JP5070627B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
ステップ(A)Siウェハ(基板11)を洗浄する。
ステップ(B)表面を酸化し、絶縁膜であるSiO2 層を形成し、パターニングを行う(11b,11c)。
ステップ(C)ボロン等の不純物拡散を行い、不純物拡散層で構成される測温抵抗体のヒータ14となるヒータパターンを作成する。
ステップ(D)ステップ(B)で作成したSiO2 層(11b)を除去する。
ステップ(E)ダイヤフラムの材料となるSi3 N4 等の絶縁膜12をCVD等の方法で成膜、パターニングをする。
ステップ(F)パラジウム(Pd)合金等のガス分離透過膜の空隙となるSiO2 等の犠牲層30を成膜、パターニングする。
ステップ(G)パラジウム(Pd)合金等のガス分離透過膜16を成膜、パターニングする。
ステップ(H)表面にパッド(電極15)、温度センサとなる金属パターン(図示しない)等を形成する。裏面をエッチングし、空洞部11aおよびダイヤフラム12aを形成する。
ステップ(I)裏面から犠牲層30を除去し、ガス分離透過膜16との間に空隙22を形成する。
ステップ(A)ガラスウェハ(支持体17)を洗浄する。
ステップ(B)熱インプリント工程により、空洞部17aを形成する。
ステップ(C)熱インプリント工程または機械加工により通気孔18を形成する。
ステップ(D)通気孔18にゼオライト(水分除去層19)を成膜させ、穴を塞ぐ。
ステップ(E)不活性ガス雰囲気中で、ガラス(支持体17)−シリコン(基板11)−ガラス(封止体20)を陽極接合装置等により接合させる。陽極接合装置は、空気、窒素、真空などの任意のガス雰囲気中で、ガラスとシリコンを重ね合わせ、温度と電圧を印加し、ガラス中の陽イオンを拡散させ、静電引力を発生させて密着を促すと共に、化学反応させて強力に貼り合わせるものである。したがって、不活性ガス雰囲気中で、空洞部のあるガラスと平坦なシリコンを重ね合わせて接合すると、ガラスの空洞部には不活性ガスが封じ込められたまま貼り合わされる。
11 基板(ハウジング部材の一部)
11a 空洞部(ガス検出室)
12 絶縁膜
12a ダイヤフラム
14 ヒータ(ガス検出部)
16 ガス分離透過膜
17 支持体
17a 空洞部
18 通気孔
19 水分除去層
20 封止体(ハウジングの一部)
21 不活性ガス
22 空隙
Claims (5)
- ガス検出室を構成するハウジング部材と、
前記ガス検出室内に配置されたガス検出部と、
前記ガス検出部を空隙を介して覆うように設けられ、外気中の被検知ガスのみを前記ガス検出室に導入するためのガス分離透過膜と、
前記ガス検出室に充填され、前記ガス分離透過膜により封止された不活性ガスと、
前記ガス分離透過膜を覆う空洞部と、前記空洞部に通気する複数の通気孔とを有する支持体と、
前記複数の通気孔内に形成された水分除去層と、
を備えていることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1記載のガスセンサにおいて、
水分除去層は、疎水性または親水性の材料で形成されていることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項2記載のガスセンサにおいて、
前記疎水性または親水性の材料は、ゼオライトであることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のガスセンサにおいて、
前記ハウジング部材は、その上に絶縁膜が形成されていると共に、その中央に絶縁膜の一部がダイヤフラムとなるように空洞部が形成された基板を含み、前記ダイヤフラム上に前記ガス検出部が形成され、前記空洞部が前記ガス検出室となっていることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項4記載のガスセンサにおいて、
前記基板はシリコン基板であり、前記ガス検出部は、前記シリコン基板に不純物拡散を行って形成された不純物拡散層または前記シリコン基板上に形成された金属薄膜で構成される測温抵抗体のヒータであり、ガス検出と前記ガス分離透過膜の加熱を同時に行うことを特徴とするガスセンサ。
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