作• 装脱着の認識• 外耳道の音響特性や形状の認識 → 本人認識• 心拍や血流等のバイタル信号の検出• 頭や体の動きを認識• 防水• 無線給電
日経エレクトロニクス, 2017年6月号 →
「ヒアラブルコンピュータ」
中国メーカーが十分な性能とリーズナブルな価格の両立で躍進
![Page 15: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/15.jpg)
ASPの下落
15
IHS (2015)数の増加とASPの下落は表裏一体ASPの下落によって新しいアプリケーション(市場)が生まれるという側面も大技術開発力のないメーカーは振り落とされる。
FBARフィルタのASP劣化は小さい。
![Page 16: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/16.jpg)
モジュール化の加速
16
デバイス・センサ単体の販売から,個別エンドユースを踏まえたモジュール化・システム化へ(例)• 慣性センサ単体ではなく,歩数を出力するモジュール,さらに人の行動認識をするシステムやモジュール
• マイクロフォン単体ではなく,音源方向特定,ビームフォーミング,ノイズキャンセリング,音声認識をするシステムやモジュール
• センサフュージョンによる高性能化• 複数のセンサを組み合わせて,必要なセンサを必要なときだけ動かし,省電力化
無線フロントエンドはLTEの導入によってさらに複雑になり,モジュール化が進展
デバイスの製品ポートフォリオを整える重要性
M&Aが盛んに
STMicroelectronics BlueCoinヒアリング・モーション検知プラットフォーム
MCU
マイクロフォン
6軸慣性センサ 3軸磁気センサ
圧力センサ
Bluetoothバラントランス
![Page 17: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/17.jpg)
ST SensorTile
17
STM32マイクロプロセッサ,3軸加速度センサ,3軸ジャイロスコープ,3軸磁気センサ,圧力センサ,温度センサ,湿度センサ,マイクロフォン,Bluetooth
![Page 18: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/18.jpg)
部品・モジュール企業の向かう方向
18
モジュールを買えば,簡単に製品開発可能ソフトウェアもレファレンス設計も付属既に中国製スマートフォンでは現実に(例)中国のスマートフォンメーカーUlefoneから54 US$スマートフォンU007が発売チップセットのLSIはたった2つ(普通は5つくらい):MT6580+MT6350(MediaTek)MT6580:RFトランシーバ,各種メディア機能,汎用CPU,通信用プロセッサなどが1チップに
清水洋治(テカナリエ),EE Times Japan 2017.5.15
製品ポートフォリオを整えた企業による寡占化(M&A)と研究開発強化既に無線フロントエンドでは顕著に(村田製作所,Broadcom,Qorvo …)
部品・モジュールメーカの力は相対的に強くなる。次の野望はセンシングデータも手中に収めることか?
Robert BoschRetrofit eCall事故の衝撃を検知し,自動的にコールセンターに通報(エアバックに連動する新車装着タイプも)自動車からデータを集めるきっかけに?
