システムの内容

［システムの内容］

　MemsONEは、MEMS製造プロセスに精通していない多くの分野の技術者であっても高度な機械設計、電磁気学や半導体製造技術の習得を前提とせずにMEMSの設計・シミュレーションができるシステムの開発を目指してきました。

　このため、以下に述べるようなフレームワークソフト、機構解析シミュレータ、プロセス解析ツール、機能拡張ソフト及び知識データベースの数多くの機能モジュールが一体的に連動してパソコンから利用できようになっています。さらには、実際の製造プロセスから取得する材料・プロセスデータベースも内蔵しています。

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＜機能の連環＞

（１）フレームワークソフト
●機構解析シミュレータ、プロセス解析ツール、材料・プロセスデータベース、知識データベース、機能拡張ソフト等を統合的に利用可能とするユーザインターフェースソフトです。

＜統合利用イメージ＞

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●新たなMEMS（流体MEMSなど）の解析モジュール等の外部ソフト・外部データベースのプラグイン機能や個別データに基づくカスタマイズ機能をもたせるため、インターフェイス部分をオープンにします。
●フレームワークソフトは、以下の機能で構成されています。　→　イラスト
　　　・マスク作成
　　　・デバイス構造作成
　　　・自動格子作成
　　　・プロセスレシピ
　　　・解析条件設定
　　　・解析結果表示
　　　・各種主要解析ソフトおよび主要CADソフトとの入出力データコンバータ
　　　・プラグイン機能
　　　・データベースインターフェース（材料・プロセスデータベース、知識データベース）

（２）機構解析シミュレータ　
●任意の３次元構造を対象とし、以下の解析が可能な機構解析シミュレータです。
　　　・片持ち梁、両持ち梁、ダイアフラム構造等の力学解析
　　　　（構造・振動、積層薄膜も含む）　　　→　力学信頼性予測のイラスト
　　　・電磁界解析
　　　・圧電解析
　　　・伝熱解析、熱変形解析
　　　・雰囲気流体の影響解析
　　　・上記の連成解析
　　　・接合解析ソフト（接合の力学的信頼性、温度変化に対する応答を解析）
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　　　・熱／光ナノインプリント解析　　→イラスト

（３）プロセス解析ツール
●MEMS製造で用いられる下記プロセス（機構解析とプロセス複合化を含む）のシミュレータまたはエミュレータ機能です。
　　　・異方性ウエットエッチングプロセス
　　　・ドライエッチングプロセス
　　　・マルチプロセス　　→イラスト

（４）機能拡張ソフト
●MEMS製造に必要な、以下の特殊な解析を可能とするシミュレータです。
　　　・プロセス逆問題解析ソフト（最終形状からマスクデータを生成する）　→イラスト
　　　・MEMS回路シミュレータ（機構部と回路部を結合した回路解析）

（５）知識データベース
●MEMS製造を容易にするためのMEMS設計・製作に特有な知識・ノウハウを体系化したデータベース（代表的デバイス・プロセス等の事例を含む）です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→知識DB開発形態のイラスト

（６）材料・プロセスデータベース
●上記の解析を精度良く行うため、主要国内ファンドリー事業者や国立機関における実際のプロセス（成膜プロセス、ウエットエッチングプロセス、ドライエッチングプロセス等）データや材料の機械的特性データをより広い条件で、精度良く取得して材料・プロセスデータベースとして整備したものです。
●具体的には解析ソフトとのインターフェイスを取りつつ、以下のデータを計測しました。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→材料・プロセスDB開発形態のイラスト

＜成膜材料の機械特性データ＞
フリースタンディング構造体として用いる材料（単結晶シリコン（１００）、多結晶シリコン、Al、Ni、ポリイミド、SiO2、SiN）の、最小限の温度範囲として常温から200℃までの応力ひずみ線図、常温から200℃までのヤング率、ポアソン比、残留応力、破壊強度を取得。

＜ドライエッチングプロセス＞
シリコンの深堀エッチングにおける加工形状データ（角度および側面粗さ、マスク選択比）を取得。

＜ウエットエッチングプロセス＞
シリコン材料（１００）,（１１０）,（１１１）の異方性エッチングデータ（エッチング深さおよびSiO2 およびSiN マスク選択比）を取得。

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