田中 秀治 / Shuji Tanaka
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東北大学 ロボティクスコース 教授 / IEEE Fellow / 日本機械学会 フェロー / MEMS Engineer Forum 代表 / 学友会自動車部 部長 / JST ACT-X 研究総括 / 「近代技術史学」講義担当 / 日経xTECHに記事多数 / MEMS、センサー、半導体、産業史などについてつぶやき
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妻が息子を懐妊したときに，乗り心地が悪過ぎるということでRX-7から乗り換えたランエボ7。とうとう息子が運転しました。ランエボ7の見た目は変わっていませんが，息子は大人になり，私は50歳になりました。
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FIFA World Cup 2022に用いられているサッカーボールには、ボールの動きを検出するための慣性測定ユニット（IMU）が入っています。これは独KINEXONが開発したシステムです。IMUに使われているのはMEMS慣性センサー。半導体製造技術で作った米粒のように小さなシリコン製の「微小電気機械」です。
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真空部品や電子部品が手に入らないのに多くの人が困っておられると思いますが，今日，懇意にしている地元の小さな半導体装置試作企業から「圧着端子まで納期未定になった」と聞きました。もう年度内に何らかの装置を作って納入してもらうのは難しい気がします。
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本日は女子大生の日。大正2年8月21日、日本で初めて3名の女子大生が誕生。東北帝国大学は帝国大学令に入学資格を男子に限るという条文がないことに目を付け、4名の女子の出願を受理。これに対して文部省から前例の無いことで看過し難いとの公文書が届いたが、北條時敬総長は屈せずに3名を合格にした。
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私も「絶滅危惧科目」の機構学の講義担当。この論考には「ひいては数式を多く用いがちであり、学生が興味を持ちにくい」とある。その認識はあるので、初回の講義ではコペンの屋根の開閉機構、自動車エンジンの機構、ランエボも例に出して（不要？）デフの機構、不思議歯車機構などを紹介しているが…
【機構学の絶滅危惧】
今月の機械学会の特集で機構学が"絶滅危惧科目"として紹介されてた。これめっちゃわかるし、大事な視点。
メカ屋は"カラクリ"は大好きだけど、実際の設計では機構の要素は極力排除してシンプルにする。新しい機構を考えることは稀よね。でもやっぱ学問として機構学は超大事よ。
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今日は「女子大生の日」。大正2年8月21日、東北大学は日本の大学で初めて3名の女性の入学試験合格を発表しました。北条時敬総長は文部省から女性の受験を認めたことに対して事情説明を求める手紙を受け取っていましたが、そのプレッシャーに屈せず。これを知った文部省は狼狽し、黙認したそうです。
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激しく蹴っ飛ばされるサッカーボールに微小なMEMSが入っていて、なぜ壊れないか？
構造が微小になると慣性力は急激に小さくなるので、衝撃で壊れにくくなります。また、Siは1.5 GPa程度の応力まで、実用上、問題ありません。構造用鋼SS400の引張強さ（下限）が400 MPaですから、Siの強さがわかります。
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鐘の形状で振動エネルギーの漏れが特に少なくなります。このことは古今東西、昔から経験的に知られていました。これを応用したのが超高性能ジャイロであるHRGで、主に軍事用です。そのQ値は数百万以上になり、共振周波数が5 kHzだとすると、加振を止めて振動が1/eに減衰するのに1時間以上かかります。
食器洗うときに指で弾きながら、なんで鐘の形だと音がよくなるんだろうな～とずっと考えてたけど前に見たこの投稿とようやく結び付いた
鐘の形って音叉を軸対称に回転させた形なんですね
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より強い力で試験すれば安全かと言えば、そうではない例もある。世界初のジェット旅客機Comet Mk.Ⅰの寿命試験だ。繰り返し加圧寿命試験中に過圧耐圧試験を入れたため、疲労部に塑性変形が生じて寿命が過大評価され、Comet Mk.Ⅰは初飛行から1年間に3回も墜落。これは不正ではなく、未知の事象だった。
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博物館の振り子がどうして止まらないのか知っていますか？何も加振しなければ、空気抵抗などで振り子はいずれ止まってしまうはず。天井裏に振り子の糸を上下させる装置が付いていて、その周波数を振り子の固有周波数の2倍にします。これをパラメトリック励振と呼び、ブランコを漕ぐのと同じ原理です。
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シリコンは特別に優れた半導体材料だけど、優れた機械材料でもある。大応力で繰り返し動かせば、金属は疲労破壊する。一方、乾燥環境なら2 GPaといった応力を繰り返しかけても、シリコンは壊れない。構造用鋼SS400の引張強さの保証値は400 MPaだから、2 GPaは大応力。だからMEMSはシリコンで作る。
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MEMSって微細で、しかも割れやすいシリコンでできているから壊れやすいよねってよく言われます。もちろん触ったら壊れますが、衝撃では壊れにくい。これは小さくなると長さの三乗で体積、すなわち慣性力が小さくなるから。一方、表面力では壊れやすいので、洗浄後に乾かすには超臨界乾燥を利用します。
