WO2022202290A1 - 物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システム - Google Patents

物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システム Download PDF

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WO2022202290A1
WO2022202290A1 PCT/JP2022/010004 JP2022010004W WO2022202290A1 WO 2022202290 A1 WO2022202290 A1 WO 2022202290A1 JP 2022010004 W JP2022010004 W JP 2022010004W WO 2022202290 A1 WO2022202290 A1 WO 2022202290A1
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WO
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substance detection
electrode
substance
detection device
capacitor
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Application number
PCT/JP2022/010004
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English (en)
French (fr)
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佑樹 前川
彩 小東
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance

Definitions

  • the present disclosure relates to a substance detection device, a substance detection system, and a semiconductor integrated circuit system.
  • Patent Document 1 discloses a gas sensor that includes a cavity that forms an internal space isolated from the external environment, and a vibrator that is arranged within the cavity.
  • the interior space is evacuated or evacuated.
  • At least part of the cavity is made of a gas selective permeable material that has different permeability depending on the type of gas.
  • the internal space of the cavity is vacuum or decompressed. Therefore, when creating a cavity that forms an internal space isolated from the external environment, it is necessary to keep the inside of the gas sensor manufacturing apparatus at a high degree of cleanliness.
  • the cost of gas sensors increases.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a substance detection device, a substance detection system, and a semiconductor integrated circuit system that can reduce costs.
  • a substance detection device of the present disclosure includes a support member and at least one substance detection sensor provided on the support member.
  • At least one substance detection sensor includes a first capacitor, a first wire, and a second wire.
  • the first capacitor faces the first electrode formed on the supporting member, the insulating layer formed on the first electrode, and the insulating layer, and is formed on the insulating layer. and a second electrode.
  • the first wiring is connected to the first electrode.
  • the second wiring is connected to the second electrode.
  • the second electrode is made of a first material that can chemically react with the substance to be measured and turn into an insulator.
  • the substance detection system of the present disclosure includes the substance detection device of the present disclosure.
  • a semiconductor integrated circuit system of the present disclosure includes the substance detection device of the present disclosure.
  • the cost of the substance detection device, substance detection system, and semiconductor integrated circuit system can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a substance detection system according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 1 for detecting a substance to be measured;
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a substance detection device of a modification of Embodiment 1;
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 2;
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 2 for detecting a substance to be measured;
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a substance detection device according to Embodiment 3 for detecting a substance to be measured;
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a substance detection device of a modified example of Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a schematic front view of a substance detection device according to Embodiment 4 for detecting a substance to be measured;
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a substance detection device according to Embodiment 5;
  • FIG. 21 is a schematic perspective view of a substance detection device according to a modification of Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a substance detection system according to Embodiment 6;
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a substance detection system of a modified example of Embodiment 6;
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a substance detection device and a substance detection system according to Embodiment 7;
  • FIG. 21 is an exploded perspective view of a substance detection device and a calibration element according to Embodiment 7;
  • FIG. 20 is a schematic plan view of a semiconductor integrated circuit system according to an eighth embodiment;
  • FIG. 21 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit system according to an eighth embodiment;
  • a substance detection device 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
  • a substance detection device 1 includes a support member 9 and a substance detection sensor 10 .
  • the support member 9 is, for example, a substrate.
  • the support member 9 is made of a semiconductor material such as silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), gallium arsenide (GaAs), or indium phosphide (InP).
  • the substance detection sensor 10 is provided on the support member 9.
  • the substance detection sensor 10 may be provided directly on the support member 9 or may be provided on the support member 9 via an insulating film (not shown).
  • the substance detection sensor 10 includes a first capacitor 11 , a first wiring 13 and a second wiring 16 .
  • the substance detection sensor 10 may further include a protective film 19 .
  • First capacitor 11 includes first electrode 12 , insulating layer 14 , and second electrode 15 .
  • the first electrode 12 is formed on the support member 9 .
  • the first electrode 12 is made of a conductive material such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), or tin (Sn).
  • the first wiring 13 is formed on the support member 9 .
  • the first wiring 13 is connected to the first electrode 12 .
  • the first wiring 13 is made of a conductive material such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), or tin (Sn).
  • the first wiring 13 may be made of the same material as the first electrode 12 .
  • An insulating layer 14 is formed on the first electrode 12 .
