JP3377874B2 - 薄膜センサエレメント及びその製造方法 - Google Patents
薄膜センサエレメント及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加速度センサエレメント
及び焦電型赤外線センサエレメント等に有用な誘電体薄
膜を用いた薄膜センサエレメント及びその製造方法に関
するものである。
及び焦電型赤外線センサエレメント等に有用な誘電体薄
膜を用いた薄膜センサエレメント及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、加速度センサは、自動車、電車な
どの交通産業、宇宙、航空産業、医療、工業計測等の分
野で需要が高まってきている。従来は機械式のものが使
用されていたが、近年、半導体を用いた歪ゲージ式、ま
たは静電容量型に置き換えられつつあり、小型化、高性
能化、低価格性、高信頼性が期待されている。半導体式
の加速度センサは、半導体技術およびマイクロマシニン
グ技術を用いて製造される。歪ゲージ式の加速度センサ
は、例えば図１４に示すような構造（H.V. Allen他，セ
ンサー アンド アクチュエーターズ（Sensors and Ac
tuators ），20（1989），pp.153-161）である。図１４
において、７１は歪ゲージ式の加速度センサエレメン
ト、２２はカンチレバー部、２３はゲージ抵抗部（ピエ
ゾ抵抗素子）、２４は接続電極、２５は上部ストッパウ
エハ、２６はセンシングウエハ、２７は下部ストッパウ
エハ、２８エアギャップ、２９はおもり部である。おも
り部２９、カンチレバー部２２、ゲージ抵抗部２３より
構成され、おもり部に加速度が加わることで、カンチレ
バー部が歪み、ピエゾ抵抗効果により、その上に形成さ
れた拡散層（ゲージ抵抗部：ピエゾ抵抗素子）の電気抵
抗値が変化する。４個のピエゾ抵抗素子からなるホイー
トストーンブリッジ回路により、加速度信号は電圧出力
の形で検出することができる。
どの交通産業、宇宙、航空産業、医療、工業計測等の分
野で需要が高まってきている。従来は機械式のものが使
用されていたが、近年、半導体を用いた歪ゲージ式、ま
たは静電容量型に置き換えられつつあり、小型化、高性
能化、低価格性、高信頼性が期待されている。半導体式
の加速度センサは、半導体技術およびマイクロマシニン
グ技術を用いて製造される。歪ゲージ式の加速度センサ
は、例えば図１４に示すような構造（H.V. Allen他，セ
ンサー アンド アクチュエーターズ（Sensors and Ac
tuators ），20（1989），pp.153-161）である。図１４
において、７１は歪ゲージ式の加速度センサエレメン
ト、２２はカンチレバー部、２３はゲージ抵抗部（ピエ
ゾ抵抗素子）、２４は接続電極、２５は上部ストッパウ
エハ、２６はセンシングウエハ、２７は下部ストッパウ
エハ、２８エアギャップ、２９はおもり部である。おも
り部２９、カンチレバー部２２、ゲージ抵抗部２３より
構成され、おもり部に加速度が加わることで、カンチレ
バー部が歪み、ピエゾ抵抗効果により、その上に形成さ
れた拡散層（ゲージ抵抗部：ピエゾ抵抗素子）の電気抵
抗値が変化する。４個のピエゾ抵抗素子からなるホイー
トストーンブリッジ回路により、加速度信号は電圧出力
の形で検出することができる。
【０００３】また、静電容量型の加速度センサは、例え
ば図１５に示すような構造（H. Seidel 他，センサー
アンド アクチュエーターズ(Sensors and Actuators),
A21-A23,(1990),pp.312-315)である。図１５において、
８１は静電容量型の加速度センサエレメント、３２は上
部対向電極、３３はおもり電極（可動電極）、３４は下
部対向電極、３５は上部ガラス、３６はシリコン樹脂、
３７は下部ガラス、３８はエアギャップ、３９はおもり
部である。静電容量を形成する電極として、一方の電極
をおもり電極３３としておもり部３１上に設けており、
固定された上部および下部対向電極３２、３４との間隔
の変化にともなう静電容量の変化量を検出することによ
り加速度信号を得ることができる。静電容量型の場合、
加速度が加わることによる容量変化が大きいため、検出
回路を工夫することで高精度の測定が可能である。半導
体を用いた加速度センサの特徴としては、アンプ等の周
辺回路も一体化が可能であるため、部品点数・接続箇所
の低減により小型化とともに高性能化が実現可能であ
る。
ば図１５に示すような構造（H. Seidel 他，センサー
アンド アクチュエーターズ(Sensors and Actuators),
A21-A23,(1990),pp.312-315)である。図１５において、
８１は静電容量型の加速度センサエレメント、３２は上
部対向電極、３３はおもり電極（可動電極）、３４は下
部対向電極、３５は上部ガラス、３６はシリコン樹脂、
３７は下部ガラス、３８はエアギャップ、３９はおもり
部である。静電容量を形成する電極として、一方の電極
をおもり電極３３としておもり部３１上に設けており、
固定された上部および下部対向電極３２、３４との間隔
の変化にともなう静電容量の変化量を検出することによ
り加速度信号を得ることができる。静電容量型の場合、
加速度が加わることによる容量変化が大きいため、検出
回路を工夫することで高精度の測定が可能である。半導
体を用いた加速度センサの特徴としては、アンプ等の周
辺回路も一体化が可能であるため、部品点数・接続箇所
の低減により小型化とともに高性能化が実現可能であ
る。
【０００４】一方、焦電型赤外線センサは、誘電体薄膜
を応用した熱型の赤外線センサであり、常温動作が可能
であることや感度の波長依存性が小さいことなどの特長
を有し、熱型センサの中では高感度なセンサの１つであ
る。この焦電型赤外線センサは、誘電体材料であるチタ
ン酸ランタン鉛（以下、ＰＬＴと称する）が大きな焦電
特性を示すことを利用し、通常、最も高い焦電係数を示
す結晶軸方向であるｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜を用い
て製造される。焦電型赤外線センサは、受光した赤外線
を効率よくセンサ出力に変換するために、赤外線受光量
の変化に対するＰＬＴ膜の熱変化を敏感にする必要があ
る。そのため、ＰＬＴ膜を支える保持構造体の形状やそ
の材料は、熱容量が小さく、かつ熱伝導による熱の損失
が少なくなるように設計される。
を応用した熱型の赤外線センサであり、常温動作が可能
であることや感度の波長依存性が小さいことなどの特長
を有し、熱型センサの中では高感度なセンサの１つであ
る。この焦電型赤外線センサは、誘電体材料であるチタ
ン酸ランタン鉛（以下、ＰＬＴと称する）が大きな焦電
特性を示すことを利用し、通常、最も高い焦電係数を示
す結晶軸方向であるｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜を用い
て製造される。焦電型赤外線センサは、受光した赤外線
を効率よくセンサ出力に変換するために、赤外線受光量
の変化に対するＰＬＴ膜の熱変化を敏感にする必要があ
る。そのため、ＰＬＴ膜を支える保持構造体の形状やそ
の材料は、熱容量が小さく、かつ熱伝導による熱の損失
が少なくなるように設計される。
【０００５】例えば、焦電型赤外線センサを赤外線ポイ
ントセンサなどに用る場合、その心臓部である従来の焦
電型赤外線センサエレメントは図２８に示す構造を有し
ている。すなわち、厚さ約３μｍのＰＬＴ膜２０４の両
側表面に下部引出し電極２２３及び上部引出し電極２２
５を配置し、熱容量と熱伝導をともに小さくするため
に、ポリイミド樹脂膜２２２及び２３２だけで一体とな
ったＰＬＴ膜２０４、下部引出し電極２２３及び上部引
出し電極２２５を保持する。さらに、中央部に矩形状断
面を有する貫通穴を有するセラミックス製のセラミック
基板２０７により、ポリイミド樹脂膜２２２及び２３２
の周囲を保持する。なお、２０６，２１６，２３０は導
電性接着剤、２０８，２０９は接続電極である。
ントセンサなどに用る場合、その心臓部である従来の焦
電型赤外線センサエレメントは図２８に示す構造を有し
ている。すなわち、厚さ約３μｍのＰＬＴ膜２０４の両
側表面に下部引出し電極２２３及び上部引出し電極２２
５を配置し、熱容量と熱伝導をともに小さくするため
に、ポリイミド樹脂膜２２２及び２３２だけで一体とな
ったＰＬＴ膜２０４、下部引出し電極２２３及び上部引
出し電極２２５を保持する。さらに、中央部に矩形状断
面を有する貫通穴を有するセラミックス製のセラミック
基板２０７により、ポリイミド樹脂膜２２２及び２３２
の周囲を保持する。なお、２０６，２１６，２３０は導
電性接着剤、２０８，２０９は接続電極である。
【０００６】上記の構造を有する焦電型赤外線センサエ
レメントは、従来、図２９（ａ）〜（ｆ）に示す方法に
より製造されていた（例えば、高山良一ら，「焦電型赤
外線画像センサ」，ナショナルテクニカルレポート，第
３９巻（Ｎｏ．４）（１９９３年），１２２ー１３０ペ
ージ参照）。まず、（１００）面でへき開し鏡面研磨し
たＭｇＯ単結晶基板２２１を用意する。ＭｇＯ単結晶基
板２２１を６００℃に加熱した状態のままで、ｒｆスパ
ッタ法によりチタン酸ランタン鉛のセラミックターゲッ
トをスパッタし、ＭｇＯ単結晶基板２２１の表面にｃ軸
配向のＰＬＴ膜２０４を形成する（図２９（ａ））。次
に、このＰＬＴ膜２０４の上部表面を除いてポリイミド
樹脂を塗布し、第１層ポリイミド樹脂膜２２２を形成す
る。続いて、その表面にスパッタ法によりＮｉ−Ｃｒの
下部引出し電極膜２２３を形成する（図２９（ｂ））。
さらに、その上にポリイミド樹脂を塗布し、第２層ポリ
イミド樹脂膜２３２を形成する（図２９（ｃ））。この
ようにして多層膜構成物が形成されたＭｇＯ単結晶基板
２２１を反転し、中央部に矩形断面の貫通穴を有するア
ルミナ等のセラミックス製のセラミック基板２２７上に
載せ、接着剤２３０によりＭｇＯ単結晶基板２２１とセ
ラミック基板２２７とを接着固定する（図２９
（ｄ））。接着後、ＰＬＴ膜２０４の熱感度を高める目
的で、ＭｇＯ単結晶基板２２１に形成された多層膜構成
物を残してＭｇＯ単結晶基板２２１のＭｇＯをエッチン
グにて完全に除去する（図２９（ｅ））。ＭｇＯ除去に
より新たに表面に露出したＰＬＴ膜２０４の表面にＮｉ
−Ｃｒの上部引出し電極膜２２５を形成する。さらに、
あらかじめセラミック基板２２７上に形成された接続電
極２０９及び２０８と上部引出し電極２２５及び下部引
出し電極２２３とを、それぞれ導電性ペースト２０６及
び２１６を用いて接続する（図２９（ｆ））。このよう
にして、従来の焦電型赤外線センサエレメントが得られ
る。
レメントは、従来、図２９（ａ）〜（ｆ）に示す方法に
より製造されていた（例えば、高山良一ら，「焦電型赤
外線画像センサ」，ナショナルテクニカルレポート，第
３９巻（Ｎｏ．４）（１９９３年），１２２ー１３０ペ
ージ参照）。まず、（１００）面でへき開し鏡面研磨し
たＭｇＯ単結晶基板２２１を用意する。ＭｇＯ単結晶基
板２２１を６００℃に加熱した状態のままで、ｒｆスパ
ッタ法によりチタン酸ランタン鉛のセラミックターゲッ
トをスパッタし、ＭｇＯ単結晶基板２２１の表面にｃ軸
配向のＰＬＴ膜２０４を形成する（図２９（ａ））。次
に、このＰＬＴ膜２０４の上部表面を除いてポリイミド
樹脂を塗布し、第１層ポリイミド樹脂膜２２２を形成す
る。続いて、その表面にスパッタ法によりＮｉ−Ｃｒの
下部引出し電極膜２２３を形成する（図２９（ｂ））。
さらに、その上にポリイミド樹脂を塗布し、第２層ポリ
イミド樹脂膜２３２を形成する（図２９（ｃ））。この
ようにして多層膜構成物が形成されたＭｇＯ単結晶基板
２２１を反転し、中央部に矩形断面の貫通穴を有するア
ルミナ等のセラミックス製のセラミック基板２２７上に
載せ、接着剤２３０によりＭｇＯ単結晶基板２２１とセ
ラミック基板２２７とを接着固定する（図２９
（ｄ））。接着後、ＰＬＴ膜２０４の熱感度を高める目
的で、ＭｇＯ単結晶基板２２１に形成された多層膜構成
物を残してＭｇＯ単結晶基板２２１のＭｇＯをエッチン
グにて完全に除去する（図２９（ｅ））。ＭｇＯ除去に
より新たに表面に露出したＰＬＴ膜２０４の表面にＮｉ
−Ｃｒの上部引出し電極膜２２５を形成する。さらに、
あらかじめセラミック基板２２７上に形成された接続電
極２０９及び２０８と上部引出し電極２２５及び下部引
出し電極２２３とを、それぞれ導電性ペースト２０６及
び２１６を用いて接続する（図２９（ｆ））。このよう
にして、従来の焦電型赤外線センサエレメントが得られ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
半導体式の加速度センサは、半導体技術を用いた集積化
による小型化が可能な反面、アルカリ性溶液による異方
性エッチング等のマイクロマシンニング技術を駆使し
て、おもり部やカンチレバー部を形成する必要があるた
め、製造工程が複雑になるという問題があった。例え
ば、歪ゲージ式の場合、カンチレバー部を形成するのに
異方性エッチング技術を用いるが、カンチレバー部の厚
み等を制御することが難しい。また、耐衝撃性・耐共振
性ということで、おもり部を支えるカンチレバー部が複
数個で構成されるセンサエレメントについては、さらに
各部の寸法等の精度が要求され、製造工程がより高度か
つ複雑になるという問題があった。
半導体式の加速度センサは、半導体技術を用いた集積化
による小型化が可能な反面、アルカリ性溶液による異方
性エッチング等のマイクロマシンニング技術を駆使し
て、おもり部やカンチレバー部を形成する必要があるた
め、製造工程が複雑になるという問題があった。例え
ば、歪ゲージ式の場合、カンチレバー部を形成するのに
異方性エッチング技術を用いるが、カンチレバー部の厚
み等を制御することが難しい。また、耐衝撃性・耐共振
性ということで、おもり部を支えるカンチレバー部が複
数個で構成されるセンサエレメントについては、さらに
各部の寸法等の精度が要求され、製造工程がより高度か
つ複雑になるという問題があった。
【０００８】また、上記従来の焦電型赤外線センサエレ
メントでは、ポリイミド樹脂膜２２２及び２２３だけで
焦電性誘電体酸化物膜であるＰＬＴ膜２０４を保持し、
セラミック基板２０７により上記のポリイミド樹脂膜２
２２及び２２３の周囲を保持する構造である。そのた
め、ポリイミド樹脂２２２及び２２３とＰＬＴ膜２０４
やセラミック基板２０７の材料特性の違いによる収縮な
どにより、引出し電極２２３及び／又は２２５に切断が
発生しやすいこと、及びＰＬＴ膜２０４を保持するポリ
イミド樹脂膜２２２及び／又は２２３に亀裂が発生しや
すいという問題点を有していた。さらに、従来の焦電型
赤外線センサエレメントの製造方法では、（１００）面
でへき開し鏡面研磨した高価なＭｇＯ単結晶基板を用い
るため、赤外線センサエレメントが高価になってしまう
こと、及び焦電性誘電体酸化物膜を形成した後、ＰＬＴ
膜２０４の直下部分のＭｇＯ単結晶基板２２１をエッチ
ングにより注意深く取り除く必要があり、製造工程が複
雑であるという問題点を有していた。
メントでは、ポリイミド樹脂膜２２２及び２２３だけで
焦電性誘電体酸化物膜であるＰＬＴ膜２０４を保持し、
セラミック基板２０７により上記のポリイミド樹脂膜２
２２及び２２３の周囲を保持する構造である。そのた
め、ポリイミド樹脂２２２及び２２３とＰＬＴ膜２０４
やセラミック基板２０７の材料特性の違いによる収縮な
どにより、引出し電極２２３及び／又は２２５に切断が
発生しやすいこと、及びＰＬＴ膜２０４を保持するポリ
イミド樹脂膜２２２及び／又は２２３に亀裂が発生しや
すいという問題点を有していた。さらに、従来の焦電型
赤外線センサエレメントの製造方法では、（１００）面
でへき開し鏡面研磨した高価なＭｇＯ単結晶基板を用い
るため、赤外線センサエレメントが高価になってしまう
こと、及び焦電性誘電体酸化物膜を形成した後、ＰＬＴ
膜２０４の直下部分のＭｇＯ単結晶基板２２１をエッチ
ングにより注意深く取り除く必要があり、製造工程が複
雑であるという問題点を有していた。
【０００９】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、小型・軽量で精度がよく、かつコストの安価な薄膜
センサエレメント及びその製造方法を提供することを目
的とする。さらに別の目的は、下地基板にＭｇＯ単結晶
を用いることなく、また薄膜部分を形成するために用い
た下地基板を研磨することなく除去することができる薄
膜センサエレメント及びその製造方法を提供することで
ある。より具体的には、本発明は、小型・軽量で精度が
よく、かつコストの安価な加速度センサと加速度センサ
エレメント及びその製造方法を提供することを目的とす
る。さらに、本発明は、下地基板をＭｇＯ単結晶を用い
ることなく、また焦電薄膜部分を形成するために用いた
下地基板を研磨することなく除去することができる焦電
型赤外線センサエレメント及びその製造方法を得ること
を目的としている。
め、小型・軽量で精度がよく、かつコストの安価な薄膜
センサエレメント及びその製造方法を提供することを目
的とする。さらに別の目的は、下地基板にＭｇＯ単結晶
を用いることなく、また薄膜部分を形成するために用い
た下地基板を研磨することなく除去することができる薄
膜センサエレメント及びその製造方法を提供することで
ある。より具体的には、本発明は、小型・軽量で精度が
よく、かつコストの安価な加速度センサと加速度センサ
エレメント及びその製造方法を提供することを目的とす
る。さらに、本発明は、下地基板をＭｇＯ単結晶を用い
ることなく、また焦電薄膜部分を形成するために用いた
下地基板を研磨することなく除去することができる焦電
型赤外線センサエレメント及びその製造方法を得ること
を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の薄膜センサエレメントは、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板の上に、電極
膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜Ｂと、前記電
極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧電性誘電体酸
化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を固着したとい
う構成を備えたものである。
め、本発明の薄膜センサエレメントは、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板の上に、電極
膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜Ｂと、前記電
極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧電性誘電体酸
化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を固着したとい
う構成を備えたものである。
【００１１】前記構成においては、（１００）面配向を
有する電極膜Ｂの上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、
さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配
置した多層膜構造体を、開口部を有するセンサ保持基板
上に反転して接着されていることが好ましい。
有する電極膜Ｂの上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、
さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配
置した多層膜構造体を、開口部を有するセンサ保持基板
上に反転して接着されていることが好ましい。
【００１２】また前記構成においては、（１００）面配
向を有する電極膜Ｂが、Ｐｔ電極膜及び導電性ＮｉＯ電
極膜から選ばれる少なくとも一つであることが好まし
い。また前記構成においては、（１００）面配向を有す
る電極膜Ｂが、（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化
物膜の表面上に（１００）面配向させたＰｔ電極膜であ
ることが好ましい。
向を有する電極膜Ｂが、Ｐｔ電極膜及び導電性ＮｉＯ電
極膜から選ばれる少なくとも一つであることが好まし
い。また前記構成においては、（１００）面配向を有す
る電極膜Ｂが、（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化
物膜の表面上に（１００）面配向させたＰｔ電極膜であ
ることが好ましい。
【００１３】また前記構成においては、（１００）面配
向を有する電極膜Ｂが、金属電極膜の表面上に（１０
０）面配向させた導電性ＮｉＯ電極膜であることが好ま
しい。また前記構成においては、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜
を配置し、その表面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜
Ｂを配置し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を配
置し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜
Ａを配置したことが好ましい。
向を有する電極膜Ｂが、金属電極膜の表面上に（１０
０）面配向させた導電性ＮｉＯ電極膜であることが好ま
しい。また前記構成においては、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜
を配置し、その表面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜
Ｂを配置し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を配
置し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜
Ａを配置したことが好ましい。
【００１４】また前記構成においては、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開
口部を覆うように金属電極膜を形成し、その表面上に
（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを配置し、さらに
その上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の
圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置したことが
好ましい。
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開
口部を覆うように金属電極膜を形成し、その表面上に
（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを配置し、さらに
その上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の
圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置したことが
好ましい。
【００１５】また前記構成においては、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開
口部を覆うように（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂ
を形成し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を配置
し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａ
を配置したことが好ましい。
矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開
口部を覆うように（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂ
を形成し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を配置
し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａ
を配置したことが好ましい。
【００１６】また前記構成においては、センサ保持基板
がセラミックで形成されていることが好ましい。また前
記構成においては、岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、
ＮｉＯ、及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜で
あることが好ましい。
がセラミックで形成されていることが好ましい。また前
記構成においては、岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、
ＮｉＯ、及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜で
あることが好ましい。
【００１７】また前記構成においては、圧電性誘電体酸
化物膜がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜であること
が好ましい。また前記構成においては、圧電性誘電体酸
化物膜がチタン酸ランタン酸鉛（ＰＬＴ）膜であること
が好ましい。
化物膜がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜であること
が好ましい。また前記構成においては、圧電性誘電体酸
化物膜がチタン酸ランタン酸鉛（ＰＬＴ）膜であること
が好ましい。
【００１８】また前記構成においては、ＮｉＯ膜にドー
パントとしてリチウムが添加されていることが好まし
い。また前記構成においては、センサエレメントが加速
度センサエレメント及び焦電型赤外線センサエレメント
から選ばれる少なくとも一つの薄膜センサエレメントで
あることが好ましい。