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気付いたら5時3分前。今日は東北大学・青葉山キャンパスのデイリーヤマザキの最終日。走って行って最後の買い物をする。ほぼ全ての品が売り切れ、ガランとした店内。期せずして私が最後の客。水を買う。レシートには16:59の印字。店舗前には多くの人が待っていて、最後に店主さんに拍手。ありがとう。
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研究室に保管してある超小形ガスタービンエンジンのローターを撮影しました（設計はIHI，加工は私）。手前側に写っているインペラがタービンです。黒っぽく見えるのは燃焼ガスで焼けているからです。反対側のコンプレッサを含めてインコネルの一体物削り出し。大きさ感がわかって頂けますでしょうか。
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本学の高純度ヘリウムガスの一括調達の入札に応札者なし。米国とカタールにある主要プラントの改修、港湾労働者の労使交渉による物流の混乱、ロシア・ガスプロムからの調達の不透明さなどから需給がひっ迫するとともに価格が急上昇。「最も安く入れられるところから買ってあげるよ」では全く無理。
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デンソーが共同開発するAevaの新しいFMCW LiDAR “Aeries II”はすごい。FMCW LiDARは自動車の前方視には当分の間、実用できないと思っていましたが、発表された性能は圧倒的ではないでしょうか。これが数百USドルで発売されるなら、MEMSミラーを用いたToF LiDARは駆逐されてしまうかもしれません…
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石川県には多くの村田製作所の事業所があります。心からお見舞いを申し上げます。震源地に近い事業所はワクラ村田製作所・穴水村田製作所・ハクイ村田製作所です。このうちワクラ村田製作所は「メトロサーク」の製造拠点の1つ。これは液晶ポリマーシートの多層基板で5Gミリ波アンテナにも使われます。
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この共振の実験でどうして音叉を使っているのでしょう？音叉は共振しやすいからですが、それはどういう意味でしょう？2本の同じ梁が中央で支持されていることが重要です。2本の梁が対称・逆位相に振動する時、支持点は歪まず、支持点から振動エネルギーが漏れません。この状態をQ値が高いと言います。
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4月から双子の娘二人と一緒に？東北大学に通勤・通学します。本日は弊学の一般入試の合格発表日でしたが、ドキドキして迎えました。二人とも工学部機械知能・航空工学科ではないので、私が教えることはありませんが…来月、希望に胸を膨らませた新入生を迎えるのを楽しみにしています！#春から東北大
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今週はMEMS材料の疲労破壊についてポストしたけど、疲労破壊と言えば、世界初のジェット旅客機Comet Mk.Ⅰの連続墜落事故が有名。当時、既に金属疲労は知られていたけど、繰り返し加圧寿命試験中に過圧耐圧試験を入れると、疲労部に塑性変形が生じ、寿命が過大評価される盲点は知られていなかった。
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Siウェーハに小さな縦穴をたくさん開けて水素中で高温アニールすると、Siがリフローして内部に空洞ができる。これをSON（Silicon-on-Nothing）と呼ぶ。SONを開発した東芝は実用に供せなかったが、別の企業がMEMS圧力センサーを量産している。弊研究室はウェーハレベルパッケージングやpMUTに利用。
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AirPodsのようなTWSイヤホンの耳の外に出る部分は細長い棒状の構造ですよね。もちろんここには電池が入っているのですが、両端にMEMSマイクロフォンが入っています。音源を位相差によって定位するために、2つのマイクロフォンは離れていた方がよいので、その理由からも細長い構造になっているのです。
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この論文、お薦めだから、補足して紹介ポヨ。SK hynicsのHBM3製造ではサーモコンプレッション（TC）接合でDRAMダイを積層。Hanmi Semiconductorが大活躍。この後、コンプレッションモールディングによってモールデッドアンダーフィル（MUF）をダイ間に注入して機械強度と放熱性を確保。TOWAが大活躍。
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サッカーボールの位置計測は慣性センサーだけではできません。これは慣性センサーが完璧であれば可能ですが、今の性能では無理です。測定した加速度と角速度を積分してそれぞれ距離と角度を得ますが、ノイズには積分すると誤差として累積してしまう成分があるため、推定位置はどんどんずれていきます。
FIFA World Cup 2022に用いられているサッカーボールには、ボールの動きを検出するための慣性測定ユニット（IMU）が入っています。これは独KINEXONが開発したシステムです。IMUに使われているのはMEMS慣性センサー。半導体製造技術で作った米粒のように小さなシリコン製の「微小電気機械」です。
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「大学10兆円ファンド」の支援対象に本学が選ばれた！お金があって10年で事業規模を2倍にするなら、買収が典型的な手段。ここ10年で日本電産は売上高を7800億円から2.2兆円に、村田製作所は6800億円から1.7兆円に増やした。本学もお互いにハッピーになるような事業や法人を買収するのは一手だと思う。