  • the insulating layer 14 covers the first electrode 12 .
  • the insulating layer 14 is also formed on the first wiring 13 .
  • the insulating layer 14 covers the first wiring 13 .
  • the insulating layer 14 is made of an insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ), tetraethyl orthosilicate (TEOS), silicon nitride (SiN), or polyimide (PI).
  • the insulating layer 14 may be made of a material that is impermeable to the substance 51 to be measured (see FIG. 3) and does not chemically react with the substance 51 to be measured.
  • the measured substance 51 is not particularly limited, but may be, for example, sulfur disulfide (SO 2 ), hydrogen sulfide (H 2 S), nitrogen oxides (NO x ), halogen substances (eg, chlorine (Cl)), or ammonia.
  • SO 2 sulfur disulfide
  • H 2 S hydrogen sulfide
  • NO x nitrogen oxides
  • halogen substances eg, chlorine (Cl)
  • ammonia e.g, ammonia.
  • the insulating layer 14 can prevent the substance 51 to be measured from contacting the first electrode 12 and the first wiring 13 . Therefore, the first electrode 12 and the first wiring 13 may be made of a material that can chemically react with the substance 51 to be measured, and the choice of materials for the first electrode 12 and the first wiring 13 is expanded.
  • the second electrode 15 is formed on the insulating layer 14 .
  • the second electrode 15 faces the first electrode 12 .
  • the second electrode 15 is made of a material that can chemically react with the substance to be measured 51 (see FIG. 3) and turn into an insulator.
  • the second electrode 15 may chemically react with the substance 51 to be measured and be oxidized, nitrided, or sulfided to become an insulator.
  • the second electrode 15 is, for example, a metal or alloy such as silver (Ag), copper (Cu), brass, tin (Sn), nickel (Ni), iron (Fe), zinc (Zn) or aluminum (Al). is formed by
  • the second electrode 15 is made of, for example, copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), or aluminum (Al).
  • the substance 51 to be measured is hydrogen sulfide (H 2 S)
  • the second electrode 15 is made of silver (Ag) or copper (Cu), for example.
  • the measured substance 51 is nitrogen oxide (NO x )
  • the second electrode 15 is made of, for example, copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), or aluminum (Al).
  • the second electrode 15 is made of, for example, silver (Ag), copper (Cu), tin (Sn), or iron (Fe).
  • the second electrode 15 is made of copper (Cu) or brass, for example.
  • the second electrode 15 may be made of a material different from that of the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • the second electrode 15 may be made of a material different from that of the second wiring 16 .
  • the second wiring 16 is formed on the insulating layer 14 .
  • the second wiring 16 is connected to the second electrode 15 .
  • the second wiring 16 is made of a conductive material such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), or tin (Sn).
  • the second wiring 16 may be made of the same material as the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • a protective film 19 is formed on the second wiring 16 .
  • a protective film 19 covers the second wiring 16 .
  • Most or all of the second electrode 15 is exposed from the protective film 19 .
  • the protective film 19 is made of an insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ), tetraethyl orthosilicate (TEOS), silicon nitride (SiN), or polyimide (PI).
  • the protective film 19 is impermeable to the substance 51 to be measured (see FIG. 3) and is made of a material that does not chemically react with the substance 51 to be measured.
  • the protective film 19 can prevent the material to be measured 51 from contacting the second wiring 16 .
  • the second wiring 16 may be formed of a material that can chemically react with the substance 51 to be measured, which expands options for the material of the second wiring 16 .
  • the protective film 19 may be made of the same material as the insulating layer 14 .
  • the substance detection system 2 includes a substance detection device 1 , an integrated circuit chip 30 , and wirings 42 and 43 .
  • the integrated circuit chip 30 is connected to the first capacitor 11 . Specifically, the integrated circuit chip 30 is connected to the first electrode 12 of the first capacitor 11 via the first wiring 13 and the wiring 42 . The integrated circuit chip 30 is connected to the second electrode 15 of the first capacitor 11 via the second wiring 16 and the wiring 43 . The integrated circuit chip 30 can calculate a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance to be measured 51 (see FIG. 3). The integrated circuit chip 30 detects the first change in the first capacitance of the first capacitor 11 through an electronic component (not shown) such as a light emitting diode (LED), a display device (not shown) such as a liquid crystal display (LCD). ) or to a storage device such as a hard disk or memory. Integrated circuit chip 30 is, for example, an application specific integrated circuit (ASIC) chip.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • a substance detection method using the substance detection device 1 and the substance detection system 2 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • a fluid 50 is supplied to the substance detection device 1 .
