NL1018062C2 - Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material - Google Patents

Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material Download PDF

Info

Publication number
NL1018062C2
NL1018062C2 NL1018062A NL1018062A NL1018062C2 NL 1018062 C2 NL1018062 C2 NL 1018062C2 NL 1018062 A NL1018062 A NL 1018062A NL 1018062 A NL1018062 A NL 1018062A NL 1018062 C2 NL1018062 C2 NL 1018062C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
layer
sic
moisture sensor
porous
silicon carbide
Prior art date
Application number
NL1018062A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Patrick James French
Original Assignee
Stichting Tech Wetenschapp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Tech Wetenschapp filed Critical Stichting Tech Wetenschapp
Priority to NL1018062A priority Critical patent/NL1018062C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1018062C2 publication Critical patent/NL1018062C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G01N27/225Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

The sensor comprises silicon carbide as a porous material. A moisture sensor comprises electrodes provided on at least one surface of a porous material comprising silicon carbide. An Independent claim is also included for the production of a capacitive moisture sensor with a porous material sensor component, comprising: (a) providing a substrate with a vapor deposition coating of doped silicon layer on a first surface; (b) providing a masking layer of inert material (e.g. silicon carbide or silicon nitride) to a second surface; (c) providing a layer of electrically conductive material (e.g. aluminum) on top of the mask pattern; (d) providing a patterned gold or platinum layer on the first surface to form the electrodes and wet electrochemically etching the silicon carbide layer (e.g. using hydrofluoric acid) to render the silicon carbide porous; (e) optionally removing at least part of the electrically conductive material layer; (f) wet etching the second surface in order to remove any exposed substrate material (e.g. using potassium hydroxide or tetramethylammonium hydroxide); and (g) optionally providing electrically conductive material contacts on the second layer, at least over the inert material pattern, in order to form an electrical contact with the porous material.

Description

Capacitieve vochtsensor en een werkwijze voor het vervaardigen van een capacitieve vochtsensorCapacitive moisture sensor and a method for manufacturing a capacitive moisture sensor

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een capacitieve vochtsensor, alsmede op een werkwijze voor het vervaardigen van een capacitieve vochtsensor. De vochtsensor volgens de uitvinding omvat als sensorelement een poreus ma-5 teriaal.The present invention relates to a capacitive moisture sensor, as well as to a method for manufacturing a capacitive moisture sensor. The moisture sensor according to the invention comprises a porous material as sensor element.

Uit het Nederlandse octrooi, NL-1006268, is een capacitieve vochtsensor bekend, welke poreus halfgeleidermate-riaal omvat en waarbij aan weerszijden ervan elektroden zijn aangebracht. Volgens die uitvinding wordt, voorafgaand van 10 een elektrochemische etsstap waardoor het halfgeleidermateri-aal poreus wordt gemaakt, de elektroden gevormd zodat een voldoende stevigheid aan het materiaal wordt verschaft. Deze elektroden dienen bij voorkeur voldoende dik te zijn om de vereiste stevigheid te kunnen verschaffen.From the Dutch patent, NL-1006268, a capacitive moisture sensor is known, which comprises porous semiconductor material and wherein electrodes are arranged on either side thereof. According to that invention, prior to an electrochemical etching step whereby the semiconductor material is made porous, the electrodes are formed so that a sufficient rigidity is provided to the material. These electrodes should preferably be sufficiently thick to provide the required rigidity.

15 De uitvinding heeft nu tot doel om een vochtsensor te verschaffen van de hiervoor genoemde techniek, en welke een inherente stevigheid bezit. Met name heeft de uitvinding tot doel een vochtsensor te verschaffen, welke zijn stevigheid slechts ontleent aan de daarop gevormde elektroden.The invention now has for its object to provide a moisture sensor of the aforementioned technique, and which has an inherent sturdiness. In particular, it is an object of the invention to provide a moisture sensor which derives its strength only from the electrodes formed thereon.

