量子向け提供:MEMS蒸気セル

MEMS蒸気セル
ウェーハレベルのアルカリセルボディ

株式会社ナノシステムズJPでは、MEMSアルカリ蒸気セルのシリコン・ガラスボディを製造します:シリコンにDRIEエッチングしたキャビティ、ガラス窓への陽極または接着接合、設計が求める場所へのパターニング済みアパーチャ・電極。片面接合済みのセルボディ(片面開放)または接合済み・未充填のセルボディとして、お客様のレイアウトに従った充填ポート・ゲッター構造付きで納品します。アルカリ充填と最終封止はお客様のラインで、またはプログラムごとに調整。OPM磁力計とチップスケール原子時計を支えるフロー(量子センシング分野で実用化が進むOPMやチップスケール原子時計向け)であり、SiセルボディのDRIE加工、ガラス窓、電極・アパーチャ形成、ウェーハ接合など、各製造工程に対応します。1ペアから対応します。

詳細仕様がある場合はテクニカルRFQフォームへ →

DRIEキャビティボディ陽極 & 接着接合 片面開放ボディまたは接合ボディ未充填・充填ポートは設計どおり ゲッター構造対応OPM & チップスケール時計 ウェーハレベルバッチ1ペアから対応
〜50:1
DRIEアスペクト比(形状・深さに依存)
2枚
セルあたりの窓:両面接合スタック
数百
ウェーハペアあたりのセル数:バッチ経済性
1ペア〜
試作から量産へのパス
なぜ成立するか

アルカリ蒸気セルをウェーハレベルMEMSプロセスで製造

MEMS蒸気セルは、光学窓を備えた微小な接合キャビティです。まさにマイクロ流体・接合サービスが他のプログラムで製造している構造です。当社は主にセルボディの微細加工・接合までを担当し、アルカリ充填および最終封止はお客様側、または個別プログラムに応じて対応します。充填と最終封止は種・バッファガス・封止方式に結びついた物理チームの工程であり、そのチームを止めているのは、その手前のすべて(数百個の同一で清浄な、良く接合されたキャビティ)です。それはウェーハ製造であり、本サービスの提供範囲です。

キャビティはエッチング

セル体積・接続チャネル・充填ポート・リザーバポケットはDRIE形状です:形状に応じて〜50:1までのアスペクト比の垂直壁、リソグラフィで決まる寸法、ウェーハあたり数百個の同一キャビティ。傾斜壁が光路に有利な場合はウェットKOHプロファイルも選択でき、すべてのキャビティが隣とリソグラフィ公差内で揃います。

DRIE 〜50:1まで(形状依存)KOHプロファイル選択可チャネル & 充填ポートウェーハあたり数百セル

セルはボンディング

ガラス窓(シリコンボディ)ガラス窓:標準的なセルは2回の接合であり、どちらも当社ボンディングサービスの領域です。定番のホウケイ酸-Si気密接合には陽極接合を、温度やスタックが求めるなら接着接合を、金属シールが指定されるなら共晶フレームを。すべてのセルの窓とキャビティが一致するよう、ウェーハペアをアライメントして接合します。

陽極:定番接着 & 共晶オプション両面スタックウェーハアライメント済み窓

機能はパターニング

ヒーター・電界電極・アパーチャ・遮光マスクは、接合前に光学アクセスフローで窓へパターニングされます。ゲッターポケット・充填チャネル・ブレーカブルシールは、お客様のレイアウトどおりシリコンに現れます。ボディは機能を組み込んだ状態で届くので、アルカリ充填と最終封止はお客様側の工程として残ります:充填・封止・評価。

ガラス上のヒーター & 電極ゲッターポケット対応充填チャネル & ポート物理工程はお客様のもの
セルスケッチ

セルボディの解剖図

分解図、接合済みの未充填セルボディ、および選択可能な4つの納品形態。

窓・ヒーター / 電極Si ボディDRIEキャビティゲッターポケット充填チャネル窓接合済み・未充填ボディ→ 充填ポート開放陽極 / 接着接合F1 エッチ済F2 片面開放ボディF3 接合未充填・旗艦F4 ダイシング済アルカリ充填と最終封止:お客様のライン / 応相談
セルボディの解剖図と4つの納品フォーマット
納品フォーマット

片面開放ボディ、接合ボディ、その間のすべて

プログラムはこのフローに異なる地点から入ります。以下の4フォーマットはすべて同一レシピ上の標準納品物です。フォーマット間の移行は再設計ではなく、発注書1枚です。キャビティ寸法・ポートレイアウト・窓パターンはお客様の図面に従います。