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アリゾナではTSMC流の働き方は受け入れにくいと言っていた知人、人事部から1週間、無断欠勤したらクビだと言われた過去を持つが、実は6日間、泊まり込みで研究開発していてタイムカードを押していなかった。人事部は「泊まっても押すように」と注意したという日本が半導体世界一に駆け上がる頃の怪談。
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明治19年に公布された帝国大学令には、帝国大学への入学を男子に限るという規定はなかったが、それは女子が入学することは想定すらしなかったためである。本学はこれを逆手に取ったことになる。大正2年に入学したのは女性受験者4名のうち黒田チカ（化学科）、丹下ウメ（化学科）、牧田らく（数学科）。
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LiDARの代名詞だったVelodyneの社名が消えた。Ousterと合併したため。対等合併とされているものの、合併後の取締役会の顔ぶれを見ると、吸収合併の感がある。高度ADAS・自動運転用LiDARブームで老舗Velodyneには千載一遇のチャンスが到来していたのに、従来の製品に固執して新市場への対応が遅れたか？
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西澤記念資料館（旧 半導体研究所1号館）に展示されている石英ガラスの二重蒸留器。半導体研究に使う純度の高い水やアルコールを得るために用いられたもの。芸術の域に達している美しさ。西澤潤一先生が主宰した半導体研究所には腕利きのガラス職人がいて、実験器具、反応炉、配管などを製作していた。
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ペロブスカイト太陽電池の原料となるヨウ素で日本はチリに続く生産国。ヨウ素は房総半島の天然ガスかん水から採る。半導体ガスやSiCで有名なレゾナック（昭和電工）の出自は房総半島のかじめ焼業者。森矗昶は海藻のかじめを焼いてヨードを採っていた。ABFで有名な味の素も葉山のかじめ焼業者だった。
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私が知る限りQ値が最も高い機械共振子はHemispherical Resonator Gyro（HRG）の半球共振子。直径数cm、石英ガラス製で薄く白金コーティングしてある。Q値は1000万以上になることもあり、共振周波数が5 kHzだとすると、加振を止めて振動が1/eに減衰するのに1時間以上かかる！普通の音叉とは訳が違う。
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今までで飛びぬけてすごかった学生は，中卒でUC BerkeleyのPhD。彼は中卒で内装工，運転手などの仕事を転々としていたが，一念発起して弘前大学へ入学。その後，当研究室に来て優れた研究成果を上げ，競争率の高い奨学金を獲得して，UC Berkeleyに入学。PhDを獲得して，米ベンチャー企業で働く！😊
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機械式腕時計部品に単結晶Siを用いる研究は2000年頃にスイスで行われ、ひげぜんまい、がんぎ車などが製造された。CSEMはSiO2が正の弾性率温度係数を示すことに目を付け、温度補償Siひげぜんまいを開発し、これはロレックスに採用された。セイコーエプソンも独自のSiがんぎ車を実用化している。
最近の機械式時計のシリコン製パーツの製造にも使われているボッシュプロセスは文字通りボッシュが開発したが、量産用装置の開発と販売を行ったのは住友精密工業。
私も学生時代に使ったことがあるが条件出しが大変だった。
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AAC Technologiesと共同で開発した圧電MEMSスピーカー“SOPLANO”がリリースされました。直径5 mm・厚さ1 mmと超小形で1 Vrmsの低電圧駆動にかかわらず6～40 kHzでSPL 100 dB以上の性能を誇るTWSイヤホン用ツイーターです。AAC Technologiesはスマートフォン内臓スピーカーの世界トップメーカーです。
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12年前の今日、東北大学・青葉山キャンパスのクリーンルームでどのくらい揺れたのか、Twitter半導体界隈の皆さんに想像して頂けるだろう写真をお見せします。ここで倒れているのは住友精密工業のDeep RIE装置。このクリーンルームは傾斜地に盛り土、杭打ちし建てられていて、特に揺れが酷かった。
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京都らしい風景が撮れた！手前に九条ねぎ、畑の向こうにサムコの本社、その背後に京セラの本社。とある用務先に少し早く着いて付近を散歩していたら、サムコの本社からたまたま辻理会長が出て来られたので、しばし立ち話をした。サムコのドライエッチャー等は私達の業界で量産にもよく活躍している。
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Siは高い破壊強度を有しているだけではなく、特に乾燥環境では疲労しにくい材料です。1.5 GPaと大きい応力で10億回振動させても疲労しません。2.85 GPaの繰返し応力でも低湿度では疲労しません。MEMSジャイロの中ではSi構造体が数十kHzで常に振動しますが、劣化したり壊れたりしないのはそのためです。
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MEMS LiDARの速腾聚创（RoboSense）の2023年の販売台数はYole Intelligenceの予想では世界第2位の18万台強。もし売上が2022年から30%増しの3700万ドルくらいだと仮定すると、1台あたり約200ドル。MIRAIに搭載されたデンソーのLiDARが25万円とも噂される中、すごく安い。ほぼBOMコストで売っている？