20 Hiertoe voorziet de uitvinding in een vochtsensor als in de aanhef genoemd, en welke wordt gekenmerkt doordat het poreuze materiaal SiC omvat. SiC heeft een zodanige stevigheid dat bewerkingsstappen voor het vervaardigen van een vochtsensor van dit materiaal zonder probleem kan worden uit-25 gevoerd.To this end, the invention provides a moisture sensor as mentioned in the preamble, and which is characterized in that the porous material comprises SiC. SiC has such a rigidity that processing steps for manufacturing a moisture sensor of this material can be carried out without any problem.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het SiC een dope. Met name heeft het de voorkeur dat het SiC is gedoteerd zodat het een p-type-materiaal vormt. Hierbij heeft het de voorkeur dat het SiC is gedoteerd met boor.According to a preferred embodiment, the SiC comprises a dope. In particular, it is preferred that the SiC is doped so that it forms a p-type material. It is preferred here that the SiC is doped with boron.

30 Indien het SiC is aangebracht op een substraat dat niet elektrisch geleidend is, of dat geen halfgeleidermateri-aal is, kan het poreuse SiC ook een dotering bevatten waardoor het een n-type-materiaal is. Hiervoor geschikte dote-ringsmaterialen zijn in de techniek bekend.If the SiC is applied to a substrate that is not electrically conductive, or that is not a semiconductor material, the porous SiC can also contain a doping making it an n-type material. Doping materials suitable for this are known in the art.

35 De werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitge- 1018062 2 voerd op een substraat zoals wordt beschreven in de eerdere Nederlandse octrooiaanvrage NL-1006268. In plaats van een halfgeleidersubstraat, welke bijvoorbeeld via een CMOS of bipolaire werkwijze kan zijn vervaardigd te gebruiken, kan ook 5 een onbehandeld SiC-substraat of een eventueel niet-Si- substraat worden gebruikt. Wanneer hierna wordt verwezen naar substraat, worden derhalve zowel substraten van halfgeleider-materiaal als niet-halfgeleidermateriaal bedoeld. Een vereiste van dergelijke materialen is dat zij zich gedragen tijdens 10 de hierna beschreven werkwijzestappen als een op Si gebaseerd halfgeleidermateriaal.The method according to the invention can be carried out on a substrate as described in the previous Dutch patent application NL-1006268. Instead of using a semiconductor substrate, which can be manufactured, for example, via a CMOS or bipolar method, an untreated SiC substrate or an optional non-Si substrate can also be used. When reference is made hereinafter to substrate, therefore, both substrates of semiconductor material and non-semiconductor material are meant. A requirement of such materials is that they behave as an Si-based semiconductor material during the process steps described below.

De werkwijze volgens de uitvinding omvat de volgende stappen: (a) het verschaffen van een substraat, welke aan een 15 eerste zijde door dampdepositie wordt bekleed met een SiC- laag, welke de SiC-laag wordt gedoteerd; (b) het op een tweede oppervlak aanbrengen van een maskerlaag van een inertmateriaal, bijvoorbeeld SiC of SiN, (c) het over het patroon aanbrengen van een elek-20 trisch geleidende laag, bijvoorbeeld van Al, (d) het in willekeurige volgorde uitvoeren van: a) het in een patroon aanbrengen van een Au-of Pt-laag op het eerste oppervlak ter vorming van elektroden b) het nat elektrochemisch etsen van de SiC-25 laag, bijvoorbeeld met HF, teneinde het SiC poeus te maken, (e) eventueel het althans gedeeltelijk verwijderen van de Al-laag, (f) het nat etsen van het tweede oppervlak, teneinde het blootliggende substraatmateriaal te verwijderen, bijvoor- 30 beeld met KOH of ΤΜΔΗ of andere in de techniek bekende en gebruikte etsmiddelen.The method according to the invention comprises the following steps: (a) providing a substrate which is vapor-deposited on a first side with an SiC layer, which is doped the SiC layer; (b) applying a mask layer of an inert material, for example SiC or SiN, to a second surface, (c) applying an electrically conductive layer over the pattern, for example of Al, (d) performing in random order of: a) patterning an Au or Pt layer on the first surface to form electrodes b) wet electrochemical etching of the SiC-25 layer, for example with HF, to make the SiC poetic, ( e) optionally at least partially removing the Al layer, (f) wet etching the second surface to remove the exposed substrate material, for example with KOH or ΤΜΔΗ or other etching agents known and used in the art.