パントとしてリチウムが添加されていることが好まし
い。また前記構成においては、センサエレメントが加速
度センサエレメント及び焦電型赤外線センサエレメント
から選ばれる少なくとも一つの薄膜センサエレメントで
あることが好ましい。
【００１９】また前記構成においては、圧電性誘電体酸
化物膜の厚さが１００ｎｍ〜２０μｍの範囲であること
が好ましい。次に本発明の第１番目の製造方法は、中央
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板の
上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜Ｂ
と、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧電
性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を固
着した薄膜センサエレメントの製造方法であって、アル
カリハライド基板上に少なくとも（１００）面配向を有
する電極膜を形成し、その上に圧電性誘電体酸化物膜を
形成し、その上に電極膜を形成して多層膜構造体とし、
前記多層膜構造体を中央部近傍に略矩形断面の開口部を
有するセンサ保持基板の上に固着した後、水を用いて前
記アルカリハライド基板上を溶解除去するという構成を
備えたものである。
化物膜の厚さが１００ｎｍ〜２０μｍの範囲であること
が好ましい。次に本発明の第１番目の製造方法は、中央
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板の
上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜Ｂ
と、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧電
性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を固
着した薄膜センサエレメントの製造方法であって、アル
カリハライド基板上に少なくとも（１００）面配向を有
する電極膜を形成し、その上に圧電性誘電体酸化物膜を
形成し、その上に電極膜を形成して多層膜構造体とし、
前記多層膜構造体を中央部近傍に略矩形断面の開口部を
有するセンサ保持基板の上に固着した後、水を用いて前
記アルカリハライド基板上を溶解除去するという構成を
備えたものである。
【００２０】前記構成においては、アルカリハライド材
料が、Ｎａ、Ｋ及びＣｓから選択された少なくとも一種
のアルカリ金属元素と、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択
された少なくとも一種のハロゲン元素との化合物の岩塩
型結晶であることが好ましい。
料が、Ｎａ、Ｋ及びＣｓから選択された少なくとも一種
のアルカリ金属元素と、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択
された少なくとも一種のハロゲン元素との化合物の岩塩
型結晶であることが好ましい。
【００２１】また前記構成においては、アルカリハライ
ド材料が、ＮａＦ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＣｓＢ
ｒ，ＫＩ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも一つの塩で
あることが好ましい。
ド材料が、ＮａＦ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＣｓＢ
ｒ，ＫＩ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも一つの塩で
あることが好ましい。
【００２２】また前記構成においては、圧電性誘電体酸
化物膜の厚さが１００ｎｍ〜２０μｍの範囲であること
が好ましい。また前記構成においては、センサエレメン
トが、加速度センサエレメント及び焦電型赤外線センサ
エレメントから選ばれる少なくとも一つの薄膜センサエ
レメントであることが好ましい。
化物膜の厚さが１００ｎｍ〜２０μｍの範囲であること
が好ましい。また前記構成においては、センサエレメン
トが、加速度センサエレメント及び焦電型赤外線センサ
エレメントから選ばれる少なくとも一つの薄膜センサエ
レメントであることが好ましい。
【００２３】次に本発明の第２番目の製造方法は、アル
カリハライド基板上に（１００）面配向の岩塩型結晶構
造酸化物膜を形成し、その上に（１００）面配向のＰｔ
電極膜を形成し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜
を形成し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電
極膜を形成した多層膜構造体構成物を、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセラミック基板に反転して接
着し、水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去す
るという構成を備えたものである。
カリハライド基板上に（１００）面配向の岩塩型結晶構
造酸化物膜を形成し、その上に（１００）面配向のＰｔ
電極膜を形成し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜
を形成し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電
極膜を形成した多層膜構造体構成物を、中央部近傍に略
矩形断面の開口部を有するセラミック基板に反転して接
着し、水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去す
るという構成を備えたものである。
【００２４】次に本発明の第３番目の製造方法は、アル
カリハライド基板上に金属電極膜を形成し、その表面上
に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ電極膜を形成し、さ
らにその上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前
記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した多層
膜構造体構成物を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を
有するセラミック基板に反転して接着し、水洗して前記
アルカリハライド基板を溶解除去するという構成を備え
たものである。
カリハライド基板上に金属電極膜を形成し、その表面上
に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ電極膜を形成し、さ
らにその上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前
記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した多層
膜構造体構成物を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を
有するセラミック基板に反転して接着し、水洗して前記
アルカリハライド基板を溶解除去するという構成を備え
たものである。
【００２５】次に本発明の第４番目の製造方法は、アル
カリハライド基板上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ
電極膜を形成し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を
形成し、さらにその上に電極膜を形成した多層膜構造体
構成物を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有するセ
ラミック基板に反転して接着し、水洗して前記アルカリ
ハライド基板を溶解除去するという構成を備えたもので
ある。
カリハライド基板上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ
電極膜を形成し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を
形成し、さらにその上に電極膜を形成した多層膜構造体
構成物を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有するセ
ラミック基板に反転して接着し、水洗して前記アルカリ
ハライド基板を溶解除去するという構成を備えたもので
ある。
【００２６】次に本発明の第５番目の製造方法は、中央
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセラミック基板の
前記開口部にアルカリハライドを埋め込み、表面を平滑
にして基板を作製し、前記作られた基板上に（１００）
面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜を形成し、その表面上
に（１００）面配向のＰｔ電極膜を形成し、その上に圧
電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前記の圧電性誘電
体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、水洗して前記ア
ルカリハライド基板を溶解除去するという構成を備えた
ものである。
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセラミック基板の
前記開口部にアルカリハライドを埋め込み、表面を平滑
にして基板を作製し、前記作られた基板上に（１００）
面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜を形成し、その表面上
に（１００）面配向のＰｔ電極膜を形成し、その上に圧
電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前記の圧電性誘電
体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、水洗して前記ア
ルカリハライド基板を溶解除去するという構成を備えた
ものである。
【００２７】次に本発明の第６番目の製造方法は、中央
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセラミック基板の
前記開口部にアルカリハライドを埋め込み、表面を平滑
にして基板を作製し、前記基板上に金属電極膜を形成
し、その表面上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜を
形成し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を形成
し、前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成し
た後、水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去す
るという構成を備えたものである。
部近傍に略矩形断面の開口部を有するセラミック基板の
前記開口部にアルカリハライドを埋め込み、表面を平滑
にして基板を作製し、前記基板上に金属電極膜を形成
し、その表面上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜を
形成し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を形成
し、前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成し
た後、水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去す
るという構成を備えたものである。
【００２８】次に本発明の第７番目の製造方法は、開口
部を有するセラミック基板の前記開口部にアルカリハラ
イドを埋め込み、表面を平滑にして基板を作製し、前記
基板上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜を形成し、
その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前
記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、
水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去するとい
う構成を備えたものである。
部を有するセラミック基板の前記開口部にアルカリハラ
イドを埋め込み、表面を平滑にして基板を作製し、前記
基板上に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜を形成し、
その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前
記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、
水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去するとい
う構成を備えたものである。
【００２９】前記した本発明の第１〜７番目の製造方法
においては、圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ジルコン
酸鉛膜であることが好ましい。前記した本発明の第１〜
７番目の製造方法においては、圧電性誘電体酸化物膜が
チタン酸ランタン酸鉛膜であることが好ましい。
においては、圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ジルコン
酸鉛膜であることが好ましい。前記した本発明の第１〜
７番目の製造方法においては、圧電性誘電体酸化物膜が
チタン酸ランタン酸鉛膜であることが好ましい。
【００３０】また前記した本発明の第１〜７番目の製造
方法においては、岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、Ｎ
ｉＯ及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜である
ことが好ましい。
方法においては、岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、Ｎ
ｉＯ及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜である
ことが好ましい。
【００３１】また前記した本発明の製造方法において
は、ＮｉＯ膜を用いる場合は、ドーパントとしてリチウ
ムを存在させることが好ましい。
は、ＮｉＯ膜を用いる場合は、ドーパントとしてリチウ
ムを存在させることが好ましい。
【００３２】
【作用】前記した本発明の薄膜センサエレメントによれ
ば、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有するセンサ保
持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する
電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在
する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構
造体を固着したので、小型・軽量で精度がよく、かつコ
ストの安価な薄膜センサエレメントを実現することがで
きる。すなわち、本発明はエッチングやポリイミド樹脂
の補強などを使用していないので、きわめて小型・軽量
で精度がよく、かつコストの安価な薄膜センサエレメン
トを実現することができる。
ば、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有するセンサ保
持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する
電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在
する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構
造体を固着したので、小型・軽量で精度がよく、かつコ
ストの安価な薄膜センサエレメントを実現することがで
きる。すなわち、本発明はエッチングやポリイミド樹脂
の補強などを使用していないので、きわめて小型・軽量
で精度がよく、かつコストの安価な薄膜センサエレメン
トを実現することができる。
【００３３】前記した本発明の加速度センサエレメント
の構成によれば、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面
配向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂ
との間に存在する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備
えた多層膜構造体を固着したという構成を備えたことに
より、小型・軽量で精度がよく、かつコストの安価な軽
量自己保持型の加速度センサエレメントを実現できる。
すなわち、（１００）面配向を有する電極膜Ｂを用いた
ことにより、たとえば２〜１０μｍ程度の薄膜化がで
き、かつこの膜は加速度を感知する感度が高く、強度も
実用的には十分であるため、小型・軽量で精度が高いも
のとなる。さらに、半導体加速度センサにおける寸法精
度が必要なマイクロマシンニングの高度な技術を用いる
ことも必要ないので、コストも安価なものとすることが
できる。
の構成によれば、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面
配向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂ
との間に存在する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備
えた多層膜構造体を固着したという構成を備えたことに
より、小型・軽量で精度がよく、かつコストの安価な軽
量自己保持型の加速度センサエレメントを実現できる。
すなわち、（１００）面配向を有する電極膜Ｂを用いた
ことにより、たとえば２〜１０μｍ程度の薄膜化がで
き、かつこの膜は加速度を感知する感度が高く、強度も
実用的には十分であるため、小型・軽量で精度が高いも
のとなる。さらに、半導体加速度センサにおける寸法精
度が必要なマイクロマシンニングの高度な技術を用いる
ことも必要ないので、コストも安価なものとすることが
できる。
【００３４】前記において、（１００）面配向を有する
電極膜Ｂの上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに
前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置した
多層膜構造体を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセンサ保持基板上に反転して接着されているという
好ましい構成によれば、さらに小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
エレメントを実現できる。
電極膜Ｂの上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに
前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置した
多層膜構造体を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセンサ保持基板上に反転して接着されているという
好ましい構成によれば、さらに小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
エレメントを実現できる。
【００３５】また前記において、（１００）面配向を有
する電極膜Ｂが、Ｐｔ電極膜及び導電性ＮｉＯ電極膜か
ら選ばれる少なくとも一つであるという好ましい構成に
よれば、さらに小型・軽量で精度がよく、かつコストの
安価な軽量自己保持型の加速度センサエレメントを実現
できる。
する電極膜Ｂが、Ｐｔ電極膜及び導電性ＮｉＯ電極膜か
ら選ばれる少なくとも一つであるという好ましい構成に
よれば、さらに小型・軽量で精度がよく、かつコストの
安価な軽量自己保持型の加速度センサエレメントを実現
できる。
【００３６】また前記において、（１００）面配向を有
する電極膜Ｂが、（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸
化物膜の表面上に（１００）面配向させたＰｔ電極膜で
あるという好ましい構成によれば、岩塩型結晶構造酸化
物膜の結晶構造が転写されることにより、容易に（１０
０）面配向させたＰｔ電極膜を形成できる。
する電極膜Ｂが、（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸
化物膜の表面上に（１００）面配向させたＰｔ電極膜で
あるという好ましい構成によれば、岩塩型結晶構造酸化
物膜の結晶構造が転写されることにより、容易に（１０
０）面配向させたＰｔ電極膜を形成できる。
【００３７】また前記において、（１００）面配向を有
する電極膜Ｂが、金属電極膜の表面上に（１００）面配
向させた導電性ＮｉＯ電極膜であるという好ましい構成
によれば、岩塩型結晶構造酸化物膜の結晶構造が転写さ
れることにより、容易に（１００）面配向させたＮｉＯ
電極膜を形成できる。
する電極膜Ｂが、金属電極膜の表面上に（１００）面配
向させた導電性ＮｉＯ電極膜であるという好ましい構成
によれば、岩塩型結晶構造酸化物膜の結晶構造が転写さ
れることにより、容易に（１００）面配向させたＮｉＯ
電極膜を形成できる。
【００３８】また前記において、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜
を配置し、その表面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜
Ｂを配置し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を配
置し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜
Ａを配置したという好ましい構成によれば、さらに小型
・軽量で精度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持
型の加速度センサエレメントを実現できる。
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜
を配置し、その表面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜
Ｂを配置し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物膜を配
置し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜
Ａを配置したという好ましい構成によれば、さらに小型
・軽量で精度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持
型の加速度センサエレメントを実現できる。
【００３９】また前記において、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように金属電極膜を形成し、その表面上に（１０
０）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを配置し、さらにその上
に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の圧電性
誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置したという好まし
い構成によれば、さらに小型・軽量で精度がよく、かつ
コストの安価な軽量自己保持型の加速度センサエレメン
トを実現できる。
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように金属電極膜を形成し、その表面上に（１０
０）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを配置し、さらにその上
に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の圧電性
誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置したという好まし
い構成によれば、さらに小型・軽量で精度がよく、かつ
コストの安価な軽量自己保持型の加速度センサエレメン
トを実現できる。
【００４０】また前記において、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを形成
し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さら
に前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置し
たという好ましい構成によれば、さらに小型・軽量で精
度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度
センサエレメントを実現できる。
面の開口部を有するセンサ保持基板上に、その開口部を
覆うように（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを形成
し、その表面上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さら