  • Fluid 50 is, for example, a gas such as air or a liquid such as water.
  • the second electrode 15 chemically reacts with the substance 51 to be measured.
  • a portion 55 of the second electrode 15 chemically reacted with the substance 51 to be measured turns into an insulator.
  • the area of the first capacitor 11 is reduced.
  • the capacity of the first capacitor 11 is decreased.
  • the integrated circuit chip 30 calculates a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance 51 to be measured in the fluid 50 can be detected using the substance detection device 1 and the substance detection system 2 .
  • the presence or absence of the substance 51 to be measured in the fluid 50 may be detected, and the concentration of the substance 51 to be measured in the fluid 50 may be measured.
  • the substance detection device 1 of the modification of the present embodiment may include a plurality of substance detection sensors 10 .
  • a plurality of substance detection sensors 10 are provided on the support member 9 .
  • the second electrodes 15 of the multiple substance detection sensors 10 may be made of the same material. Therefore, the detection sensitivity of the substance detection device 1 for the substance to be measured 51 (see FIG. 3) is improved.
  • the second electrodes 15 of the plurality of substance detection sensors 10 may be made of different materials and may react with different types of substances 51 to be measured. Therefore, the substance detection device 1 can detect a plurality of types of substances 51 to be measured.
  • a substance detection device 1 of this embodiment includes a support member 9 and at least one substance detection sensor 10 provided on the support member 9 .
  • At least one substance detection sensor 10 includes a first capacitor 11 , a first wire 13 and a second wire 16 .
  • the first capacitor 11 has a first electrode 12 formed on the support member 9, an insulating layer 14 formed on the first electrode 12, and a first capacitor 11 facing the first electrode 12 and having the insulating layer and a second electrode 15 formed on 14 .
  • the first wiring 13 is connected to the first electrode 12 .
  • the second wiring 16 is connected to the second electrode 15 .
  • the second electrode 15 is made of a first material that can chemically react with the substance 51 to be measured and turn into an insulator.
  • the substance detection device 1 does not have a cavity that forms an internal space isolated from the external environment.
  • the substance detection device 1 has a simpler configuration. Therefore, the cost of the substance detection device 1 can be reduced.
  • the insulating layer 14 covers the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • the insulating layer 14 can prevent the substance 51 to be measured from contacting the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • the choice of materials for the first electrode 12 and the first wiring 13 is expanded.
  • the cost of the substance detection device 1 can be reduced.
  • At least one substance detection sensor 10 further includes a protective film 19 covering the second wiring 16 .
  • the second electrode 15 is exposed from the protective film 19 .
  • the protective film 19 can prevent the substance 51 to be measured from contacting the second wiring 16 . Even if the second wiring 16 is made of the same material as the second electrode 15, the second wiring 16 is prevented from becoming an insulator due to the substance 51 to be measured and being disconnected. The choice of materials for the second wiring 16 is expanded. The cost of the substance detection device 1 can be reduced.
  • At least one substance detection sensor 10 is a plurality of substance detection sensors 10 in the substance detection device 1 of the present embodiment.
  • a plurality of substance detection sensors 10 are provided on the support member 9 .
  • the detection sensitivity of the substance detection device 1 for the substance 51 to be measured is improved.
  • the substance detection device 1 can detect a plurality of types of substances 51 to be measured.
  • a substance detection system 2 of this embodiment includes a substance detection device 1 and an integrated circuit chip 30 connected to a first capacitor 11 .
  • the integrated circuit chip 30 can calculate a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance detection device 1 included in the substance detection system 2 does not have a cavity that forms an internal space isolated from the external environment.
  • the substance detection device 1 has a simpler configuration. Therefore, the cost of the substance detection system 2 including the substance detection device 1 can be reduced.
  • Embodiment 2 A substance detection device 1b according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. A substance detection device 1b of the present embodiment has the same configuration as the substance detection device 1 of the first embodiment, but differs mainly in the following points.
  • the substance detection device 1b includes a substance detection sensor 10b instead of the substance detection sensor 10.
