JP6747334B2 - Electronic device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、振動センサ機能と温度センサ機能とを単一デバイス中に有した電子デバイス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic device having a vibration sensor function and a temperature sensor function in a single device, and a manufacturing method thereof.
歪及び温度を同時に検出可能なセンサとして、従来、例えば特許文献1には、導電性基板上に絶縁性膜を形成し、さらに絶縁性膜上に温度センサ材料及び歪センサ材料を成膜してなる感温感歪複合センサが記載されている。この感温感歪複合センサでは、温度センサ材料又は歪センサ材料のいずれか一方を成膜した表面に絶縁性膜を形成した後、さらにその上に温度センサ材料又は歪センサ材料の他方を重ねて成膜し、温度と歪とを同時に検出可能にしている。
なお、この感温感歪複合センサでは、温度センサ材料が、鉄とパラジウムと少量の不純物とからなり、歪センサ材料が、窒素とクロムと少量の不純物とからなるものを採用している。
As a sensor that can detect strain and temperature at the same time, conventionally, for example, in
In this temperature-sensitive strain composite sensor, the temperature sensor material is made of iron and palladium and a small amount of impurities, and the strain sensor material is made of nitrogen, chromium and a small amount of impurities.
また、特許文献2には、高分子母材中に圧電セラミック粉末を混入した平板状複合圧電体と、平板状複合圧電体の両面に密着して配置された可撓性電極とからなり、両可撓性電極に接続された振動電圧検出手段と、可撓性電極の少なくとも一方に接続された抵抗検出手段とからなる可撓性圧電素子が記載されている。この可撓性圧電素子では、可撓性複合圧電体の振動電圧を検出すると共に、可撓性電極の抵抗温度特性に基づいて抵抗値の温度依存性を測定して可撓性複合圧電体の温度を検出している。
Further, in
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献1に記載の技術では、温度センサ材料と歪センサ材料とを積層するために、これらの間に絶縁性膜を形成する必要があり、全体の工程数が増大してしまう不都合があった。
また、特許文献2に記載の技術では、樹脂等の高分子母材中に圧電セラミック粉末を混入した平板状複合圧電体であるため、高温で使用することができないという不都合があった。
The above-mentioned conventional technique has the following problems.
That is, in the technique described in
Further, the technique described in
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、振動センサ機能と温度センサ機能とを有し、簡易なプロセスで作製できると共に、高温でも使用可能な電子デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an electronic device that has a vibration sensor function and a temperature sensor function, can be manufactured by a simple process, and can be used even at high temperatures, and a manufacturing method thereof. With the goal.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る電子デバイスは、圧電特性を有した材料で形成された第1金属窒化膜と、サーミスタ特性を有した材料で形成され前記第1金属窒化膜に積層された第2金属窒化膜と、前記第1金属窒化膜に形成された少なくとも1以上の第1電極と、前記第2金属窒化膜に形成された少なくとも2以上の第2電極とを備え、前記第1金属窒化膜と前記第2金属窒化膜との結晶構造が、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であることを特徴とする。 The present invention adopts the following configurations in order to solve the above problems. That is, the electronic device according to the first aspect of the invention includes a first metal nitride film formed of a material having a piezoelectric characteristic and a second metal nitride film formed of a material having a thermistor characteristic and laminated on the first metal nitride film. A metal nitride film, at least one or more first electrodes formed on the first metal nitride film, and at least two or more second electrodes formed on the second metal nitride film; The crystal structures of the film and the second metal nitride film are both hexagonal wurtzite type single phases.
この電子デバイスでは、第1金属窒化膜に形成された少なくとも1以上の第1電極と、第2金属窒化膜に形成された少なくとも2以上の第2電極とを備え、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜との結晶構造が、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜とが互いに同じ結晶構造であることで、後から成膜した金属窒化膜がより良好な結晶性で積層される。特に、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜とが両方とも六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、窒化する金属元素に応じて、圧電特性を有する膜とサーミスタ特性を有する膜とを積層状態で得ることができる。
また、樹脂等の高分子材料に比べて耐熱性に優れた金属窒化膜の積層構造を有することで、高温での使用が可能になる。また、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜との積層構造と、第1電極と2以上の第2電極との電極構造とによって、温度センサと振動センサとを一体化した複合センサデバイスとすることができる。
In this electronic device, at least one or more first electrodes formed on the first metal nitride film and at least two or more second electrodes formed on the second metal nitride film are provided. Since the crystal structure of the two-metal nitride film is a hexagonal wurtzite-type single phase, the first metal nitride film and the second metal nitride film have the same crystal structure. The formed metal nitride film is laminated with better crystallinity. In particular, since both the first metal nitride film and the second metal nitride film are hexagonal wurtzite type single phase, a film having piezoelectric characteristics and a film having thermistor characteristics depending on the metal element to be nitrided. And can be obtained in a laminated state.
Further, since it has a laminated structure of a metal nitride film having a higher heat resistance than a polymer material such as a resin, it can be used at a high temperature. Also, a composite sensor device in which a temperature sensor and a vibration sensor are integrated by a laminated structure of a first metal nitride film and a second metal nitride film and an electrode structure of a first electrode and two or more second electrodes. can do.