F1
エッチング済みボディウェーハ
Siキャビティ · 未接合

接合を自前で行うチームのためのDRIEキャビティウェーハ単体:キャビティ・チャネル・ポートをエッチング・洗浄済みで、お客様のガラスを待つだけの状態で。

F2
片面開放ボディ
1接合済み · 1面開放

第1窓に接合したボディ、第2面はお客様の充填方式のために開放。ロードロック充填・ピペット充填のチームが求めるフォーマットです。

F3
接合済み・未充填ボディ
両接合済み · 充填ポート開放

フルサンドイッチ。お客様の充填ポートとチャネル以外は封止済みで、お客様のラインでのバックフィルと最終閉止を待つ状態。代表的な納品形態です。

F4
ダイシング済みセル & アレイ
外形へ個片化

上記いずれのフォーマットも、単一セルまたは小アレイへダイシング。エッジと窓を保護し、光学部品として梱包して納品します。

  • 未充填で納品:アルカリ充填と最終封止はお客様のラインで、またはプログラムごとに調整
  • ゲッターポケット・リザーバ・充填フィーチャーはレイアウトどおり製造、ゲッター材の組み込みは応相談
  • 窓パターニング(ヒーター・電極・アパーチャ・マスク)は光学アクセスフロー経由
  • ホウケイ酸ガラスが標準:溶融石英・サファイア窓はプログラムごと
  • スタックと温度予算に応じて陽極・接着・共晶接合
  • 接合・キャビティ検査が標準:断面・リークチェック調整はリクエストで
  • マイクロ流体サービスの蓄積:接合キャビティデバイスは定番の構造
  • 1ペアから:同一レシピで量産バッチへスケール
プロセス仕様

完全な蒸気セルボディパラメータ

パラメータ仕様
ボディ材料シリコン・DRIEエッチング:KOHプロファイル選択可
窓ホウケイ酸ガラス標準:溶融石英・サファイアはプログラムごと
キャビティ形状図面どおり(DRIEアスペクト比〜50:1まで(形状依存))チャネル・ポート・リザーバ
ウェーハサイズ4〜12インチ(100〜300mm)
接合陽極・接着・共晶:片面または両面スタック
窓機能ヒーター・電極・アパーチャ・遮光マスク:接合前にパターニング
充填用構造充填ポート・チャネル・ゲッターポケットをレイアウトどおり:未充填で納品
充填 & 封止お客様のラインで:またはプログラムごとに調整
フォーマットエッチング済みウェーハ · 片面開放ボディ · 接合済み未充填ボディ · ダイシング済みセル
検査キャビティ計測と接合検査が標準:追加はリクエストで
最低ロット1ペアから:同一レシピで量産バッチまで
応用分野

量子センシングのセル形の一角

OPM磁力計

光ポンピング磁力計のためのセルボディ。生体磁気イメージングから地球物理まで、チャネルあたりのセル数が、ウェーハレベルバッチ製造を成立させる経済性につながります。

OPMアレイMEG級センシングバッチ経済性

チップスケール原子時計

MEMSセルの原点アプリケーション:バッファガス対応体積とヒーターパターン窓を持つ小型キャビティ。CSACプログラムが標準化したフローの上で。

CSACヒーター窓確立されたフロー

ジャイロスコープ & NMRセル

核スピンジャイロスコープ・NMRベースセンサーのセル。キャビティの対称性と壁品質が、ガラス細工ではなくリソグラフィから直接来る世界です。

NMRジャイロリソグラフィの対称性ガラス細工なし

リュードベリ & RFセンシング

リュードベリ原子電場計測・RFセンシングのための蒸気セル。電極パターン窓が、原子のいる場所そのものに電界を置きます。

リュードベリセンシング電極窓原子の場所に電界を

分光リファレンス

レーザー安定化・分光のための小型リファレンスセル。バッチ一貫性により、製品ラインのすべての装置が同じセルを見ます。

レーザーロックリファレンスセルバッチ一貫性

研究セルプログラム

セル開発のための単一ウェーハペア:1枚のウェーハ上にキャビティスプリット・ポートバリエーション・窓オプション。半期分のガラス細工が1回のファブランになります。

1ペアから設計スプリット1ランで多バリエーション
なぜ株式会社ナノシステムズJPか

当社の蒸気セル能力が異なる理由

01

ウェーハレベル製造技術の蓄積

数百個の清浄で同一の、良く接合されたキャビティはウェーハ加工の問題であり、マイクロ流体サービスで繰り返し解いてきた問題です。

02

対応範囲

ボディを、未充填で。お客様の種・バッファガス・封止物理はお客様のもの。必要であれば充填はプログラムごとに調整します。

03

4フォーマット、1レシピ

エッチング済みウェーハからダイシング済みセルまで同じマスクの上で。プログラムはどこからでも入り、再設計なしでスケールできます。

04

機能付きの窓

ヒーター・電極・アパーチャは、隣の光学アクセスフローを通じて、すでにガラスに載った状態で届きます。

05

量産最短距離の思考

このセグメントは実製品を出荷しています。だからフローは、単発の試作結果ではなく固定レシピのリピートバッチのために組まれています。

06

1つのプログラム、1人のマネージャー

エッチング・接合・パターニング・ダイシングが1本のスレッドとして、専任プロジェクトマネージャーのもとで進行します。

関連サービス:ボンディング
すべてのセルボディを支える陽極・接着・共晶ウェーハ接合は、トライアルとペア一括処理を備えた独立サービスです。

ボンディング →

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スムーズな審査のため、以下をご記入ください:
基板材料・サイズ  ·  対象プロセス  ·  数量  ·  スケジュール  ·  設計ファイル(初回は不要)

sales@nanosystemsjp.co.jp · +81-3-5288-5569 · NDA対応可

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