→ モジュールメーカ主導に
![Page 19: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/19.jpg)
格安スマートフォンUlefone U007とMediaTekチップ
19
清水洋治(テカナリエ),EE Times Japan 2017.5.15
MediaTek MT6580(RFトランシーバ,各種メディア機能,汎用CPU,通信用プロセッサなど)
Ulefone U007(54 US$~)
台湾,中国製チップで構成
MediaTek MT6350(電源ICとオーディオIC)
![Page 20: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/20.jpg)
最新MEMS売上ランキング
20
2016年には,ついにBroadcom(旧Avago Technologies)が2位に。STMicroelectronicsは4位まで後退。首位になった2012年(1B US$超え)の約6割の売上。Quorvoが肉薄。M&AによってTDKがトップ10入り(9位)。
![Page 21: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/21.jpg)
本日の話題
21
MEMS・センサのトレンド- 技術向上(小形化)による低コスト化とアプリケーションの広がり動きの速いMEMS・センサ業界
- モジュール化・システム化の進展ビジネス上の優位性を高める部品・モジュールメーカ
- 集積化とさらなる小形化- MEMSプロセスのプラットフォーム化技術力・研究開発力の重要性
新しいMEMS- 超音波レンジファインダ- 超音波指紋センサ- 圧電MEMSスピーカ- バスネットワーク型触覚センサ
![Page 22: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/22.jpg)
3層ポリシリコンMEMS(Robert Bosch)
22
J. Classen et al. (Robert Bosch), IEEE MEMS 2017, pp. 314-317
ねじりばねと上部電極(赤,緑)が中央部でアンカー「1点留め」 → パッケージ歪に鈍感 → 樹脂モールド可能
対称性の高いシーソー構造熱膨張や不均一チャージアップによるドリフトを抑制
左のマスは中空,右のマスは中実→ z軸感度
完全二重差動静電容量読出し→ 温特向上,感度向上
自動車用新世代2軸加速度・1軸ジャイロセンサBosch SMI700/710(2015~) 7×7 mm2
![Page 23: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/23.jpg)
3層ポリシリコンMEMS(Robert Bosch)
23
J. Classen et al. (Robert Bosch), IEEE MEMS 2017, pp. 314-317
酸化膜の「すのこ構造」を形成することで,大きな空洞があっても,その上に層を重ねるにあたって平坦化が不要
Poly-Si #1Poly-Si #2
Poly-Si #3
2層構造
3層構造
パッケージ応力によってオフセットにしにくい。→ 樹脂モールド可能
![Page 24: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/24.jpg)
コンボセンサー (2014)
24 Photographs: Romain Fraux (System Plus Consulting) (2014)
STMicroelectronicsLSM9DS0 (4×4 mm2)5 dies- Accelerometer- Gyroscope- Magnetometer- 2 ASIC
Bosch SensortecBMX055 (3×4.5 mm2)5 dies- Accelerometer- Gyroscope- Magnetometer- 2 ASIC
InvenSenseMPU-9250 (3×3 mm2)2 dies- Integrated 6-axisinertia sensor
- Magnetometer
Combo sensor:3-axis accelerometer3-axis gyroscope3-axis magnetometer (e-compass)
System in Package(SIP)
![Page 25: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/25.jpg)
コンボセンサー (2016)
25
STMicroelectronicsLSM9DS1 (3.5×3 mm2)
↑LSM9DS0 (4×4 mm2)
Bosch SensortecBMX160 (3×2.5 mm2)World’s smallest
↑BMX055 (3×4.5 mm2)
2年で56%のフットプリントに!
TDK-InvenSenseMPU-20948 (3×3 mm2)World’s lowest power2.5 mW
↑MPU-9250 (3×3 mm2)
Combo sensor:3-axis accelerometer3-axis gyroscope3-axis magnetometer (e-compass)
System in Package (SIP)
![Page 26: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/26.jpg)
ウェハレベル集積化慣性センサー(InvenSense)Steven Nasiri and Martin Lim, InvenSense, Inc.
Ge (700 nm)
Al (500 nm)
Direct bonding
30 μm
Al-Ge eutectic bonding450 ºC, 300 N/wafer,4 % H2 in N2
x y
CMOS
26
~70 μm
![Page 27: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/27.jpg)
ついに12インチMEMS(TSMC)
27
Chun-Wen Cheng (TSMC) et al., Transducers 2017, W1B.002, pp. 402-405
(a) 12インチMEMSウェハ,(b) キャップウェハのある部分とない部分,(c) ウェハレベルパッケージされたMEMSチップ,(d) CMOS回路と集積化されたMEMSの断面
加速度センサ,共振子,ピラニゲージを試作
キャビティSOIを用いていないものの,TDK-InvenSenseの”Nasiri Process”と類似のプロセスと思われる。
![Page 28: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/28.jpg)
東北大学の集積化MEMSプラットフォーム
28
300
μm
ASICレーザー消去部分
Yukio Suzuki et al., IEEE MEMS 2017, pp. 744-747日経テクノロジーオンライン, 「トヨタと東北大が新技術,ロボットセンサーとICを安く積層」 (2016.11.2)
自分のLSI金属接合
MEMS センサ
他人のLSIをレーザー消去
他人のLSIをレーザー消去
TSV
![Page 29: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/29.jpg)
レーザー消去部分
平坦化後
東北大学の集積化MEMSプラットフォーム
29
300
μm
Yukio Suzuki et al., IEEE MEMS 2017, pp. 744-747日経テクノロジーオンライン, 「トヨタと東北大が新技術,ロボットセンサーとICを安く積層」 (2016.11.2)
自分のLSI金属接合
MEMS センサ
他人のLSIをレーザー消去
他人のLSIをレーザー消去
TSV
ASIC
![Page 30: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/30.jpg)
東北大学の集積化MEMSプラットフォーム
30 Yukio Suzuki et al., IEEE MEMS 2017
![Page 31: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/31.jpg)
平坦化された金属フレームによる気密封止接合
H. Hirano, K. Hikichi, S. Tanaka, Transducers 2015, pp. 1283-1286
Metal crystals are fragmented bymechanical stress from a diamondbid, leading to easier bonding.