第2の発明に係る電子デバイスは、第1の発明において、前記第1金属窒化膜が、結晶性Al−Nであり、前記第2金属窒化膜が、一般式:MxAyNz(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。0.70≦y/(x+y)≦0.98、0.4≦z≦0.5、x+y+z=1)で示される金属窒化物からなることを特徴とする。
すなわち、この電子デバイスでは、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜が、圧電層かつ第2金属窒化膜の下地層となるので、結晶性Al−Nと同じ結晶系の第2金属窒化膜が第1金属窒化膜上に成膜されていることで、成膜開始直後のサーミスタ用MxAyNzの初期結晶成長時より、MxAyNz結晶は十分に窒化させることが可能であり、窒素欠陥量が極めて少ない柱状結晶化膜となり、さらに結晶配向度が高くなって、より高いB定数が得られる。
また、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜と上記MxAyNzの第2金属窒化膜とが、比較的柔軟な膜であるため、柔軟な基材に形成した第1電極上に形成することで全体としてフレキシブル性を得ることが可能になる。
更に、MxAyNzの第2金属窒化膜より結晶性Al−Nの第1金属窒化膜の方が絶縁性がきわめて高いため、第2金属窒化膜のサーミスタ特性は第1金属窒化膜の影響を殆どうけることがなく、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜との間に第3の絶縁性膜が不要となる。
An electronic device according to a second invention is the electronic device according to the first invention, wherein the first metal nitride film is crystalline Al—N and the second metal nitride film is of the general formula: M x A y N z ( However, M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or (Al and Si) 0.70≦y/(x+y)≦0. .98, 0.4≦z≦0.5, x+y+z=1).
That is, in this electronic device, the first metal nitride film of crystalline Al—N serves as the piezoelectric layer and the underlying layer of the second metal nitride film, so that the second metal nitride film of the same crystal system as the crystalline Al—N is used. Is formed on the first metal nitride film, the M x A y N z crystal can be sufficiently nitrided from the initial crystal growth of the thermistor M x A y N z immediately after the start of film formation. A columnar crystallized film having an extremely small amount of nitrogen defects can be obtained, the degree of crystal orientation is further increased, and a higher B constant can be obtained.
In addition, since the first metal nitride film of crystalline Al—N and the second metal nitride film of M x A y N z are relatively flexible films, the first electrode formed on the flexible base material By forming it, it becomes possible to obtain flexibility as a whole.
Furthermore, since the first metal nitride film of crystalline Al—N has a significantly higher insulating property than the second metal nitride film of M x A y N z , the thermistor characteristics of the second metal nitride film have the first metal nitride film. The third insulating film is not needed between the first metal nitride film and the second metal nitride film, and is not affected by the above.
なお、上記「y/(x+y)」(すなわち、A/(M+A))が0.70未満であると、ウルツ鉱型の単相が得られず、NaCl型相との共存相又はNaCl型のみの結晶相となってしまい、十分な高抵抗と高B定数とが得られない。
また、上記「y/(x+y)」(すなわち、A/(M+A))が0.98を超えると、抵抗率が非常に高く、きわめて高い絶縁性を示すため、サーミスタ材料として適用できない。
また、上記「z」(すなわち、N/(M+A+N))が0.4未満であると、金属の窒化量が少ないため、ウルツ鉱型の単相が得られず、十分な高抵抗と高B定数とが得られない。
さらに、上記「z」(すなわち、N/(M+A+N))が0.5を超えると、ウルツ鉱型の単相を得ることができない。このことは、ウルツ鉱型の単相において、窒素サイトにおける欠陥がない場合の化学量論比が0.5(すなわち、N/(M+A+N)=0.5)であることに起因する。
In addition, when the above "y/(x+y)" (that is, A/(M+A)) is less than 0.70, a wurtzite type single phase cannot be obtained, and only a coexisting phase with a NaCl type phase or a NaCl type phase is obtained. And a sufficiently high resistance and a high B constant cannot be obtained.
Further, when the above-mentioned "y/(x+y)" (that is, A/(M+A)) exceeds 0.98, the resistivity is extremely high and the insulating property is extremely high, so that it cannot be applied as a thermistor material.
Further, when the above “z” (that is, N/(M+A+N)) is less than 0.4, the wurtzite type single phase cannot be obtained because the nitriding amount of the metal is small, and the high resistance and high B are sufficiently high. Can't get constant and.
Furthermore, if the above "z" (that is, N/(M+A+N)) exceeds 0.5, a wurtzite single phase cannot be obtained. This is because in the wurtzite single phase, the stoichiometric ratio when there is no defect at the nitrogen site is 0.5 (that is, N/(M+A+N)=0.5).
第3の発明に係る電子デバイスは、第2の発明において、前記第1電極が形成された前記第1金属窒化膜及び前記第2電極が形成された前記第2金属窒化膜が積層された基材を備え、前記基材が、絶縁性フィルムであることを特徴とする。
すなわち、この電子デバイスでは、基材が、絶縁性フィルムであると共に、第1金属窒化膜及び第2金属窒化膜が柔軟性を有した膜であるので、全体としてフレキシブル性を得ることができ、測定対象物に押し当てた際に柔軟に湾曲して測定対象物と面接触させることが可能になるので、デバイスの設置自由度が向上すると共に、柔軟性と高い振動応答性と高い温度応答性を兼ね備えた電子デバイスが得られる。
An electronic device according to a third invention is the electronic device according to the second invention, wherein the first metal nitride film having the first electrode formed thereon and the second metal nitride film having the second electrode formed thereon are stacked. And a base material is an insulating film.
That is, in this electronic device, since the base material is the insulating film and the first metal nitride film and the second metal nitride film are flexible films, flexibility can be obtained as a whole. When pressed against an object to be measured, it can be flexibly curved and brought into surface contact with the object to be measured, which improves the freedom of installation of the device and also provides flexibility, high vibration response, and high temperature response. It is possible to obtain an electronic device having both.
