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ホットトピックス

世界初CMOSへ搭載可能な圧電MEMSデバイス向け量産用低温PZTスパッタリング技術開発

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[ULVAC Low Temperature PZT Sputtering]



[背景]

IoTに代表される“スマート社会”を実現する高性能・高付加価値デバイスであるスマートフォンやタブレットPC、自動車などには、加速度センサやジャイロセンサ、さらに圧力センサなどが使われています。近年、これら機能の根幹となる圧電材料として、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛, Pb(Zr,Ti)O3)の薄膜を用いた圧電MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)デバイスの需要が高まっております。実用例として他にはインクジェットヘッドやカメラのオートフォーカス用アクチュエータなどがあります。さらに次世代技術として、圧電MEMSを半導体先進デバイスのCMOS(Complementary Metal Oxcide Semiconductor)と融合することでデバイスの高性能化・多機能化・小型化を図り、応用範囲の飛躍的拡大を目指した動きが加速しています。

実用化で最も有力とされているPZT圧電MEMSの場合、一般的にPZT薄膜の結晶化温度はスパッタリング法で600℃程度、Sol-Gel法で700℃程度と高温プロセスが必要なため、500℃以下の低温プロセスが必要なCMOSへの搭載が困難でした。アルバックは、独自技術によりCMOSへ搭載可能な圧電MEMSデバイス用PZT薄膜を500℃以下のスパッタリングプロセスにより形成し、最高レベルの圧電性能と素子の信頼性に必要な高絶縁耐圧、耐疲労性能を満たす技術を世界で初めて実現することができました。

[特徴]

特徴

[装置写真]

SME写真

[従来性能との比較]

MEMS図 本技術で作製したPZT薄膜の圧電定数(左図)及び絶縁耐圧(右図):Novel

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