2012 Fiscal Year Annual Research Report
超高感度多軸ＭＥＭＳ加速度・磁気センサの開発とそれらのセラミック基板上への集積
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22310083
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
青柳 誠司 関西大学, システム理工学部, 教授 (30202493)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新宮原 正三 関西大学, システム理工学部, 教授 (10231367)
鈴木 昌人 関西大学, システム理工学部, 助教 (70467786)
高橋 智一 関西大学, システム理工学部, 助教 (20581648)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | マイクロセンサ / MEMS / 磁気センサ / 加速度センサ / 集積化 |
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| Research Abstract |
現行のシリコンをベースとした基板の上ではなく，最終製品のパッケージ基板となりうるセラミック基板上に表面マイクロマシニングにより直接MEMSデバイスを作製することに取り組んだ．具体的なMEMSデバイスとして，加速度センサ，磁気センサをとりあげた．これによりMEMSデバイスのハンドリングに関わる問題を解決して製造コストの低減が期待できる．
本年度も昨年度に引き続きセラミック基板上に集積するセンサの開発に取り組んだ．昨年度までに加速度センサの開発を完了していたが，本年度は新たに強誘電体とポリマーエレクトレット（電荷を半永久的に保持する高分子膜）とを用いた新しい原理の慣性センサを提案した．このセンサは速度およびジャーク（加加速度）の検出に適している．実際にMEMSプロセスを援用してデバイスを試作してセンサ感度等の性能評価を行った．
磁気センサの開発も行った．CoFeB，MgO，FeNiの3層から成るTMR素子の開発を目指したが，昨年度同様，磁気絶縁膜であるMgOを1～2nmの極めて薄い厚さで製膜するのが困難であった．このため，本年度は磁気センサに適した特性（透磁率が高く保持力が小さい）を有する強磁性膜FeNiMo（スーパーマロイ），非磁性膜Cu，強磁性膜Coの3層から成るGMR素子の開発を行った．GMRはTMRに比べて感度は劣るが，膜厚の制御が容易である．FeNiMo，Coをスパッタ装置を用いて堆積し，成膜の条件出しを行うこで，両者ともに磁性膜となっていることを振動試料型磁力計（東栄科学産業，PV-M10-5）を用いて確認した．
実際にこの薄膜を用いてMEMSプロセスにより磁気センサの開発を行った．試作されたデバイスで磁気検出性能を検証したが，現状ではセンサとして動作していない．今後作製プロセスの見直しを行いたい．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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