JP2006133191A - 静電容量式湿度センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜4が形成された、容量値の湿度変化に対する傾きが互いに異なる第1センサ素子11と第2センサ素子12を有してなり、第1センサ素子11と第2センサ素子12が、直列接続されてなる静電容量式湿度センサ100とする。
【選択図】 図1
Description
10,11,12,21,22,31,32,41,42,51,52 センサ素子
90 基準素子
11a,11b,12a,12b,21a,21b,22a,22b,31a,31b,32a,32b,41a,41b,42a,42b,10a,10b,90a,90b
櫛歯状電極
51a,52a 下層電極
51b,52b 上層電極
1 半導体基板
2 酸化シリコン(SiO2)からなる絶縁膜
3 窒化シリコン(Si3N4)からなる絶縁膜
4 感湿膜
Claims (12)
- 雰囲気中の湿度変化を静電容量の変化によって検出する静電容量式湿度センサであって、
湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜が形成された、容量値の湿度変化に対する傾きが互いに異なる第1センサ素子と第2センサ素子を有してなり、
前記第1センサ素子と第2センサ素子が、直列接続されてなることを特徴とする静電容量式湿度センサ。 - 前記第1センサ素子と第2センサ素子が、それぞれ、半導体基板上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極を備える櫛歯電極型の容量素子であり、
前記感湿膜が、前記半導体基板の保護膜を介して、前記第1センサ素子と第2センサ素子におけるそれぞれの一対の櫛歯状電極を覆うようにして、前記半導体基板上に形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式湿度センサ。 - 前記一対の櫛歯状電極における櫛歯間隔が、前記第1センサ素子と第2センサ素子とで異なることを特徴とする請求項2に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記一対の櫛歯状電極における櫛歯長さが、前記第1センサ素子と第2センサ素子とで異なることを特徴とする請求項2に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記一対の櫛歯状電極における櫛歯本数が、前記第1センサ素子と第2センサ素子とで異なることを特徴とする請求項2に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記感湿膜が、前記第1センサ素子と第2センサ素子上において、一体的に形成されてなることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記櫛歯状電極が、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子のアルミニウム(Al)配線工程を用いて形成され、
前記半導体基板の保護膜が、窒化シリコン(Si3N4)からなる前記アルミニウム配線の保護膜であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。 - 前記第1センサ素子と第2センサ素子が、それぞれ、下層電極と上層電極を有する積層電極型の容量素子であり、
前記それぞれの容量素子において、前記半導体基板の保護膜と前記感湿膜の積層体が、前記下層電極と上層電極の間に挟まれてなることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式湿度センサ。 - 前記下層電極と上層電極の重なり部分の面積が、前記第1センサ素子と第2センサ素子とで異なることを特徴とする請求項8に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記第1センサ素子と第2センサ素子の上層電極が、一体的に形成されてなることを特徴とする請求項8または9に記載の静電容量式湿度センサ。
- 前記下層電極が、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子のアルミニウム(Al)配線工程を用いて形成され、
前記半導体基板の保護膜が、窒化シリコン(Si3N4)からなる前記アルミニウム配線の保護膜であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。 - 前記感湿膜が、ポリイミド系樹脂であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。
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