【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.28】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22TT0036

利用課題名 / Title

センサ電極形成のための金属成膜

利用した実施機関 / Support Institute

豊田工業大学 / Toyota Tech.

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

熱処理,表面処理,形状・形態観察,水晶,金膜の密着性,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition

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)

安部 隆

所属名 / Affiliation

新潟大学大学院自然科学研究科

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

韓剛

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

佐々木実

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

TT-025：抵抗加熱蒸着装置
TT-015：デジタルマイクロスコープ群
TT-008：洗浄ドラフト一式

報告書データ / Report

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

研究室では、温度特性が安定した、水晶型弾性波デバイスの開発を行っている。このために必要となる高品質な金の成膜を技術代行にて依頼した。

実験 / Experimental

センサとなる水晶基板はAngle 2°58’±2’ Pure Z AT Cut, 直径φ12mm, X flat 11.5mm, Polished, t=0.1mmである。良質な、金電極膜（Au 100nm, Cr 10nm程度）を成膜するには、蒸着中の基板加熱が必要となる。JPMXP1222TT0035にて実施した両面テープによる固定では、ヒータステージからの伝熱が悪く、基板温度が十分上がっていないと判断した。Fig. 1に改善した基板固定の模式図を示す。寺岡製作所カプトン片面テープ650S-25-10x20を小さく切って使い、水晶基板を加熱ステージに密着固定した。片面テープ部で基板を覆ってしまう部分は、金蒸着されないが、ヒータからの伝熱が得られる方法を優先した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 2は蒸着した基板である。密着性評価のため、超音波洗浄をかけたり、綿棒で擦ったが、金膜が剥がれることは無かった。Fig. 2(a)は全体像である（左側は定規スケールで一目盛1mm）。左上と右下は、カプトンテープで覆われていた領域である。それ以外は良質な金色を示している。Fig. 2(b)の拡大像は別基板の、カプトンテープで覆われていた領域の周辺部である。基板の固定方法を変えた効果は明瞭で、密着力が上がった。全部で21枚の水晶基板に密着力の高い金蒸着ができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Schematic drawing of quartz substrates setting on the heater stage.

Fig. 2 (a)Whole view of quartz substrate after Au/Cr deposition and ultrasonic wave washing. Au film is stable.

(b)Magnified substrate around the masking region by the kapton tape.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・参考文献　Hajime Satani, Kuraudo Yasuda, Masayuki Sohgawa, Takashi Abe, “Temperature characteristics of a thickness shear mode quartz crystal resonator bonded to a support substrate”, Appl. Phys. Lett. 121, 252903 (2022); doi: 10.1063/5.0132804  

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