(g) het eventueel op het tweede oppervlak aanbrengen van elektrisch geleidende contacten over ten minste het patroon van het inerte materiaal, teneinde een elektrisch con- 35 tact met het poreuze materiaal te vormen.(g) optionally providing electrically conductive contacts on at least the pattern of the inert material on the second surface to form an electrical contact with the porous material.

Met deze werkwijze volgens de uitvinding wordt een zeer eenvoudige, industrieel uitvoerbare werkwijze verschaft waarmee met name de vochtsensor volgens de uitvinding eenvou- j i U' e- 3 dig en met lage kosten kan worden vervaardigd.With this method according to the invention a very simple, industrially practicable method is provided with which, in particular, the moisture sensor according to the invention can be manufactured simply and at low costs.

Het heeft de voorkeur wanneer in stap (a) als dote-ring boor wordt gebruikt. Dit heeft met name de voorkeur wanner het substraat uit een halfgeleidermateriaal op basis van 5 SiC bestaat. Echter, ook doteringen met ander materiaal zijn geschikt, waarbij echter het onderliggende substraatmateriaal een hogere dotering heeft dan de bovenliggende laag, teneinde een goed elektrisch contact te verzorgen.It is preferred if in step (a) a doping ring is used. This is particularly preferred when the substrate consists of a semiconductor material based on 5 SiC. However, doping with other material is also suitable, but the underlying substrate material has a higher doping than the upper layer in order to ensure good electrical contact.

Het heeft de voorkeur dat de SiC-laag door middel 10 van PECVD, oftewel lagedruk dampdepositie, wordt opgedampt. Gelijktijdig met het opdampen van de SiC kan ook de dotering worden opgedampt. Deze dampdepositie vindt plaats bij temperaturen lager dan 400°C, gebruikelijk bij ongeveer 350°C en heeft derhalve geen nadelige invloed op de device.It is preferred that the SiC layer be vapor-deposited by means of PECVD, or low-pressure vapor deposition. The doping can also be evaporated at the same time as the SiC is deposited. This vapor deposition takes place at temperatures below 400 ° C, usually at around 350 ° C, and therefore has no adverse effect on the device.

15 De laag inert materiaal, bijvoorbeeld SiC of SiNThe layer of inert material, for example SiC or SiN

wordt in een patroon op het tweede oppervlak aangebracht. Dit kan op de in de techniek bekende wijze geschieden. Dit heeft het voordeel dat in een later stadium niet een gedeelte van deze laag door bijvoorbeeld plasma-etsen moet worden verwij-20 derd, wat een nadelige invloed zou hebben op de overige structuur van de sensor. Voorts wordt hierdoor verkregen dat, wanneer in een opvolgende stap aluminium over het tweede oppervlak wordt aangebracht, elektrisch contact mogelijk is tussen het substraatmateriaal en de aluminiumlaag. Deze alu-25 miniumlaag dient dan ook in hoofdzaak ter verzorging van een goed elektrisch contact. In plaats van aluminium kunnen hiervoor ook andere geschikte materialen worden gebruikt. Een deskundige in de techniek is eenvoudig in staat om dergelijke materialen te kiezen.is applied to the second surface in a pattern. This can be done in the manner known in the art. This has the advantage that at a later stage not a portion of this layer has to be removed by, for example, plasma etching, which would have an adverse effect on the remaining structure of the sensor. Furthermore, it is obtained that when aluminum is applied over the second surface in a subsequent step, electrical contact is possible between the substrate material and the aluminum layer. This aluminum layer therefore serves primarily to ensure good electrical contact. Instead of aluminum, other suitable materials can be used for this. A person skilled in the art is easily able to choose such materials.