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科技日報が2020年に挙げた35の卡脖子技术（ボトルネック技術、首絞め技術）が興味深い。ここに挙げられた35の技術は、西側諸国に牛耳られていて中国国内で製造できず、しかも止められるとまずいもの。日本が強みを見せるものも多い。私の関係では7. 無線周波数デバイスと10. LiDARへの投資が過熱。
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昨日、弊学の入学式がゼビオアリーナ仙台で開催されました。これは妻が送ってくれた入学式の写真ですが、この中に双子の娘二人がいます。私は教務委員としての学務のため入学式に出席できなかったのですが、小さい頃、時々、私の執務室や研究室で遊んでいた二人が弊学の学生になったのは感慨深���です。
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「素人のように考え、玄人として実行する」
これを最初におっしゃったのはコンピュータービジョン・ロボット工学研究者の金出武雄先生ですよね。同題目の金出先生のご著書は、特に工学分野の研究者に是非読んで欲しいと思います。発想法、問題解決法、話の構成法など、気付く・頷くところが多いです。
「素人のように考え、玄人として実行する」という格言がこの世界にはあるのですが、その裏側には「ド素人からの批判を聞き、エセ玄人からの説教に耐え、決して他人のせいにしない」というマインドも存在します。
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GoogleのデータセンターとAIサーバーを革新したMEMSミラーを用いたOCS（Optical Circuit Switch）。Googleの自社開発品で10年近く運用されているが、公表されたのは最近。高電圧駆動とビジョンフィードバックによって難しいMEMS側をできる限り単純化し、歩留まりを確保。今日もググれば、MEMSが動く？
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MEMSは微小な機械で、��かも脆性材料のSiでできているので、衝撃で壊れそうですが、そんなことはありません。構造が微小になると慣性力は急激に小さくなります。また、Siは1.5 GPa程度の応力まで、実用上、問題ありません。構造用鋼SS400の引張強さ（下限）が400 MPaですから、Siの強さがわかります。
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昨日、沖電気工業の株価がストップ高となりましたが、同社が信越化学工業と共同開発したGaNの剥離／接合技術の元ネタに関する古い講義スライドをどうぞ。沖電気工業は2008年頃にEpi Film Bonding技術を用いたLEDプリンターを発売。4インチGaAs LED基板から6インチSiドライバーIC基板にLED膜を転写。
コメントさせて頂きました。
GaNパワー半導体は現状、コストはSiCパワー半導体の１０倍とも言われています。その技術ハードルを信越化学さんとOKIさんが大きく下げてくれました！
信越化学工業とOKI､パワー半導体素材の新製法 コスト9割超減 - 日本経済新聞
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台風が来たらステッパーが止まるって言うじゃないですか。気圧が変化すると、レンズの相対位置が微妙に動くし、空気の屈折率が変わる。そのためフォーカス位置や倍率が微妙に変化するわけですが、気圧の変化が急だと、各部の応答の時定数の関係から補正しきれない。今の露光機もそうなのでしょうか？
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ジャーナルのエディターをしていて、世界中の研究者が忙しくなっていると感じます。エディターの重要な役割は査読者を決めることですが、辞退されることが増えて苦労しています。受諾／辞退の返事も査読も時間がかかりぎみ。アクセプトを心待ちにするTwitterをよく見るものの、舞台裏も厳しいです。
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一般的に極小チップはステルスダイシングによってチップ化します。ブレードによる切削損失がないので、チップが小さい程、取り数の点でステルスダイシングが有利になります。また、MEMSマイクロフォンのように微細機構が露出したデバイスにも、切削水を必要としないステルスダイシングが使われます。
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プローブカードの売上順はFormFactor、TechnoProbe、日本マイクロニクス（MJC）、日本電子材料（JEM）だが、日本勢はメモリー向けプローブカードに強い。特にMJCはHBM向けMEMSプローブカードによって好調だ。一般的にMEMSプローブは寝かした状態でウェーハ上に作られ、多層配線基板の上に立てられる。
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Ball Semiconductorの球体加速度センサー。直径1 mmのSiボールは溶融Siを高所から落下させて得た結晶粒を研磨して製造。それに電極とポリSi犠牲層を形成し、石膏シェルを被せてから石膏を通して犠牲層エッチングし、Siボールをリリース。Siボールは石膏シェルの中で静電浮上し、3軸加速度を検出する。
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Twitterを始めて2年目の今年も多くの方にお世話になりました。情ポヨさん、山本先生、服部さん、ものづくり太郎さん、かもさん、ほげ氏さん、Kumagai先生、RFIRさんらActive Twitterer各位に親切にして頂きました。今年のTweetピックアップです。来年もMEMS、半導体、産業史などについてつぶやきます。
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Reutersの報道によると、中国のNo. 1 LiDARメーカー・Hesai Technology（禾赛科技）はメキシコ北部のNuevo Leóns州に2.6億ドルで工場を建設する予定だという。ここに工場建設を計画しているTeslaの求めに応じるもの。ということは、運転支援にLiDARは不要としてきたTeslaが宗旨替えしたということか？