  • the first capacitor 11 further includes a third electrode 17 in the substance detection sensor 10b.
  • a third electrode 17 is formed on the insulating layer 14 .
  • the third electrode 17 faces the first electrode 12 .
  • the third electrode 17 is separated from the second electrode 15 and the second wiring 16 .
  • the third electrode 17 is exposed from the protective film 19 .
  • the area of the third electrode 17 may be smaller than the area of the second electrode 15 , may be equal to the area of the second electrode 15 , or may be larger than the area of the second electrode 15 .
  • the third electrode 17 is made of a second material that can chemically react with the substance 51 to be measured to cause ion migration 17m (see FIG. 6).
  • the third electrode 17 may be made of a material that causes ion migration 17m more easily than the second electrode 15 .
  • the third electrode 17 may be made of a material different from that of the second electrode 15 .
  • the third electrode 17 is made of metal such as silver (Ag), copper (Cu), lead (Pb), tin (Sn), nickel (Ni), iron (Fe), or magnesium (Mg). good too.
  • the substance 51 to be measured is chlorine (Cl)
  • the third electrode 17 is made of silver (Ag), for example.
  • a substance detection method using the substance detection device 1b of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • a fluid 50 is supplied to the substance detection device 1b.
  • the third electrode 17 chemically reacts with the substance 51 to be measured, and ion migration 17m occurs in the third electrode 17 .
  • the second electrode and the third electrode 17 are electrically connected to each other.
  • the area of the first capacitor 11 is greatly increased.
  • the capacity of the first capacitor 11 is greatly increased.
  • the integrated circuit chip 30 calculates a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance to be measured 51 in the fluid 50 can be detected using the substance detection device 1b.
  • the substance detection device 1b of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1 of the first embodiment.
  • the first capacitor 11 further includes a third electrode 17 formed on the insulating layer 14.
  • the third electrode 17 faces the first electrode 12 and is separated from the second electrode 15 and the second wiring 16 .
  • the third electrode 17 is made of a second material that can chemically react with the substance 51 to be measured to cause ion migration 17m.
  • a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured can be increased.
  • the substance detection device 1b can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • At least one substance detection sensor 10 further includes a protective film 19 covering the second wiring 16.
  • the second electrode 15 and the third electrode 17 are exposed from the protective film 19 .
  • the protective film 19 can prevent the substance 51 to be measured from contacting the second wiring 16 . Even if the second wiring 16 is made of the same material as the second electrode 15 or the third electrode 17, the second wiring 16 is prevented from becoming an insulator due to the substance 51 to be measured and breaking. The choice of materials for the second wiring 16 is expanded. The cost of the substance detection device 1b can be reduced. Since the protective film 19 covers the second wiring 16, the ion migration 17m between the third electrode 17 and the second wiring 16 can be more reliably prevented.
  • Embodiment 3 A substance detection device 1c according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. A substance detection device 1c of the present embodiment has the same configuration as the substance detection device 1 of the first embodiment, but differs mainly in the following points.
  • the substance detection device 1c includes a substance detection sensor 10c instead of the substance detection sensor 10.
  • second electrode 15 includes first electrode portion 15 a and second electrode portion 15 b connected to first electrode portion 15 a and second wiring 16 .
  • the second electrode portion 15b has a narrower width than the first electrode portion 15a.
  • the width W 2 of the second electrode portion 15b is, for example, one fourth or less of the width W 1 of the first electrode portion 15a.
  • the width W 2 of the second electrode portion 15b may be one-fifth or less of the width W 1 of the first electrode portion 15a, or may be one-tenth or less of the width W 1 of the first electrode portion 15a. good.
  • the second electrode portion 15b has a smaller area than the first electrode portion 15a.
  • the area of the second electrode portion 15b is, for example, one fourth or less of the area of the first electrode portion 15a.
  • the area of the second electrode portion 15b may be one-fifth or less of the area of the first electrode portion 15a, or may be one-tenth or less of the area of the first electrode portion 15a. At least part of the second electrode portion 15 b is exposed from the protective film 19 .
  • a substance detection method using the substance detection device 1c of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • a fluid 50 is supplied to the substance detection device 1c.
  • the second electrode 15 chemically reacts with the substance 51 to be measured.
  • a portion 55 of the second electrode 15 chemically reacted with the substance 51 to be measured turns into an insulator.
