JP2006194853A5 - - Google Patents

Claims (34)

1. 駆動機能と、制御機能と、変換機能とを有する複数の制御部材が組み込まれている電子回路が、一体的に集積されたガス検知装置を備えているスマートセンサーであって、
   上記スマートセンサーは、タングステンの層を塗布して、
   （i）上記電子回路における制御部材同士の間の接続および内部接触部としての金属層、および、
   （ii）前記ガス検知装置のヒーター（６）
   を同時に形成する製造工程を含むＣＭＯＳ、Ｂｉ−ＣＭＯＳまたはＳＯＩ技術を用いて製造されたものであるスマートセンサー。
2. 半導体基板（２）を備え、
   上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
   上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
   上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されている請求項１に記載のスマートセンサー。
3. 前記半導体基板（２）の片側に、絶縁層（３）を備えている請求項２に記載のスマートセンサー。
4. 絶縁層（３）の上に、受動層（４）を備え、
   上記受動層（４）は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、ガラス又は有機物を含み、少なくとも金属膜表面を含むパッドを除いたスマートセンサーを覆っている請求項３に記載のスマートセンサー。
5. 前記受動層（４）の上に、ガス感受性層（９）膜が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のスマートセンサー。
6. 前記絶縁層（３）内に前記ヒーター（６）が埋め込まれていることを特徴とする請求項３、４、５のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
7. 前記絶縁層（３）が酸化ケイ素からなる層であることを特徴とする請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
8. 導電性高分子層が、前記ガス感受性層（９）として設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスマートセンサー。
9. 前記ヒーター（６）は、蛇行形状を有するタングステンヒーターであることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
10. 前記ヒーター（６）は、２層以上の加熱層（２０、２１；２３、２４；２５、２６；２７、２８；３３、３４、３５；３８）を備えていることを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
11. 前記２層以上の加熱層（２５、２６；３３、３４、３５）は、複数の加熱層の平面において、互いが、側方に間隔をあけて設けられている請求項１０に記載のスマートセンサー。
12. 前記２層以上の加熱層（２３、２４；２３’、２４’）は、互いが交錯するように配設されていることを特徴とする請求項１０に記載のスマートセンサー。
13. 前記ヒーター（６）は、前記ガス感受性層（９）の方向へ熱を拡散させるタングステン拡散板（２２；２９；３１）を組み合わせた構成であることを特徴とする請求項２〜１２のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
14. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    前記検知手段には、前記ガス感受性層（９）近傍に、側方に間隔をあけて設けられた複数の電極（８）が組み込まれていることを特徴とする請求項２〜１３のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
15. 前記電極（８）が、タングステン電極であることを特徴とする請求項１４に記載のスマートセンサー。
16. 前記ガス感受性層（３６）は、前記電極（８）と電極（８）との間に配設されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のスマートセンサー。
17. 前記電極には、互いに垂直方向に間隔をあけて設けられた２つ以上の電極（３７；３８）を有していることを特徴とする請求項１４〜１６のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
18. 前記ガス感受性層（３９）は、膜に広がる空隙の周縁部を囲むように設けられていることを特徴とする請求項２〜１７のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
19. ＣＭＯＳ、Ｂｉ−ＣＭＯＳおよびＳＯＩ ＣＭＯＳプロセスのうちの何れか、または、ポストＣＭＯＳプロセスエッチバックが続いて行われるＢｉ−ＣＭＯＳプロセスを利用して製造されたものであることを特徴とする請求項１〜１８のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
20. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    前記ガス感受性層が、酸化スズであることを特徴とする請求項２〜１９のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
21. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    記検知領域、又は複数の前記検知領域の各々には、温度検知手段が組み込まれていることを特徴とする請求項２〜２０のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
22. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    前記検知領域を含む膜を残すために、少なくとも１つの検知領域における前記半導体基板の材料が取り除かれていることを特徴とする請求項２〜２１のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
23. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    少なくとも１つの検知領域における前記半導体基板の材料が、エッチバックによって取り除かれていることを特徴とする請求項２〜２２のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
24. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    少なくとも１つの検知領域は、関連する回路を含む少なくとも１つの電子回路領域と集積されたものであることを特徴とする請求項２〜２３のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
25. 抵抗性ガス検知装置であることを特徴とする請求項１〜２４のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
26. 熱量測定ガス検知装置であり、
    ヒーターまたは温度感知手段がガス感受性膜の温度の上昇又は、降下の測定に用いられることを特徴とする請求項１〜２４のうちのいずれか１項に記載のスマートセンサー。
27. 半導体基板（２）を備え、
    上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知手段を有すると共に、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層（９）とガスとの反応を促進するためにヒーター（６）によって加熱されるガス感受性層（９）によって構成されるものであり、
    上記検知手段は、ガスと前記ガス感受性層（９）との反応を提示する電気出力を提供するように構成されており、
    膜を残すように、ポストＣＭＯＳプロセスにおいて少なくとも一部の領域における基板材料が取り除かれている請求項２〜２６の何れか１項に記載のスマートセンサー。
28. 前記膜を規定するための前記基板材料の除去は、深堀り反応性イオンエッチングによって行われたものである請求項２７に記載のスマートセンサー。
29. 前記基板材料の除去が、異方性ウェットエッチングによって行われたものである請求項２７に記載のスマートセンサー。
30. ＣＭＯＳ、Ｂｉ−ＣＭＯＳまたはＳＯＩ技術を用いる、駆動機能と、制御機能と、変換機能とを有する複数の制御部材が組み込まれている電子回路が、一体的に集積されたガス検知装置を備えているスマートセンサーの製造方法であって、
    上記スマートセンサーの製造方法は、タングステンの層を塗布して、
    （i）上記電子回路における制御部材同士の間での接続および内部接触部としての金属層、および、
    （ii）前記ガス検知装置のヒーター
    を同時に形成する工程を含むこと特徴とするスマートセンサーの製造方法。
31. 上記ガス検知装置が、少なくとも１領域の検知領域および検知ユニットを備えており、
    上記少なくとも１領域の検知領域は、ガス感受性層によって構成されており、
    上記ガス感受性層は、ガス感受性層とガスとの反応を促進するためにガス感受性層を加熱するためのヒーターによって加熱されるものであり、
    上記検知ユニットは、ガスと前記ガス感受性層との反応を提示する電気出力を提供するように構成されていることを特徴とする請求項３０に記載のスマートセンサーの製造方法。
32. 膜を残すように、ポストＣＭＯＳ処理において少なくとも一部の領域における基板材料を取り除く工程を含むことを特徴とする請求項３０または３１に記載のスマートセンサーの製造方法。
33. 前記基板材料の除去を、深堀り反応性イオンエッチングによって行う請求項３２に記載のスマートセンサーの製造方法。
34. 前記基板材料の除去を、異方性ウェットエッチングによって行う請求項３２に記載のスマートセンサーの製造方法。