に前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置し
たという好ましい構成によれば、さらに小型・軽量で精
度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度
センサエレメントを実現できる。
【００４１】また前記において、センサ保持基板がセラ
ミックで形成されているという好ましい構成によれば、
強度的に優れかつ小型化できる。また前記において、岩
塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、ＮｉＯ、及びＣｏＯか
ら選ばれる少なくとも一つの膜であるという好ましい構
成によれば、電極Ｂに（１００）面配向を容易に転写で
きる。
ミックで形成されているという好ましい構成によれば、
強度的に優れかつ小型化できる。また前記において、岩
塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、ＮｉＯ、及びＣｏＯか
ら選ばれる少なくとも一つの膜であるという好ましい構
成によれば、電極Ｂに（１００）面配向を容易に転写で
きる。
【００４２】また前記において、圧電性誘電体酸化物膜
がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、またはチタン酸
ランタン酸鉛（ＰＬＴ）膜であるという好ましい構成に
よれば、圧電特性に優れたものとなり、加速度の感度を
高くすることができる。
がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）膜、またはチタン酸
ランタン酸鉛（ＰＬＴ）膜であるという好ましい構成に
よれば、圧電特性に優れたものとなり、加速度の感度を
高くすることができる。
【００４３】また前記において、ＮｉＯ膜にドーパント
としてリチウムが存在するという好ましい構成によれ
ば、電極としての機能を高くすることができる。より具
体的には、２〜１０原子％存在することが好ましい。２
原子％未満では、抵抗率が高くなる傾向があり、１０原
子％を越えると、抵抗率は低く導電性はあるものの、格
子定数が小さくなる傾向となる。
としてリチウムが存在するという好ましい構成によれ
ば、電極としての機能を高くすることができる。より具
体的には、２〜１０原子％存在することが好ましい。２
原子％未満では、抵抗率が高くなる傾向があり、１０原
子％を越えると、抵抗率は低く導電性はあるものの、格
子定数が小さくなる傾向となる。
【００４４】次に本発明の第１〜７番目の製造方法の構
成によれば、前記加速度センサーエレメントを効率良
く、合理的に製造できる。たとえば水溶性の基板上に保
持膜を介してセンサ膜を形成した後、水洗により基板部
分を除去する製造工程であるため、小型でかつ低価格な
軽量自己保持型の加速度センサエレメント構造を容易に
製造できる。
成によれば、前記加速度センサーエレメントを効率良
く、合理的に製造できる。たとえば水溶性の基板上に保
持膜を介してセンサ膜を形成した後、水洗により基板部
分を除去する製造工程であるため、小型でかつ低価格な
軽量自己保持型の加速度センサエレメント構造を容易に
製造できる。
【００４５】前記において、溶液に溶解し得る基板材料
がアルカリハライドであり、これを溶解する溶液が水で
あるという好ましい構成によればさらに製造が容易にな
る。前記において、アルカリハライド基板としては，た
とえばＮａＦ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＣｓＢｒ，
ＫＩ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも一つの材料を使
用できる。
がアルカリハライドであり、これを溶解する溶液が水で
あるという好ましい構成によればさらに製造が容易にな
る。前記において、アルカリハライド基板としては，た
とえばＮａＦ，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＣｓＢｒ，
ＫＩ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも一つの材料を使
用できる。
【００４６】本発明の焦電型赤外線センサエレメントは
いずれも、焦電性誘電体酸化物膜を保持するためにポリ
イミド樹脂膜を用いず、ポリイミド樹脂膜よりも薄く、
硬く、かつ収縮率が焦電性誘電体酸化物膜とあまり異な
らない酸化物膜や金属膜等を用いているので、電極切れ
や保持膜の亀裂が起こり難くなる。また、従来使用して
いた（１００）面でへき開し鏡面研磨した高価なＭｇＯ
単結晶基板を基板に用いる必要がなくなるため、同セン
サエレメントが安価になる。
いずれも、焦電性誘電体酸化物膜を保持するためにポリ
イミド樹脂膜を用いず、ポリイミド樹脂膜よりも薄く、
硬く、かつ収縮率が焦電性誘電体酸化物膜とあまり異な
らない酸化物膜や金属膜等を用いているので、電極切れ
や保持膜の亀裂が起こり難くなる。また、従来使用して
いた（１００）面でへき開し鏡面研磨した高価なＭｇＯ
単結晶基板を基板に用いる必要がなくなるため、同セン
サエレメントが安価になる。
【００４７】本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
製造を実現するため、本願の発明者は、基板の種類に関
わらずに単結晶様の（１００）面配向の岩塩型結晶構造
酸化物膜のＭｇＯ、ＮｉＯ、ＣｏＯ膜を作製する技術を
見い出した。これらの膜はマグネシウムアセチルアセト
ナート、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルト
アセチルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマＭ
ＯＣＶＤ法で作製される（例えば、藤井映志ら，ジャパ
ニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジック
ス，32巻，1993年，L414ページ〜L416ページ。（Ｊｐ
ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，vol.32, (1993) pp.L4
14-pp.L416. ））。さらに、上記のＮｉＯ膜にわずかに
Ｌｉを加えた組成にすると、電極として機能する材料に
なることも知られている（エス バン ホーテン，ジャ
ーナル オブ フィジックス アンドケミストリ オブ
ソリッド，17巻，1960年，7 ページ〜17ページ。
（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄｓ，vol.17, (1
960) pp.7-pp.17.））。
製造を実現するため、本願の発明者は、基板の種類に関
わらずに単結晶様の（１００）面配向の岩塩型結晶構造
酸化物膜のＭｇＯ、ＮｉＯ、ＣｏＯ膜を作製する技術を
見い出した。これらの膜はマグネシウムアセチルアセト
ナート、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルト
アセチルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマＭ
ＯＣＶＤ法で作製される（例えば、藤井映志ら，ジャパ
ニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジック
ス，32巻，1993年，L414ページ〜L416ページ。（Ｊｐ
ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，vol.32, (1993) pp.L4
14-pp.L416. ））。さらに、上記のＮｉＯ膜にわずかに
Ｌｉを加えた組成にすると、電極として機能する材料に
なることも知られている（エス バン ホーテン，ジャ
ーナル オブ フィジックス アンドケミストリ オブ
ソリッド，17巻，1960年，7 ページ〜17ページ。
（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄｓ，vol.17, (1
960) pp.7-pp.17.））。
【００４８】すなわち、本発明の焦電型赤外線センサエ
レメントの製造方法は、水に対して大きな溶解度を示す
ＫＢｒやＫＣｌなどのアルカリハライド基板を用いて、
その上に多層膜構造体構成物を形成し、多層膜構造体構
成物と中央部近傍に開口部を有するセラミック基板とを
接着し、水洗して上記のアルカリハライド基板を除去す
ることにより焦電型赤外線センサエレメントを製造す
る。または、セラミック基板の開口部をアルカリハライ
ドで埋めて、平坦な基板を作成し、その上に多層膜構造
体構成物を形成した後、水洗して上記のアルカリハライ
ドを除去することにより焦電型赤外線センサエレメント
を製造する。アルカリハライドは、水洗により容易に除
去することができるため、従来製造工程において焦電性
誘電体酸化物膜を形成した後、焦電性誘電体酸化物膜の
直下部分を形成しているＭｇＯ単結晶基板をエッチング
により注意深く取り除くという工程がなくなり、焦電型
赤外線センサエレメントの製造工程が簡素化される。
レメントの製造方法は、水に対して大きな溶解度を示す
ＫＢｒやＫＣｌなどのアルカリハライド基板を用いて、
その上に多層膜構造体構成物を形成し、多層膜構造体構
成物と中央部近傍に開口部を有するセラミック基板とを
接着し、水洗して上記のアルカリハライド基板を除去す
ることにより焦電型赤外線センサエレメントを製造す
る。または、セラミック基板の開口部をアルカリハライ
ドで埋めて、平坦な基板を作成し、その上に多層膜構造
体構成物を形成した後、水洗して上記のアルカリハライ
ドを除去することにより焦電型赤外線センサエレメント
を製造する。アルカリハライドは、水洗により容易に除
去することができるため、従来製造工程において焦電性
誘電体酸化物膜を形成した後、焦電性誘電体酸化物膜の
直下部分を形成しているＭｇＯ単結晶基板をエッチング
により注意深く取り除くという工程がなくなり、焦電型
赤外線センサエレメントの製造工程が簡素化される。
【００４９】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。まずはじめに、本発明の加速度センサエレ
メントついて説明する。
に説明する。まずはじめに、本発明の加速度センサエレ
メントついて説明する。
【００５０】（実施例１）本実施例の加速度センサエレ
メント１１は、図１に示すように、両表面に加速度検出
用の引出し電極膜３、５が形成されたＰＺＴ膜４（大き
さ０．２ｍｍ角で厚さ３μｍ）を、大きさ２ｍｍ角で厚
さ２μｍのＭｇＯ膜２の上に配置した多層構造膜が、中
央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有する、大
きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）製
セラミックのセンサ保持基板７の上記の開口部に、接着
された構造のものである。前記において、セラミックと
してはアルミナ製のほかに、シリカ、ムライト、ガラ
ス、コージェライト、ストロンチウムチタネート、マグ
ルシア（ＭｇＯ）、ジルコニア等も使用できる。
メント１１は、図１に示すように、両表面に加速度検出
用の引出し電極膜３、５が形成されたＰＺＴ膜４（大き
さ０．２ｍｍ角で厚さ３μｍ）を、大きさ２ｍｍ角で厚
さ２μｍのＭｇＯ膜２の上に配置した多層構造膜が、中
央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有する、大
きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）製
セラミックのセンサ保持基板７の上記の開口部に、接着
された構造のものである。前記において、セラミックと
してはアルミナ製のほかに、シリカ、ムライト、ガラ
ス、コージェライト、ストロンチウムチタネート、マグ
ルシア（ＭｇＯ）、ジルコニア等も使用できる。
【００５１】以上のように構成された加速度センサエレ
メント１１の製造方法について説明する。その製造工程
を図２に示す。まず、ＫＢｒ粉体を減圧下、８００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 でプレス成形し、表面を研磨して平滑化する
ことにより、３ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ
基板１を作製した。その基板表面にプラズマ有機金属化
学蒸着（ＭＯＣＶＤ）法で同表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭ
ｇＯ膜２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成
した。この膜形成には、ＣＶＤ原料ガスにマグネシウム
アセチルアセトナートの蒸気および酸素の混合ガスを用
い、ＫＢｒ基板１を４００℃に加熱して行った。さら
に、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜２の表面上に、Ｐｔ膜
をエピタキシャル成長させて、膜面に対して＜１００＞
方向に結晶配向したＰｔ膜の加速度検出用引出し電極膜
３を形成した。さらに、ｒｆマグネトロンスパッタ法で
その引出し電極３の表面上に厚み３μｍのｃ軸に結晶配
向したＰＺＴ膜４を形成し、その表面上にスパッタ法で
Ｎｉ−Ｃｒ膜の加速度検出用の引出し電極膜５を形成し
た。次に、このようにして得られたＫＢｒ基板上の多層
膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の
開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ
製のセンサ保持基板７のその開口部を覆うように、かつ
センサ保持基板７の表面上に予め、Ｐｄペーストを焼成
して形成された接続電極８、９に上記の多層膜のそれぞ
れの引出し電極膜３、５が接触するように、導電性接着
剤６を用いて接着した。このように作製された構造物を
水洗い処理することにより、ＫＢｒ基板１を除去し、乾
燥した後、さらにＭｇＯ膜２の周辺部分とセンサ保持基
板７の表面をエポキシ樹脂系の接着剤１０を用いて接合
強化して、加速度センサエレメント１１を作製した。
メント１１の製造方法について説明する。その製造工程
を図２に示す。まず、ＫＢｒ粉体を減圧下、８００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 でプレス成形し、表面を研磨して平滑化する
ことにより、３ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ
基板１を作製した。その基板表面にプラズマ有機金属化
学蒸着（ＭＯＣＶＤ）法で同表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭ
ｇＯ膜２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成
した。この膜形成には、ＣＶＤ原料ガスにマグネシウム
アセチルアセトナートの蒸気および酸素の混合ガスを用
い、ＫＢｒ基板１を４００℃に加熱して行った。さら
に、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜２の表面上に、Ｐｔ膜
をエピタキシャル成長させて、膜面に対して＜１００＞
方向に結晶配向したＰｔ膜の加速度検出用引出し電極膜
３を形成した。さらに、ｒｆマグネトロンスパッタ法で
その引出し電極３の表面上に厚み３μｍのｃ軸に結晶配
向したＰＺＴ膜４を形成し、その表面上にスパッタ法で
Ｎｉ−Ｃｒ膜の加速度検出用の引出し電極膜５を形成し
た。次に、このようにして得られたＫＢｒ基板上の多層
膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の
開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ
製のセンサ保持基板７のその開口部を覆うように、かつ
センサ保持基板７の表面上に予め、Ｐｄペーストを焼成
して形成された接続電極８、９に上記の多層膜のそれぞ
れの引出し電極膜３、５が接触するように、導電性接着
剤６を用いて接着した。このように作製された構造物を
水洗い処理することにより、ＫＢｒ基板１を除去し、乾
燥した後、さらにＭｇＯ膜２の周辺部分とセンサ保持基
板７の表面をエポキシ樹脂系の接着剤１０を用いて接合
強化して、加速度センサエレメント１１を作製した。
【００５２】これは圧電特性を示すＰＺＴ膜４がわずか
２μｍ厚のＭｇＯ膜２のみに支えられているだけにもか
かわらず、十分に強度があり、クラック等による電極の
導通切れが皆無にできることがわかった。
２μｍ厚のＭｇＯ膜２のみに支えられているだけにもか
かわらず、十分に強度があり、クラック等による電極の
導通切れが皆無にできることがわかった。
【００５３】＜１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶
構造酸化物のＭｇＯ膜２の代わりに同じく、それぞれ、
ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセチル
アセトナートを原料ガスとして用いたプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向したＮｉ
Ｏ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合も、全く同様のセンサ
エレメントが作製できることがわかった。
構造酸化物のＭｇＯ膜２の代わりに同じく、それぞれ、
ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセチル
アセトナートを原料ガスとして用いたプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向したＮｉ
Ｏ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合も、全く同様のセンサ
エレメントが作製できることがわかった。
【００５４】また、ＫＢｒ基板１の代わりに、同じアル
カリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩの
いずれかの基板を用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
カリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩの
いずれかの基板を用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
【００５５】（実施例２）本実施例の加速度センサエレ
メント２１は、図３に示すように、大きさ２ｍｍ角で厚
さ０．８μｍで電極も兼ねる金属Ｎｉ膜１３の表面上
に、大きさ０．６ｍｍ角で厚さ０．４μｍの導電性Ｎｉ
Ｏ膜１２が配置され、さらにその上に大きさ０．２ｍｍ
角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置され、その上にＮｉ−
Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構造膜を反転して、実施
例１と同様の中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口
部を有する、大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製
のセンサ保持基板７の上記の開口部に、接着した構造の
ものである。
メント２１は、図３に示すように、大きさ２ｍｍ角で厚
さ０．８μｍで電極も兼ねる金属Ｎｉ膜１３の表面上
に、大きさ０．６ｍｍ角で厚さ０．４μｍの導電性Ｎｉ
Ｏ膜１２が配置され、さらにその上に大きさ０．２ｍｍ
角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置され、その上にＮｉ−
Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構造膜を反転して、実施
例１と同様の中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口
部を有する、大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製
のセンサ保持基板７の上記の開口部に、接着した構造の
ものである。
【００５６】以上のように構成された加速度センサエレ
メント２１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図４に示す。まず、実施例１と同様にして作製した３
ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ基板１の表面上
に、ｒｆスパッタ法で大きさ２ｍｍ角で厚さ０．８μｍ
の金属Ｎｉ膜１３を形成し、さらにその表面上に、プラ
ズマＭＯＣＶＤ法で基板表面に対して垂直方向が＜１０
０＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性
ＮｉＯ膜１２（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ０．６ｍ
ｍ×０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した。この膜
形成には、ＣＶＤ原料ガスにニッケルアセチルアセトナ
ートの蒸気とＬｉジピバロイルメタンキレートの蒸気お
よび酸素の混合ガスを用い、ＫＢｒ基板を４００℃に加
熱して行った。さらに、その導電性ＮｉＯ膜１２の表面
上に、ｒｆマグネトロンスパッタ法で、ＰＺＴ膜をエピ
タキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に結
晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形
成し、その表面上にスパッタ法でＮｉ−Ｃｒ電極膜１５
を形成した。
メント２１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図４に示す。まず、実施例１と同様にして作製した３
ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ基板１の表面上
に、ｒｆスパッタ法で大きさ２ｍｍ角で厚さ０．８μｍ
の金属Ｎｉ膜１３を形成し、さらにその表面上に、プラ
ズマＭＯＣＶＤ法で基板表面に対して垂直方向が＜１０
０＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性
ＮｉＯ膜１２（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ０．６ｍ
ｍ×０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した。この膜
形成には、ＣＶＤ原料ガスにニッケルアセチルアセトナ
ートの蒸気とＬｉジピバロイルメタンキレートの蒸気お
よび酸素の混合ガスを用い、ＫＢｒ基板を４００℃に加
熱して行った。さらに、その導電性ＮｉＯ膜１２の表面
上に、ｒｆマグネトロンスパッタ法で、ＰＺＴ膜をエピ
タキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に結
晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形
成し、その表面上にスパッタ法でＮｉ−Ｃｒ電極膜１５
を形成した。
【００５７】次に、このようにして得られたＫＢｒ基板
１上の多層膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の
１ｍｍ角の開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚
のアルミナ製のセンサ保持基板７のその開口部を覆うよ
うに、接着剤２０で接着した。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と、セ
ンサ基板７の表面上に予めＰｄペーストを焼成して形成
された接続電極１９を接続した。このように作製された
構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ基板１を除
去し、乾燥した後、導電性ペースト１６で、金属Ｎｉ膜
１３と、センサ基板７の表面上に予め形成された接続電
極１８を接続して、加速度センサエレメント２１を作製
した。
１上の多層膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の
１ｍｍ角の開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚
のアルミナ製のセンサ保持基板７のその開口部を覆うよ
うに、接着剤２０で接着した。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と、セ
ンサ基板７の表面上に予めＰｄペーストを焼成して形成
された接続電極１９を接続した。このように作製された
構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ基板１を除
去し、乾燥した後、導電性ペースト１６で、金属Ｎｉ膜
１３と、センサ基板７の表面上に予め形成された接続電
極１８を接続して、加速度センサエレメント２１を作製
した。
【００５８】これは圧電特性を示すＰＺＴ膜４がわずか
０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１３のみに支えられているだ
けにもかかわらず、十分に強度があり、クラック等によ
る電極の導通切れが皆無にできることがわかった。
０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１３のみに支えられているだ
けにもかかわらず、十分に強度があり、クラック等によ