第4の発明に係る電子デバイスは、第2又は第3の発明において、前記第2金属窒化膜が、Ti−Al−Nであることを特徴とする。
すなわち、この電子デバイスでは、第2金属窒化膜が、Ti−Al−Nであるので、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜とAlを共通元素としており、より結晶性の高い膜が得られる。
An electronic device according to a fourth invention is characterized in that, in the second or third invention, the second metal nitride film is Ti—Al—N.
That is, in this electronic device, since the second metal nitride film is Ti—Al—N, the first metal nitride film of crystalline Al—N and Al are the common element, and a film with higher crystallinity is obtained. To be
第5の発明に係る電子デバイスの製造方法は、第2から第4の発明のいずれかの電子デバイスを製造する方法であって、前記第1電極上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第1金属窒化膜を形成する第1窒化膜成膜工程と、前記第1金属窒化膜上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第2金属窒化膜を成膜する第2窒化膜成膜工程と、前記第2金属窒化膜上に前記第2電極を形成する第2電極形成工程とを有していることを特徴とする。
すなわち、この電子デバイスの製造方法では、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜上に、M−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って成膜するので、結晶性が良く、結晶配向度の強い上記MxAyNzからなる第2金属窒化膜をエピタキシャル成長させることができる。また、熱処理が不要で、サーミスタとして高B定数を得ることができる。
結晶性Al−Nも熱処理が不要で、圧電特性を有するので、熱処理することなく圧電特性を有する第1金属窒化膜とサーミスタ特性を有する第2金属窒化膜との積層構造が得られ、温度センサと振動センサとが一体化された複合センサデバイスを容易に得ることができる。
An electronic device manufacturing method according to a fifth invention is a method for manufacturing the electronic device according to any one of the second to fourth inventions, wherein an Al sputtering target is used on the first electrode in a nitrogen-containing atmosphere. A first nitride film forming step of performing reactive sputtering to form the first metal nitride film, and an MA alloy sputtering target (where M is Ti, V, Cr, or the like) on the first metal nitride film. At least one of Mn, Fe, Co, Ni, and Cu is shown, and A is Al or (Al and Si)), and reactive sputtering is performed in a nitrogen-containing atmosphere to perform the second metal nitride film. A second nitride film forming step of forming a film, and a second electrode forming step of forming the second electrode on the second metal nitride film.
That is, in this method of manufacturing an electronic device, a MA alloy sputtering target (where M is Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu) is formed on the crystalline Al—N first metal nitride film. At least one of the above, and A represents Al or (Al and Si)) is formed by reactive sputtering in a nitrogen-containing atmosphere, so that the crystallinity is good and the degree of crystal orientation is strong. The second metal nitride film made of M x A y N z can be epitaxially grown. Further, no heat treatment is required, and a high B constant can be obtained as a thermistor.
Since the crystalline Al-N does not require heat treatment and has piezoelectric characteristics, a laminated structure of the first metal nitride film having piezoelectric characteristics and the second metal nitride film having thermistor characteristics can be obtained without heat treatment, and the temperature sensor A composite sensor device in which the vibration sensor and the vibration sensor are integrated can be easily obtained.
第6の発明に係る電子デバイスの製造方法は、第2から第4の発明のいずれかの電子デバイスを製造する方法であって、前記第2電極上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第2金属窒化膜を成膜する第2窒化膜成膜工程と、
前記第2金属窒化膜上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第1金属窒化膜を形成する第1窒化膜成膜工程と、
前記第1金属窒化膜上に前記第1電極を形成する第1電極形成工程とを有していることを特徴とする。
An electronic device manufacturing method according to a sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing the electronic device according to any one of the second to fourth aspects of the invention, wherein the M-A alloy sputtering target (provided that M Represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or (Al and Si)) in a nitrogen-containing atmosphere. A second nitride film forming step of forming the second metal nitride film
A first nitride film forming step of forming a first metal nitride film by performing reactive sputtering on the second metal nitride film in an atmosphere containing nitrogen using an Al sputtering target;
A first electrode forming step of forming the first electrode on the first metal nitride film.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る電子デバイスによれば、圧電特性を有した第1金属窒化膜に形成された第1電極と、サーミスタ特性を有した第2金属窒化膜に形成された少なくとも2以上の第2電極とを備え、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜との結晶構造が、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、膜間に絶縁性膜が不要となると共に、高温での使用が可能になる。また、上記積層構造と上記電極構造とにより温度センサと振動センサとを一体化したことで、全体を小型化することも可能になる。
したがって、本発明の電子デバイスでは、従来よりも低コストかつ小型に作製可能であると共に、高温環境下でも使用が可能であり、例えばTPMS(Tire Pressure Monitoring System:タイヤ空気圧監視システム)等の温度と圧力とを両方同時に検出するモジュールに好適である。エネルギーハーベスタとしての使用も可能で、圧電特性を有した第1金属窒化膜で振動発電し、その電力を、サーミスタ特性を有した第2金属窒化膜で温度検出するための測定用電源または無線電源として利用することが可能である。
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法では、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜上に、上記M−A合金スパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って成膜するので、結晶性が良く、結晶配向度の強い上記MxAyNzからなる第2金属窒化膜をエピタキシャル成長させることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the electronic device of the present invention, the first electrode formed on the first metal nitride film having a piezoelectric characteristic and at least two or more first electrodes formed on the second metal nitride film having a thermistor characteristic. Since the first metal nitride film and the second metal nitride film have two electrodes and both have a hexagonal wurtzite type single phase crystal structure, an insulating film is not necessary between the films. It can be used at high temperature. Further, by integrating the temperature sensor and the vibration sensor with the laminated structure and the electrode structure, the entire size can be reduced.