Electroplated gold bump wasplanarized by fly-cutting with adiamond bid
Thermo-compression bondingat 300-350ºC31
Diamond bid
PlanarizedAu bump
Electro-plated
Fly-cut
Annealed
Fly-cut
![Page 32: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/32.jpg)
EpiSealプラットフォーム(マルチセンサ)
CAPACITIVE SENSOR FUSION: CO-FABRICATED X/Y AND Z-AXIS ACCELEROMETERS, PRESSURE SENSOR, THERMOMETER,V.A. Hong1, J. Stehle2, … T.W. Kenny1, 1Stanford University, 2Robert Bosch RTC, Transducers 2015, pp. 295-298
32
• 窒化膜の埋め込みによって,犠牲層エッチの領域を定義(時間制御によらない)• 窒化膜によってEpiSealの蓋に独立した電極を形成(面外方向の駆動・検出が可能に)
• EpiSealの蓋は圧力センサのダイヤフラムに利用されているが,一方でSiポストで支えて,センサの蓋としえ利用(圧力によるクロス・センシティビティを抑制)
• パッケージ内部は高真空:共振型センサには有利であるが,加速度センサのダンピングが十分かは不明
![Page 33: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/33.jpg)
EpiSealプラットフォーム(マルチセンサ)
CAPACITIVE SENSOR FUSION: CO-FABRICATED X/Y AND Z-AXIS ACCELEROMETERS, PRESSURE SENSOR, THERMOMETER, V.A. Hong1, J. Stehle2, … T.W. Kenny1, 1Stanford University, 2Robert Bosch RTC, Transducers 2015, pp. 295-298
33
容量型圧力センサ 共振型温度センサ 温度補正(加速度センサも)
共振型x-y軸加速度センサ 共振型z軸加速度センサ
大空間はSiポストで支持
![Page 34: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/34.jpg)
汎用性の高いEpiSealプラットフォーム
A UNIFIED EPI-SEAL PROCESS FOR RESONATORS AND INERTIAL SENSORSYushi Yang, … Thomas W. Kenny, Stanford University, Transducers 2015, pp. 1326-1329
34
(a) SOIウェハ:デバイス層20 μm厚,上下酸化膜2 μm厚: (b) デバイス構造をDRIEで形成,0.7 μm幅から50 μm幅のトレンチまで,開口幅によらないDRIEレシピ(パラメータ・ランピングあり)を開発: (c) 直接ウェハ接合,1100℃×5 hアニール: (d) 5 μm厚までバックグラインディング: (e) 窒化膜の絶縁層形成(表面電極のため): (f) Epi-poly Si堆積,平坦化: (g) 蒸気フッ酸エッチング: (h) 1130℃×10分 水素アニール(酸化膜除去,側壁平滑化,リリースホール小径化),epi-poly Si堆積(EpiSeal): (i) 酸化膜形成:(h) Al表面電極の形成
![Page 35: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/35.jpg)
汎用性の高いEpiSealプラットフォーム
A UNIFIED EPI-SEAL PROCESS FOR RESONATORS AND INERTIAL SENSORSYushi Yang, … Thomas W. Kenny, Stanford University, Transducers 2015, pp. 1326-1329
35
• 0.7 μm幅から50 μm幅のトレンチが形成可能(オリジナルのプロセスでは1.5 μm以下:酸化膜で埋めないといけない)
• 大きなリリース領域を形成できる((b)で表面酸化膜がない部分)• リリースホールの数を減らせる(リリースホール(10 μmより大きい)がデバイスのQ値を下げる原因)
• 表面電極を形成できる(窒化膜の絶縁層)• 以上のような特長を備えていても,プロセスが複雑にならない。
![Page 36: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/36.jpg)
EpiSealされたローレンツ力3軸磁気センサ