30 Vervolgens wordt volgens de uitvinding aan het eer ste oppervlak een elektrodenpatroon gevormd. Deze kan bijvoorbeeld van goud of platina worden vervaardigd. Vervolgens kan de blootliggende SiC-laag elektrochemisch worden geëtst, bijvoorbeeld waterstoffluoride (HF), teneinde het blootlig-35 gende SiC poreus te maken. Hiertoe wordt vanaf het tweede oppervlak een spanning op het materiaal gezet. Zoals hiervoor genoemd, is het mogelijk om de stappen van het aanbrengen van een elektrodenpatroon op het eerste oppervlak en de stap van 1 01 arm? 4 het elektrochemisch etsen van het blootliggende SiC-laag worden omgekeerd.Subsequently, according to the invention, an electrode pattern is formed on the first surface. This can, for example, be made from gold or platinum. Subsequently, the exposed SiC layer can be electrochemically etched, for example hydrogen fluoride (HF), to make the exposed SiC porous. To this end, a tension is applied to the material from the second surface. As mentioned above, is it possible to apply the steps of applying an electrode pattern to the first surface and the step of 01? 4 The electrochemical etching of the exposed SiC layer is reversed.

Echter, het eerst elektrochemisch etsen van de SiC-laag en het vervolgens in een patroon aanbrengen van elektro-5 den heeft het nadeel dat de elektroden op een poreus oppervlak moeten worden aangebracht. Dit kan een negatieve invloed op de hechting daarvan hebben.However, first electrochemical etching of the SiC layer and subsequent patterning of electrodes has the disadvantage that the electrodes must be applied to a porous surface. This can have a negative influence on the adhesion thereof.

Het kan vervolgens gewenst zijn een tweede geleidende laag aan het oppervlak, bijvoorbeeld aluminium, te verwij-10 deren. Een dergelijke stap is echter niet noodzakelijk. Wanneer de aluminiumlaag van het tweede oppervlak is verwijderd, kan het blootliggende substraatmateriaal worden geëtst met bijvoorbeeld KOH of ΤΜΆΗ. Deze etsstap kan zolang worden uitgevoerd totdat het etsmiddel de SiC-laag, welke aan het ande-15 re oppervlak van het substraat was aangebracht, heeft bereikt. Hier stopt de etsing, omdat Sic niet met dergelijke etsmiddelen kan worden verwijderd. Dit is een groot voordeel, aangezien de etsstap niet zeer tijdsafhankelijk is. Een langere tijdsduur van de etsstap leidt niet automatisch tot uit-20 val van de sensor.It may then be desirable to remove a second conductive layer on the surface, for example aluminum. However, such a step is not necessary. When the aluminum layer is removed from the second surface, the exposed substrate material can be etched with, for example, KOH or ΤΜΆΗ. This etching step can be carried out until the etchant has reached the SiC layer which has been applied to the other surface of the substrate. The etching stops here, because Sic cannot be removed with such etchants. This is a big advantage, since the etching step is not very time dependent. A longer duration of the etching step does not automatically lead to the sensor failing.

Het kan tot slotte gewenst zijn om aan het tweede oppervlak elektrische contacten te voorzien. Daardoor kan een elektrisch contact worden verzorgd tussen de staande randen aan weerszijden van de SiC-membraan. Bijvoorbeeld is het mo-25 gelijk om het gehele tweede oppervlak te voorzien van een aluminiumbekleding. Door de laagdikte van deze aluminiumbe-kleding gering te houden, zal bij het aanleggen van een stroom over deze laag, een geringe temperatuursverhoging kunnen worden bereikt. Daardoor kan de poreuze SiC-laag worden 30 verwarmd. In dit opzicht wordt verwezen naar de Nederlandse octrooiaanvrage NL-1006268, waarin nadere uitvoeringsvormen met betrekking tot de verwarming van het centrumelement worden uiteengezet.Finally, it may be desirable to provide electrical contacts on the second surface. As a result, an electrical contact can be provided between the upright edges on either side of the SiC membrane. For example, it is possible to provide the entire second surface with an aluminum coating. By keeping the layer thickness of this aluminum cladding low, a slight increase in temperature can be achieved when applying a current across this layer. As a result, the porous SiC layer can be heated. In this regard, reference is made to Dutch patent application NL-1006268, in which further embodiments with respect to the heating of the center element are set out.