る電極の導通切れが皆無にできることがわかった。
【００５９】実施例１と同様に、ＫＢｒ基板１の代わり
に、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢ
ｒ、ＣｓＩのいずれかの粉体をプレス成形して作製した
基板を用いた場合も、全く同様のセンサエレメントが作
製できることがわかった。
に、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢ
ｒ、ＣｓＩのいずれかの粉体をプレス成形して作製した
基板を用いた場合も、全く同様のセンサエレメントが作
製できることがわかった。
【００６０】（実施例３）本実施例の加速度センサエレ
メント３１は、図５に示すように、大きさ２ｍｍ角で厚
さ２μｍの電極も兼ねる導電性ＮｉＯ膜１２の表面上
に、大きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置
され、その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構
造膜を反転して、実施例１と同様の中央部近傍に略矩形
断面の１ｍｍ角の開口部を有する、大きさが５ｍｍ角で
１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保持基板７の上記の開口
部に、接着した構造のものである。
メント３１は、図５に示すように、大きさ２ｍｍ角で厚
さ２μｍの電極も兼ねる導電性ＮｉＯ膜１２の表面上
に、大きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置
され、その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構
造膜を反転して、実施例１と同様の中央部近傍に略矩形
断面の１ｍｍ角の開口部を有する、大きさが５ｍｍ角で
１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保持基板７の上記の開口
部に、接着した構造のものである。
【００６１】以上のように構成された加速度センサエレ
メント３１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図６に示す。まず、実施例１と同様にして作製した３
ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ基板１の表面上
に、実施例２と同様の方法で、プラズマＭＯＣＶＤ法で
基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶配向
した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１２（Ｌｉ
を５原子％添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μ
ｍ）を形成した。さらに、実施例１と同様のスパッタ法
で、その導電性ＮｉＯ膜１２の表面上に、ＰＺＴ膜をエ
ピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に
結晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μｍ）を
形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形成し
た。次に、このようにして得られたＫＢｒ基板１上の多
層膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角
の開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミ
ナ製のセンサ基板７のその開口部を覆うように、接着剤
２０で接着した。次に、ワイヤボンディング法によりＣ
ｕ線３０で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と、センサ保持基板
７の表面上に予め形成された接続電極１９を接続した。
このように作製された構造物を水洗処理することによ
り、ＫＢｒ基板１を除去し、乾燥した後、導電性ペース
ト１６で、導電性ＮｉＯ膜１２と、センサ保持基板７の
表面上に予め形成された接続電極１８を接続して、加速
度センサエレメント３１を作製した。
メント３１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図６に示す。まず、実施例１と同様にして作製した３
ｍｍ角で０．５ｍｍ厚の平板型のＫＢｒ基板１の表面上
に、実施例２と同様の方法で、プラズマＭＯＣＶＤ法で
基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶配向
した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１２（Ｌｉ
を５原子％添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μ
ｍ）を形成した。さらに、実施例１と同様のスパッタ法
で、その導電性ＮｉＯ膜１２の表面上に、ＰＺＴ膜をエ
ピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に
結晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μｍ）を
形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形成し
た。次に、このようにして得られたＫＢｒ基板１上の多
層膜を反転させて、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角
の開口部を有する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミ
ナ製のセンサ基板７のその開口部を覆うように、接着剤
２０で接着した。次に、ワイヤボンディング法によりＣ
ｕ線３０で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と、センサ保持基板
７の表面上に予め形成された接続電極１９を接続した。
このように作製された構造物を水洗処理することによ
り、ＫＢｒ基板１を除去し、乾燥した後、導電性ペース
ト１６で、導電性ＮｉＯ膜１２と、センサ保持基板７の
表面上に予め形成された接続電極１８を接続して、加速
度センサエレメント３１を作製した。
【００６２】これは圧電特性を示すＰＺＴ膜４がわずか
２μｍ厚のＮｉＯ膜１２のみに支えられているだけにも
かかわらず、十分に強度があり、クラック等による電極
の導通切れが皆無にできることがわかった。
２μｍ厚のＮｉＯ膜１２のみに支えられているだけにも
かかわらず、十分に強度があり、クラック等による電極
の導通切れが皆無にできることがわかった。
【００６３】実施例１と同様に、ＫＢｒ基板１の代わり
に、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢ
ｒ、ＣｓＩのいずれかの基板を用いた場合も、全く同様
のセンサエレメントが作製できることがわかった。
に、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢ
ｒ、ＣｓＩのいずれかの基板を用いた場合も、全く同様
のセンサエレメントが作製できることがわかった。
【００６４】（実施例４）本実施例の加速度センサエレ
メント４１は、図７に示すように、実施例１と同様の両
表面に加速度検出用の引出し電極膜３、５が形成された
ＰＺＴ膜４（大きさ０．２ｍｍ角で厚さ３μｍ）が、大
きさ２ｍｍ角で厚さ２μｍのＭｇＯ膜２の上に配置され
た多層構造膜が、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の
開口部を有する、大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミ
ナ製のセンサ保持基板７の上記の開口部に、直接形成さ
れた構造のものである。
メント４１は、図７に示すように、実施例１と同様の両
表面に加速度検出用の引出し電極膜３、５が形成された
ＰＺＴ膜４（大きさ０．２ｍｍ角で厚さ３μｍ）が、大
きさ２ｍｍ角で厚さ２μｍのＭｇＯ膜２の上に配置され
た多層構造膜が、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の
開口部を有する、大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミ
ナ製のセンサ保持基板７の上記の開口部に、直接形成さ
れた構造のものである。
【００６５】以上のように構成された加速度センサエレ
メント４１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図８に示す。実施例１と同様の１ｍｍ角の開口部を有
する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ
保持基板７に、Ｐｄペーストを塗布し１０５０℃で焼成
することにより、接続電極４８、４９を形成した。続い
て、上記のセンサ基板の開口部に、ＫＢｒ粉体を詰め、
固めた後、そのまま減圧下、７４０℃で加熱することに
よりＫＢｒを融解して、開口部が埋められたセンサ基板
を作製した。ＫＢｒ充填部は表面を研磨して平滑化し
た。このようにして作製したＫＢｒ充填部分１０１を有
する基板の表面上に、実施例１と同様にして、プラズマ
ＭＯＣＶＤ法によって、基板表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭ
ｇＯ膜２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成
した。さらに、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜２の表面上
に、Ｐｔ膜をエピタキシャル成長させることにより、膜
面に対して＜１００＞方向に結晶配向したＰｔ膜の加速
度検出用引出し電極膜３を形成した。さらに、ｒｆマグ
ネトロンスパッタ法でその引出し電極膜３の表面上に厚
み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＺＴ膜４を形成し、そ
の表面上にＮｉ−Ｃｒ膜の引出し電極膜５を形成した。
このように作製された構造物を水洗い処理することによ
り、ＫＢｒ充填部分１０１を除去し、乾燥した後、導電
性ペースト１６、４６で、それぞれ、引出し電極膜３と
接続電極４９を、およびＮｉ−Ｃｒ膜の引出し電極膜５
と接続電極４８を接続して、加速度センサエレメント４
１を作製した。
メント４１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図８に示す。実施例１と同様の１ｍｍ角の開口部を有
する大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ
保持基板７に、Ｐｄペーストを塗布し１０５０℃で焼成
することにより、接続電極４８、４９を形成した。続い
て、上記のセンサ基板の開口部に、ＫＢｒ粉体を詰め、
固めた後、そのまま減圧下、７４０℃で加熱することに
よりＫＢｒを融解して、開口部が埋められたセンサ基板
を作製した。ＫＢｒ充填部は表面を研磨して平滑化し
た。このようにして作製したＫＢｒ充填部分１０１を有
する基板の表面上に、実施例１と同様にして、プラズマ
ＭＯＣＶＤ法によって、基板表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭ
ｇＯ膜２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成
した。さらに、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜２の表面上
に、Ｐｔ膜をエピタキシャル成長させることにより、膜
面に対して＜１００＞方向に結晶配向したＰｔ膜の加速
度検出用引出し電極膜３を形成した。さらに、ｒｆマグ
ネトロンスパッタ法でその引出し電極膜３の表面上に厚
み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＺＴ膜４を形成し、そ
の表面上にＮｉ−Ｃｒ膜の引出し電極膜５を形成した。
このように作製された構造物を水洗い処理することによ
り、ＫＢｒ充填部分１０１を除去し、乾燥した後、導電
性ペースト１６、４６で、それぞれ、引出し電極膜３と
接続電極４９を、およびＮｉ−Ｃｒ膜の引出し電極膜５
と接続電極４８を接続して、加速度センサエレメント４
１を作製した。
【００６６】このようにして作製された加速度センサエ
レメント４１は、圧電特性を示すＰＺＴ膜４がわずか２
μｍ厚のＭｇＯ膜２のみに支えられているだけにもかか
わらず、十分に強度があり、クラック等による電極の導
通切れが皆無にできることがわかった。
レメント４１は、圧電特性を示すＰＺＴ膜４がわずか２
μｍ厚のＭｇＯ膜２のみに支えられているだけにもかか
わらず、十分に強度があり、クラック等による電極の導
通切れが皆無にできることがわかった。
【００６７】ＭｇＯ膜２の代わりに同じく、それぞれ、
ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセチル
アセトナートを原料ガスとして用いたプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向したＮｉ
Ｏ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合も、全く同様のセンサ
エレメントが作製できることがわかった。
ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセチル
アセトナートを原料ガスとして用いたプラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向したＮｉ
Ｏ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合も、全く同様のセンサ
エレメントが作製できることがわかった。
【００６８】ＫＢｒ粉体の代わりに、同じアルカリハラ
イド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩのいずれか
の粉体を用いた場合も、全く同様のセンサエレメントが
作製できることがわかった。
イド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩのいずれか
の粉体を用いた場合も、全く同様のセンサエレメントが
作製できることがわかった。
【００６９】（実施例５）本実施例の加速度センサエレ
メント５１は、図９に示すように、実施例２と同様の大
きさ２ｍｍ角で厚さ０．８μｍで電極も兼ねる金属Ｎｉ
膜１３の表面上に、大きさ０．６ｍｍ角で厚さ０．４μ
ｍの導電性ＮｉＯ膜１２が配置され、さらにその上に大
きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置され、
その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構造膜
が、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有す
る大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保
持基板７の上記の開口部に、直接形成された構造のもの
である。
メント５１は、図９に示すように、実施例２と同様の大
きさ２ｍｍ角で厚さ０．８μｍで電極も兼ねる金属Ｎｉ
膜１３の表面上に、大きさ０．６ｍｍ角で厚さ０．４μ
ｍの導電性ＮｉＯ膜１２が配置され、さらにその上に大
きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚のＰＺＴ膜４が配置され、
その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を配置した多層構造膜
が、中央部近傍に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有す
る大きさが５ｍｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保
持基板７の上記の開口部に、直接形成された構造のもの
である。
【００７０】以上のように構成された加速度センサエレ
メント５１の製造方法について、以下に詳しく説明す
る。その製造工程を図１０に示す。実施例４と同様にし
て作製した基板の表面上に、ｒｆスパッタ法で大きさ２
ｍｍ角で厚さ０．８μｍの金属Ｎｉ膜１３を形成し、さ
らにその表面上に、実施例２と同様の方法でプラズマＭ
ＯＣＶＤ法で基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方
向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ
膜１２（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ０．６ｍｍ×
０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した。さらに、そ
の導電性ＮｉＯ膜１２の表面上に、ｒｆマグネトロンス
パッタ法で、ＰＺＴ膜をエピタキシャル成長させること
により厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＺＴ膜４
（０．２μｍ×０．２μｍ）を形成し、その表面上にス
パッタ法でＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形成した。次にワイ
ヤボンディング法によりＡｕ線１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極
膜１５と接続電極４８を接続した。このように作製され
た構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ充填部分
１３１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１６で、
金属Ｎｉ膜１３と接続電極４９を接続して、加速度セン
サエレメント５１を作製した。
メント５１の製造方法について、以下に詳しく説明す
る。その製造工程を図１０に示す。実施例４と同様にし
て作製した基板の表面上に、ｒｆスパッタ法で大きさ２
ｍｍ角で厚さ０．８μｍの金属Ｎｉ膜１３を形成し、さ
らにその表面上に、実施例２と同様の方法でプラズマＭ
ＯＣＶＤ法で基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方
向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ
膜１２（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ０．６ｍｍ×
０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した。さらに、そ
の導電性ＮｉＯ膜１２の表面上に、ｒｆマグネトロンス
パッタ法で、ＰＺＴ膜をエピタキシャル成長させること
により厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＺＴ膜４
（０．２μｍ×０．２μｍ）を形成し、その表面上にス
パッタ法でＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形成した。次にワイ
ヤボンディング法によりＡｕ線１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極
膜１５と接続電極４８を接続した。このように作製され
た構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ充填部分
１３１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１６で、
金属Ｎｉ膜１３と接続電極４９を接続して、加速度セン
サエレメント５１を作製した。
【００７１】この加速度センサエレメント５１は、圧電
特性を示すＰＺＴ膜４がわずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ
膜１３のみに支えられているだけにもかかわらず、十分
に強度があり、クラック等による電極の導通切れが皆無
にできることがわかった。
特性を示すＰＺＴ膜４がわずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ
膜１３のみに支えられているだけにもかかわらず、十分
に強度があり、クラック等による電極の導通切れが皆無
にできることがわかった。
【００７２】実施例４と同様に、ＫＢｒの代わりに、同
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩのいずれかを用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩのいずれかを用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
【００７３】（実施例６）本実施例の加速度センサエレ
メント６１は、図１１に示すように、実施例３と同様の
大きさ２ｍｍ角で厚さ２μｍの電極も兼ねる導電性Ｎｉ
Ｏ膜４２の表面上に、大きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚の
ＰＺＴ膜４が配置され、その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５
を配置した多層構造膜が、実施例４と同様の中央部近傍
に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有する大きさが５ｍ
ｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保持基板７の上記
の開口部に、直接形成された構造のものである。
メント６１は、図１１に示すように、実施例３と同様の
大きさ２ｍｍ角で厚さ２μｍの電極も兼ねる導電性Ｎｉ
Ｏ膜４２の表面上に、大きさ０．２ｍｍ角で３μｍ厚の
ＰＺＴ膜４が配置され、その上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５
を配置した多層構造膜が、実施例４と同様の中央部近傍
に略矩形断面の１ｍｍ角の開口部を有する大きさが５ｍ
ｍ角で１ｍｍ厚のアルミナ製のセンサ保持基板７の上記
の開口部に、直接形成された構造のものである。
【００７４】以上のように構成された加速度センサエレ
メント６１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図１２に示す。実施例４と同様にして作製した基板の
表面上に、実施例３と同様の方法で、プラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結
晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜４２
（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ
２μｍ）を形成した。さらに、実施例１と同様のスパッ
タ法で、その導電性ＮｉＯ膜４２の表面上に、ＰＺＴ膜
をエピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ
軸に結晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μ
ｍ）を形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形
成した。次に、ワイヤボンディング法によりＡｕ線１７
で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と接続電極４８を接続した。
このように作製された構造物を水洗い処理することによ
り、ＫＢｒ充填部分１０１を除去し、乾燥した後、導電
性ペースト１６で、導電性ＮｉＯ膜４２と接続電極４９
を接続して、加速度センサエレメント６１を作製した。
メント６１の製造方法を以下に説明する。その製造工程
を図１２に示す。実施例４と同様にして作製した基板の
表面上に、実施例３と同様の方法で、プラズマＭＯＣＶ
Ｄ法で基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結
晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜４２
（Ｌｉを５原子％添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ
２μｍ）を形成した。さらに、実施例１と同様のスパッ
タ法で、その導電性ＮｉＯ膜４２の表面上に、ＰＺＴ膜
をエピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ
軸に結晶配向したＰＺＴ膜４（０．２μｍ×０．２μ
ｍ）を形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１５を形
成した。次に、ワイヤボンディング法によりＡｕ線１７
で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１５と接続電極４８を接続した。
このように作製された構造物を水洗い処理することによ
り、ＫＢｒ充填部分１０１を除去し、乾燥した後、導電
性ペースト１６で、導電性ＮｉＯ膜４２と接続電極４９
を接続して、加速度センサエレメント６１を作製した。
【００７５】この加速度センサエレメント６１は、圧電
特性を示すＰＺＴ膜４がわずか２μｍ厚のＮｉＯ膜４２
のみに支えられているだけにもかかわらず、十分に強度
があり、クラック等による電極の導通切れが皆無にでき