SINGLE-STRUCTURE 3-AXIS LORENTZ FORCE MAGNETOMETER WITH SUB-30 nT/√HZ RESOLUTIONMo Li1, Eldwin J. Ng2, Vu A. Hong2, Chae H. Ahn2, Yushi Yang2, Thomas W. Kenny2, David A. Horsley1, 1University of California, 2Stanford University, IEEE MEMS 2014, pp. 80-83
36
Epi-Sealされており,STMicroelectronics THELMAプロセスとコンパチブル
共振周波数と同じ周波数で電流を流し,ローレンツ力で構造体を共振させる。
その振幅で磁界を測定。振幅は静電容量で検出。3軸の共振周波数が近く設計されており(47 kHz),共通の電流源が使用可能。
![Page 37: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/37.jpg)
FOWLP (Fan Out Wafer Level Packaging)
Chien-Fu Tseng et al. (TSMC), IEEE ECTC 2016
Flip-Chip Package
InFO (Wafer Level Integrated Fan-Out) Package
Meyer, IEEE EPTC 2008福田昭, EE Times Japan, 2017.5.17
37
2 μmルール,3層RDL
4層樹脂基板
Apple A10に採用
![Page 38: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/38.jpg)
異なる大きさのダイのウェハレベル集積化
38
Die #1
Die #2Vacuum or N2
Metal seal
Interconnect
FlippedFBAR
Sustaining amplifier LSI
2 m
m
この部分のウェハ上スペースが無駄になる。
S. Taniguchi et al. (Taiyo Yuden),IEEE Ultrasonics Symposium 2007
FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator)1 mm
![Page 39: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/39.jpg)
レーザー支援選択的ダイトランスファー技術
39
Glass support waferMEMS
ASIC
(1) Wafer bonding
(2) Laser irradiation THG Nd:YVO4 laser (λ = 355 nm, ~ 1 W)
Polymer
(3) Selective die transfer Reusable Reusable
180⁰C
H. Hikichi et al., 2014 IEEE Intl. Freq. Contr. Symp., pp. 246-249
![Page 40: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/40.jpg)
レーザー支援選択的ダイトランスファー技術
40
Multi-project LSI wafer (Shot size 20×20 mm2)Our ASIC (2×2 mm2×4 dies)Asahi Kasei ElectronicsFBAR (1×1 mm2)Taiyo YudenFBAR (Dummy for bonding)
4 times of die transfer were demonstrated using the same MEMS wafer.
K. Hikichi et al., IEEE 2014 International Frequency Control Symposium, pp. 246-249
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
-180
Phas
e no
ise
(dBc
/Hz)
Carrier 1.9624 GHz
100 1k 10k 100k 1M 10M Offset (Hz)
FBAR
Sustaining amplifier
Au bump
![Page 41: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/41.jpg)
本日の話題
41
MEMS・センサのトレンド- 技術向上(小形化)による低コスト化とアプリケーションの広がり動きの速いMEMS・センサ業界
- モジュール化・システム化の進展ビジネス上の優位性を高める部品・モジュールメーカ
- 集積化とさらなる小形化- MEMSプロセスのプラットフォーム化技術力・研究開発力の重要性
新しいMEMS- 超音波レンジファインダ- 超音波指紋センサ- 圧電MEMSスピーカ- バスネットワーク型触覚センサ
![Page 42: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/42.jpg)
超音波レンジファインダによるジェスチャー入力
42
Chirp Technology(UC DavisのDavid Horsley教授らのスタートアップ)
対話型インターフェースやスマートウォッチに応用?
