2012年研究カタログ
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■ 研究担当:小林健 ■ 集積マイクロシステム研究センター ライフインターフェース研究チーム■ 連携担当:伊藤寿浩 超低消費電力センサ実現のための圧電MEMSデバイスの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●自動ゾルゲル装置によりPZT薄膜を8インチウエハに形成し圧電MEMSデバイスを量産試作 ●PZT薄膜の強誘電特性Pr>30uC/cm2,圧電特性-d31>100pm/Vをデバイス状態で実現 ●環境、振動、電力変化などに応じて無線センサ端末を起動するトリガーセンサの開発 PZT薄膜を用いた圧電MEMSデバイスはインクジェットヘッド、ジャイロを中心に需要が拡大し、低コスト化への要求からプロセスの8インチ化が期待されています。今後はさらに、マイクロ静電気センサや無線センサ端末を起動するトリガーセンサとしての応用も期待されています。このような背景から、PZT薄膜形成と作製プロセスの8インチ化を進めると共に、様々な圧電MEMSデバイスを民間企業や大学と共同開発しています。当センターにて薄膜形成と材料特性評価、デバイスの試作と実装、デバイス性能評価までを一貫して行うことが可能です。 8インチウエハ対応の自動ゾルゲル成膜装置を開発し、PZT薄膜を形成可能です。配向制御は確立しており、現在は面内均一性向上を目的に装置の改良を行なっています。 作製したPZT薄膜の結晶性をX線回折装置で、膜厚と組成を蛍光X線分析装置で非破壊評価することができます。 圧電MEMSデバイスについては4インチウエハを用いてカンチレバー、光スキャナ、静電気センサ、トリガーセンサ(振動、風量、電力)などを研究試作してきました。現在は4、8インチウエハを用いて研究試作から量産試作まで一貫して行えます。●ゾルゲル法によるPZT薄膜の形成(4,8インチウエハ)●X線回折、蛍光X線分析、ラマン分光による薄膜評価●圧電MEMSデバイスの試作(4,8インチウエハ)● 圧電MEMSデバイスのセンサ、アクチュエータ特性評価● 特許第4997439号 「圧電素子及びMEMSデバイスの製造方法」謝辞: 本研究は最先端研究開発支援プログラムマイクロシステム融合研究の一部として行われました。(上)自動ゾルゲル成膜装置(下)8インチウエハ上に形成したPZT薄膜��������������������������������������������������������������������鶏の振動によって電圧を発生するトリガーセンサ● 研究拠点つくば東350ナノテクノロジー・材料・製造分野東会場N-93N-93

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