Een nadere uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat 35 daarin dat de stap (f), waarbij het tweede oppervlak nat wordt geëtst, teneinde het blootliggende substraatmateriaal te verwijderen, wordt uitgevoerd nadat het tweede oppervlak is voorzien van een patroon of een maskerlaag, van een inert 1 η i o n £ 0 I U ! 'O 'J u 5 materiaal, zoals SiC of SiN, voordat daaroverheen een elektrisch geleidende laag van SiC wordt aangebracht. Daardoor wordt verkregen dat reeds in een vroeg stadium het naar het tweede oppervlak gerichte deel van het poreuze SiC komt bloot 5 te liggen, en vervolgens wordt bekleed met de aluminiumlaag. Met name kan daardoor stap (g) uit de werkwijze volgens de uitvinding komen te vervallen.A further embodiment of the invention consists in that the step (f), in which the second surface is wet etched, in order to remove the exposed substrate material, is carried out after the second surface is provided with a pattern or a mask layer, with an inert 1 η ion £ 0 IU! Material such as SiC or SiN before an electrically conductive layer of SiC is applied over it. As a result, the part of the porous SiC directed towards the second surface is exposed at an early stage, and is subsequently coated with the aluminum layer. In particular, step (g) from the method according to the invention can thereby be omitted.

De afmetingen van het poreuze deel van de vochtsen-sor kan in grote mate variëren. Bijvoorbeeld is het mogelijk 10 om deze in een vierkante vorm van minder dan 1 mm x 1 mm te vervaardigen. Het is echter ook zeer goed mogelijk om de sensor in grotere afmetingen tot wel 1 cm x 1 cm (dit is groot maar misschien kan het wel)te vervaardigen. De dikte van het poreuze SiC-materiaal dient hierbij zodanig te zijn dat de 15 sensor bestand is tegen bij toepassing optredende krachten.The dimensions of the porous part of the moisture sensor can vary widely. For example, it is possible to manufacture it in a square shape of less than 1 mm x 1 mm. However, it is also very well possible to manufacture the sensor in larger dimensions up to 1 cm x 1 cm (this is large, but perhaps it is possible). The thickness of the porous SiC material must be such that the sensor is resistant to forces occurring during application.

De SiC-laag vormt feitelijk een membraan.The SiC layer actually forms a membrane.

De etsvloeistof die wordt gebruikt voor het poreus maken van het SiC kan een in de techniek bekende etsvloeistof zijn. Bijvoorbeeld wordt een etsvloeistof toegepast zoals be-20 schreven in DIMES-jaarverslag 1996, uitgekomen op 29 april 1997, en zoals besproken in hoofdstuk 2.13 daarvan.The etching fluid used to make the SiC porous can be an etching fluid known in the art. For example, an etching fluid is used as described in DIMES Annual Report 1996, released on April 29, 1997, and as discussed in Chapter 2.13 thereof.

De dikte van de verschillende lagen materiaal kunnen gelijk zijn aan die welke in de techniek kan worden toegepast. Bijvoorbeeld kan het substraatmateriaal een dikte heb-25 ben van 525 μία. De dikte van de poreuze SiC-laag kan bijvoorbeeld <5 μΐη bedragen. De sensor kan een in het substraatmateriaal aangebrachte weerstandselement omvatten, zoals met betrekking tot het halfgeleidermateriaal staat beschreven in het Nederlandse octrooi NL-1006268. Die publicatie wordt 30 hierbij opgenomen door middel van referentie.The thickness of the different layers of material can be the same as that which can be used in the art. For example, the substrate material can have a thickness of 525 μία. The thickness of the porous SiC layer can be, for example, <5 μΐη. The sensor can comprise a resistor element provided in the substrate material, such as is described with regard to the semiconductor material in Dutch patent NL-1006268. That publication is hereby incorporated by reference.