Photographs: Amazon.com, Google, Apple, Samsung
![Page 43: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/43.jpg)
チップサイズ超音波レンジファインダ
R. J. Przybyla, … D. A. Horsley, B. E. Boser, IEEE J. Solid-State Circuits, 50, 1 (2015) 320-334
43
新しい入力ツールとしての省消費電力(5 μW)チップサイズ超音波レンジファインダ
Resonant acoustic tube感度とレンジの増大
f0 = 1.6 mmQ = 18BW = f0/Q = 12 kHz
今回,2つの素子を送信に,7つの素子を受信に利用。
送信は球面波状(強度は低いが,範囲は広い),横方向の理論分解能は15°
送信パルスが短ければ,距離分解能は高い,一方,短すぎると(<2/BW),パルス強度が下がる。今回,138 μs ~ 24 mm
アパーチャ3.5λ
![Page 44: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/44.jpg)
チップサイズ超音波レンジファインダ
R. J. Przybyla, … D. A. Horsley, B. E. Boser, IEEE J. Solid-State Circuits, 50, 1 (2015) 320-334
44
127×181 mm2平面板を対象としたときのSNRと角度誤差> 1 mの測定距離
12 dBライン
![Page 45: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/45.jpg)
単結晶PMnN-PZT膜超音波レンジファインダ
Z. Zhou, S. Yoshida, S. Tanaka, Transducers 2017
45
![Page 46: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/46.jpg)
スパッタ急冷法による単結晶PMnN-PZT
46[1] S. H. Baek … B. Eom, Science 334, 958 (2011) [2] F. Calame, P. Muralt, Appl. Phys. Lett. 90, 062907 (2007)[3] N. Ledermann et al., Sens. Actuators A, 105, 162 (2003)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800-28-26-24-22-20-18-16-14-12-10-8-6-4-20Tr
ansv
erse
pie
zoel
ectri
c co
nsta
nt, e
31, f
[C/m
2 ]
Rel
ativ
e di
elec
tric
cons
tant
, εr3
3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Perf
orm
ance
for g
yros
cope
, (e
31, f
)2 /ε0ε
r33 [G
Pa]
Con
vent
iona
l po
ly P
ZT
Perf
orm
ance
for g
yros
cope
, (e
31, f
)2 /ε0ε
r33 [G
Pa]
[1][2]
[3][1]
[2]
[3]
FOM =(e31,f)2
ε33e31,f ε33
S. Yoshida et al., IEEE Trans.Ultrason. Feroelectr. Freq. Contr., 61, 9 (2014) pp. 1552-1558
![Page 47: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/47.jpg)
指紋認証
国立情報学研究所越前功教授の実験(ロイター)→
47
Fake fingerprint
高解像度デジタルカメラ像から指紋情報を再現
![Page 48: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/48.jpg)
TFTベースの超音波指紋センサ(Qualcomm)
48
J. K. Schneider, Biometrics Within the Wireless and Mobile Computing Industry, 2013Prof. D. Horsley’s seminar, 27 April 2017, Tohoku University(Slides are available at S. Tanaka Lab website)
• PVDF piezoelectric ultrasonic fingerprint sensor
• TFT-based manufacturing• 500 dpi• Scalable to virtually any size• Single-finger, four finger and
full hand sensor
Ultrasonic transducer
![Page 49: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/49.jpg)
3レベルの特徴を用いる高解像度指紋認証
49
Anil K. Jain et al., IEEE Trans. Pattern Analysis Machine Intelligence, 29, 1 (2007) pp. 15-26Prof. D. Horsley’s Seminar, 27 April 2017, Tohoku University(Slides are available at S. Tanaka Lab website)
![Page 50: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/50.jpg)
集積化MEMS超音波指紋センサ
50
