2015 Fiscal Year Research-status Report
微小体積での多成分ガス検知を目指したセンサ用素子の階層的配置と３次元溝構造の制御
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15K21225
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
村上 直 九州工業大学, 情報工学研究院, 助教 (90443499)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | センシングデバイス / MEMS / 微細加工 / ３次元溝構造 / ガスセンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、多成分ガスを、より小体積のガス試料から検知できるセンサユニットの実現を最終的な研究目標としている。
本年度は、同一基板上に配列した複数の弾性表面波 (surface acoustic wave; SAW) デバイス素子の同時作製プロセスを改善・確立すると共に、それらのSAWデバイス素子基板に、圧電材薄膜とその下地のシリコン基板を深掘り微細加工した3次元溝構造を作製するプロセスの確立を行った。3次元溝構造は、SAWデバイス素子基板の電極材薄膜・圧電材薄膜・シリコン基板の各層を順次エッチング加工（化学反応による除去加工）するプロセス手順により作製した。
まず、電極材および圧電材の両層の除去加工については、真空中でのプラズマを利用するドライエッチング、および、溶液への浸漬を用いるウェットエッチングの両方において、プロセスの手順・条件等の検討を実施した。その結果、前者のドライエッチングでは、各層毎の高い選択比での微細加工・パターン作製の実現は困難であった。一方、後者のウェットエッチングでは、加工時に使用する溶液の組成や加工条件の制御等により、本研究で必要とされる数十μm以下の解像度での微細加工・パターン作製に成功した。さらに、それらの2層（電極材・圧電材）の除去加工後、保護マスクパターンを用いたシリコン深掘ドライエッチングプロセスの手順の工夫・条件の制御により、SAWデバイス素子基板上の所定の位置に、基板貫通および未貫通の3次元溝構造を作製することに成功した。
以上のように、本年度は、本研究の初期段階で重要な要素技術のひとつであるデバイス素子基板上への3次元溝構造の作製プロセスを確立することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記の通り、SAWデバイス素子の作製プロセス、および、3次元溝構造の作製プロセスについては、当初計画通りに進展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
周波数特性の計測・評価にもより適したデザインのSAWデバイスの設計・作製を進めると共に、3次元溝構造の効果については、当初計画に沿った研究を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
残額が非常に少額で、次年度に繰り越して合算して使用する方が、より有益に使用できると考えられたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度分と合算して、物品費として使用する計画である。
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Research Products
(1 results)
