【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23UT1145
利用課題名 / Title
レーザー誘起グラフェンによるひずみセンサの研究
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo 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
MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,センサ/ Sensor,PVD,スパッタリング/ Sputtering,ボンディング/ Bonding
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)
岡本 有貴
所属名 / Affiliation
国立研究開発法人 産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
中島利八郎,小田玲
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
UT-913：UVレーザープリント基板加工装置
UT-711：LL式高密度汎用スパッタリング装置(2019)
UT-709：パリレンコーター
UT-903：エポキシダイボンダ―
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
東京大学ARIM微細加工部門武田スーパークリーンルームの設備を利用して、樹脂材料にレーザーを照射し炭化させることで電極やセンシング材料となるレーザー誘起グラフェンを用いたセンサについて、パリレンによる保護膜の形成を行った。また、主目的であるガラス基板へのひずみゲージ構造形成を行うために、低温スパッタリングのみでひずみゲージとして動作するCrN膜の利用を、Si-DRIEによって作製したシャドウマスクを用いて検討・試作した。
実験 / Experimental
ガラス基板上に成膜したポリイミド薄膜にCO2レーザーを照射し形成したひずみゲージ構造を保護するために、3μmのパリレン膜を成膜した。また、低温スパッタリングのみでひずみゲージとして動作するCrN膜の利用を、Si-DRIEによって作製したシャドウマスクを用いて検討・試作した。
具体的には、東京大学のLL式高密度スパッタリング装置(2019)でAr流量200sccmに対しN2流量を2sccmほど導入し、CrN膜を形成した。
結果と考察 / Results and Discussion
レーザー誘起グラフェンについてはパリレン保護が十分に行われており液滴の計測も行うことができた。図1に作製したCrNひずみゲージ内蔵のガラスプレート力センサを示す。CrNひずみゲージはフォースプレートを用いて動作を確認でき、ゲージ率が2程度であることが分かった。文献値はゲージ率が14とあるため、さらなる条件最適化がセンサ感度向上のために必要であることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 CrN薄膜を用いてひずみゲージを形成したガラスフォースプレート基板
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