JP2010276459A - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
ガス検知層を覆う保護膜にクラックが生じたり、保護膜がガス検知層から剥離したりすることを回避したガスセンサを提供すること。
【解決手段】
ガスセンサ1が備える部材を基体15の一方の面上に厚み方向に沿って投影したときに、底面の輪郭投影線P上または底面の輪郭投影線Pによって囲まれる領域の内側に、ガス検知層と、保護膜と、発熱体との輪郭投影線が配置されるようにする。底面の輪郭投影線と保護膜の輪郭投影線との最短距離をLとし、底面の輪郭投影線によって囲まれる図形の中心と保護膜の輪郭投影線との最短距離をMとし、底面の輪郭投影線上における基体の厚みをみたときの最小厚みをTとしたときに、(M−L)/T≦500とする。
【選択図】図1
Description
厚みが400μmのシリコン基板2を洗浄液中に浸し、洗浄処理を行った。
シリコン基板2を熱処理炉に入れ、熱酸化処理にて厚さが100nmのSiO2膜からなる絶縁層31,41をシリコン基板2の両面(上面および下面)に形成した。
LP−CVDにてSiH2Cl2,NH3をソースガスとし、絶縁層31,41それぞれの表面上に、厚さが200nmのSi3N4膜からなる絶縁層32,42を形成した。
プラズマCVDにてTEOS,O2をソースガスとし、絶縁層32の表面上に厚さが100nmのSiO2膜からなる絶縁層33を形成した。
DCスパッタ装置を用い、絶縁層33の表面上に厚さ20nmのTa層を形成し、その層上に厚さ220nmのPt層を形成した。スパッタ後、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ウエットエッチング処理で発熱抵抗体5およびリード部12のパターンを形成した。
(4)と同様に、プラズマCVDにてTEOS,O2をソースガスとし、絶縁層33,発熱抵抗体5およびリード部12の表面上に、厚さが100nmのSiO2膜からなる絶縁層34を形成した。このようにして、SiO2膜からなる絶縁層33,34内に、発熱抵抗体5およびリード部12を埋設した。
(3)と同様に、LP−CVDにてSiH2Cl2,NH3をソースガスとし、絶縁層34の上面に、厚さが200nmのSi3N4膜からなる保護層35を形成した。
フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ドライエッチング法で保護層35および絶縁層34のエッチングを行い、接続端子9の形成を予定する部分にスルーホール14を開け、リード部12の末端の一部を露出させた。
DCスパッタ装置を用い、保護層35の表面上に厚さ20nmのTi層を形成し、さらにその表面上に厚さ40nmのPt層を形成した。スパッタ後、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ウエットエッチング処理にて、櫛歯状の平面形状を有する検知電極6およびリード部11のパターンを形成した。また、(8)で形成したスルーホール14内および周辺にもTi層およびPt層を形成し、リード部12の末端を保護層35の上面側に引き出す引出電極13のパターンを形成した。
DCスパッタ装置を用い、上記電極部分が作製された基板の電極側の表面上に、厚さ400nmのAu層を形成した。スパッタ後、フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、ウエットエッチング処理で接続端子9,10を形成した。これにより、接続端子9はリード部12の末端と電気的に接続され、接続端子10は、引出電極13を介し、リード部11の末端と電気的に接続された。
フォトリソグラフィによりレジストのパターニングを行い、マスクとなる絶縁膜(図示外)をドライエッチング処理により形成した。そしてTMAH溶液中に基板を浸し、シリコン基板2の異方性エッチングを行って凹部21を形成した。
RFスパッタ装置を用いて、シリコン基板2の温度が240℃になるように加熱しながら、櫛歯状の検知電極6,およびその周辺部分の保護層35上に、厚さ200nmのSnO2膜を形成した。その後、SnO2膜上にDCスパッタ装置にて、加熱なしで、Auを付着させ触媒粒子を形成した。
RFスパッタ装置または真空熱処理炉を用いて、O2濃度が10ppm以下(好ましくは、0.2ppmまたは5ppm)の雰囲気の下、360℃、3時間の熱処理を加えた。
TiO2粉末にバインダーと有機溶剤とを混ぜた後、トリロールミルを用いて混練し、TiO2ペーストを作成した。メタルマスクを用いてシリコン基板2の所定の場所にTiO2ペーストを印刷した後、350℃で焼成した。
ダイシングソーを用いて基板を切断し、平面視矩形で2.3mm×2mmの大きさにした。以上の製造工程により、図1に示す、ガスセンサ1が完成した。
評価1では、ガスセンサ1の保護膜8のクラック・剥離発生確率を評価した。まず、上述の製造工程に従い、Tが0.7μm,Mが500μmの条件で、Lの値が異なるガスセンサ1を100個ずつ作成した。Lの値は、0,50,100,150,および200の計5つの値を用いた。保護膜8の厚みは、7±3μmとした。各ガスセンサ1について、25℃の雰囲気中、400℃で通電制御を1秒間と、非通電1秒間とを交互に2万回繰り返し、保護膜にクラックや剥離が発生したか否かを確認した。そして、保護膜のクラック・剥離発生確率を求めた。さらに、Tが0.35,およびMが500μmの条件で、(M−L)/Tが1000,500,および429となるLについて同様の評価を行った。また、Tが1.05μm,およびMが500μmの条件で,(M−L)/Tが476および429となるLについて同様な評価を行った。なお、最小厚みTが0.35または1.05μmとなるガスセンサは、絶縁被膜層3が備える絶縁層31〜34,保護層35,発熱抵抗体5,およびリード部12の厚みをそれぞれ相対的に変えて作成した。
次に、Tが0.7μm,Mが500μmの条件で、発熱抵抗体5の温度が250℃となるように制御した時の発熱抵抗体5の消費電力を測定した。評価2の結果を図7に示す。なお、(M−L)/T=0の場合とは、保護膜8を設けない場合である。図7に示すように、250℃制御時の消費電力は、(M−L)/Tが500の場合には40.1mWとなり、(M−L)/Tが500より小さい条件では(M−L)/Tが小さくなるほど消費電力が小さくなった。評価2の結果から、(M−L)/T≦500となるように、L,MおよびTを設定すれば、発熱抵抗体5の温度が所定温度となるように通電制御する際の消費電力を損なうことなく、保護膜8にクラックや剥離が発生することを回避することができることが確認された。