Therefore, the electronic device of the present invention can be manufactured at a lower cost and smaller size than conventional ones, and can be used even in a high temperature environment. It is suitable for a module that detects both pressure and pressure at the same time. It can also be used as an energy harvester, vibrating and generating electricity with the first metal nitride film having piezoelectric characteristics, and measuring the power with the second metal nitride film having thermistor characteristics. It can be used as.
Further, in the method for manufacturing an electronic device according to the present invention, a film is formed on the first metal nitride film of crystalline Al—N by performing reactive sputtering in a nitrogen-containing atmosphere using the above MA alloy sputtering target. Therefore, it is possible to epitaxially grow the second metal nitride film made of M x A y N z having good crystallinity and strong crystal orientation.
以下、本発明に係る電子デバイス及びその製造方法における第1実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, a first embodiment of an electronic device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In the drawings used in the following description, the scale is appropriately changed as necessary in order to make each unit recognizable or easily recognizable.
本実施形態の電子デバイス1は、サーミスタと振動センサとを一体化した複合センサデバイスであり、図1及び図2に示すように、基材2上に形成されており、圧電特性を有した材料で形成された第1金属窒化膜3と、サーミスタ特性を有した材料で形成され第1金属窒化膜3に積層された第2金属窒化膜4と、第1金属窒化膜3の下面に形成された第1電極5と、第2金属窒化膜4の上面に形成された少なくとも2以上の第2電極6,7,8とを備えている。
The
上記第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4との結晶構造は、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であると共に、膜厚方向にa軸配向度よりc軸配向度が大きい結晶配向をもつ金属窒化膜である。
なお、結晶相の同定は、視斜角入射X線回折(Grazing Incidence X−ray Diffraction)により実施し、管球をCuとし、入射角を1度とする。なお、膜の表面に対して垂直方向(膜厚方向)にa軸配向(100)が強いかc軸配向(002)が強いかの判断は、上記X線回折(XRD)を用いて結晶軸の配向性を調べ、(100)(a軸配向を示すhkl指数)と(002)(c軸配向を示すhkl指数)とのピーク強度比から、「(100)のピーク強度」/「(002)のピーク強度」が1未満である場合、c軸配向が強いものとする。TEM(透過型電子顕微鏡)を用いて、膜断面の電子線回折像を取得し、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4いずれも膜厚方向にc軸配向度が高いことが確認されている。
また、上記第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4とは、いずれも緻密な膜であり、基板面に垂直な方向に柱状の結晶が成長している様子が観測されている。なお、結晶形態の評価は、断面SEMおよび断面TEMにて実施している。
以上の結果より、上記第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4とは、いずれも基板面に垂直な方向(膜厚方向)にc軸配向度が大きい結晶配向をもつ緻密な柱状結晶化膜であることがわかる。
本実施形態では、第1金属窒化膜3が、結晶性Al−Nである。
The crystal structures of the first
The crystal phase is identified by Grazing Incidence X-ray Diffraction, the tube is made of Cu, and the incident angle is 1 degree. The determination of whether the a-axis orientation (100) or the c-axis orientation (002) is strong in the direction perpendicular to the film surface (thickness direction) is made by using the above X-ray diffraction (XRD) to determine the crystal axis. Of (100) (hkl index indicating a-axis orientation) and (002) (hkl index indicating c-axis orientation), and the peak intensity ratio of “(100) peak intensity”/“(002 If the “peak intensity of )” is less than 1, the c-axis orientation is strong. An electron diffraction image of the film cross section was acquired using a TEM (transmission electron microscope), and it was confirmed that both the first
Further, both the first
From the above results, the first
In this embodiment, the first
この結晶性Al−Nは、圧電定数がd33=6pm/V程度である。
なお、d33は、圧電歪定数であり、aixACCT社製のDouble Beam Laser Interferometer(DBLI)で評価した。DBLI装置では第1電極と第2電極の間に与えた電位差に対し、デバイスの上面と下面から照射するレーザーにより圧電層を含むデバイスの膜厚方向の変位量を測定し、電圧あたりのデバイスの膜厚方向の変位量の平均値として、d33を求める事ができる。具体的には電位差を最大100V、周波数1kHzの条件で測定を行った。
なお、第1金属窒化膜3として、結晶性Al−N以外にウルツ鉱型の圧電材料として知られている結晶性Sc−Al−Nや結晶性A−B−Al−N(A=Mg,Zn、B=Ti,Zr,Hf)等も採用可能である。
This crystalline Al-N has a piezoelectric constant of about d 33 =6 pm/V.
Note that d 33 is a piezoelectric strain constant, which was evaluated by a Double Beam Laser Interferometer (DBLI) manufactured by aixACCT. In the DBLI apparatus, the displacement amount in the film thickness direction of the device including the piezoelectric layer is measured by the laser irradiated from the upper surface and the lower surface of the device with respect to the potential difference applied between the first electrode and the second electrode, and the device voltage per voltage is measured. As the average value of the displacement amount in the film thickness direction, d 33 can be obtained. Specifically, the measurement was performed under the conditions of a maximum potential difference of 100 V and a frequency of 1 kHz.
As the first
また、第2金属窒化膜4は、一般式:MxAyNz(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。0.70≦y/(x+y)≦0.98、0.4≦z≦0.5、x+y+z=1)で示される金属窒化物からなる。
本実施形態では、第2金属窒化膜4として、結晶性Ti−Al−Nを採用している。
The second
In this embodiment, crystalline Ti—Al—N is used as the second
上述したように、ウルツ鉱型の結晶構造は、六方晶系の空間群P63mc(No.186)であり、MとAとは同じ原子サイトに属し(MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)、いわゆる固溶状態にある。ウルツ鉱型は、(M,A)N4四面体の頂点連結構造をとり、(M,A)サイトの最近接サイトがN(窒素)であり、(M,A)は窒素4配位をとる。 As described above, the wurtzite crystal structure is a hexagonal space group P6 3 mc (No. 186), and M and A belong to the same atomic site (M is Ti, V, Cr, Mn). , Fe, Co, Ni and Cu, and A is Al or (Al and Si)), which is in a so-called solid solution state. The wurtzite type has a vertex-connected structure of (M,A)N 4 tetrahedra, and the closest site of the (M,A) site is N (nitrogen), and (M,A) has a tetracoordinated nitrogen. To take.