Prof. D. A. Horsley (UC Davis), Prof. B. E. Boser (UD Berkeley), InvenSense, Inc.AlN圧電薄膜
Pixel size 43×58 μm2
56×110 pixels582×431 dpi
FBI standard 500 dpi以上の解像度
真皮下の構造も画像化
湿気や汚れに対する堅牢性
Prof. D. Horsley’s Seminar, 27 April 2017, Tohoku Univ.(Slides are available at S. Tanaka Lab website)
![Page 51: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/51.jpg)
InvenSenseのAlN圧電MEMS MPWサービス
VERSATILE CMOS-MEMS INTEGRATED PIEZOELECTRIC PLATFORM, J.M. Tsai1, … B. Boser2, D. Horsley3, M. Rais-Zadeh4, … F. Assaderaghi1, 1InvenSense Inc., 2BSAC, UC Berkeley, 3BSAC, University of California, Davis, 4University of Michigan, Transducers 2015, pp. 2248-2251
51
←標準的なInvenSenseの集積化プロセス”NasiriProcess” 圧電AlN-MEMS用集積化プロセス
キャビティSOIのキャビティはpre-define
Al-Ge共晶接合集積化・真空封止
Mo/AlN成膜→(AlN 1 μm厚)Avagoの特許切れ
![Page 52: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/52.jpg)
圧電MEMSスピーカ(FhG ISIT)F. Stoppel et al. (Fraunhofer ISIT), Transducers 2017, T3P.098, pp. 2047-2050
52
• クローズドダイヤフラムではなく,片持ち梁構造によって大きな変位を実現。
• 隙間を5 μmにすることで,空気漏れの影響なし。
• ウーハーアクチュエータが動くと,ツイーターフレームは上に持ち上げられ,メンブレン全体で低音域の音圧を発生できる。
• それでいて,ツイーターアクチュエータは,ウーハーアクチュエーターとは独立に動くので,高音域の音圧を発生できる。
10 mm角
![Page 53: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/53.jpg)
圧電MEMSスピーカ(FhG ISIT)F. Stoppel et al. (Fraunhofer ISIT), Transducers 2017, T3P.098, pp. 2047-2050
53
FhG ISIT MEMS speaker(10×10 mm2)
Commercial dynamic speaker(AAC DMSP0916S, 9×16×3 mm3)
設計特性
標準的な圧電MEMSプロセスで製造可能
• ウーハーとツイーターはそれぞれ共振特性を持つが,うまく組み合わせて,効率のよい駆動と,それでいて比較的良好な周波数特性を実現。
• 周波数特性はフラットではないが,駆動信号の周波数特性を整形することで解決可能。
![Page 54: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/54.jpg)
ロボットの全身を触覚センサで覆う
54 “Paro”, Intelligent Systems
“RIBA”, Riken
Care robot
Pet robot
ロボットを病院,介護施設,家庭などで使うには,前身を覆う触覚センサーが重要
• 接触・衝突検知(安全)• ボディ・コミュニケーション
どうやって触覚センサとコントローラとを繋ぐか?
I. Kumagai et al., IEEE/RSJ’12 (2012)
Robot skin
人間の場合,基本的に107のレセプターがそれぞれ脳に繋がっている。
Bus-connected tactile sensor
![Page 55: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/55.jpg)
マルチセンサ実装プラットフォーム
55
従来技術
本技術
リレーノード
リレーノード
アナログセンサ
デジタルセンサ1(I2C,SPI)
デジタルセンサ2(1と異なるクロック)(I2C,SPI)
アンプ,ADC
センサ・プラットフォームLSIセンサ・プラットフォームLSIを用いた集積化センサ(小形)
省配線高性能統一した接続法高密度イベントドリブン
混雑した配線
低性能(特にアナログセンサのノイズ)センサ毎の接続法低密度
ノイズ
バス
![Page 56: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/56.jpg)
センサバス通信方式の比較
56バスあたり設置数(個)
反応
時間
10 us
1 us
100 ns
10 100
100 us
50 ns
10 ns
SPI I2C
1-wire [1] iCub
1000
センサ・プラットフォームLSI(目標仕様)
東北大学第1世代インタフェースLSIバックグラウンド技術
[2] [2]
[1]
• イベントドリブンで高速応答
• 独自プロトコルと伝送線設計で多数個接続※
• 独自のクロックデータリカバリで安定通信
• 多様なセンサに統一的に対応• 小形で高密度,かつ省配線
[1] P. Maiolino et al., IEEE Sensors Journal,Vol. 13, No. 10, 2013
[2] Y. Tenzer et al., IEEE Robotics &Automation Magazine, pp.89-95, 2014
プロトコル+ハードウェアの実力
※差動・マルチドロップ通信のRS485に基づくが,多数センサ(100個以上)の高速通信(20 MHz)を可能にするため,反射を許容する独自の拡張