Tevens is het mogelijk om de vochtsensor van de uitvinding in diverse samenstellingen toe te passen waarmee bijzondere voordelen bereikt worden. Zo wordt volgens de uitvinding tevens een samenstel van twee vochtsensoren voorgesteld, 35 waarbij het samenstel erdoor gekenmerkt is dat tijdens gebruik voorafgaand aan het uitvoeren van een meting slechts van één vochtsensor het verwarmingselement wordt geactiveerd, en dat voorzien is in middelen voor het vergelijken van de ... 1 01 3062 β 6 gemeten waarden van beide vochtsensoren. Dit voorziet op eenvoudige wijze in een controle-mogelijkheid van de goede werking van een vochtsensor volgens de uitvinding.It is also possible to use the moisture sensor of the invention in various compositions with which special advantages are achieved. Thus, according to the invention, an assembly of two moisture sensors is also proposed, wherein the assembly is characterized in that during use prior to taking a measurement only one moisture sensor of the moisture element is activated, and that means are provided for comparing the ... 1 01 3062 β 6 measured values of both moisture sensors. This provides in a simple manner a possibility of checking the proper functioning of a moisture sensor according to the invention.

Een verdere gunstige uitvoeringsvorm waarin de capa-5 citieve vochtsensor volgens de uitvinding zich laat toepassen, is die waarbij deze gecombineerd wordt met een koelelement waarbij de combinatie erdoor gekenmerkt wordt dat voorzien is in middelen voor het detecteren van een sprongveran-dering in de gemeten capaciteit van de vochtsensor, en midde-10 len voor het in afhankelijkheid van deze sprongverandering aansturen van het verwarmingselement zodanig dat de gemeten capaciteit voortdurend meandert rond de sprongwaarde. Als koelplaat kan bijvoorbeeld een Peltier-plaat worden toegepast. De combinatie zoals deze wordt voorgesteld, maakt het 15 mogelijk een zeer nauwkeurige dauwpuntmeting uit te voeren ter bepaling van de absolute vochtigheid.A further favorable embodiment in which the capacitive moisture sensor according to the invention can be used is that in which it is combined with a cooling element, the combination being characterized in that means are provided for detecting a jump change in the measured capacity of the moisture sensor, and means for controlling the heating element in dependence on this jump change such that the measured capacity constantly meanders around the jump value. For example, a Peltier plate can be used as the cooling plate. The combination as it is proposed makes it possible to perform a very accurate dew point measurement to determine the absolute humidity.

Daarbij kan met voordeel de capacitieve vochtsensor volgens de uitvinding alternatief of verder zo zijn ingericht dat deze is voorzien van een temperatuurvoeler, en van midde-20 len voor het in afhankelijkheid van de met de temperatuurvoeler gemeten temperatuur van de sensor aansturen van het verwarmingselement, teneinde tegelijkertijd een bij de dauwpuntmeting horende waarde van de sensor kan daarbij met voordeel in het halfgeleidermateriaal zijn opgenomen door een uitvoe-25 ring als pn-junctie of als temperatuurgevoelige weerstand.The capacitive moisture sensor according to the invention can advantageously be arranged alternatively or further such that it is provided with a temperature sensor, and with means for controlling the heating element in dependence on the temperature of the sensor measured with the temperature sensor, in order to at the same time a value of the sensor associated with the dew point measurement can thereby advantageously be incorporated in the semiconductor material by an embodiment as a pn junction or as a temperature-sensitive resistor.