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どのくらい小さな入力変化を検出できるかはセンサーにとって最も重要な性能の1つだよね。出力の平均を長く取るとホワイトノイズは減るから、いくらでも小さな入力変化を検出できそうだけど、そうはいかないことをこの図は説明している（を参照）。感度だけを議論してもダメ。
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ステッパーのように光学的に調整できないNIL装置でどうやって倍率調整とオーバーレイ補正をしているのか。モールドの四辺をアクチュエーターで押してこれを機械的に変形させ、さらにレーザーをDMD＝MEMSミラーアレイでウェーハに照射してこれを熱変形させる。本記事の取材内容はしっかりしているポヨ。
日経クロステックさん、こう言う恥ずかしいタイトル付けるのは辞めた方が良いポヨ
「先端半導体にはEUV露光装置」に待った、キヤノンのナノインプリントの実力
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地震被害を心配下さる温かい連絡を多くの方から頂きましたが、個別にお返事できず、申し訳ありません。当研究室の学生さん1名が足を骨折し、全治2カ月です。クリーンルームについては、MNCでは冷却水系破損、漏水、装置落下等。西澤センターでは排気系破損、冷却系破損、漏水等。暫く利用できません。
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2020年に延岡市にある旭化成エレクトロニクスの半導体工場が燃えたことは記憶に新しい。旭化成からの報告書にある通り4階のクリーンルームに設置されていたスプレー式酸・アルカリ洗浄装置から出火し、3～5階がほぼ焼損。現在、焼損部分の撤去が慎重に進められていて、減築後の再利用を目指すそうだ。
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2011年3月11日の東日本大震災によって私達のクリーンルームは深刻な被害を受けました。片付けがかなり進んだ4月7日、震度6強の余震が私達を襲いました。片付けたものは再び倒れ、落ち、怪我の恐れもありました。そして、何より無力感を感じました。このようなこともありえます。どうかご用心下さい。
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Solid-State LiDARのスタートアップ・米Quanergy Systemsが破産したようだ。2012年に創業し、LiDARブームで話題を集めたが、SPAC上場から1年も経たず行き詰る。独Ibeo Automotive Systemsも10月に破産したし、昨年2月の日経xTECHの記事で予想したように参入企業過多のLiDAR業界で淘汰が起こっている。
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Q値（品質係数）は1周期に失われるエネルギーに対する系に蓄えられているエネルギーなので、1/Qはいわば損失です。技術分野によってよく使われるQ値の定義・表現は様々ですが、Qは損失（c，ζ，R，1/τ，Im(E)）と反比例的な関係にあります。電気機械共振子を扱うMEMS技術者・研究者はQ値好きです。
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キャノンアネルバの原子拡散接合（ADB）装置は弊学の島津武仁先生の技術によるもの。厚さ10 nm未満といった薄い金属系膜が接合層に使われる。このような薄膜は結晶化が進んでおらず構造的にエネルギーが高い状態にあり、しかもその表面粗さが小さいので、接合面同士を合わせるだけで室温で接合する。
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ガスクラスターイオンビーム装置は私の業界ではよく知られているが、ついに最先端半導体の製造に利用される！GCIBは京都大学の山田公先生らが開発した技術。数千個のイオンから成るクラスターは数十keVのエネルギーを有していても、各イオンのそれは10 eV程度なので、被射体表面に集中的に作用する。
\ #東京エレクトロン より新製品のお知らせ 📢 (その2) /
EUV露光による極微細パターニング工程向けガスクラスタービーム装置「Acrevia™」 は
#TEL
独自技術で従来では成しえなかった低ダメージ加工を実現します💪
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中国EVのLiDAR装着率は既に20%を超えているらしい。日本車ではLEXUS LS500h Advanced Drive（1640～1800万円）とMIRAI Advanced Drive（約850万円）に搭載されているけど、他にもある？売上ベースのシェアはHesai、RoboSense、Seyondの順だけど、台数ベースではMEMS LiDARのRoboSenseが一番だと思う。
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Bosch SensortecがCES 2024で発表したMEMS加速度センサー“BMA530”は1.2×0.8×0.55 ㎣と砂粒みたいに小さい。この大きさを実現するためチップスケール・ウェーハレベルパッケージングされている。この大きさのチップは200 mmウェーハから3万個は取れる。300枚／月の生産でも1億個／年以上、製造できる。
Big news about the world's smallest accelerometers 🌟 We are proud to introduce the new BMA530 & BMA580 accelerometers, which have a 76% smaller footprint than current generation of Bosch accelerometers & unleash immense potential in wearables & hearables.
