センサネットクリーンルームと 8インチMEMSラインの構築（平成22年4月平成23年3月）（平成22年4月～平成23年3月）平成22年11月11日技術研究組合 BEANS研究所デタ Gデバイスセンター高機能センサネットシステムセンサネットシステムと低環境負荷プロセスの開発（A）センサネットクリーンルーム設備ネク設備環境負荷評価用高機能センサネットシステム開発と実証クリーンルーム（B）8インチMEMSラインの構築 MEMS/LSIの一貫ラインと低環境負荷型プロセス技術開発高機能センサネットシステム開発・最先端８インチシリコンウエハベース MEMSライン・つくばイノベーションアリーナNMEMS内に構築・エネルギーマネジメントを考慮したセンサネットワクシステムの導入センサネットワークシステムの導入技術低環境負荷型プロセス技術開発プ・シリコン深掘り技術：温暖化係数の低い代替ガス技術、モニタリング技術ハイリライアビリティ・ウェハ等貼り合せ技術：ダメージフリープラットフォムプラットフォーム異種デバイスフレキシブル低温接合技術・スマートファブシステム技術：多品種少量生産においても製造歩留り、性能ばらつきを向上できる設計・製造システム技術 T ime Node ID 21:22:30 201 21:25:13 53 21:40:20 125 21:41:40 16 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐ つくばイノベーションアリーナ N MEMS N-MEMS グリーン化のためのセンサネットワークエネルギー消費の見える化無線センサ端末無線センサ端末無線センサ端末無線センサ端末センサネットクリーンルーム設備 ①制御機能付き空調設備とクリンルム(3B棟1Fクリンルム) ①制御機能付き空調設備とクリーンルーム(3B棟1Fクリーンルーム) フィードバック制御を想定した省資源に最も適したセンサネットワークシステムを検証するために一部のエリアに検証用空調設備を導入！ ②エネルギー見える化システム(3D棟1Fクリーンルーム) MEMS用クリーンルームを実験場として、その中で設置されている各製造・評価装置、空調装置などの電力量温度異物粒子ガスなどを各種センサ群を用いた空調装置などの電力量、温度、異物粒子、ガスなどを各種センサ群を用いたセンシングによりモニタリングを行う設備・システムを構築！無線センサネットによる情報収集製造環境のエネルギー最適制御製造環境のエネルギ最適制御 S A R A 無線収集装置電力無線通信装置 CT FF U (有線接続可能) 電力計群ｶﾞｽ分電盤アナログ計群温度湿度差圧無線通信装置無線中継器制御盤コントローラガスマスフローパルス変換ガス管無線通信装置超音波流量計 UCM 還照明還設備熱排気環境液体照明装置装置装置 E A スイッチングハブ照明設備冷却水ﾌﾘｰｸｰﾘﾝｸﾞカメラor 人感センサパーティクル温湿度計群約150ポイントの計測･みえる化システム冷却塔冷凍機 O A E A 空調機行還制御機能付き空調設備温度流量圧力ポンプ (INV) バルブ (電動) ダンパ (電動) 8インチMEMSライン MEMS/LSIの前工程から後工程、評価までカバーする一貫ラインウェハの洗浄、リソグラフィー、拡散、酸化、成膜、エッチングから、接合・封止接合封止、デバイスチップ切断、実装用配線、さらに、デバイスチップ切断実装用配線さらにデバイス表面及び内部の形状評価までを実施する装置を導入! ８インチMEMSライン＋産総研12インチ半導体ライン東北大学東京大学名古屋大学立命館大学他国内ファンドリー群構築ラインのカバ領域構築ラインのカバー領域『国PJとファンドリーの連携で Commercialization Gap を克服』産総研 Commercialization Gap 研究・コンセプトモデル 8インチMEMSと12インチ半導体のシナジー発揮プロトタイプ量産試作プロセス量産プロセス 8インチMEMSラインのカバー領域 8インチインチMEMS MEMSラインの特長ラインの特長 ① 最先端レベルの8インチウェハ対応（クラス1000以下）。