【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.02】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KT2270

利用課題名 / Title

静電容量加速度センサーの設計・試作

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）計測・分析/Advanced Characterization

【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

加速度センサー,形状・形態観察,ダイシング/ Dicing,センサ/ Sensor,電子顕微鏡/ Electronic microscope,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

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)

荊 雷

所属名 / Affiliation

会津大学 　コンピュータ理工学部コンピュータ理工学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

宮田大輔

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

KT-108：レジスト塗布装置
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡
KT-234：深堀りドライエッチング装置（１）
KT-212：シリコン酸化膜犠牲層ドライエッチングシステム
KT-218：レーザダイシング装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

現在において、小型化した低消費電力デバイスを用いたIoT機器が盛んに研究されている。その中で、我々は手袋型のデータグローブを開発中であるが、手の動きを阻害せず計測するにはセンサーの小型化が必須である。今回、我々はMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を利用した静電容量型1軸加速度センサーを設計から実装まで行い、実際にセンサーの挙動確認を実施した。

実験 / Experimental

MEMS技術を活用した加速度センサーの設計と試作に関する本実験では、シリコンウェハー上に設計した回路を形成し、指定された仕様に基づいてMEMSセンサーを試作した。また、超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡（KT-301）を用いて試作サンプルの一部を形態・観察し、対象の構造を解析した。

結果と考察 / Results and Discussion

設計図（Fig.1）と解析した画像(Fig.2)、実際のセンサー挙動（Fig.3）を示した。得られた波形の滑らかさは、入力換算ノイズの最小限化と折り返し梁の効果的な機能によるもので、非線形応答や余分なノイズの排除に成功しています。これらの結果は、センサーの性能向上に対する設計と工程の適切性を示しており、将来の本格的なMEMSデバイスの設計に向けての貴重なサンプルとなった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Overall view of the designed accelerometer

Fig. 2 Photograph of sensor structure observed by FE-SEM

Fig. 3 Waveform output from the prototype acceleration sensor

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