ることがわかった。
特性を示すＰＺＴ膜４がわずか２μｍ厚のＮｉＯ膜４２
のみに支えられているだけにもかかわらず、十分に強度
があり、クラック等による電極の導通切れが皆無にでき
ることがわかった。
【００７６】実施例４と同様に、ＫＢｒの代わりに、同
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩのいずれかを用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩのいずれかを用いた場合も、全く同様のセンサエレ
メントが作製できることがわかった。
【００７７】（実施例７）図１３は加速度センサの一例
のシステムブロック図である。図１３において、８０１
は加速度センサエレメント、８０２は自己診断信号発生
回路、８０３は基準電圧発生回路、８０４は温度補償回
路、８０５はインピーダンス変換回路、８０６はフィル
タ回路、８０７は増幅回路、８１１は加速度センサであ
る。加速度が加わると、圧電薄膜を有するセンサエレメ
ント８０１にその加速度の大きさに比例した電荷が発生
する。通常発生する電荷量が微弱で広域の周波数成分を
もつため、インピーダンス変換回路８０５、フィルタ回
路８０６、増幅回路８０７を用いてデジタル出力する。
センサエレメント８０１、及び信号処理部が正常かどう
かをチェックするため、自己診断信号発生回路８０２を
設けている。また、使用温度の変動による出力信号の変
動を抑えるために、温度補償回路８０４を設けている。
以上の構成としたことにより、小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
を実現できた。
のシステムブロック図である。図１３において、８０１
は加速度センサエレメント、８０２は自己診断信号発生
回路、８０３は基準電圧発生回路、８０４は温度補償回
路、８０５はインピーダンス変換回路、８０６はフィル
タ回路、８０７は増幅回路、８１１は加速度センサであ
る。加速度が加わると、圧電薄膜を有するセンサエレメ
ント８０１にその加速度の大きさに比例した電荷が発生
する。通常発生する電荷量が微弱で広域の周波数成分を
もつため、インピーダンス変換回路８０５、フィルタ回
路８０６、増幅回路８０７を用いてデジタル出力する。
センサエレメント８０１、及び信号処理部が正常かどう
かをチェックするため、自己診断信号発生回路８０２を
設けている。また、使用温度の変動による出力信号の変
動を抑えるために、温度補償回路８０４を設けている。
以上の構成としたことにより、小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
を実現できた。
【００７８】以上の通り本発明の各実施例の加速度セン
サエレメントは、半導体式のような寸法精度が必要なマ
イクロマシンニングの高度な技術を用いることなく、高
性能な加速度センサエレメントが安価に実現できるの
で、それを用いた加速度センサは従来に比べて低価格で
製造できることになる。従って、加速度センサ利用の分
野でより広い範囲に使用できることになるという効果が
生じて、実用面で極めて有効である。
サエレメントは、半導体式のような寸法精度が必要なマ
イクロマシンニングの高度な技術を用いることなく、高
性能な加速度センサエレメントが安価に実現できるの
で、それを用いた加速度センサは従来に比べて低価格で
製造できることになる。従って、加速度センサ利用の分
野でより広い範囲に使用できることになるという効果が
生じて、実用面で極めて有効である。
【００７９】次に、本発明の焦電型赤外線センサエレメ
ントについて説明する。 （実施例８）以下、本発明の焦電型赤外線センサエレメ
ント及びその製造方法の第１の実施例を、図１６及び図
１７を参照しつつ説明する。図１６は、第１の実施例の
焦電型赤外線センサエレメントの構成を示す斜視図であ
る。図１６に示すように、焦電型赤外線センサエレメン
ト１１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を
有するセラミック基板１０７上に多層膜構造体１１２を
接着剤１１０で固定した構造である。セラミック基板１
０７は、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの矩形状で
あり、中央部近傍の開口部１３０の大きさは１ｍｍ×１
ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミナ等であ
る。多層膜構造体１１２は、（１００）面配向の例えば
ＭｇＯ等の岩塩型結晶構造酸化物膜１０２（以下、Ｍｇ
Ｏ膜１０２と略称する）と、ＭｇＯ膜１０２の下に配置
された（１００）面配向のＰｔ等の引出し電極膜１０３
と、引出し電極膜１０３の下の所定部分に配置された例
えば誘電体材料であるチタン酸ランタン鉛等の焦電性誘
電体酸化物膜１０４（以下、ＰＬＴ膜１０４と略称す
る）と、ＰＬＴ膜１０４の下に配置された引出し電極膜
１０５とを有し、ＰＬＴ膜部分１０４がセラミック基板
１０７の開口部１３０に位置する。ＰＬＴ膜１０４の大
きさは、例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍで
ある。また、ＭｇＯ膜１０２の大きさは、例えば２ｍｍ
×２ｍｍで厚さ２μｍである。セラミック基板１０７の
表面の所定部分には、接続電極１０８及び１０９が設け
られており、接続電極１０８及び１０９にはそれぞれ、
導電性接着剤１０６を介して引出し電極膜１０３及び１
０５が接続されている。
ントについて説明する。 （実施例８）以下、本発明の焦電型赤外線センサエレメ
ント及びその製造方法の第１の実施例を、図１６及び図
１７を参照しつつ説明する。図１６は、第１の実施例の
焦電型赤外線センサエレメントの構成を示す斜視図であ
る。図１６に示すように、焦電型赤外線センサエレメン
ト１１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を
有するセラミック基板１０７上に多層膜構造体１１２を
接着剤１１０で固定した構造である。セラミック基板１
０７は、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの矩形状で
あり、中央部近傍の開口部１３０の大きさは１ｍｍ×１
ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミナ等であ
る。多層膜構造体１１２は、（１００）面配向の例えば
ＭｇＯ等の岩塩型結晶構造酸化物膜１０２（以下、Ｍｇ
Ｏ膜１０２と略称する）と、ＭｇＯ膜１０２の下に配置
された（１００）面配向のＰｔ等の引出し電極膜１０３
と、引出し電極膜１０３の下の所定部分に配置された例
えば誘電体材料であるチタン酸ランタン鉛等の焦電性誘
電体酸化物膜１０４（以下、ＰＬＴ膜１０４と略称す
る）と、ＰＬＴ膜１０４の下に配置された引出し電極膜
１０５とを有し、ＰＬＴ膜部分１０４がセラミック基板
１０７の開口部１３０に位置する。ＰＬＴ膜１０４の大
きさは、例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍで
ある。また、ＭｇＯ膜１０２の大きさは、例えば２ｍｍ
×２ｍｍで厚さ２μｍである。セラミック基板１０７の
表面の所定部分には、接続電極１０８及び１０９が設け
られており、接続電極１０８及び１０９にはそれぞれ、
導電性接着剤１０６を介して引出し電極膜１０３及び１
０５が接続されている。
【００８０】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サエレメント１１１の製造方法を図１７に示す。まず、
ＫＢｒ粉体を減圧下、８００ｋｇｆ／ｃｍ2 でプレス成
形し、表面を研磨して平滑化し、３ｍｍ×３ｍｍで厚さ
０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１を作製した。次
に、その基板１０１の表面に、プラズマＭＯＣＶＤ法に
より、同表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶
配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１０２（大き
さ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した（図１７
（ａ））。このＭｇＯ膜１０２の形成には、ＣＶＤ原料
ガスにマグネシウムアセチルアセトナートの蒸気を用
い、ＫＢｒ基板１０１を４００℃に加熱して行った。さ
らに、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜１０２の表面上の所
定の部分にＰｔ膜をエピタキシャル成長させ、膜面に対
して＜１００＞方向に結晶配向したＰｔ膜の引出し電極
膜１０３を形成した（図１７（ｂ））。さらに、従来の
焦電型赤外線センサエレメントの製造と同様に、ｒｆマ
グネトロンスパッタ法により、引出し電極１０３の表面
の所定部分及びＭｇＯ膜１０２の引出し電極１０３が形
成されていない部分の一部の上に厚み３μｍのｃ軸に結
晶配向したＰＬＴ膜１０４を形成した（図１７
（ｂ））。次に、ＰＬＴ膜１０４とＭｇＯ膜１０２の引
出し電極１０３が形成されていない部分の表面上にスパ
ッタ法でＮｉーＣｒ膜の引出し電極膜１０５を形成した
（図１７（ｃ））。
サエレメント１１１の製造方法を図１７に示す。まず、
ＫＢｒ粉体を減圧下、８００ｋｇｆ／ｃｍ2 でプレス成
形し、表面を研磨して平滑化し、３ｍｍ×３ｍｍで厚さ
０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１を作製した。次
に、その基板１０１の表面に、プラズマＭＯＣＶＤ法に
より、同表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶
配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１０２（大き
さ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した（図１７
（ａ））。このＭｇＯ膜１０２の形成には、ＣＶＤ原料
ガスにマグネシウムアセチルアセトナートの蒸気を用
い、ＫＢｒ基板１０１を４００℃に加熱して行った。さ
らに、スパッタ法で、そのＭｇＯ膜１０２の表面上の所
定の部分にＰｔ膜をエピタキシャル成長させ、膜面に対
して＜１００＞方向に結晶配向したＰｔ膜の引出し電極
膜１０３を形成した（図１７（ｂ））。さらに、従来の
焦電型赤外線センサエレメントの製造と同様に、ｒｆマ
グネトロンスパッタ法により、引出し電極１０３の表面
の所定部分及びＭｇＯ膜１０２の引出し電極１０３が形
成されていない部分の一部の上に厚み３μｍのｃ軸に結
晶配向したＰＬＴ膜１０４を形成した（図１７
（ｂ））。次に、ＰＬＴ膜１０４とＭｇＯ膜１０２の引
出し電極１０３が形成されていない部分の表面上にスパ
ッタ法でＮｉーＣｒ膜の引出し電極膜１０５を形成した
（図１７（ｃ））。
【００８１】次に、Ｐｄペーストを焼成して、あらかじ
め表面の所定部分に接続電極１０８及び１０９が形成さ
れたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記各
工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造体
１１２を反転させて、多層膜構造体１１２がセラミック
基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部分
が開口部１３０に位置するように、かつ接続電極１０
８、１０９に引出し電極膜１０３及び１０５が接触する
ように、導電性接着剤１０６を用いて接着した（図１７
（ｄ））。次に、このように作製された構造物を水洗い
処理することにより、ＫＢｒ基板１０１を除去した（図
１７（ｅ））。乾燥後、さらにＭｇＯ膜１０２の周辺部
分とセラミック基板１０７の表面とをエポキシ樹脂系の
接着剤１１０を用いて接合強化し、焦電型赤外線センサ
エレメント１１１が完成した（図１７（ｆ））。
め表面の所定部分に接続電極１０８及び１０９が形成さ
れたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記各
工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造体
１１２を反転させて、多層膜構造体１１２がセラミック
基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部分
が開口部１３０に位置するように、かつ接続電極１０
８、１０９に引出し電極膜１０３及び１０５が接触する
ように、導電性接着剤１０６を用いて接着した（図１７
（ｄ））。次に、このように作製された構造物を水洗い
処理することにより、ＫＢｒ基板１０１を除去した（図
１７（ｅ））。乾燥後、さらにＭｇＯ膜１０２の周辺部
分とセラミック基板１０７の表面とをエポキシ樹脂系の
接着剤１１０を用いて接合強化し、焦電型赤外線センサ
エレメント１１１が完成した（図１７（ｆ））。
【００８２】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント１１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか２μｍ厚のＭｇＯ膜１０２のみによって
支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイ
ミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線
センサエレメントと比較しても、ＭｇＯ膜１０２はポリ
イミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜
１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であ
り、かつクラック等による電極の導通切れを皆無にする
ことができた。
サエレメント１１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか２μｍ厚のＭｇＯ膜１０２のみによって
支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイ
ミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線
センサエレメントと比較しても、ＭｇＯ膜１０２はポリ
イミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜
１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であ
り、かつクラック等による電極の導通切れを皆無にする
ことができた。
【００８３】なお、＜１００＞方向に結晶配向した岩塩
型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１０２の代わりに、それぞ
れ、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセ
チルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマＭＯＣ
ＶＤ法により製造された、＜１００＞方向に結晶配向し
たＮｉＯ膜又はＣｏＯ膜を用いた場合でも、同様の性能
を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製すること
ができ。
型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１０２の代わりに、それぞ
れ、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバルトアセ
チルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマＭＯＣ
ＶＤ法により製造された、＜１００＞方向に結晶配向し
たＮｉＯ膜又はＣｏＯ膜を用いた場合でも、同様の性能
を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製すること
ができ。
【００８４】さらに、ＫＢｒ基板１０１の代わりに、同
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩ等の基板を用いた場合でも、同様の性能を有する焦
電型赤外線センサエレメントを作製することができた。
じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、Ｃ
ｓＩ等の基板を用いた場合でも、同様の性能を有する焦
電型赤外線センサエレメントを作製することができた。
【００８５】（実施例９）以下、本発明の焦電型赤外線
センサエレメント及びその製造方法の第２の実施例を、
図１８及び図１９を参照しつつ説明する。図１８は、第
２の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構成を示
す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に示した
第１の実施例と同一の番号を付した部材は実質的に同一
である。図１８に示すように、焦電型赤外線センサエレ
メント２１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３
０を有するセラミック基板１０７上に多層膜構造体１１
３を接着剤１２０で固定した構造である。多層膜構造体
１１３は、Ｎｉ金属電極膜１１４とその下に配置された
（１００）面配向の導電性ＮｉＯ電極膜１１５と、導電
性ＮｉＯ電極膜１１５の下の所定部分に配置されたＰＬ
Ｔ膜１０４、ＰＬＴ膜１０４の下に配置されたＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬＴ膜１０４の部分が開口
部１３０に位置する。金属電極膜１１４の大きさは、２
ｍｍ×２ｍｍで厚さ０．８μｍである。導電性ＮｉＯ膜
１１２の大きさは、０．６ｍｍ×０．６ｍｍで厚さ０．
４μｍである。さらに、ＰＬＴ膜１０４の大きさは０．
２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミック基
板１０７は第１の実施例の物と同じくアルミナ製であ
り、その大きさは５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍであり、
中央部近傍の開口部の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。
セラミック基板１０７の多層膜構造体１１３が接着され
ている面と同じ面の所定部分には、接続導体１１８が形
成されており、導電性ペースト１２１を介して接続導体
１１８とＮｉ金属電極膜１１４とが接続されている。ま
た、セラミック基板１０７の反対側の面の所定の位置に
も接続電極１１９が形成されており、Ａｕ線１１７によ
り接続電極１１９とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とが接続さ
れている。
センサエレメント及びその製造方法の第２の実施例を、
図１８及び図１９を参照しつつ説明する。図１８は、第
２の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構成を示
す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に示した
第１の実施例と同一の番号を付した部材は実質的に同一
である。図１８に示すように、焦電型赤外線センサエレ
メント２１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３
０を有するセラミック基板１０７上に多層膜構造体１１
３を接着剤１２０で固定した構造である。多層膜構造体
１１３は、Ｎｉ金属電極膜１１４とその下に配置された
（１００）面配向の導電性ＮｉＯ電極膜１１５と、導電
性ＮｉＯ電極膜１１５の下の所定部分に配置されたＰＬ
Ｔ膜１０４、ＰＬＴ膜１０４の下に配置されたＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬＴ膜１０４の部分が開口
部１３０に位置する。金属電極膜１１４の大きさは、２
ｍｍ×２ｍｍで厚さ０．８μｍである。導電性ＮｉＯ膜
１１２の大きさは、０．６ｍｍ×０．６ｍｍで厚さ０．
４μｍである。さらに、ＰＬＴ膜１０４の大きさは０．
２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミック基
板１０７は第１の実施例の物と同じくアルミナ製であ
り、その大きさは５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍであり、
中央部近傍の開口部の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。
セラミック基板１０７の多層膜構造体１１３が接着され
ている面と同じ面の所定部分には、接続導体１１８が形
成されており、導電性ペースト１２１を介して接続導体
１１８とＮｉ金属電極膜１１４とが接続されている。ま
た、セラミック基板１０７の反対側の面の所定の位置に
も接続電極１１９が形成されており、Ａｕ線１１７によ
り接続電極１１９とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とが接続さ
れている。
【００８６】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サエレメント２１１の製造方法を図１９に示す。まず、
上記第８の実施例と同様にして作製した大きさ３ｍｍ×
３ｍｍで厚さ０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１の
表面上に、ｒｆスパッタ法により大きさ２ｍｍ×２ｍｍ
で厚さ０．８μｍの金属Ｎｉ膜１１４を形成し、さらに
金属Ｎｉ膜１１４の表面上に、プラズマＭＯＣＶＤ法に
より、基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結
晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１１
５（Ｌｉ添加）（大きさ０．６ｍｍ×０．６ｍｍ、厚さ
０．４μｍ）を形成した（図１９（ａ））。この導電性
ＮｉＯ膜１１５の形成には、ＣＶＤ原料ガスにマグネシ
ウムアセチルアセトナートの蒸気とＬｉジピバロイルメ
タンキレートの蒸気の混合ガスを用い、ＫＢｒ基板１０
１を４００℃に加熱して行った。さらに、その導電性Ｎ
ｉＯ膜１１５の表面上に、従来の焦電型赤外線センサエ
レメントの製造と同様のｒｆマグネトロンスパッタ法に
より、ＰＬＴ膜をエピタキシャル成長させることにより
厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜１０４（０．
２μｍ×０．２μｍ）を形成した（図１９（ｂ））。さ
らに、ＰＬＴ膜１０４の表面上にスパッタ法によりＮｉ
−Ｃｒ電極膜１１６を形成した（図１９（ｃ））。
サエレメント２１１の製造方法を図１９に示す。まず、
上記第８の実施例と同様にして作製した大きさ３ｍｍ×
３ｍｍで厚さ０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１の
表面上に、ｒｆスパッタ法により大きさ２ｍｍ×２ｍｍ
で厚さ０．８μｍの金属Ｎｉ膜１１４を形成し、さらに
金属Ｎｉ膜１１４の表面上に、プラズマＭＯＣＶＤ法に
より、基板表面に対して垂直方向が＜１００＞方向に結
晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１１
５（Ｌｉ添加）（大きさ０．６ｍｍ×０．６ｍｍ、厚さ
０．４μｍ）を形成した（図１９（ａ））。この導電性
ＮｉＯ膜１１５の形成には、ＣＶＤ原料ガスにマグネシ
ウムアセチルアセトナートの蒸気とＬｉジピバロイルメ
タンキレートの蒸気の混合ガスを用い、ＫＢｒ基板１０
１を４００℃に加熱して行った。さらに、その導電性Ｎ
ｉＯ膜１１５の表面上に、従来の焦電型赤外線センサエ
レメントの製造と同様のｒｆマグネトロンスパッタ法に
より、ＰＬＴ膜をエピタキシャル成長させることにより
厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜１０４（０．
２μｍ×０．２μｍ）を形成した（図１９（ｂ））。さ
らに、ＰＬＴ膜１０４の表面上にスパッタ法によりＮｉ
−Ｃｒ電極膜１１６を形成した（図１９（ｃ））。
【００８７】次に、Ｐｄペーストを焼成して、あらかじ
め両表面の所定部分に接続電極１１８及び１１９が形成
されたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記
各工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造
体１１３を反転させて、多層膜構造体１１３がセラミッ
ク基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部
分が開口部１３０に位置するように、接着剤１２０を用
いて接着した（図４（ｄ））。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６と
セラミック基板１０７の表面上に形成された接続電極１
１９を接続した（図１９（ｄ））。次に、このように作
製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ基
板１０１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１２１
により金属Ｎｉ膜１１４とセラミック基板１０７の表面
上に形成された接続電極１１８とを接続して、焦電型赤
外線センサエレメント２１１が完成した（図１９
（ｅ））。
め両表面の所定部分に接続電極１１８及び１１９が形成
されたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記