なお、Ti以外に、V(バナジウム)、Cr(クロム)、Mn(マンガン)、Fe(鉄)、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)、Cu(銅)が同様に上記結晶構造においてTiと同じ原子サイトに存在することができ、Mの元素となり得る。有効イオン半径は、原子間の距離を把握することによく使われる物性値であり、特によく知られているShannonのイオン半径の文献値を用いると、論理的にもウルツ鉱型のMxAyNz(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)が得られると推測できる。
以下の表1にAl,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Siの各イオン種における有効イオン半径を示す(参照論文 R.D.Shannon, Acta Crystallogr., Sect.A, 32, 751(1976))。
In addition to Ti, V (vanadium), Cr (chromium), Mn (manganese), Fe (iron), Co (cobalt), Ni (nickel), and Cu (copper) are the same as Ti in the above crystal structure. It can be present at an atomic site and can be an element of M. The effective ionic radius is a physical property value that is often used to grasp the distance between atoms. Using the well-known Shannon ionic radius literature value, it is theoretically possible to use the wurtzite M x A y N z (provided that M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or (Al and Si)) can be estimated. ..
Table 1 below shows effective ionic radii of Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Si ionic species (reference article RDShannon, Acta Crystallogr., Sect. A, 32, 751). (1976)).
なお、Ti−Al−Nは、ウルツ鉱型の結晶構造をもつ窒化物絶縁体であるAl−NのAlサイトをTiで部分置換することにより、キャリアドーピングし、電気伝導が増加することで、サーミスタ特性が得られるものであるが、V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuは、Tiと同じ3d遷移金属元素に属することから、ウルツ鉱型のMxAyNz(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)において、サーミスタ特性が得ることが可能である。 In addition, Ti-Al-N is carrier-doped by partially substituting Ti with Al site of Al-N which is a nitride insulator having a wurtzite type crystal structure, thereby increasing electrical conductivity. Although the thermistor characteristics can be obtained, since V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu belong to the same 3d transition metal element as Ti, wurtzite type M x A y N z (however, M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or (Al and Si).), the thermistor characteristics can be obtained.
上記基材2は、絶縁性フィルムであり、その上面に第1電極5が形成されている。
上記絶縁性フィルムとしては、他にPET:ポリエチレンテレフタレート,PEN:ポリエチレンナフタレート等でも作製できるが、柔軟性と耐熱性とが要求される用途としては、耐熱性に優れたポリイミドフィルムが望ましい。
なお、基材2として、柔軟性が要求されていない場合、熱酸化膜付きSi基板、ガラス基板、アルミナなどの絶縁性セラミックス基板などを採用しても構わない。
The
The insulating film may be made of PET: polyethylene terephthalate, PEN: polyethylene naphthalate, or the like, but a polyimide film having excellent heat resistance is desirable for applications requiring flexibility and heat resistance.
If flexibility is not required as the
上記第1電極5としては、Cr等の金属膜が採用されるが、第1金属窒化膜3の結晶配向性等の観点から材料としてMo膜が好適である。
この第1電極5は、第1金属窒化膜3の下面全体に形成されている。
上記第2電極6,7,8としては、例えばMo等の金属膜が採用されるが、金属窒化膜の結晶配向性等に影響を与えないため、Cr膜の単層や、Cr膜とAu膜との積層金属膜等の種々の金属膜が採用可能である。
Although a metal film of Cr or the like is used as the
The
As the
第2電極6,7は、サーミスタ用電極であり、両者の間に印加される電圧V1と両者の間に流れる電流の比(抵抗値)を測定することで、温度測定を行う。サーミスタ特性は第2金属窒化膜の膜内方向で評価される。また、これらの第2電極6,7は、第2金属窒化膜4上で互いに対向状態とされていると共に、複数の櫛部6a,7aを有した櫛形パターンとされている。なお、第2金属窒化膜4の下に圧電特性を有する第1金属窒化膜があるが、第2金属窒化膜より第1金属窒化膜の方が絶縁性がきわめて高いため、第1金属窒化膜の影響を殆どうけることなく、第2金属窒化膜においてサーミスタ特性を評価することが可能である。
The
第2電極8は、圧電検出用電極であり、第1電極5との間に一定の電圧V2を印加して変位量(歪み)を測定することで、圧電定数の測定を行う。圧電特性は第1金属窒化膜の膜厚方向で評価される。第2電極8と第1金属窒化膜3の間には、サーミスタ特性を有する第2金属窒化膜があるが、第1金属窒化膜より第2金属窒化膜の方が、導電性がきわめて高いため、第2金属窒化膜の影響を殆どうけることなく、第2電極8と第1電極5を用いて、第1金属窒化膜において圧電特性を評価することが可能である。
なお、第2電極8は、圧電信号を大きく検出するために、できるだけ大きな面積にすることが好ましく、第2電極6,7よりも広い面積で矩形状に形成されている。
The
The
上記基材2の上面には、対応する第2電極6,7,8に接続された取り出し配線であるパターン配線9,10,11がパターン形成されている。また、基材2の上面には、第1電極5に接続された取り出し配線であるパターン配線12がパターン形成されている。
これらパターン配線9〜12の端部には、リード線接続用のパッド部9a〜12aが形成されている。
On the upper surface of the
次に、本実施形態の電子デバイス1の製造方法について、図3を参照して説明する。
電子デバイス1の製造方法は、第1電極5上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って第1金属窒化膜3を形成する第1窒化膜成膜工程と、第1金属窒化膜3上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って第2金属窒化膜4を成膜する第2窒化膜成膜工程と、第2金属窒化膜上に第2電極6,7,8を形成する第2電極形成工程とを有している。
Next, a method of manufacturing the
The method of manufacturing the