-'1 ' “· .-λ O-'1 '“·.-Λ O

> l' ij> lij

Claims (5)

1. Vochtsensor, omvattende een poreus materiaal en aan ten minste één oppervlak daarvan aangebrachte elektroden, met het kenmerk, dat het poreuze materiaal SiC omvat.A moisture sensor comprising a porous material and electrodes disposed on at least one surface thereof, characterized in that the porous material comprises SiC. 2. Vochtsensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het poreuze materiaal gedoteerd SiC omvat.A moisture sensor according to claim 1, characterized in that the porous material comprises doped SiC. 3. Werkwijze voor het vervaardigen van een capaci-tieve vochtsensor, welke als sensorelement een poreus materiaal omvat, met het kenmerk, dat deze werkwijze de stappen om- 10 vat van: (a) het verschaffen van een substraat, welke aan een eerste zijde door opdampen wordt bekleed met een SiC-laag, waarbij de SiC-laag wordt gedoteerd; (b) het op een tweede oppervlak aanbrengen van een 15 maskerlaag van een inertmateriaal, bijvoorbeeld SiC of SiN, (c) het over het patroon aanbrengen van een elektrisch geleidende laag, bijvoorbeeld van Al, (d) het in willekeurige volgorde uitvoeren van: a) het in een patroon aanbrengen van een Au-20 of Pt-laag op het eerste oppervlak ter vorming van elektroden b) het nat elektrochemisch etsen van de SiC-laag, bijvoorbeeld met HF, teneinde het SiC poreus te maken, (e) eventueel het althans gedeeltelijk verwijderen van de Al-laag, 25 (f) het nat etsen van het tweede oppervlak, teneinde het blootliggende substraatmateriaal te verwijderen, bijvoorbeeld met KOH of TMAH, (g) het eventueel op het tweede oppervlak aanbrengen van elektrisch geleidende contacten over ten minste het pa-30 troon van het inerte materiaal, teneinde een elektrisch contact met het poreuze materiaal te vormen.3. A method for manufacturing a capacitive moisture sensor, which comprises a porous material as sensor element, characterized in that this method comprises the steps of: (a) providing a substrate, which on a first side is coated with an SiC layer by vapor deposition, the SiC layer being doped; (b) applying a mask layer of an inert material, for example SiC or SiN, to a second surface, (c) applying an electrically conductive layer over the pattern, for example of Al, (d) carrying out in random order: a) patterning an Au-20 or Pt layer on the first surface to form electrodes b) wet electrochemically etching the SiC layer, for example with HF, to make the SiC porous, (e) optionally at least partially removing the Al layer, (f) wet etching the second surface, in order to remove the exposed substrate material, for example with KOH or TMAH, (g) optionally applying electrically conductive contacts on the second surface over at least the pattern of the inert material to form an electrical contact with the porous material. 4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij stap (f) wordt uitgevoerd na stap (b) en vóór stap (c).The method of claim 3, wherein step (f) is performed after step (b) and before step (c). 5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4, met het ken-35 merk, dat het substraat wordt gekozen uit een CMOS-type of een bipolair-type halfgeleidermateriaal is, of een niet- - 1010052 ♦ halfgeleider silicium materiaal, of een niet-silicium materiaal . <\ï Τ'' '· ' S w v ^ .... U- L,5. A method according to claim 3 or 4, characterized in that the substrate is selected from a CMOS type or a bipolar type semiconductor material, or a non-1010052 ♦ semiconductor silicon material, or a non-silicon material . <\ ï Τ '' '·' S w v ^ .... U- L,
NL1018062A 2001-05-11 2001-05-11 Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material NL1018062C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1018062A NL1018062C2 (en) 2001-05-11 2001-05-11 Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1018062 2001-05-11
NL1018062A NL1018062C2 (en) 2001-05-11 2001-05-11 Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1018062C2 true NL1018062C2 (en) 2002-11-12

Family

ID=19773395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1018062A NL1018062C2 (en) 2001-05-11 2001-05-11 Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1018062C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104089990A (en) * 2014-07-15 2014-10-08 合肥工业大学 Relative humidity sensor of monolithic integrated porous silicon and preparation method of humidity sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5142745B1 (en) * 1971-04-19 1976-11-17
JPS5535238A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Mitsubishi Electric Corp Moisture measuring instrument