![Page 57: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/57.jpg)
イベントドリブンと順応
57
![Page 58: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/58.jpg)
バスネットワーク型集積化触覚センサ
中継節
ハブ
センサ
バス
✓MEMS-LSI集積化による超小形化✓バス通信による省配線多数個接続✓人間の触覚を模したイベントドリブン
58
東北大学, トヨタ自動車, 豊田中央研究所
バス
触覚センサ
![Page 59: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/59.jpg)
バスネットワーク型集積化3軸触覚センサ
59
CMOS
CMOS
LTCC
Diaphragm
Sensing boss
ZX
Y
Bonding pad
Au sealing ring Capacitive
electrodeStopperAu bump
Sho Asano et al., IEEE MEMS 2016, pp. 850-853, Sensor Symposium 2016
GND
![Page 60: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/60.jpg)
バスネットワーク型集積化3軸触覚センサ
60
Sho Asano et al., IEEE MEMS 2016, pp. 850-853, Sensor Symposium 2016
(a) センサシステム構成 (b) バス上のパケット
バス(信号)
バス(電源)
![Page 61: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/61.jpg)
指先センサのデモンストレーション
61
![Page 62: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/62.jpg)
指先センサのデモンストレーション
HotCold Hot or cold water
62
![Page 63: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/63.jpg)
マイクロデバイスの研究開発,お手伝いします。
63
研究室クリーンルーム
マイクロ・ナノセンター(MNC)
マイクロシステム融合研究開発センター
小片ウェハ
4インチウェハ
6インチウェハ
田中(秀)研究室が一貫してお世話
基礎研究から製品開発まで小片ウェハから6インチウェハまで
企業単独での開発より短時間・低コストで成果が得られるように支援します。本学で試作したデバイスの商用利用も可能です。
MEMSの技術と事業に関するコンサルティングも行っています。企業からのオーダーに応じてプライベートセミナーを開催します。
![Page 64: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/64.jpg)
最近,こんな事例があります。
64
ファウンドリで作製したLSIウェハに,本学でTSVを形成して,これを顧客企業で作製したMEMSと,本学でウェハレベル集積化
顧客企業が希望する仕様のMEMSを本学で設計,仙台地域のMEMSファウンドリで試作
顧客企業の次世代デバイスの提案,開発
本学で開発した装置を顧客企業が購入し,それを本学に設置してプロセス開発
共同研究員の受け入れによる共同研究
装置利用機会提供
設計指導(学術指導)
社内プライベートセミナー,コンサルティング
![Page 65: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/65.jpg)
Assist. Prof.Takashiro Tsukamoto
Michio KadotaAssoc. Prof.Masanori Muroyama
Assoc. Prof.Jörg Frömel
Assoc. Prof.Shinya Yoshida
ProfessorShuji Tanaka
Assoc. Prof.Hideki Hirano
Project Prof.
S. Tanaka LaboratoryDepartment of Robotics & Microsystem Integration CenterTohoku University
Research menu in 2017• Sensor systems for human-friendly robots• Frequency control devices (SAW and BAW devices)• Advanced inertial sensors• Acoustic sensors• Integrated biosensors• Piezoelectric thin films and devices (Epitaxial PZT on Si)• Heterointegration and wafer-level packaging technology• MEMS process tools (ALD, wafer bonder etc.)
In cooperation with
![Page 66: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/66.jpg)
mems tohoku
![Page 67: MEMSの新しい話題TDK-InvenSenseの”Nasiri Process” と類似のプロセスと思われる。東北大学の集積化MEMS プラットフォーム 28 300 μm ASIC レーザー消去部分](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042111/5e8c2098b9f93b5aac6e3c3c/html5/thumbnails/67.jpg)
もしよかったら,学生のブログ「Student Page」も見てください。