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パリオリンピックのメダルが早々に変色しているようですが、これが電食ならエッフェル塔の廃鋼材を用いた装飾の方が腐食するはず。微細加工の講義では金属多層膜に電食（電池効果）によって卑な金属の腐食や異常エッチングが起こることを説明する。電食は身近に見られ、トタンはそれを利用した材料。
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シリコンはMEMSにとっても特別に優れた材料だけど、シリコン以外で可動部が作られたMEMSもある。プロジェクターや露光装置に使われるDMD（Digital Micromirror Device）。CMOS上に作るため低温成膜できるアモルファスTiAl合金を構造体に使用。疲労破壊はしないけどクリープするので、ON/OFF駆動する。
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「5 nmトランジスターを作る装置はAlibabaにて50万USドルで揃う」と豪語する半導体DIYエンジニアのSam Zeloofさんが、有名なマイクロプロセッサーデザイナーのJim Kellerさんと一緒に半導体製造企業Atomic Semiを創業。製造装置も自作しそうで楽しそう！“small, fast”を掲げていてラピダスがライバル？
You can buy everything to make 5nm transistors from Alibaba
<$0.5m USD
etc
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仙台市北部にある東京エレクトロン宮城の建屋は土地の形や道路の方向を「無視」して東西南北にアライメントされている。これは風水によったからではなく、「Google Map映え」のためらしい。周囲の建物と比べると、そのこだわりぶりは明らか。ここではドライエッチング装置の開発や製造が行われている。
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MEMS圧力・環境センサーには外界に晒される部分があるので、樹脂封止に特殊なFilm Assisted Molding（FAM）が使われています。本日、公開された日本経済新聞のTOWAに関する記事で、岡田博和社長は発熱するGPU等を封止せず露出させるためにフィルムを被せる新技術に言及しています。FAMの応用かも。
AI半導体、TOWAが守る 樹脂で覆う「封止」で新技術
AI半導体の進化で重要な役割を担う「後工程」の生産を効率化。半導体を傷や衝撃から守る封止装置で世界シェア6割を持つTOWAが技術開発の鍵を握ります。
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【速報】天空の城が「ラヒタス」に社名変更！「半導体ウェーハにパーティクル（半濁点、濁点）はいらない」、「歩留まりが下がりそうで縁起が悪い」という理由から。ロゴマークも富士山から十勝岳に変更。工場を建設する北海道に配慮か。
#エイプリルフール
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「長寿命40000時間／一度設置したら、約10年間交換不要」と謳うLED照明が約2年で壊れた。しかも、一度ならず。前述の謳い文句を掲げるにあたり、各温度での寿命分布や寿命の定義（B10ライフ等）はどうなっているのだろう。なお、保証期間は1年間なので、今回の修理費は新品価格の最大約3倍らしい。
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昨年10月末で東北大学・青葉山キャンパス東の「デイリーヤマザキ」が閉店して早10カ月、ようやく「ファミリーマート」が出店する。現在、店内の工事が進んでいて、7月5日頃に開店予定。当面、8:00～22:00の営業で、週末と休日は休業。仙台市内の既存店のオーナーが親切にも引き受けて下さったそう。
気付いたら5時3分前。今日は東北大学・青葉山キャンパスのデイリーヤマザキの最終日。走って行って最後の買い物をする。ほぼ全ての品が売り切れ、ガランとした店内。期せずして私が最後の客。水を買う。レシートには16:59の印字。店舗前には多くの人が待っていて、最後に店主さんに拍手。ありがとう。
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ASMLの露光機は個体差が小さく、1台を様々な工程に使い回せて稼働率を高く保てる、つまりリソ戯さんのおっしゃる「ミックス アンド マッチ」の自由度が高いと聞いたことがあります。これはモジュール生産方式の恩恵だとも聞きました。これは本当でしょうか？なお、参考までに講義資料を貼りました。
NOTEを書きました。露光機性能のマッチングは大事だぞというお話です。広告サイトではありません。
出会いを形に。露光機のマッチング｜リソグラフィエンジニアの戯言
@ProbablyClass1
#note
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十数msで反応する超高速バルブ。弊研究室でALD（原子層堆積）装置の開発に使用。この写真のものはSwagelok製とフジキン製だが、キッツSCTも製造。ALDやALE（原子層エッチング）のガス供給は数百ms以下の短時間で行われることがあり、その正確性の担保に超高速バルブが必要。先端半導体装置の戦略部品。
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この記事でキオクシアの宮島秀史CTOが言う1000層超えのNANDフラッシュメモリも可能にする「新たなプラズマエッチング技術」はTELの極低温エッチャーによるものだろう。この技術の要点はHFの直噴、およびPFxとH2Oとの反応から生じるリン酸の触媒効果によってメモリホールのエッチレートを倍増すること。
キオクシア「1000層超えNAND」への道筋、CTOが示す: キオクシアは2030～31年をめどに、メモリーセルの積層数が1000層を超えるNANDフラッシュメモリーを量産化する。現行の第8世代は218層の1T（テラ）ビット品で、積層数を増やした新世代品を約1年半おきに投入する。
