【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2481
利用課題名 / Title
圧電MEMSデバイスの研究
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
圧電体,センサ/ Sensor,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,スパッタリング/ Sputtering
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山下 馨
所属名 / Affiliation
京都工芸繊維大学 大学院工芸科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
若吉鵬実,北村朋樺
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコン微細構造上に圧電キャパシタを持つ圧電MEMSデバイスを作製し特性評価する。キャパシタ構造は上部電極(Au)/圧電体(PZT)/下部電極(Pt/Ti)構造としており，表面熱酸化したシリコンウェハ上にキャパシタ積層構造を積層した後，マイクロマシニングによりデバイス構造を形成して完成する。京大ナノハブ拠点では下部電極のPt/Ti薄膜の作成を実施した。
実験 / Experimental
多元スパッタ装置（仕様Ａ）（KT-201）を利用して、表面熱酸化したシリコンウェハ上にPt/Ti薄膜を連続製膜した。
結果と考察 / Results and Discussion
Pt/Ti薄膜の膜厚と応力はデバイスの性能に大きく影響するので，まず製膜レートと応力の評価を行った。
ターゲット・基板間距離125mm，Arガスの流量150sccm，圧力0.5Paにおいて，Ti製膜は200W4分，Pt製膜は150W12分とした。この条件においてデバイスの設計値であるTi膜厚20nm，Pt膜厚100nmが得られた。
我々のデバイスではPt/Ti上にPZTが積層されるが，PZTのアニール時にPt/Tiの応力が変化することが分かっており，デバイスに影響を与えるPt/Tiの応力はアニール後の値として測定している。ウェハの反りから求めた応力は収縮の方向に1GPaであり，従来のデバイスにおけるものと同程度の値が得られた。
これらの結果から，このPt/Ti膜を用いて各種条件でのデバイスの作製と評価を実施した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件