最先端レベルの8インチウェハ対応（クラス1000以下）産総研つくば東事業所に設置。 12インチ半導体ラインとの合体によりシナジ発揮。 ⇒12インチ半導体ラインとの合体によりシナジー発揮。 ② 環境負荷測定センサネットシステムによる監視ライン。 ⇒低環境負荷生産を実現。 ⇒低環境負荷生産を実現 ③ MEMSプロトタイピングから、量産想定パイロット生産まで対応。 ⇒ファンドリーとの連携でンドリとの連携で “Commercialization “C i li ti Gap”を克服。 G ”を克服 ④ MEMS/LSIの前工程から後工程、評価までカバーする一貫ライン。 ⇒ウェハの洗浄、リソグラフィー、拡散、酸化、成膜、エッチング、接合・封止、デバイスチップ切断、実装用配線、デバイス表面及び内部の形状評価。デバイス表面及び内部の形状評価 ⑤ 3次元マイクロ加工からサブハーフミクロン加工まで対応。 ⇒実績あるセンサ等のMEMSから、最先端レベルデバイスまで。 BEANSプロジェクト成果プロセスの検証デバイス試作に使用。 8インチMEMSライン設備工程洗浄・乾燥リソグラフィプロセス/評価装置設置場所 12”ウェハ洗浄（RCA洗浄）有機ドラフト，有機ドラフト，IPAベーパー乾燥，超純水精製装置乾燥，超純水精製装置 12”DMDマスクレス投影露光装置，マスクアライナ，i-線 (0.35㎛) ステッパ 12”コーターデベロッパ，12”酸素アッシャー酸化炉ボロン拡散炉 12”プラズマCVD低温酸化膜形成酸化炉，ボロン拡散炉，12 プラズマCVD低温酸化膜形成成膜シリコン窒化膜減圧CVD リンドープポリシリコン膜減圧CVD 前工程クリーンルーム金属・圧電材 (AlN)・絶縁膜 (AlN)・絶縁膜-3チャンバスパッタ 3チャンバスパッタ 12”，8”シリコン深堀ドライエッチング（ボッシュプロセス）エッチング金属ICPドライエッチング，酸化膜・窒化膜ICPドライエッチングシリコン異方性ウェットエッチング酸化膜犠牲層ドライエッチングチップ to 12”ウェハ・8”ウェハ to ウェハ表面活性化接合装置接合実装接合・実装 12”電子ビム蒸着真空ア 12”電子ビーム蒸着，真空アニール炉ル炉レーザ・ステルスダイサー，12”ブレードダイサーウェハレベルテスタプローバ，非接触薄膜応力評価装置，12”X線CT検査評価 12” ”走査型電子顕微鏡 (元素分析，結晶解析)，測長電子顕微鏡 12”反射分光膜厚計，触針式段差測定機，光学顕微鏡，ウェハ塵埃検査後工程･評価クリーンルームルム代表的な設備と試作予定TEG i線-ステッパーシリコン深堀りDRIE ドライ犠牲層エッチャー X線CT検査設備 8インチMEMSライン設備例 SEM画像@3DBC センサTEG マルチプローブTEG 試作予定TEG 厚さ 1.5um 15 長さ 150um 幅 30um 中性粒子評価TEG クリーンルーム立上げ状況分析SEM UV 照射マルチプローブプ表面処理装置熱処理炉 X線CT 薄膜応力電気気特性検査査装置チップtoウェハ接合装置蒸着 6m 超音波顕微鏡 25m ウェハto oウェハ接合装装置３測長SEM ３B棟後工程･評価クリーンルームレイアウト (9月完成) 装置搬入状況(11月完成予定) 前工程クリーンルーム更衣室：セミクリーンマスクレス露光装置コーターデベロッパステッパ 44. 表面観 41. 膜厚計察装置段差測定器ウエットエッチャウエハ洗浄装置 Wet室：イエロー Wet室：イエロリソ室：イエローエアシャワーウエハ洗浄装置マスク露光機有機ドラフトアッシャ 43．ウエハ検査装置 IPA ベーパーセミクリーン室搬入室シリンダキャビネット超純水製造装置 LPCVD (DpolySi) LPCVD (SiN4) スパッタ 8”Si-DRIE SiO2ICPRIE 犠牲層エッチャー拡散炉 TEOSCVD 酸化炉 12”Si-DRIE メタルICPRIE ３D棟前工程クリーンルーム(10月完成) シリンダキャビネット３Ｄ棟クリーンルーム工事風景シリコン深堀エッチャシリコン深堀エッチャー TEOS-pCVD ICPエッチャ ICPエッチャー膜厚段差計膜厚･段差計ウェットエッチャーコーター･デベロッパー