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お寺や教会の鐘は青銅製、超高性能ジャイロHRGの鐘は石英ガラス製。どうして石英ガラスなのか？石英ガラスは粘性損失と熱膨張率が小さい。モノは伸びると冷え、縮むと温まるので、モノが振動すると熱膨張率に応じて温度差が生じ、熱が流れて損失が生じる。石英ガラスではこの損失が小さく、Q値が高い。
鐘の形状で振動エネルギーの漏れが特に少なくなります。このことは古今東西、昔から経験的に知られていました。これを応用したのが超高性能ジャイロであるHRGで、主に軍事用です。そのQ値は数百万以上になり、共振周波数が5 kHzだとすると、加振を止めて振動が1/eに減衰するのに1時間以上かかります。
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EUVレチクルのほぼ全てがオーストリア・IMS Nanofabricationのマルチ電子ビームマスクライターで作られているらしい。これは日本にも導入されている。3 nmノードのEUVレチクル一式は65億円もするのか。高NA EUV露光機は500億円もすると言うし、ラピュタが目指す事業は想像を絶する天空の世界だ。
レチクル製造に使われているIMS Nanofabricationのマルチ電子ビームリソグラフィ装置。その基幹部品であるブランキングプレートとアパーチャアレイはMEMS技術で作られています。512×512=26万本の電子ビームで並列描画し、10時間以内でマスクパターンを描き終わります。最新機は5～3 nmノードに対応。
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現代的なクリーンルームは1961年にSandia LaboratoriesのWillis Whitfield博士らによって開発されました。HEPAフィルターを通した清浄空気は壁の高い所から90 fpm＝0.5 m/sで層流供給され、床のグレーティングの下のプレフィルターを介して戻されました。この流速は今でも標準として使われています。
建設中の半導体工場を見学した。クリーンルームはダウンフロー式だったが、300 mmラインではSWITが標準的というわけではない？5万枚／月以上の規模だと、清浄空気の旋回流を水平に出し、製造装置からの排熱による上昇気流に乗せてパーティクルを排除するSWITの省エネ効果は大きそうだが、欠点もある？
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ある半導体研究者のご経歴を拝見したのですが、この四半世紀、その方はいくつかの企業・事業所を渡り歩いておられ、見たところ働いていた事業所が次々と閉鎖されているのです。今、半導体は活況で、半導体人材不足などと言われていますが、その前の20年間は半導体関係者にとって苦難の時代だったなと。
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三井化学が大竹工場にEUV露光用CNTペリクルの生産設備を設置すると発表。このペリクルはCNTでできたフィルターみたいなもので、imecが開発した技術に基づく。CNTが極細のためEUVがあまり散乱されずに透過する。水素ラジカルによるCNTのダメージが問題だったが、コーティングに目途が立ったのだろう。
#半導体ニュース
三井化学、次世代EUV露光用CNTペリクルの生産設備を設置
>岩国大竹工場に設置
> 高いEUV透過性（≧92%）と1kWを超える露光出力への耐光性を兼ね備えたCNTペリクルの事業化に向けた量産用設備を設置
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信越化学工業は日本窒素肥料（後のチッソ）から生まれた企業で、カーバイドと石灰窒素を製造していた。SUMCOの源流の1つは日窒電子化学で、やはり日本窒素肥料から生まれた。日本窒素肥料は創業者・野口遵と藤山常一が行ったカーバイド製造実験の成果に基づき設立されたが、その場所は仙台市三居沢。
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極小チップと微細機構が露出したMEMS以外にもステルスダイシングを適用することがあります。1つはチップが巨大であり、ブレードダイシングによって個片化できるレイアウトではウェーハ上に大きな無駄面積ができる場合です。もう1つはチップが矩形ではない、たとえば、正六角形である場合です。
一般的に極小チップはステルスダイシングによってチップ化します。ブレードによる切削損失がないので、チップが小さい程、取り数の点でステルスダイシングが有利になります。また、MEMSマイクロフォンのように微細機構が露出したデバイスにも、切削水を必要としないステルスダイシングが使われます。
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ミネベアミツミは半導体事業を欲してきた。2020年にエイブリック（アナログ半導体）を買収。2021年にオムロンの野洲工場（アナログ半導体・MEMS）を買収。今回、日立パワーデバイスを買収。前述の野洲工場は日本IBMのものだったが、セイコーエプソンとソニーに移り、さらにオムロンと京セラに移った。
「プレスリリース：株式会社日立パワーデバイスの株式取得（子会社化）及び事業譲受に関するお知らせ」詳細は下記URLをご覧ください。
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ウェーハ薄化とその後の配線プロセスは先端LSI、パワー半導体、MEMSのいずれにも重要。そのためのテンポラリボンディング・デボンディングは基本的に手間のかかる工程。様々な方式があるが、3M Wafer Support Systemは代表的なものだと思う。専用装置で簡単に貼付け・剥離ができてスループットが高い。
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iFixitによるApple Vision Pro Chip IDの記事を見てみた。MEMS加速度センサーは安定のBosch Sensortec製ポヨね。iPhone 15も同社製品を採用。同じような仕様の加速度センサーはあるけど、同社製品は実使用で安定して高性能が出るのだと思う。革新的な三層ポリSi MEMS構造の採用でパッケージ歪に強い。
iFixitさんのApple Vision Pro分解記事、基板に実装された半導体部品情報が登場ポヨ！
お馴染みM2プロセッサに加えて、センサーコプロセッサが目立つポヨね。(iPhoneのよりも多機能化?)