各工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造
体１１３を反転させて、多層膜構造体１１３がセラミッ
ク基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部
分が開口部１３０に位置するように、接着剤１２０を用
いて接着した（図４（ｄ））。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６と
セラミック基板１０７の表面上に形成された接続電極１
１９を接続した（図１９（ｄ））。次に、このように作
製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ基
板１０１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１２１
により金属Ｎｉ膜１１４とセラミック基板１０７の表面
上に形成された接続電極１１８とを接続して、焦電型赤
外線センサエレメント２１１が完成した（図１９
（ｅ））。
【００８８】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント２１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１１４のみに
よって支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜が
ポリイミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型
赤外線センサエレメントと比較しても、金属Ｎｉ膜１１
４はポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率が
ＰＬＴ膜１０４とあまり異ならないため、機械的強度は
充分であり、かつクラック等による電極の導通切れを皆
無にすることができた。
サエレメント２１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１１４のみに
よって支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜が
ポリイミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型
赤外線センサエレメントと比較しても、金属Ｎｉ膜１１
４はポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率が
ＰＬＴ膜１０４とあまり異ならないため、機械的強度は
充分であり、かつクラック等による電極の導通切れを皆
無にすることができた。
【００８９】上記第１の実施例と同様に、ＫＢｒ基板１
０１の代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、
ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等の基板を用いた場合でも、同
様の性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製
することができた。
０１の代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、
ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等の基板を用いた場合でも、同
様の性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製
することができた。
【００９０】（実施例１０）以下、本発明の焦電型赤外
線センサエレメント及びその製造方法の第３の実施例
を、図２０及び図２１を参照しつつ説明する。図２０
は、第３の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に
示した第１の実施例、又は図１８及び図１９に示した第
２の実施例と同一の番号を付した部材は実質的に同一で
ある。図２０に示すように、第３の実施例の焦電型赤外
線センサエレメント３１１は、中央部近傍に略矩形断面
の開口部１３０を有するセラミック基板１０７上に多層
膜構造体１２２を接着剤１２０で固定した構造である。
多層膜構造体１２２は、電極を兼ねる導電性ＮｉＯ膜１
２３と、その下に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ
膜１０４の下に配置されたＮｉ−Ｃｒ電極膜１１５をと
を有し、ＰＬＴ膜１０４の部分が開口部１３０に位置す
る。導電性ＮｉＯ膜１２３の大きさは２ｍｍ×２ｍｍで
厚さ２μｍであり、ＰＬＴ膜１０４の大きさは０．２ｍ
ｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミック基板１
０７は第１の実施例の物と同じくアルミナ製であり、そ
の大きさは５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍであり、中央部
近傍の開口部の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。セラミ
ック基板１０７の多層膜構造体１２２が接着されている
面と同じ面の所定部分には、接続導体１１８が形成され
ており、導電性ペースト１２１を介して接続導体１１８
とＮｉ金属電極膜１１４とが接続されている。また、セ
ラミック基板１０７の反対側の面の所定の位置にも接続
電極１１９が形成されており、Ａｕ線１１７により接続
電極１１９とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とが接続されてい
る。
線センサエレメント及びその製造方法の第３の実施例
を、図２０及び図２１を参照しつつ説明する。図２０
は、第３の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に
示した第１の実施例、又は図１８及び図１９に示した第
２の実施例と同一の番号を付した部材は実質的に同一で
ある。図２０に示すように、第３の実施例の焦電型赤外
線センサエレメント３１１は、中央部近傍に略矩形断面
の開口部１３０を有するセラミック基板１０７上に多層
膜構造体１２２を接着剤１２０で固定した構造である。
多層膜構造体１２２は、電極を兼ねる導電性ＮｉＯ膜１
２３と、その下に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ
膜１０４の下に配置されたＮｉ−Ｃｒ電極膜１１５をと
を有し、ＰＬＴ膜１０４の部分が開口部１３０に位置す
る。導電性ＮｉＯ膜１２３の大きさは２ｍｍ×２ｍｍで
厚さ２μｍであり、ＰＬＴ膜１０４の大きさは０．２ｍ
ｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミック基板１
０７は第１の実施例の物と同じくアルミナ製であり、そ
の大きさは５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍであり、中央部
近傍の開口部の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。セラミ
ック基板１０７の多層膜構造体１２２が接着されている
面と同じ面の所定部分には、接続導体１１８が形成され
ており、導電性ペースト１２１を介して接続導体１１８
とＮｉ金属電極膜１１４とが接続されている。また、セ
ラミック基板１０７の反対側の面の所定の位置にも接続
電極１１９が形成されており、Ａｕ線１１７により接続
電極１１９とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とが接続されてい
る。
【００９１】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サエレメント３１１の製造方法を図２１に示す。まず、
上記第１の実施例と同様にして作製した大きさ３ｍｍ×
３ｍｍで厚さ０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１の
表面上に、第２の実施例と同様に、プラズマＭＯＣＶＤ
法を用いて基板１０１の表面に対して垂直方向が＜１０
０＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性
ＮｉＯ膜１２３（Ｌｉ添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、
厚さ２μｍ）を形成した（図２１（ａ））。次に、第１
の実施例と同様のスパッタ法により、導電性ＮｉＯ膜１
２３の表面上に、ＰＬＴ膜をエピタキシャル成長させる
ことにより厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜１
０４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形成した（図２１
（ｂ））。さらに、ＰＬＴ膜１０４の表面上にＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６を形成した（図２１（ｃ））。
サエレメント３１１の製造方法を図２１に示す。まず、
上記第１の実施例と同様にして作製した大きさ３ｍｍ×
３ｍｍで厚さ０．５ｍｍの平板型のＫＢｒ基板１０１の
表面上に、第２の実施例と同様に、プラズマＭＯＣＶＤ
法を用いて基板１０１の表面に対して垂直方向が＜１０
０＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導電性
ＮｉＯ膜１２３（Ｌｉ添加）（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、
厚さ２μｍ）を形成した（図２１（ａ））。次に、第１
の実施例と同様のスパッタ法により、導電性ＮｉＯ膜１
２３の表面上に、ＰＬＴ膜をエピタキシャル成長させる
ことにより厚み３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜１
０４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形成した（図２１
（ｂ））。さらに、ＰＬＴ膜１０４の表面上にＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６を形成した（図２１（ｃ））。
【００９２】次に、Ｐｄペーストを焼成して、あらかじ
め両表面の所定部分に接続電極１１８及び１１９が形成
されたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記
各工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造
体１２２を反転させて、多層膜構造体１２２がセラミッ
ク基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部
分が開口部１３０に位置するように、接着剤１２０を用
いて接着した（図２１（ｄ））。次に、ワイヤボンディ
ング法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６
とセラミック基板１０７の表面上に形成された接続電極
１１９を接続した（図２１（ｄ））。次に、このように
作製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ
基板１０１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１２
１により金属Ｎｉ膜１１４とセラミック基板１０７の表
面上に形成された接続電極１１８とを接続して、焦電型
赤外線センサエレメント３１１が完成した（図２１
（ｅ））。
め両表面の所定部分に接続電極１１８及び１１９が形成
されたセラミック基板１０７を用意する。そして、上記
各工程を経て得られたＫＢｒ基板１０１上の多層膜構造
体１２２を反転させて、多層膜構造体１２２がセラミッ
ク基板１０７の開口部１３０を覆い、ＰＬＴ膜１０４部
分が開口部１３０に位置するように、接着剤１２０を用
いて接着した（図２１（ｄ））。次に、ワイヤボンディ
ング法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６
とセラミック基板１０７の表面上に形成された接続電極
１１９を接続した（図２１（ｄ））。次に、このように
作製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢｒ
基板１０１を除去し、乾燥した後、導電性ペースト１２
１により金属Ｎｉ膜１１４とセラミック基板１０７の表
面上に形成された接続電極１１８とを接続して、焦電型
赤外線センサエレメント３１１が完成した（図２１
（ｅ））。
【００９３】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント３１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか２μｍ厚のＮｉＯ膜１２３のみによって
支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイ
ミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線
センサエレメントと比較しても、ＮｉＯ膜１２３はポリ
イミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜
１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であ
り、かつクラック等による電極の導通切れを皆無にする
ことができた。
サエレメント３１１において、焦電性を示すＰＬＴ膜１
０４は、わずか２μｍ厚のＮｉＯ膜１２３のみによって
支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイ
ミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線
センサエレメントと比較しても、ＮｉＯ膜１２３はポリ
イミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜
１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であ
り、かつクラック等による電極の導通切れを皆無にする
ことができた。
【００９４】なお、第１の実施例と同様に、ＫＢｒ基板
１０１の代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣ
ｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等の基板を用いた場合で
も、同様の性能を有する焦電型赤外線センサエレメント
を作製することができた。
１０１の代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣ
ｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等の基板を用いた場合で
も、同様の性能を有する焦電型赤外線センサエレメント
を作製することができた。
【００９５】（実施例１１）以下、本発明の焦電型赤外
線センサエレメント及びその製造方法の第４の実施例
を、図２２及び図２３を参照しつつ説明する。図２２
は、第４の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に
示した第１の実施例と同一の番号を付した部材は実質的
に同一である。図２２に示すように、第４の実施例の焦
電型赤外線センサエレメント４１１は、中央部近傍に略
矩形断面の開口部１３０を有するセラミック基板１０７
上に多層膜構造体１２４が直接形成された構造である。
セラミック基板１０７は、第１の実施例と同様に、例え
ば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの矩形状であり、中央部
近傍の開口１３０の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。ま
た、その材質は、例えばアルミナ等である。多層膜構造
体１２４は、ＭｇＯ膜１０２と、ＭｇＯ膜１０２の上に
配置された引出し電極膜１０３と、引出し電極膜１０３
の上の所定部分に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ
膜１０４の上に配置された引出し電極膜１０５とを有
し、ＰＬＴ膜部分１０４がセラミック基板１０７の開口
部１３０の上に位置する。ＰＬＴ膜１０４の大きさは、
例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。ま
た、ＭｇＯ膜１０２の大きさは、例えば２ｍｍ×２ｍｍ
で厚さ２μｍである。セラミック基板１０７の表面の所
定部分には、接続電極１０８及び１０９が設けられてお
り、引出し電極１０５と接続電極１２８とは導電性ペー
スト１３６により、また引出し電極１０３と接続電極１
２９とは導電性ペースト１３７により、それぞれ接続さ
れている。
線センサエレメント及びその製造方法の第４の実施例
を、図２２及び図２３を参照しつつ説明する。図２２
は、第４の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記図１６及び図１７に
示した第１の実施例と同一の番号を付した部材は実質的
に同一である。図２２に示すように、第４の実施例の焦
電型赤外線センサエレメント４１１は、中央部近傍に略
矩形断面の開口部１３０を有するセラミック基板１０７
上に多層膜構造体１２４が直接形成された構造である。
セラミック基板１０７は、第１の実施例と同様に、例え
ば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの矩形状であり、中央部
近傍の開口１３０の大きさは１ｍｍ×１ｍｍである。ま
た、その材質は、例えばアルミナ等である。多層膜構造
体１２４は、ＭｇＯ膜１０２と、ＭｇＯ膜１０２の上に
配置された引出し電極膜１０３と、引出し電極膜１０３
の上の所定部分に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ
膜１０４の上に配置された引出し電極膜１０５とを有
し、ＰＬＴ膜部分１０４がセラミック基板１０７の開口
部１３０の上に位置する。ＰＬＴ膜１０４の大きさは、
例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。ま
た、ＭｇＯ膜１０２の大きさは、例えば２ｍｍ×２ｍｍ
で厚さ２μｍである。セラミック基板１０７の表面の所
定部分には、接続電極１０８及び１０９が設けられてお
り、引出し電極１０５と接続電極１２８とは導電性ペー
スト１３６により、また引出し電極１０３と接続電極１
２９とは導電性ペースト１３７により、それぞれ接続さ
れている。
【００９６】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サエレメント４１１の製造方法を図２３に示す。あらか
じめ、中央部近傍に１ｍｍ×１ｍｍの貫通した開口部１
３０を有する、大きさが５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの
アルミナ製のセラミック基板１０７を用意し、その表面
の所定部分にＰｄペーストを塗布し１０５０℃で焼成す
ることにより、接続電極１２８及び１２９を形成した。
次に、セラミック基板１０７の開口部１３０部分にＫＢ
ｒ粉体を詰め固めた後、減圧下、７４０℃で加熱するこ
とによりＫＢｒを融解し、空間部分が埋められたセラミ
ック基板１７１を作製した（図２３（ａ））。なお、Ｋ
Ｂｒ充填部１７２は表面を研磨して平滑化した。このよ
うにして作製したＫＢｒ充填部分１７２を有する基板１
７１の表面上に、第１の実施例と同様にプラズマＭＯＣ
ＶＤ法により、基板表面に対して垂直方向が＜１００＞
方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１
０２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した
（図２３（ｂ））。さらに、スパッタ法により、ＭｇＯ
膜１０２の表面上の所定部分に、Ｐｔ膜をエピタキシャ
ル成長させ、膜面に対して＜１００＞方向に結晶配向し
たＰｔ膜の引出し電極膜１０３を形成した（図２３
（ｂ））。さらに、ｒｆマグネトロンスパッタ法によ
り、引出し電極膜１０３及びＭｇＯ膜１０２の引出し電
極１０３が形成されていない部分のうちの所定の部分の
表面上に厚み１０３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜
１０４を形成した（図２３（ｄ））。さらに、ＰＬＴ膜
１０４及びＭｇＯ膜１０２の引出し電極１０３が形成さ
れていない部分の残りの部分の表面上にＮｉ−Ｃｒ膜の
引出し電極膜５を形成した（図２３（ｅ））。このよう
に作製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢ
ｒ充填部分１７２を除去し（図２３（ｅ））、乾燥後、
導電性ペースト１３６及び１３７により、引出し電極膜
１０３と接続電極１２９とを、及び引出し電極膜１０５
と接続電極１２８とをそれぞれ接続し、焦電型赤外線セ
ンサエレメント４１１が完成した（図２３（ｆ））。
サエレメント４１１の製造方法を図２３に示す。あらか
じめ、中央部近傍に１ｍｍ×１ｍｍの貫通した開口部１
３０を有する、大きさが５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍの
アルミナ製のセラミック基板１０７を用意し、その表面
の所定部分にＰｄペーストを塗布し１０５０℃で焼成す
ることにより、接続電極１２８及び１２９を形成した。
次に、セラミック基板１０７の開口部１３０部分にＫＢ
ｒ粉体を詰め固めた後、減圧下、７４０℃で加熱するこ
とによりＫＢｒを融解し、空間部分が埋められたセラミ
ック基板１７１を作製した（図２３（ａ））。なお、Ｋ
Ｂｒ充填部１７２は表面を研磨して平滑化した。このよ
うにして作製したＫＢｒ充填部分１７２を有する基板１
７１の表面上に、第１の実施例と同様にプラズマＭＯＣ
ＶＤ法により、基板表面に対して垂直方向が＜１００＞
方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物のＭｇＯ膜１
０２（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した
（図２３（ｂ））。さらに、スパッタ法により、ＭｇＯ
膜１０２の表面上の所定部分に、Ｐｔ膜をエピタキシャ
ル成長させ、膜面に対して＜１００＞方向に結晶配向し
たＰｔ膜の引出し電極膜１０３を形成した（図２３
（ｂ））。さらに、ｒｆマグネトロンスパッタ法によ
り、引出し電極膜１０３及びＭｇＯ膜１０２の引出し電
極１０３が形成されていない部分のうちの所定の部分の
表面上に厚み１０３μｍのｃ軸に結晶配向したＰＬＴ膜
１０４を形成した（図２３（ｄ））。さらに、ＰＬＴ膜
１０４及びＭｇＯ膜１０２の引出し電極１０３が形成さ
れていない部分の残りの部分の表面上にＮｉ−Ｃｒ膜の
引出し電極膜５を形成した（図２３（ｅ））。このよう
に作製された構造物を水洗い処理することにより、ＫＢ
ｒ充填部分１７２を除去し（図２３（ｅ））、乾燥後、
導電性ペースト１３６及び１３７により、引出し電極膜
１０３と接続電極１２９とを、及び引出し電極膜１０５
と接続電極１２８とをそれぞれ接続し、焦電型赤外線セ
ンサエレメント４１１が完成した（図２３（ｆ））。
【００９７】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント４１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか２μｍ厚のＭｇＯ膜１０２のみに支え
られているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイミド
樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線セン
サエレメントと比較しても、ＭｇＯ膜１０２はポリイミ
ド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜１０
４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であり、
かつクラック等による電極の導通切れを皆無にできた。
サエレメント４１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか２μｍ厚のＭｇＯ膜１０２のみに支え
られているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリイミド
樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外線セン
サエレメントと比較しても、ＭｇＯ膜１０２はポリイミ
ド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬＴ膜１０
４とあまり異ならないため、機械的強度は充分であり、
かつクラック等による電極の導通切れを皆無にできた。
【００９８】なお、ＭｇＯ膜１０２の代わりに同じく、
それぞれ、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバル
トアセチルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマ
ＭＯＣＶＤ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向
したＮｉＯ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合でも、同様の