より具体的には、まずポリイミド樹脂の基材2上にMoスパッタリングターゲットでMo膜を例えば100〜200nm程度の厚さでパターン形成する。このときのスパッタ条件は、到達真空度4.0×10−5Pa、スパッタガス圧0.4Pa、ターゲット投入電力(出力)300Wで、Arガス雰囲気下において行う。
さらに、このように成膜したMo膜を、図3の(a)に示すように、レジストを用いた露光パターニング等により第1電極5をパターン形成する。
また、このときパターン配線9〜12も同時に基材2上にパターン形成する。
More specifically, first, a Mo film is patterned on the
Further, as shown in FIG. 3A, the
At this time, the pattern wirings 9 to 12 are also formed on the
次に、第1電極5上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行い、図3の(b)に示すように、Al−N圧電膜の第1金属窒化膜3を800〜1200nm程度の厚さで成膜する。このときのスパッタ条件は、到達真空度4×10−5Pa、スパッタガス圧0.2Pa、ターゲット投入電力(出力)200Wで、Arガス+窒素ガスの混合ガス雰囲気下において、窒素ガス分率を35%とした。
Next, reactive sputtering is performed on the
さらに、第1金属窒化膜3上に、Ti−Al合金スパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行い、図3の(c)に示すように、サーミスタ膜(Ti−Al−N膜)の第2金属窒化膜4を200nm程度の厚さで成膜する。スパッタ条件は、到達真空度4×10−5Pa、スパッタガス圧0.2Pa、ターゲット投入電力(出力)200Wで、Arガス+窒素ガスの混合ガス雰囲気下において、窒素ガス分率を30%とした。
Further, reactive sputtering is performed on the first
なお、第1金属窒化膜3形成前に、結晶性Al−Nの自然酸化膜除去工程として逆スパッタによるプラズマ表面処理を行ってもよい。逆スパッタ条件は、例えば到達真空度:4×10−5Pa、ターゲット印加電力:50Wで、Arガス雰囲気下において5分間とする。なお、逆スパッタ時に用いられるガス種は、窒素ガス、Arガスと窒素ガスとの混合ガスを用いてもよい。
また、第1金属窒化膜3及び第2金属窒化膜4は、メタルマスク又はレジストを用いた露光パターニング等によって第1電極5に対応した所望の形状にパターン形成される。
Before forming the first
The first
次に、第2金属窒化膜4上に再びMoスパッタリングターゲットで第2電極用のMo膜を100〜200nm程度の厚さで形成する。このときのスパッタ条件は、到達真空度4.0×10−5Pa、スパッタガス圧0.4Pa、ターゲット投入電力(出力)300Wで、Arガス雰囲気下において行う。
Next, a Mo film for the second electrode is formed again on the second
さらに、成膜したMo膜を、レジストを用いた露光パターニング等により、図3の(d)に示すように、温度測定用の櫛型電極である第2電極6,7と、圧電効果検出用電極である第2電極8とにパターン形成する。
このとき、第2電極6,7,8を、基材2上の対応するパターン配線9,10,11と接続させることで、本実施形態の電子デバイス1が作製される。
Further, the Mo film thus formed is subjected to exposure patterning using a resist or the like to form
At this time, by connecting the
なお、Crスパッタリングターゲットを用いてCrの第2電極6,7,8を形成する場合、そのスパッタ条件は、到達真空度4.0×10−5Pa、スパッタガス圧0.1Pa、ターゲット投入電力(出力)300Wで、Arガス雰囲気下において行う。
また、上記工程では、パターン配線9,10,11を予め基材2上に形成したが、第2電極6,7,8と同時にパターン形成しても構わない。
When the Cr
Further, in the above process, the pattern wirings 9, 10, 11 are formed on the
このように本実施形態の電子デバイス1では、第1金属窒化膜3の下面に形成された少なくとも1以上の第1電極5と、第2金属窒化膜4に形成された少なくとも2以上の第2電極6,7,8とを備え、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4との結晶構造が、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、第1金属窒化膜と第2金属窒化膜とが互いに同じ結晶構造であることで、後から成膜した金属窒化膜がより良好な結晶性で積層される。特に、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4とが両方とも六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、窒化する金属元素に応じて、圧電特性を有する膜とサーミスタ特性を有する膜とを積層状態で得ることができる。
As described above, in the
また、樹脂等の高分子材料に比べて耐熱性に優れた金属窒化膜の積層構造を有することで、高温での使用が可能になる。また、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4との積層構造と、第1電極5と2以上の第2電極6,7,8との電極構造とによって、温度センサと振動センサとを一体化した複合センサデバイスとすることができる。
Further, since it has a laminated structure of a metal nitride film having a higher heat resistance than a polymer material such as a resin, it can be used at a high temperature. In addition, the laminated structure of the first
また、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜3が、圧電層かつ第2金属窒化膜4の下地層となるので、結晶性Al−Nと同じ結晶系の第2金属窒化膜4が第1金属窒化膜3上に成膜されていることで、成膜開始直後のサーミスタ用MxAyNzの初期結晶成長時より、MxAyNz結晶は十分に窒化させることが可能であり、窒素欠陥量が極めて少ない柱状結晶化膜となり、さらに結晶配向度が高くなって、より高いB定数が得られる。
特に、第2金属窒化膜4が、Ti−Al−Nであることで、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜3とAlを共通元素としており、より結晶性の高い膜が得られる。
更に、MxAyNzの第2金属窒化膜4より結晶性Al−Nの第1金属窒化膜3の方が絶縁性がきわめて高いため、第2金属窒化膜4のサーミスタ特性は第1金属窒化膜3の影響を殆どうけることがなく、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4との間に第3の絶縁性膜が不要となる。
Moreover, since the first
In particular, since the second
Furthermore, since the first
また、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜3と上記MxAyNzの第2金属窒化膜4とが、比較的柔軟な膜であるため、柔軟な基材2に形成した第1電極5上に形成することで全体としてフレキシブル性を得ることが可能になる。
特に、基材2が、絶縁性フィルムであることで、全体としてフレキシブル性を得ることができ、測定対象物に押し当てた際に柔軟に湾曲して測定対象物と面接触させることが可能になるので、デバイスの設置自由度が向上すると共に、柔軟性と高い振動応答性と高い温度応答性を兼ね備えた電子デバイスが得られる。
Since the first
In particular, since the
また、本実施形態の電子デバイス1の製造方法では、結晶性Al−Nの第1金属窒化膜3上に、M−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って成膜するので、結晶性が良く、結晶配向度の強い上記MxAyNzからなる第2金属窒化膜4をエピタキシャル成長させることができる。また、熱処理が不要で、高B定数をもつサーミスタを得ることができる。