日系メーカーからは俺たちのキオクシアのNANDも入ってるポヨ。
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HBMにD2Wハイブリッドボンディングを適用するにはメモリーダイのダイシング端の「きれいさ」が重要。これにはチッピングが発生するブレードダイシングは不適で、ステルスダイシングが必須のはず。それでもD2WまたはCoD2Wで何層も歩留まり良くハイブリッドボンディングを行うのはW2Wより大変だと思う。
#半導体メモ
浜松ホトニクス
AI市場活況によりHBM向けでステルスダイシングの需要が増加。浜松ホトニクスはディスコと共同でステルスダイシング装置を開発していましたね。
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先日、中国地方のお客様を訪問した際に知った備後地域の半導体関連企業の系譜が凄い！シンコー電器、現在のフェニテックを起点に、その子会社としてトレックスが設立されたのは周知として、シンコー電器からタツモが生まれ、各企業のメンバーによってローツェ、JEL、アテルと芋づる式に設立された。
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トヨタ自動車は集積回路だけではなく1998年から水晶ジャイロも広瀬工場で生産していたが、豊田中央研究所とも協力し、SOIウェーハを用いたMEMSジャイロを2003年に実用化した。これはGRS180系クラウンなどのVSC（Vehicle Stability Control）に用いられた。今、広瀬工場はデンソーが操業している。
自動車メーカーの半導体投資が話題になっているがトヨタは1986年から半導体の内製化をスタート
画像は1985年5月17日の毎日新聞の記事
それまでは日本電装（現・デンソー）、アイシン精機（現・アイシン）が半導体生産を担当していたが、このトヨタの内製化により自動車の電子化が進む
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LPP EUV光源にて錫の雫をCO2レーザーで撃つのはレーザー核融合のやり方に似ている。大阪大学は重水素・三重水素を入れた直径1 mm以下のカプセルをレーザーで四方八方から撃ち、瞬時に圧縮・加熱して核融合を試みている。このレーザー装置は「激光XII」と呼ばれ、体育館いっぱいの大きさで超巨大だ。
EUVのキーテクノロジーである光源メーカCYMERの説明動画ポヨ
落ちてくる鉛の滴をCo2レーザで撃った時の光を光源として利用しているのですが、自分はいつもドモホルンリンクル方式と呼んでるポヨ
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大日本印刷がIMS Nanofabricationのマルチ電子ビームマスクライターを用いて製造したEUVリソグラフィ用レチクルをSEMICON Japan 2023で展示するみたい。しかも、ペリクル付き。マルチ電子ビームマスクライターとペリクルはMEMS技術を使っていることに注目ポヨ。そして、大日本印刷もMEMS技術を保有。
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採用面接での微笑ましい勘違い。
村田機械の面接で「コンデンサーに興味があります。」
日本ガイシの面接で「スパークプラグに魅力を感じます。」
SUMCOの面接で「エッチャーを開発したいです。」
就職・リクルート支援担当・5年目の私が聞いた話です。他に似たような勘違いやその恐れはありますか？
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世界最大の316MピクセルCMOSイメージセンサー。ダイの大きさは9.92 cm×8.31 cm！300 mmウェーハにたった4ダイしか収まらない。ステルスダイシングまたはプラズマダイシングを想定したレイアウトだと、幾何的には5ダイが入りそう。しかし、実際にはウェーハエッジぎりぎりでは良品が取れない。
極小チップと微細機構が露出したMEMS以外にもステルスダイシングを適用することがあります。1つはチップが巨大であり、ブレードダイシングによって個片化できるレイアウトではウェーハ上に大きな無駄面積ができる場合です。もう1つはチップが矩形ではない、たとえば、正六角形である場合です。
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もっと小さいインペラもあります。こちらはチタンアルミ合金製で直径は僅か10 mm。やはりF-MACH 442・5軸特別仕様機で自作しました。このインペラは空気軸受の開発等に用いたもので、最高回転数87万rpmを達成しました。世界最小のガスタービンを実証するにあたり、最も苦労したのは軸受の開発でした。
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キヤノン／Molecular ImprintsのJet and Flash Imprint Lithography（J-FIL）。その要点は（1）テンプレートのパターンに応じた適量のレジストをインクジェットで塗布、（2）テンプレートを空圧で下に凸に反らせてウェーハに接触させ、バブル発生を防止、（3）パターンを倒さずにテンプレートを分離。
ステッパーのように光学的に調整できないNIL装置でどうやって倍率調整とオーバーレイ補正をしているのか。モールドの四辺をアクチュエーターで押してこれを機械的に変形させ、さらにレーザーをDMD＝MEMSミラーアレイでウェーハに照射してこれを熱変形させる。本記事の取材内容はしっかりしているポヨ。
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射撃用メガネの役割。頭を傾けると平衡感覚によって眼球が反射的に反対回転するが、これは完全ではない。また、水晶体と角膜は完全な球面ではない（乱視）。これらを補正するため射撃用メガネにトーリックレンズを入れて精密に角度調整する。絞りを入れてレンズ中心のみを使い、プリズム効果を防ぐ。
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