性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製する
ことができた。さらに、ＫＢｒ粉体の代わりに、同じア
ルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ
等の粉体を用いた場合でも、同様の性能を有する焦電型
赤外線センサエレメントを作製することができた。
それぞれ、ニッケルアセチルアセトナートおよびコバル
トアセチルアセトナートを原料ガスを用いてププラズマ
ＭＯＣＶＤ法で製造された、＜１００＞方向に結晶配向
したＮｉＯ膜およびＣｏＯ膜を用いた場合でも、同様の
性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを作製する
ことができた。さらに、ＫＢｒ粉体の代わりに、同じア
ルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ
等の粉体を用いた場合でも、同様の性能を有する焦電型
赤外線センサエレメントを作製することができた。
【００９９】（実施例１２）以下、本発明の焦電型赤外
線センサエレメント及びその製造方法の第５の実施例
を、図２４及び図２５を参照しつつ説明する。図２４
は、第５の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記各実施例と同一の番
号を付した部材は実質的に同一である。図２４に示すよ
うに、第５の実施例の焦電型赤外線センサエレメント５
１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を有す
るセラミック基板１０７上に多層膜構造体１２５が直接
形成された構造である。セラミック基板１０７は、上記
各実施例と同様に、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍ
の矩形状であり、中央部近傍の開口１３０の大きさは１
ｍｍ×１ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミ
ナ等である。多層膜構造体１２５は、電極を兼ねた金属
Ｎｉ膜１１４と、その上に配置された導電性ＮｉＯ膜１
１５と、導電性ＮｉＯ膜１１５の上の所定部分に配置さ
れたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ膜１０４の上に配置され
たＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬＴ膜部分１０
４がセラミック基板１０７の開口部１３０の上に位置す
る。金属Ｎｉ膜１１４の大きさは、例えば２ｍｍ×２ｍ
ｍで厚さ０．８μｍであり、導電性ＮｉＯ膜１１５の大
きさは、例えば０．６ｍｍ×０．６ｍｍで厚さ０．４μ
ｍである。また、ＰＬＴ膜１０４の大きさは、例えば
０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミッ
ク基板１０７の表面の所定部分には、接続電極１２８及
び１２９が設けられており、接続電極１２９と金属Ｎｉ
膜１１４とは導電性ペースト１３７により、また接続電
極１２８とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とはＡｕ線１１７に
より接続されている。
線センサエレメント及びその製造方法の第５の実施例
を、図２４及び図２５を参照しつつ説明する。図２４
は、第５の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記各実施例と同一の番
号を付した部材は実質的に同一である。図２４に示すよ
うに、第５の実施例の焦電型赤外線センサエレメント５
１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を有す
るセラミック基板１０７上に多層膜構造体１２５が直接
形成された構造である。セラミック基板１０７は、上記
各実施例と同様に、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍ
の矩形状であり、中央部近傍の開口１３０の大きさは１
ｍｍ×１ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミ
ナ等である。多層膜構造体１２５は、電極を兼ねた金属
Ｎｉ膜１１４と、その上に配置された導電性ＮｉＯ膜１
１５と、導電性ＮｉＯ膜１１５の上の所定部分に配置さ
れたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ膜１０４の上に配置され
たＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬＴ膜部分１０
４がセラミック基板１０７の開口部１３０の上に位置す
る。金属Ｎｉ膜１１４の大きさは、例えば２ｍｍ×２ｍ
ｍで厚さ０．８μｍであり、導電性ＮｉＯ膜１１５の大
きさは、例えば０．６ｍｍ×０．６ｍｍで厚さ０．４μ
ｍである。また、ＰＬＴ膜１０４の大きさは、例えば
０．２ｍｍ×０．２ｍｍで厚さ３μｍである。セラミッ
ク基板１０７の表面の所定部分には、接続電極１２８及
び１２９が設けられており、接続電極１２９と金属Ｎｉ
膜１１４とは導電性ペースト１３７により、また接続電
極１２８とＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とはＡｕ線１１７に
より接続されている。
【０１００】以上のように構成された焦電型赤外線セン
サエレメント５１１の製造方法を図２５に示す。第４の
実施例と同様に、あらかじめ、中央部近傍に１ｍｍ×１
ｍｍの貫通した開口部１３０を有する、大きさが５ｍｍ
×５ｍｍで厚さ１ｍｍのアルミナ製のセラミック基板１
０７を用意し、その表面の所定部分にＰｄペーストを塗
布し１０５０℃で焼成することにより、接続電極１２８
及び１２９を形成した。次に、セラミック基板１０７の
開口部１３０部分にＫＢｒ粉体を詰め固めた後、減圧
下、７４０℃で加熱することによりＫＢｒを融解し、空
間部分が埋められたセラミック基板１７１を作製した
（図２５（ａ））。なお、ＫＢｒ充填部１７２は表面を
研磨して平滑化した。このようにして作製したＫＢｒ充
填部分１７２を有する基板１７１の表面上に、ｒｆスパ
ッタ法により金属Ｎｉ膜１１４を形成し、さらに金属Ｎ
ｉ膜１１４の表面上に、実施例２と同様にプラズマＭＯ
ＣＶＤ法により基板１７１の表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導
電性ＮｉＯ膜１１５（Ｌｉ添加）（大きさ０．６ｍｍ×
０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した（図２５
（ｂ））。さらに、導電性ＮｉＯ膜１１５の表面上に、
従来の焦電型赤外線センサエレメントの製造と同様のｒ
ｆマグネトロンスパッタ法により、ＰＬＴ膜をエピタキ
シャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に結晶配
向したＰＬＴ膜１０４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形
成し、そのＰＬＴ膜１０４の表面上にスパッタ法により
Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６を形成した（図２５（ｃ））。
次に、ワイヤボンディング法によりＡｕ線１１７で、Ｎ
ｉ−Ｃｒ電極膜１１６と接続電極１２８を接続した（図
２５（ｄ））。このように作製された構造物を水洗い処
理することにより、ＫＢｒ充填部分１７２を除去し、乾
燥後、導電性ペースト１３７により、金属Ｎｉ膜１１４
と接続電極１２９とを接続し、焦電型赤外線センサエレ
メント５１１が完成した（図２５（ｅ））。
サエレメント５１１の製造方法を図２５に示す。第４の
実施例と同様に、あらかじめ、中央部近傍に１ｍｍ×１
ｍｍの貫通した開口部１３０を有する、大きさが５ｍｍ
×５ｍｍで厚さ１ｍｍのアルミナ製のセラミック基板１
０７を用意し、その表面の所定部分にＰｄペーストを塗
布し１０５０℃で焼成することにより、接続電極１２８
及び１２９を形成した。次に、セラミック基板１０７の
開口部１３０部分にＫＢｒ粉体を詰め固めた後、減圧
下、７４０℃で加熱することによりＫＢｒを融解し、空
間部分が埋められたセラミック基板１７１を作製した
（図２５（ａ））。なお、ＫＢｒ充填部１７２は表面を
研磨して平滑化した。このようにして作製したＫＢｒ充
填部分１７２を有する基板１７１の表面上に、ｒｆスパ
ッタ法により金属Ｎｉ膜１１４を形成し、さらに金属Ｎ
ｉ膜１１４の表面上に、実施例２と同様にプラズマＭＯ
ＣＶＤ法により基板１７１の表面に対して垂直方向が＜
１００＞方向に結晶配向した岩塩型結晶構造酸化物の導
電性ＮｉＯ膜１１５（Ｌｉ添加）（大きさ０．６ｍｍ×
０．６ｍｍ、厚さ０．４μｍ）を形成した（図２５
（ｂ））。さらに、導電性ＮｉＯ膜１１５の表面上に、
従来の焦電型赤外線センサエレメントの製造と同様のｒ
ｆマグネトロンスパッタ法により、ＰＬＴ膜をエピタキ
シャル成長させることにより厚み３μｍのｃ軸に結晶配
向したＰＬＴ膜１０４（０．２μｍ×０．２μｍ）を形
成し、そのＰＬＴ膜１０４の表面上にスパッタ法により
Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６を形成した（図２５（ｃ））。
次に、ワイヤボンディング法によりＡｕ線１１７で、Ｎ
ｉ−Ｃｒ電極膜１１６と接続電極１２８を接続した（図
２５（ｄ））。このように作製された構造物を水洗い処
理することにより、ＫＢｒ充填部分１７２を除去し、乾
燥後、導電性ペースト１３７により、金属Ｎｉ膜１１４
と接続電極１２９とを接続し、焦電型赤外線センサエレ
メント５１１が完成した（図２５（ｅ））。
【０１０１】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント５１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１１４のみ
に支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリ
イミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外
線センサエレメントと比較しても、金属Ｎｉ膜１１４は
ポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬ
Ｔ膜１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分
であり、かつクラック等による電極の導通切れを皆無に
できた。
サエレメント５１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか０．８μｍ厚の金属Ｎｉ膜１１４のみ
に支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリ
イミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外
線センサエレメントと比較しても、金属Ｎｉ膜１１４は
ポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率がＰＬ
Ｔ膜１０４とあまり異ならないため、機械的強度は充分
であり、かつクラック等による電極の導通切れを皆無に
できた。
【０１０２】さらに、第４の実施例と同様に、ＫＢｒの
代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、
ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等を用いた場合でも、同様の性能を有
する焦電型赤外線センサエレメントを作製することがで
きた。
代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、
ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等を用いた場合でも、同様の性能を有
する焦電型赤外線センサエレメントを作製することがで
きた。
【０１０３】（実施例１３）以下、本発明の焦電型赤外
線センサエレメント及びその製造方法の第６の実施例
を、図２６及び図２７を参照しつつ説明する。図２６
は、第６の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記各実施例と同一の番
号を付した部材は実質的に同一である。図２６に示すよ
うに、第６の実施例の焦電型赤外線センサエレメント６
１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を有す
るセラミック基板１０７上に多層膜構造体１２６が直接
形成された構造である。セラミック基板１０７は、上記
各実施例と同様に、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍ
の矩形状であり、中央部近傍の開口１３０の大きさは１
ｍｍ×１ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミ
ナ等である。多層膜構造体１２６は、電極を兼ねた導電
性ＮｉＯ膜１２７と、導電性ＮｉＯ膜１２７の上の所定
部分に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ膜１０４の
上に配置されたＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬ
Ｔ膜部分１０４がセラミック基板１０７の開口部１３０
の上に位置する。導電性ＮｉＯ膜１２７の大きさは、例
えば２ｍｍ×２ｍｍで厚さ２μｍである。また、ＰＬＴ
膜１０４の大きさは、例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで
厚さ３μｍである。セラミック基板１０７の表面の所定
部分には、接続電極１２８及び１２９が設けられてお
り、接続電極１２９と導電性ＮｉＯ膜１２７とは導電性
ペースト１３７により、また接続電極１２８とＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６とはＡｕ線１１７により接続されてい
る。以上のように構成された焦電型赤外線センサエレメ
ント６１１の製造方法を図２７に示す。第４の実施例と
同様に、あらかじめ、中央部近傍に１ｍｍ×１ｍｍの貫
通した開口部１３０を有する、大きさが５ｍｍ×５ｍｍ
で厚さ１ｍｍのアルミナ製のセラミック基板１０７を用
意し、その表面の所定部分にＰｄペーストを塗布し１０
５０℃で焼成することにより、接続電極１２８及び１２
９を形成した。次に、セラミック基板１０７の開口部１
３０部分にＫＢｒ粉体を詰め固めた後、減圧下、７４０
℃で加熱することによりＫＢｒを融解し、空間部分が埋
められたセラミック基板１７１を作製した（図２７
（ａ））。なお、ＫＢｒ充填部１７２は表面を研磨して
平滑化した。このようにして作製したＫＢｒ充填部分１
７２を有する基板１７１の表面上に、第３の実施例と同
様にプラズマＭＯＣＶＤ法により、基板１７１の表面に
対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶配向した岩塩型
結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１２７（Ｌｉ添加）
（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した（図
２７（ｂ））。さらに、第１の実施例と同様のスパッタ
法により、導電性ＮｉＯ膜１２７の表面上に、ＰＬＴ膜
をエピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ
軸に結晶配向したＰＬＴ膜１０４（０．２μｍ×０．２
μｍ）を形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６
を形成した（図２７（ｃ））。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６と
接続電極１２８とを接続した（図２７（ｄ））。このよ
うに作製された構造物を水洗い処理することにより、Ｋ
Ｂｒ充填部分１７２を除去し、乾燥後、導電性ペースト
１３７により導電性ＮｉＯ膜１２７と接続電極１２９と
を接続し、焦電型赤外線センサエレメント６１１が完成
した（図２７（ｅ））。
線センサエレメント及びその製造方法の第６の実施例
を、図２６及び図２７を参照しつつ説明する。図２６
は、第６の実施例の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す斜視図である。なお、上記各実施例と同一の番
号を付した部材は実質的に同一である。図２６に示すよ
うに、第６の実施例の焦電型赤外線センサエレメント６
１１は、中央部近傍に略矩形断面の開口部１３０を有す
るセラミック基板１０７上に多層膜構造体１２６が直接
形成された構造である。セラミック基板１０７は、上記
各実施例と同様に、例えば５ｍｍ×５ｍｍで厚さ１ｍｍ
の矩形状であり、中央部近傍の開口１３０の大きさは１
ｍｍ×１ｍｍである。また、その材質は、例えばアルミ
ナ等である。多層膜構造体１２６は、電極を兼ねた導電
性ＮｉＯ膜１２７と、導電性ＮｉＯ膜１２７の上の所定
部分に配置されたＰＬＴ膜１０４と、ＰＬＴ膜１０４の
上に配置されたＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６とを有し、ＰＬ
Ｔ膜部分１０４がセラミック基板１０７の開口部１３０
の上に位置する。導電性ＮｉＯ膜１２７の大きさは、例
えば２ｍｍ×２ｍｍで厚さ２μｍである。また、ＰＬＴ
膜１０４の大きさは、例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍで
厚さ３μｍである。セラミック基板１０７の表面の所定
部分には、接続電極１２８及び１２９が設けられてお
り、接続電極１２９と導電性ＮｉＯ膜１２７とは導電性
ペースト１３７により、また接続電極１２８とＮｉ−Ｃ
ｒ電極膜１１６とはＡｕ線１１７により接続されてい
る。以上のように構成された焦電型赤外線センサエレメ
ント６１１の製造方法を図２７に示す。第４の実施例と
同様に、あらかじめ、中央部近傍に１ｍｍ×１ｍｍの貫
通した開口部１３０を有する、大きさが５ｍｍ×５ｍｍ
で厚さ１ｍｍのアルミナ製のセラミック基板１０７を用
意し、その表面の所定部分にＰｄペーストを塗布し１０
５０℃で焼成することにより、接続電極１２８及び１２
９を形成した。次に、セラミック基板１０７の開口部１
３０部分にＫＢｒ粉体を詰め固めた後、減圧下、７４０
℃で加熱することによりＫＢｒを融解し、空間部分が埋
められたセラミック基板１７１を作製した（図２７
（ａ））。なお、ＫＢｒ充填部１７２は表面を研磨して
平滑化した。このようにして作製したＫＢｒ充填部分１
７２を有する基板１７１の表面上に、第３の実施例と同
様にプラズマＭＯＣＶＤ法により、基板１７１の表面に
対して垂直方向が＜１００＞方向に結晶配向した岩塩型
結晶構造酸化物の導電性ＮｉＯ膜１２７（Ｌｉ添加）
（大きさ２ｍｍ×２ｍｍ、厚さ２μｍ）を形成した（図
２７（ｂ））。さらに、第１の実施例と同様のスパッタ
法により、導電性ＮｉＯ膜１２７の表面上に、ＰＬＴ膜
をエピタキシャル成長させることにより厚み３μｍのｃ
軸に結晶配向したＰＬＴ膜１０４（０．２μｍ×０．２
μｍ）を形成し、その表面上にＮｉ−Ｃｒ電極膜１１６
を形成した（図２７（ｃ））。次に、ワイヤボンディン
グ法によりＡｕ線１１７で、Ｎｉ−Ｃｒ電極膜１１６と
接続電極１２８とを接続した（図２７（ｄ））。このよ
うに作製された構造物を水洗い処理することにより、Ｋ
Ｂｒ充填部分１７２を除去し、乾燥後、導電性ペースト
１３７により導電性ＮｉＯ膜１２７と接続電極１２９と
を接続し、焦電型赤外線センサエレメント６１１が完成
した（図２７（ｅ））。
【０１０４】このようにして得られた焦電型赤外線セン
サエレメント６１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか２μｍ厚の導電性ＮｉＯ膜１２７のみ
に支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリ
イミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外
線センサエレメントと比較しても、導電性２μｍ厚のＮ
ｉＯ膜１２７はポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、か
つ収縮率がＰＬＴ膜１０４とあまり異ならないため、機
械的強度は充分であり、かつクラック等による電極の導
通切れを皆無にできた。
サエレメント６１１において、焦電特性を示すＰＬＴ膜
１０４は、わずか２μｍ厚の導電性ＮｉＯ膜１２７のみ
に支えられているだけである。しかし、ＰＬＴ膜がポリ
イミド樹脂膜によって支えられている従来の焦電型赤外
線センサエレメントと比較しても、導電性２μｍ厚のＮ
ｉＯ膜１２７はポリイミド樹脂膜よりも薄く、硬く、か
つ収縮率がＰＬＴ膜１０４とあまり異ならないため、機
械的強度は充分であり、かつクラック等による電極の導
通切れを皆無にできた。
【０１０５】さらに、第４の実施例と同様に、ＫＢｒの
代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、
ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等を用いた場合でも、同様の性能を有
する焦電型赤外線センサエレメントを作製することがで
きた。
代わりに、同じアルカリハライド材料のＫＣｌ、ＫＩ、
ＣｓＢｒ、ＣｓＩ等を用いた場合でも、同様の性能を有
する焦電型赤外線センサエレメントを作製することがで
きた。
【０１０６】
【発明の効果】本発明の加速度センサエレメントによれ
ば、中央部分に貫通した空間部分のあるセンサ保持基板
の上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜
Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧
電性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を
固着したという構成を備えたことにより、小型・軽量で
精度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速
度センサエレメントを実現できる。
ば、中央部分に貫通した空間部分のあるセンサ保持基板
の上に、電極膜Ａと、（１００）面配向を有する電極膜
Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂとの間に存在する圧
電性誘電体酸化物膜を少なくとも備えた多層膜構造体を
固着したという構成を備えたことにより、小型・軽量で
精度がよく、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速
度センサエレメントを実現できる。
【０１０７】次に本発明の各製造方法によれば、前記加
速度センサーエレメントを効率良く、合理的に製造でき
る。たとえば水溶性の基板上に保持膜を介してセンサ膜
を形成した後、水洗により基板部分を除去する製造工程
であるため、小型でかつ低価格な軽量自己保持型の加速
度センサエレメント構造を容易に製造できる。
速度センサーエレメントを効率良く、合理的に製造でき
る。たとえば水溶性の基板上に保持膜を介してセンサ膜
を形成した後、水洗により基板部分を除去する製造工程
であるため、小型でかつ低価格な軽量自己保持型の加速
度センサエレメント構造を容易に製造できる。
【０１０８】次に本発明の加速度センサによれば、加速
度センサエレメントとインピーダンス変換回路とフィル
タ回路と増幅回路と自己診断信号発生回路と温度補償回
路を少なくとも備えた加速度センサであって、前記加速
度センサエレメントは、中央部分に貫通した空間部分の
あるセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面
配向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂ
との間に存在する圧電性誘電体酸化物膜からなる多層膜
構造体を固着したことにより、小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
を実現できる。
度センサエレメントとインピーダンス変換回路とフィル
タ回路と増幅回路と自己診断信号発生回路と温度補償回
路を少なくとも備えた加速度センサであって、前記加速
度センサエレメントは、中央部分に貫通した空間部分の
あるセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面
配向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂ
との間に存在する圧電性誘電体酸化物膜からなる多層膜
構造体を固着したことにより、小型・軽量で精度がよ
く、かつコストの安価な軽量自己保持型の加速度センサ
を実現できる。
【０１０９】以上のように、本発明の焦電型赤外線セン
サエレメントによれば、焦電性誘電体酸化物膜を保持す
るために従来のポリイミド樹脂膜を用いず、ポリイミド
樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率が焦電性誘電体酸
化物膜とあまり異ならない酸化物膜や金属膜等を用いて
いるので、電極切れや保持膜の亀裂が起こり憎くなると
いう効果を有する。また、基板として高価な（１００）
面でへき開し鏡面研磨したＭｇＯ単結晶基板を用いてい
ないため、焦電型赤外線センサエレメントを安価に製造
することができる。さらに、本発明の焦電型赤外線セン
サエレメントの製造方法によれば、下地基板として水洗
により除去可能なアルカリハライドを用いているため、
従来必要であったＭｇＯ単結晶基板等をエッチングによ