結晶性Al−Nも熱処理が不要で、圧電特性を有するので、熱処理することなく圧電特性を有する第1金属窒化膜とサーミスタ特性を有する第2金属窒化膜との積層構造が得られ、温度センサと振動センサとが一体化された複合センサデバイスを容易に得ることができる。
Further, in the method of manufacturing the
Since the crystalline Al-N does not require heat treatment and has piezoelectric characteristics, a laminated structure of the first metal nitride film having piezoelectric characteristics and the second metal nitride film having thermistor characteristics can be obtained without heat treatment, and the temperature sensor A composite sensor device in which the vibration sensor and the vibration sensor are integrated can be easily obtained.
次に、本発明に係る電子デバイスの第2実施形態について、図4を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, a second embodiment of the electronic device according to the present invention will be described below with reference to FIG. In the following description of the embodiments, the same components as those described in the above embodiments will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、3つの第2電極6,7,8が形成されているのに対し、第2実施形態の電子デバイス21では、図4の(d)に示すように、2つの第2電極6,27が形成されている点である。
すなわち、第1実施形態では、サーミスタ用電極の2つの第2電極6,7と圧電検出用電極の第2電極8とを別々に形成しているが、第2実施形態では、2つのサーミスタ用電極の一方を圧電検出用電極として共用し、第2電極27を圧電検出用電極としても使用している点で異なっている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, three
That is, in the first embodiment, the two
また、第2実施形態では、サーミスタ用電極の一方と圧電検出用電極とが共用されているので、第1実施形態の第2電極7に接続されていたパターン配線11が削除されている。
すなわち、第2実施形態の電子デバイス21を作製する際には、図4の(a)に示すように、第1電極5及びパターン配線を形成する工程でパターン配線11を設けていない。
Further, in the second embodiment, one of the thermistor electrodes and the piezoelectric detection electrode are shared, so the
That is, when manufacturing the
本実施形態では、第1電極5上に、図4の(b)(c)に示すように、第1金属窒化膜3及び第2金属窒化膜4をパターン形成した後、図4の(d)に示すように、第2電極6,27を形成する。
第2電極27は、複数の櫛部7aを有する櫛歯電極部分に広い矩形状の圧電検出用電極部27bが接続されたパターンとされる。
また、圧電検出用電極部27bは、対応するパターン配線10に連結部27cを介して接続されている。
In this embodiment, after patterning the first
The
Further, the piezoelectric
このように第2実施形態の電子デバイス21では、サーミスタ用電極の一方と圧電検出用電極とが共用されているが、第1実施形態と同様に、温度測定と圧電検出とを同時に行うことができる。
As described above, in the
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記各実施形態では、基材の上に第1電極、第1金属窒化膜、第2金属窒化膜及び第2電極をこの順に形成し、積層しているが、逆に図5に示すように、基材2の上に第2電極6、第2金属窒化膜4、第1金属窒化膜3及び第1電極5をこの順に形成し、積層しても構わない。この場合でも、上記各実施形態と同様に、温度センサと振動センサとの両機能を得ることができる。
For example, in each of the above-described embodiments, the first electrode, the first metal nitride film, the second metal nitride film, and the second electrode are formed in this order on the base material and stacked, but the reverse is shown in FIG. Thus, the
なお、この他の実施形態の製造方法は、基材2上にパターン形成した第2電極6上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って第2金属窒化膜4を成膜する第2窒化膜成膜工程と、第2金属窒化膜4上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って第1金属窒化膜3を形成する第1窒化膜成膜工程と、第1金属窒化膜3上に第1電極5を形成する第1電極形成工程とを有している。これらの各工程における成膜条件は、上記第1実施形態と同様に設定される。
In addition, in the manufacturing method of this other embodiment, the MA alloy sputtering target (where M is Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) is formed on the
例えば、第2金属窒化膜4を結晶性Ti−Al−Nとし、その上に結晶性Al−Nである第1金属窒化膜3が形成された場合であっても、第1金属窒化膜3と第2金属窒化膜4との結晶構造は、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であると共に、膜厚方向にa軸配向度よりc軸配向度が大きい結晶配向をもつ金属窒化膜である。いずれも緻密な膜であり、基板面に垂直な方向に柱状の結晶が成長している様子が観測されている。
For example, even when the second
また、この場合であっても、上記第2金属窒化膜4、第1金属窒化膜3は、いずれも比較的柔軟な膜であるため、全体としてフレキシブル性を得ることが可能になり、特に、基材2が、絶縁性フィルムであることで、測定対象物に押し当てた際に柔軟に湾曲して測定対象物と面接触させることが可能になるので、デバイスの設置自由度が向上すると共に、柔軟性と高い振動応答性と高い温度応答性を兼ね備えた電子デバイスが得られる。
Even in this case, since the second
また、用途に応じたデバイス構造設計の際、第1金属窒化膜3および第2金属窒化膜4の成膜する順番を適宜変更である。例えば、本実施例では電極材料としてMoを採用したが、圧電特性を有する第1金属窒化膜3用の優れた電極材料と、サーミスタ特性を有する第2金属窒化膜4用の優れた電極材料がそれぞれ見出され、それら電極材料が異なっていた場合であっても、第1電極および第2電極のパターン配線における電極材料の選択エッチング性に応じて、第1金属窒化膜3および第2金属窒化膜4の成膜する順番を変えることが可能である。
Further, the order of forming the first
