【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0111
利用課題名 / Title
次世代センサの開発 / Fabrication of airflow sensors
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku 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
ゾルーゲル法,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,CVD,MEMSデバイス/ MEMS device
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)
山本 洋太
所属名 / Affiliation
ミツミ電機株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
栗林慧
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）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-153：住友精密PECVD
TU-154：住友精密TEOS PECVD
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
酸化バナジウムは高い抵抗温度係数(TCR)を保有し、様々なセンサへ応用されており、当社でも酸化バナジウムを利用した次世代センサ開発を企画した。酸化バナジウムは価数が4価(VO2)の時に高いTCR値を持つ。通常は5価(V2O5)に安定することが多いため、還元処理が必要になる。今回は減圧O2雰囲気下で熱処理を行い、VO2の形成を試みた。また、VO2膜を用いたセンサを作製するため、パッシベーション膜としてSiN膜を成膜し、特性の変化を調査した。
実験 / Experimental
酸化バナジウムを成膜、パターニングしたシリコンウェハに、Au膜で電気配線及びコンタクトパッドを形成した。その後、PECVD装置を用いてSiN成膜を行った。PECVD装置の成膜温度を変化させながら作製したVO2膜の電気特性を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
VO2膜は熱履歴の印加や、プラズマ処理などのプロセスダメージによって組成変化を起こし、電気特性が劣化する課題がある。これは、加熱により酸化反応が進行し、VO2からV2O5へ遷移していると考えられる。主要因を熱印加と考え、SiN成膜温度を変化させながら特性劣化の少ないプロセスを調査した(Fig.1)。結果、SiN成膜温度250 ℃に対して270 ℃は抵抗値が40%ほど低下する結果となった。TCR特性も劣化する傾向なので、SiN成膜温度は低温条件が適していると考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 The temperature dependence of resistivity. Difference in deposition temperature
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