  • the first electrode portion 15a is electrically connected to the second wiring 16. insulated to The area of the first capacitor 11 is greatly reduced.
  • the capacity of the first capacitor 11 is greatly reduced.
  • the integrated circuit chip 30 calculates a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance to be measured 51 in the fluid 50 can be detected using the substance detection device 1c.
  • first electrode 12 may have the same shape as second electrode 15 . Since the area of the first electrode 12 is reduced, the electrode material can be saved. The cost of the substance detection device 1c is reduced.
  • the substance detection device 1c of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1 of the first embodiment.
  • the second electrode 15 includes a first electrode portion 15 a and a second electrode portion 15 b connected to the first electrode portion 15 a and the second wiring 16 .
  • the second electrode portion 15b has a narrower width than the first electrode portion 15a.
  • a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured can be increased.
  • the substance detection device 1c can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • Embodiment 4 A substance detection device 1d according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. A substance detection device 1d of the present embodiment has the same configuration as the substance detection device 1 of the first embodiment, but differs mainly in the following points.
  • the support member 9 includes a base portion 9a and projecting portions 9b and 9c.
  • the protruding portions 9b and 9c protrude from the base portion 9a.
  • the projecting portion 9b and the projecting portion 9c are separated from each other.
  • the support member 9 is obtained, for example, by deep etching a part of the semiconductor wafer. Deep etching may be, for example, dry etching such as the Bosch method, or wet etching such as anisotropic etching.
  • the projecting portion 9b includes a side surface 9p facing the projecting portion 9c and a side surface 9q opposite to the side surface 9p.
  • the projecting portion 9c includes a side surface 9t facing the projecting portion 9b and a side surface 9u opposite to the side surface 9t.
  • the first capacitor 11 is provided on the side surfaces 9p and 9t.
  • the first capacitor 11 is provided on the side surfaces 9p and 9q.
  • the first capacitor 11 is provided on the side surfaces 9t and 9u.
  • a substance detection method using the substance detection device 1d of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • a fluid 50 is supplied to the substance detection device 1d.
  • the second electrode 15 of the first capacitor 11 chemically reacts with the substance 51 to be measured.
  • a portion 55 of the second electrode 15 chemically reacted with the substance 51 to be measured turns into an insulator.
  • the area of the first capacitor 11 is reduced.
  • the capacity of the first capacitor 11 is decreased.
  • the integrated circuit chip 30 calculates a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance to be measured 51 in the fluid 50 can be detected using the substance detection device 1d.
  • the substance detection device 1d of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1 of the first embodiment.
  • the support member 9 includes a base portion 9a, a first protrusion (for example, a protrusion 9b) protruding from the base portion 9a, and a second protrusion protruding from the base portion 9a.
  • a protrusion eg, protrusion 9c
  • the first protrusion includes a first side surface (eg, side surface 9p) that faces the second protrusion.
  • the second protrusion includes a second side surface (eg, side surface 9t) that faces the first protrusion.
  • the first capacitor 11 is provided on the first side surface and the second side surface of the second protrusion.
  • the substance detection device 1d can contact the substance 51 to be measured over a wider area.
  • the substance detection device 1d can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the support member 9 includes a base portion 9a and a projecting portion (eg, projecting portion 9b) projecting from the base portion 9a.
  • the protrusion includes a first side (eg, side 9p) and a second side (eg, side 9p) opposite the first side.
  • the first capacitor 11 is provided on the first side and the second side.
  • the substance detection device 1d can contact the substance 51 to be measured over a wider area.
  • the substance detection device 1d can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • a substance detection device 1e according to Embodiment 5 will be described with reference to FIG.
  • a substance detection device 1e of the present embodiment has a configuration similar to that of the substance detection device 1c of Embodiment 3, but differs mainly in the following points.
  • the substance detection device 1e includes a substance detection sensor 10e instead of the substance detection sensor 10c.
  • the substance detection sensor 10 e further includes a selectively permeable membrane 18 on or above the second electrode 15 through which the substance 51 to be measured can selectively pass.
  • the selectively permeable membrane 18 may be in contact with the second electrode 15 or may be spaced apart from the second electrode 15 .
  • the selectively permeable membrane 18 is a membrane that selectively allows some of the types of substances 51 to be measured to pass therethrough.