1,21,31…電子デバイス、2…基材、3…第1金属窒化膜、4…第2金属窒化膜、5…第1電極、6,7,8,27…第2電極 1, 21, 31... Electronic device, 2... Base material, 3... First metal nitride film, 4... Second metal nitride film, 5... First electrode, 6, 7, 8, 27... Second electrode
Claims (6)
サーミスタ特性を有した材料で形成され前記第1金属窒化膜に積層された第2金属窒化膜と、
前記第1金属窒化膜に形成された少なくとも1以上の第1電極と、
前記第2金属窒化膜に形成された少なくとも2以上の第2電極とを備え、
前記第1金属窒化膜と前記第2金属窒化膜との結晶構造が、いずれも六方晶系のウルツ鉱型の単相であることを特徴とする電子デバイス。 A first metal nitride film formed of a material having piezoelectric characteristics,
A second metal nitride film formed of a material having thermistor characteristics and laminated on the first metal nitride film;
At least one or more first electrodes formed on the first metal nitride film;
At least two second electrodes formed on the second metal nitride film,
An electronic device characterized in that the crystal structures of the first metal nitride film and the second metal nitride film are both hexagonal wurtzite single phases.
前記第1金属窒化膜が、結晶性Al−Nであり、
前記第2金属窒化膜が、一般式:MxAyNz(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。0.70≦y/(x+y)≦0.98、0.4≦z≦0.5、x+y+z=1)で示される金属窒化物からなることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to claim 1,
The first metal nitride film is crystalline Al-N,
The second metal nitride film has the general formula: M x A y N z (where M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or ( Al and Si) 0.70≦y/(x+y)≦0.98, 0.4≦z≦0.5, x+y+z=1) An electronic device comprising a metal nitride ..
前記第1電極が形成された前記第1金属窒化膜及び前記第2電極が形成された前記第2金属窒化膜が積層された基材を備え、
前記基材が、絶縁性フィルムであることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to claim 2,
A base material on which the first metal nitride film having the first electrode formed thereon and the second metal nitride film having the second electrode formed thereon are laminated,
An electronic device, wherein the base material is an insulating film.
前記第2金属窒化膜が、Ti−Al−Nであることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to claim 2 or 3,
An electronic device, wherein the second metal nitride film is Ti-Al-N.
前記第1電極上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第1金属窒化膜を形成する第1窒化膜成膜工程と、
前記第1金属窒化膜上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第2金属窒化膜を成膜する第2窒化膜成膜工程と、
前記第2金属窒化膜上に前記第2電極を形成する第2電極形成工程とを有していることを特徴とする電子デバイスの製造方法。 A method of manufacturing an electronic device according to any one of claims 2 to 4, comprising:
A first nitride film forming step of forming a first metal nitride film on the first electrode by reactive sputtering in an atmosphere containing nitrogen using an Al sputtering target;
An MA alloy sputtering target (where M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu, and A represents Al or (Al and Si) on the first metal nitride film. A second nitride film forming step of forming a second metal nitride film by reactive sputtering in a nitrogen-containing atmosphere.
And a second electrode forming step of forming the second electrode on the second metal nitride film.
前記第2電極上にM−A合金スパッタリングターゲット(但し、MはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びCuの少なくとも1種を示すと共に、AはAl又は(Al及びSi)を示す。)を用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第2金属窒化膜を成膜する第2窒化膜成膜工程と、
前記第2金属窒化膜上にAlスパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って前記第1金属窒化膜を形成する第1窒化膜成膜工程と、
前記第1金属窒化膜上に前記第1電極を形成する第1電極形成工程とを有していることを特徴とする電子デバイスの製造方法。 A method of manufacturing an electronic device according to any one of claims 2 to 4, comprising:
An MA alloy sputtering target (where M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu) and A represents Al or (Al and Si) on the second electrode. A second nitride film forming step of forming the second metal nitride film by performing reactive sputtering in a nitrogen-containing atmosphere.
A first nitride film forming step of forming a first metal nitride film by performing reactive sputtering on the second metal nitride film in an atmosphere containing nitrogen using an Al sputtering target;
And a first electrode forming step of forming the first electrode on the first metal nitride film.
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