5,105 発熱抵抗体
7,107 ガス検知層
8,108 保護膜
15,115 基体
21,121 凹部
23,123 底面
51 上面
52 下面
Claims (2)
- 板状の基体と、
被検知ガス中の特定ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する金属酸化物半導体を主成分とし、前記基体の一方の面に設けられるガス検知層と、
前記ガス検知層の少なくとも一部を覆うように設けられ、前記ガス検知層を保護する保護膜と、
前記基体の前記一方の面とは反対側の他方の面に形成されるとともに、前記基体の厚み方向に凹む凹部と、
前記基体内に埋設され、通電により発熱する発熱体と
を備えたガスセンサにおいて、
前記基体の前記一方の面上に、前記凹部の底面と前記ガス検知層と前記保護膜と前記発熱体とを、前記厚み方向に沿ってそれぞれ投影したときに、前記ガス検知層と前記保護膜と前記発熱体とのそれぞれの輪郭投影線が、前記底面の輪郭投影線上、または前記底面の輪郭投影線によって囲まれる領域の内側に配置されるとともに、
前記基体の前記一方の面上において、前記底面の輪郭投影線と前記保護膜の輪郭投影線との最短距離をLとし、
前記底面の輪郭投影線によって囲まれる図形の中心と、前記底面の輪郭投影線との最短距離をMとし、
前記底面の輪郭投影線上における前記基体の厚みをみたときの最小厚みをTとしたときに
(M−L)/T≦500
を満たすことを特徴とするガスセンサ。 - 前記保護膜は、膜厚が10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサ。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113892021A (zh) * | 2019-06-07 | 2022-01-04 | Koa株式会社 | 硫化检测传感器 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5794641A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-12 | Ricoh Co Ltd | Manufacture of electric heater |
JPH07198647A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-08-01 | Siemens Ag | ガスセンサ |
JPH0894398A (ja) * | 1995-09-06 | 1996-04-12 | Sharp Corp | シリコンマイクロセンサ |
JP2003279520A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Osaka Gas Co Ltd | ガス検出装置及びガス検出方法 |
JP2003294673A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜ガスセンサの製造方法 |
JP2004108929A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサ、ガスセンサの製造方法、冷蔵庫 |
JP2005134165A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
JP2007017217A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
JP2009103541A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 可燃性ガス検出装置 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5794641A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-12 | Ricoh Co Ltd | Manufacture of electric heater |
JPH07198647A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-08-01 | Siemens Ag | ガスセンサ |
JPH0894398A (ja) * | 1995-09-06 | 1996-04-12 | Sharp Corp | シリコンマイクロセンサ |
JP2003279520A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Osaka Gas Co Ltd | ガス検出装置及びガス検出方法 |
JP2003294673A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜ガスセンサの製造方法 |
JP2004108929A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスセンサ、ガスセンサの製造方法、冷蔵庫 |
JP2005134165A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
JP2007017217A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 薄膜ガスセンサ |
JP2009103541A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 可燃性ガス検出装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113892021A (zh) * | 2019-06-07 | 2022-01-04 | Koa株式会社 | 硫化检测传感器 |
CN113892021B (zh) * | 2019-06-07 | 2024-04-02 | Koa株式会社 | 硫化检测传感器 |
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