り注意深く取り除く工程がなくなり、従来のものと同様
の性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを安価に
製造することができる。
サエレメントによれば、焦電性誘電体酸化物膜を保持す
るために従来のポリイミド樹脂膜を用いず、ポリイミド
樹脂膜よりも薄く、硬く、かつ収縮率が焦電性誘電体酸
化物膜とあまり異ならない酸化物膜や金属膜等を用いて
いるので、電極切れや保持膜の亀裂が起こり憎くなると
いう効果を有する。また、基板として高価な（１００）
面でへき開し鏡面研磨したＭｇＯ単結晶基板を用いてい
ないため、焦電型赤外線センサエレメントを安価に製造
することができる。さらに、本発明の焦電型赤外線セン
サエレメントの製造方法によれば、下地基板として水洗
により除去可能なアルカリハライドを用いているため、
従来必要であったＭｇＯ単結晶基板等をエッチングによ
り注意深く取り除く工程がなくなり、従来のものと同様
の性能を有する焦電型赤外線センサエレメントを安価に
製造することができる。
【図１】 本発明の加速度センサエレメントの第１の実
施例の構成を示す部分破断斜視図
施例の構成を示す部分破断斜視図
【図２】 本発明の加速度センサエレメントの第１の実
施例の製造工程を示すフロー図
施例の製造工程を示すフロー図
【図３】 本発明の加速度センサエレメントの第２の実
施例の構成を示す部分破断斜視図
施例の構成を示す部分破断斜視図
【図４】 本発明の加速度センサエレメントの第２の実
施例の製造工程を示すフロー図
施例の製造工程を示すフロー図
【図５】 本発明の加速度センサエレメントの第３の実
施例の構成を示す部分破断斜視図
施例の構成を示す部分破断斜視図
【図６】 本発明の加速度センサエレメントの第３の実
施例の製造工程を示すフロー図
施例の製造工程を示すフロー図
【図７】 本発明の加速度センサエレメントの第４の実
施例の構成を示す部分破断斜視図
施例の構成を示す部分破断斜視図
【図８】 本発明の加速度センサエレメントの第４の実
施例の製造工程を示すフロー図
施例の製造工程を示すフロー図
【図９】 本発明の加速度センサエレメントの第５の実
施例の構成を示す部分破断斜視図
施例の構成を示す部分破断斜視図
【図１０】 本発明の加速度センサエレメントの第５の
実施例の製造工程を示すフロー図
実施例の製造工程を示すフロー図
【図１１】 本発明の加速度センサエレメントの第６の
実施例の構成を示す部分破断斜視図
実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図１２】 本発明の加速度センサエレメントの第６の
実施例の製造工程を示すフロー図
実施例の製造工程を示すフロー図
【図１３】 本発明の実施例７の加速度センサのシステ
ムブロック図
ムブロック図
【図１４】 従来の歪ゲージ式の半導体加速度センサエ
レメントの部分破断斜視図
レメントの部分破断斜視図
【図１５】 従来の静電容量式の半導体加速度センサエ
レメントの部分破断斜視図
レメントの部分破断斜視図
【図１６】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第１の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第１の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図１７】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第１の実施例の製造工程を示すフロー図
第１の実施例の製造工程を示すフロー図
【図１８】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第２の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第２の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図１９】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第２の実施例の製造工程を示すフロー図
第２の実施例の製造工程を示すフロー図
【図２０】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第３の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第３の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図２１】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第３の実施例の製造工程を示すフロー図
第３の実施例の製造工程を示すフロー図
【図２２】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第４の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第４の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図２３】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第４の実施例の製造工程を示すフロー図
第４の実施例の製造工程を示すフロー図
【図２４】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第５の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第５の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図２５】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第５の実施例の製造工程を示すフロー図
第５の実施例の製造工程を示すフロー図
【図２６】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第６の実施例の構成を示す部分破断斜視図
第６の実施例の構成を示す部分破断斜視図
【図２７】 本発明の焦電型赤外線センサエレメントの
第６の実施例の製造工程を示すフロー図
第６の実施例の製造工程を示すフロー図
【図２８】 従来の焦電型赤外線センサエレメントの構
成を示す部分破断斜視図
成を示す部分破断斜視図
【図２９】 従来の焦電型赤外線センサエレメントの製
造工程を示すフロー図
造工程を示すフロー図
1,101 ＫＢｒ基板
2,102 ＭｇＯ膜
3,103 引出し電極膜
4 ＰＺＴ膜
5,105 引出し電極膜
6,106 導電性接着剤
7 センサ保持基板
8,9,18,19,48,49,108,109,118,119,128,129,208,209
接続電極 10,20,110,120 接着剤 11,21,31,41,51,61,71,81,801 加速度センサエレメン
ト 12,42,115,123,127 導電性ＮｉＯ膜 13,114 金属Ｎｉ膜 15,116 Ｎｉ−Ｃｒ電極膜 16,46,121,136,137 導電性ペースト 17,117 Ａｕ線 22 カンチレバー部 23 ゲージ抵抗部（ピエゾ抵抗素子） 24 接続電極 25 上部ストッパウエハ 26 センシングウエハ 27 下部ストッパウエハ 28 エアギャップ 29,39 おもり部 32 上部対向電極 33 おもり電極（可動電極） 34 下部対向電極 35 上部ガラス 36 シリコン樹脂 37 下部ガラス 38 エアギャップ 39 Ｃｕ線 101 ＫＢｒ基板 104 ＰＬＴ膜 107 セラミック基板 111,211,311,411,511,611 焦電型赤外線センサエレメ
ント 112,113,122,124,125,126 多層膜構造体１３０ 開口 131,172 ＫＢｒ充填部分 171 基板 802 自己診断信号発生回路 803 基準電圧発生回路 804 温度補償回路 805 インピーダンス変換回路 806 フィルタ回路 807 増幅回路 811 加速度センサ
接続電極 10,20,110,120 接着剤 11,21,31,41,51,61,71,81,801 加速度センサエレメン
ト 12,42,115,123,127 導電性ＮｉＯ膜 13,114 金属Ｎｉ膜 15,116 Ｎｉ−Ｃｒ電極膜 16,46,121,136,137 導電性ペースト 17,117 Ａｕ線 22 カンチレバー部 23 ゲージ抵抗部（ピエゾ抵抗素子） 24 接続電極 25 上部ストッパウエハ 26 センシングウエハ 27 下部ストッパウエハ 28 エアギャップ 29,39 おもり部 32 上部対向電極 33 おもり電極（可動電極） 34 下部対向電極 35 上部ガラス 36 シリコン樹脂 37 下部ガラス 38 エアギャップ 39 Ｃｕ線 101 ＫＢｒ基板 104 ＰＬＴ膜 107 セラミック基板 111,211,311,411,511,611 焦電型赤外線センサエレメ
ント 112,113,122,124,125,126 多層膜構造体１３０ 開口 131,172 ＫＢｒ充填部分 171 基板 802 自己診断信号発生回路 803 基準電圧発生回路 804 温度補償回路 805 インピーダンス変換回路 806 フィルタ回路 807 増幅回路 811 加速度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平尾 孝
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 高山 良一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 服部 益三
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−332828（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−63825（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−821（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−171425（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 37/02
G01P 15/09
G01J 1/02
G01J 5/02
Claims (30)
- 【請求項１】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有す
るセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面配
向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂと
の間に存在する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備え
た多層膜構造体を固着した薄膜センサエレメント。 - 【請求項２】 （１００）面配向を有する電極膜Ｂの上
に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の圧電性
誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置した多層膜構造体
を、開口部を有するセンサ保持基板上に反転して接着さ
れている請求項１に記載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項３】 （１００）面配向を有する電極膜Ｂが、
Ｐｔ電極膜及び導電性ＮｉＯ電極膜から選ばれる少なく
とも一つである請求項１に記載の薄膜センサエレメン
ト。 - 【請求項４】 （１００）面配向を有する電極膜Ｂが、
（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜の表面上に
（１００）面配向させたＰｔ電極膜である請求項１に記
載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項５】 （１００）面配向を有する電極膜Ｂが、
金属電極膜の表面上に（１００）面配向させた導電性Ｎ
ｉＯ電極膜である請求項１に記載の薄膜センサエレメン
ト。 - 【請求項６】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有す
るセンサ保持基板上に、その開口部を覆うように（１０
０）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜を配置し、その表
面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜Ｂを配置し、さら
にその上に圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記
の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置した請求
項１に記載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項７】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有す
るセンサ保持基板上に、その開口部を覆うように金属電
極膜を形成し、その表面上に（１００）面配向の導電性
ＮｉＯ膜Ｂを配置し、さらにその上に圧電性誘電体酸化
物膜を配置し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上
に電極膜Ａを配置した請求項１に記載の薄膜センサエレ
メント。 - 【請求項８】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有す
るセンサ保持基板上に、その開口部を覆うように（１０
０）面配向の導電性ＮｉＯ膜Ｂを形成し、その表面上に
圧電性誘電体酸化物膜を配置し、さらに前記の圧電性誘
電体酸化物膜の上に電極膜Ａを配置した請求項１に記載
の薄膜センサエレメント。 - 【請求項９】 センサ保持基板がセラミックで形成され
ている請求項１に記載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項１０】 岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、Ｎ
ｉＯ及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜である
請求項４または６に記載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項１１】 圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ジル
コン酸鉛（ＰＺＴ）膜である請求項１に記載の薄膜セン
サエレメント。 - 【請求項１２】 圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ラン
タン酸鉛（ＰＬＴ）膜である請求項１に記載の薄膜セン
サエレメント。 - 【請求項１３】 ＮｉＯ膜にドーパントとしてリチウム
が添加されている請求項３，５，７，８または１０に記
載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項１４】 センサエレメントが、加速度センサエ
レメント及び焦電型赤外線センサエレメントから選ばれ
る少なくとも一つの薄膜センサエレメントである請求項
１に記載の薄膜センサエレメント。 - 【請求項１５】 圧電性誘電体酸化物膜の厚さが１００
ｎｍ〜２０μｍの範囲である請求項１に記載の薄膜セン
サエレメント。 - 【請求項１６】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセンサ保持基板の上に、電極膜Ａと、（１００）面
配向を有する電極膜Ｂと、前記電極膜Ａと前記電極膜Ｂ
との間に存在する圧電性誘電体酸化物膜を少なくとも備
えた多層膜構造体を固着した薄膜センサエレメントの製
造方法であって、アルカリハライド基板上に少なくとも
（１００）面配向を有する電極膜を形成し、その上に圧
電性誘電体酸化物膜を形成し、その上に電極膜を形成し
て多層膜構造体とし、前記多層膜構造体を中央部近傍に
略矩形断面の開口部を有するセンサ保持基板の上に固着
した後、水を用いて前記アルカリハライド基板を溶解除
去することを特徴とする薄膜センサエレメントの製造方
法。 - 【請求項１７】 アルカリハライド材料が、Ｎａ、Ｋ及
びＣｓから選択された少なくとも一種のアルカリ金属元
素と、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択された少なくとも
一種のハロゲン元素との化合物の岩塩型結晶である請求
項１６に記載の薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項１８】 アルカリハライド材料が、ＮａＦ，Ｎ
ａＣｌ，ＫＣｌ，ＫＢｒ，ＣｓＢｒ，ＫＩ及びＣｓＩか
ら選ばれる少なくとも一つの塩である請求項１６に記載
の薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項１９】 圧電性誘電体酸化物膜の厚さが１００
ｎｍ〜２０μｍの範囲である請求項１６に記載の薄膜セ
ンサエレメントの製造方法。 - 【請求項２０】 センサエレメントが、加速度センサエ
レメント及び焦電型赤外線センサエレメントから選ばれ
る少なくとも一つの薄膜センサエレメントである請求項
１６に記載の薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２１】 アルカリハライド基板上に（１００）
面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜を形成し、その上に
（１００）面配向のＰｔ電極膜を形成し、さらにその上
に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前記の圧電性
誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した多層膜構造体構
成物を、中央部近傍に略矩形断面の開口部を有するセラ
ミック基板に反転して接着し、水洗して前記アルカリハ
ライド基板を溶解除去する薄膜センサエレメントの製造
方法。 - 【請求項２２】 アルカリハライド基板上に金属電極膜
を形成し、その表面上に（１００）面配向の導電性Ｎｉ
Ｏ電極膜を形成し、さらにその上に圧電性誘電体酸化物
膜を形成し、さらに前記の圧電性誘電体酸化物膜の上に
電極膜を形成した多層膜構造体構成物を、中央部近傍に
略矩形断面の開口部を有するセラミック基板に反転して
接着し、水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去
する薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２３】 アルカリハライド基板上に（１００）
面配向の導電性ＮｉＯ電極膜を形成し、その表面上に圧
電性誘電体酸化物膜を形成し、さらにその上に電極膜を
形成した多層膜構造体構成物を、中央部近傍に略矩形断
面の開口部を有するセラミック基板に反転して接着し、
水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去する薄膜
センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２４】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセラミック基板の前記開口部にアルカリハライドを
埋め込み、表面を平滑にして基板を作製し、前記基板上
に（１００）面配向の岩塩型結晶構造酸化物膜を形成
し、その表面上に（１００）面配向のＰｔ電極膜を形成
し、その上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前
記の圧電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、
水洗して前記アルカリハライド基板を溶解除去する薄膜
センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２５】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセラミック基板の前記開口部にアルカリハライドを
埋め込み、表面を平滑にして基板を作製し、前記基板上
に金属電極膜膜を形成し、その表面上に（１００）面配
向の導電性ＮｉＯ膜を形成し、さらにその上に圧電性誘
電体酸化物膜を形成し、前記の圧電性誘電体酸化物膜の
上に電極膜を形成した後、水洗して前記アルカリハライ
ド基板を溶解除去する薄膜センサエレメントの製造方
法。 - 【請求項２６】 中央部近傍に略矩形断面の開口部を有
するセラミック基板の前記開口部にアルカリハライドを
埋め込み、表面を平滑にして基板を作製し、前記基板上
に（１００）面配向の導電性ＮｉＯ膜を形成し、その表
面上に圧電性誘電体酸化物膜を形成し、さらに前記の圧
電性誘電体酸化物膜の上に電極膜を形成した後、水洗し
て前記アルカリハライド基板を溶解除去する薄膜センサ
エレメントの製造方法。 - 【請求項２７】 圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ジル
コン酸鉛膜である請求項１６，２１〜２６のいずれかに
記載の薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２８】 圧電性誘電体酸化物膜がチタン酸ラン
タン酸鉛膜である請求項１６，２１〜２６のいずれかに
記載の薄膜センサエレメントの製造方法。 - 【請求項２９】 岩塩型結晶構造酸化物膜がＭｇＯ、Ｎ
ｉＯ及びＣｏＯから選ばれる少なくとも一つの膜である
請求項２１または２４に記載の薄膜センサエレメントの
製造方法。 - 【請求項３０】 ＮｉＯ膜にドーパントとしてリチウム
を存在させる請求項２２，２３，２５または２６に記載
の薄膜センサエレメントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00606795A JP3377874B2 (ja) | 1994-02-07 | 1995-01-18 | 薄膜センサエレメント及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1341394 | 1994-02-07 | ||
| JP6-13413 | 1994-02-07 | ||
| JP6-136981 | 1994-06-20 | ||
| JP13698194 | 1994-06-20 | ||
| JP00606795A JP3377874B2 (ja) | 1994-02-07 | 1995-01-18 | 薄膜センサエレメント及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0870143A JPH0870143A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3377874B2 true JP3377874B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=27277002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00606795A Expired - Fee Related JP3377874B2 (ja) | 1994-02-07 | 1995-01-18 | 薄膜センサエレメント及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377874B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9431242B2 (en) | 2010-01-21 | 2016-08-30 | Youtec Co., Ltd. | PBNZT ferroelectric film, sol-gel solution, film forming method and method for producing ferroelectric film |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4904656B2 (ja) | 2001-09-27 | 2012-03-28 | パナソニック株式会社 | 薄膜圧電体素子およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP00606795A patent/JP3377874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9431242B2 (en) | 2010-01-21 | 2016-08-30 | Youtec Co., Ltd. | PBNZT ferroelectric film, sol-gel solution, film forming method and method for producing ferroelectric film |
| US9966527B2 (en) | 2010-01-21 | 2018-05-08 | Youtec Co., Ltd. | PBNZT ferroelectric film, sol-gel solution, film forming method and method for producing ferroelectric film |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0870143A (ja) | 1996-03-12 |
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