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5142745B1 (en) * 1971-04-19 1976-11-17
JPS5535238A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Mitsubishi Electric Corp Moisture measuring instrument

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 197650, Derwent World Patents Index; Class J04, AN 1976-93623X, XP002192732 *
NAHAR R K ET AL: "Ionic doping and inversion of the characteristic of thin film porous Al2O3 humidity sensor", SENSORS AND ACTUATORS B, ELSEVIER SEQUOIA S.A., LAUSANNE, CH, vol. 46, no. 1, 15 January 1998 (1998-01-15), pages 35 - 41, XP004128032, ISSN: 0925-4005 *
O'HALLORAN G M ET AL: "The effect of additives on the adsorption properties of porous silicon", SENSORS AND ACTUATORS A, ELSEVIER SEQUOIA S.A., LAUSANNE, CH, vol. 61, no. 1-3, 1 June 1997 (1997-06-01), pages 415 - 420, XP004092259, ISSN: 0924-4247 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 066 (P - 011) 17 May 1980 (1980-05-17) *
RITTERSMA Z M ET AL: "A novel surface-micromachined capacitive porous silicon humidity sensor", SENSORS AND ACTUATORS B, ELSEVIER SEQUOIA S.A., LAUSANNE, CH, vol. 68, no. 1-3, 25 August 2000 (2000-08-25), pages 210 - 217, XP004216616, ISSN: 0925-4005 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104089990A (en) * 2014-07-15 2014-10-08 合肥工业大学 Relative humidity sensor of monolithic integrated porous silicon and preparation method of humidity sensor
CN104089990B (en) * 2014-07-15 2016-08-24 合肥工业大学 A kind of relative humidity sensor of single-chip integration porous silicon and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100449069B1 (en) Microelectrode, microelectrode array and a method for manufacturing the microelectrode
KR101093612B1 (en) The capacitance type humidity sensor and fabrication method thereof
US6642594B2 (en) Single chip multiple range pressure transducer device
AU2005275206B2 (en) MEMS device and interposer and method for integrating MEMS device and interposer
US8044388B2 (en) Method of forming a carbon nanotube-based contact to semiconductor
US20070062812A1 (en) Gas sensor and method for the production thereof
EP2241882A1 (en) Amperometric electrochemical sensor and manufacturing method
JPH05273053A (en) Temperature sensor and manufacture of the same
WO1996009534A1 (en) Method and device for gas sensing
US6450007B1 (en) Robust single-chip hydrogen sensor
US10586772B2 (en) Sensor shielding for harsh media applications
CN115144443A (en) Gas sensor and manufacturing method thereof
EP2343543A1 (en) Electrical and/or electrochemical biological sensor with integrated diamond electrode and electronic circuit
KR100937593B1 (en) Semiconductor gas sensor device and method for fabricating the same
NL1018062C2 (en) Capacitive moisture sensor, has electrodes provided on surface of porous silicon carbide material
EP1260813A1 (en) System of electrodes for an electrochemical sensor
US5391269A (en) Method of making an article comprising a silicon body
CN111122656A (en) Humidity sensor and preparation method thereof
JPS6123503B2 (en)
JP3804371B2 (en) Anodic bonding method
US10825719B2 (en) Methods of fabricating silicon-on-insulator (SOI) semiconductor devices using blanket fusion bonding
JP2002323513A (en) Semiconductor device and manufacturing method for it
JPH10239194A (en) Semiconductor pressure sensor
FR3089016A1 (en) METHOD OF ELECTRICALLY TESTING AT LEAST ONE ELECTRONIC DEVICE TO BE ADHESIVE BY DIRECT BONDING
Dong et al. Fabrication and testing of ISFET based pH sensor for microliter scale solution targets

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD4 Discontinued due to resignation by the proprietor

Effective date: 20031213