超音波励振磁性振子を利用したナノ領域評価のための局所渦電流場形成技術の開発

超声激励磁摆纳米域评价局部涡流场形成技术的开发

基本信息

批准号：
15656026
负责人：
坂真澄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は磁性振子と対象を近接させた系において、振子を高速振動させた際に局所的な渦電流場が形成され、振子と対象の相互位置関係によって渦電流場の分布が変化する現象に着目し、ナノ磁性振子と圧電素子の組合せで超音波励振磁性振子を開発し、これにより制御可能な局所渦電流場を形成して、ナノ領域における電磁気特性評価を実現する学術的基盤を構築することを目的とする。最終年度は以下のような研究実績を得た。1.局所渦電流場可変技術の検討磁性振子をシリコンウエハ上に配置し、これを超音波周波数帯域で振動させた場合の振動(振幅、および位相)スペクトルを収録し、得られた振動スペクトルより局所渦電流場の形成について検討した。さらに磁性振子を種々の揺動角で配置して励振した場合の振動スペクトルとシリコンウエハ表面上に形成される局所渦電流場の分布に関して検討した。2.シリコンウエハ導電率計測とナノ細線電流の検知可変的局所渦電流場形成技術の有用性をシリコンウエハ検査により検証した。はじめにシリコンウエハ上に磁性振子を種々の揺動角で配置して、振子の揺動角と振動スペクトルとの関係を収録した場合に、理論モデルよりシリコンウエハの導電率が測定可能かを検討した。さらにシリコンウエハ上に幅500nmのアルミニウム細線を作製し、本手法により、この細線を流れる微小な直流電流を検知可能か検討した。ここでは、細線を流れる直流電流が静磁場を形成するため、振子には非磁性、導電性のものを用いた。導電性振子が磁場中で超音波振動する場合は振子に局所的な渦電流場が形成される。これにより、細線の通電、非通電時の磁場の有無に起因した振動(振幅、および位相)スペクトルを振子と細線の非接触下で得ることに成功した。

本研究重点研究这样的现象：在磁摆和物体靠近放置的系统中，当摆高速振动时，会形成局部涡流场，并且涡流场的分布随物体的变化而变化。我们将通过纳米磁摆和压电元件相结合，开发超声激励的磁摆，并创建可控的局部涡流场，为评估磁摆中的电磁特性奠定学术基础。目的是纳米域。在最后一年，我们获得了以下研究成果。 1.局部涡流场可变技术的研究将磁摆放置在硅片上，记录其在超声频段振动时的振动（幅度和相位）频谱，研究局部涡流场的形成。。此外，我们研究了当磁摆以不同摆角布置来激励时，硅片表面上形成的振动频谱和局部涡流场的分布。 2.硅片电导率测量和纳米线电流检测通过硅片检测验证了可变局部涡流场形成技术的有效性。首先，我们研究了是否可以使用理论模型来测量硅晶片的电导率，即通过在硅晶片上放置不同摆角的磁摆并记录摆摆角与振动频谱之间的关系。此外，我们在硅晶片上制作了宽度为500 nm的细铝线，并研究了是否可以使用该方法检测流经该细线的微小直流电流。这里，流过细线的直流电形成静磁场，因此使用非磁性且导电的摆锤。当导电摆在磁场中超声振动时，摆中会形成局部涡流场。结果，我们成功地获得了当细线通电和不通电时，在摆锤和细线不接触的情况下，由于磁场存在或不存在而引起的振动（振幅和相位）频谱。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dry-Coupling Ultrasonic Transmission : Layer Selection for High-Resolution Industrial Inspections

干耦合超声波传输：高分辨率工业检测的层选择

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of the 12th International Conference on Experimental Mechanics (CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
H.Tohmyoh;(M.Saka;K.Takeuchi;T.Miyata)
通讯作者：
T.Miyata)

Hironori Tohmyoh, Masumi Saka, Tsuyoshi Akaogi: "High-Resolution Acoustic Imaging of IC Packaging Defects under Dry-Contact Conditions"Proceedings of the 2004 ASME International Mechanical Engineering Congress. (発表予定). (2004)

Hironori Tohmyoh、Masumi Saka、Tsuyoshi Akaogi：“干接触条件下 IC 封装缺陷的高分辨率声学成像”2004 年 ASME 国际机械工程大会论文集（即将发表）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Acoustic Microscopy for Micro Electrical Interconnections

用于微电气互连的声学显微镜

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proc. 2005 ASME/Pacific Rim Technical Conference and Exhibition on Integration and Packaging of MEMS, HEMS, and Electronic Systems (CD-ROM) IPACK2005-73061
影响因子：
0
作者：
K. Sasagawa (S. Uno;N. Yamaji and M. Saka);M. Hasegawa (K. Sasagawa and M. Saka);H. Tohmyoh (T. Akaogi and M. Saka)
通讯作者：
H. Tohmyoh (T. Akaogi and M. Saka)

高分子膜を介した半導体デバイス内部の超音波可視化

通过聚合物膜实现半导体器件内部的超声波可视化