  • the selectively permeable membrane 18 is not particularly limited, but is, for example, an ion exchange membrane or a fine porous aluminum membrane.
  • a substance detection device 1e of a modification of the present embodiment may include a plurality of substance detection sensors 10e.
  • a plurality of substance detection sensors 10 e are provided on the support member 9 .
  • the selectively permeable membranes 18 of the plurality of substance detection sensors 10e may be made of the same material. Therefore, the detection sensitivity of the substance detection device 1e for the substance 51 to be measured is improved.
  • the selectively permeable membranes 18 of the plurality of substance detection sensors 10e may be made of different materials, and may selectively permeate different substances 51 to be measured. Therefore, the substance detection device 1 e can detect a plurality of types of substances 51 to be measured.
  • the substance detection device 1e of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1c of the third embodiment.
  • At least one substance detection sensor 10e further includes a selectively permeable film 18 on the second electrode 15 through which the substance 51 to be measured can selectively pass.
  • the substance 51 to be measured is selected by the selectively permeable membrane 18 in addition to the second electrode 15 .
  • the substance detection device 1e can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the substance detection system 2 f mainly includes a substance detection device 1 (see FIG. 1) and an integrated circuit chip 30 .
  • the substance detection system 2 f may further comprise a printed circuit board 21 , a housing 25 , an electronic component 22 , a light emitting element 23 , a pump 26 and a pump 27 .
  • the electronic component 22 is not particularly limited, but is, for example, a chip capacitor, a chip resistor, or an aluminum electrolytic capacitor.
  • the light emitting element 23 is, but not limited to, a light emitting diode (LED), for example.
  • the printed circuit board 21 includes an insulating base material (not shown) and wiring (not shown).
  • the printed circuit board 21 includes a front surface 21a and a back surface 21b.
  • a substance detection device 1 , an integrated circuit chip 30 , an electronic component 22 and a light emitting element 23 are mounted on a printed circuit board 21 .
  • the substance detection device 1 , the integrated circuit chip 30 and the electronic component 22 are mounted on the front surface 21 a of the printed circuit board 21 .
  • the light emitting element 23 is mounted on the back surface 21 b of the printed circuit board 21 .
  • the housing 25 accommodates the printed circuit board 21 , the substance detection device 1 , the integrated circuit chip 30 and the electronic component 22 .
  • the light emitting element 23 is arranged outside the housing 25 .
  • the light emitting element 23 is connected to the integrated circuit chip 30 through wiring of the printed circuit board 21 .
  • the integrated circuit chip 30 can output a signal to the light emitting element 23 .
  • the light emitting element 23 receives a signal from the integrated circuit chip 30 and emits light. In this way, the substance detection system 2f can inform a person that the substance 51 to be measured has been detected.
  • the pump 26 is assembled in the housing 25.
  • Pump 26 may supply fluid 50 (see FIG. 3) outside housing 25 to the interior of housing 25 .
  • Pump 26 can supply fluid 50 containing substance 51 to be measured to substance detection sensor 10 . Therefore, a larger amount of the substance 51 to be measured can be supplied to the substance detection sensor 10 .
  • the pump 26 may continuously supply the fluid 50 containing the substance 51 to be measured to the substance detection sensor 10 . Therefore, a larger amount of the substance 51 to be measured can be supplied to the substance detection sensor 10 .
  • the pump 26 may intermittently supply the fluid 50 containing the substance 51 to be measured to the substance detection sensor 10 . Therefore, the substance 51 to be measured is prevented from flowing away from the second electrode 15 immediately, and the reaction time between the substance 51 to be measured and the second electrode 15 can be secured.
  • the pump 27 is assembled in the housing 25.
  • the pump 27 can discharge the fluid 50 that has flowed into the housing 25 to the outside of the housing 25 .
  • a substance detection system 2f of a modification of the present embodiment includes a substance detection device 1f.
  • the substance detection device 1f is configured in the same manner as the substance detection device 1, but differs from the substance detection device 1 in that it further includes a temperature/humidity controller .
  • a temperature/humidity regulator 28 may regulate at least one of the temperature of the second electrode 15 or the humidity around the second electrode 15 .
  • the temperature/humidity controller 28 is not particularly limited, but is, for example, a heater or a humidity controller.
  • the substance detection device 1f of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1 of the first embodiment.
  • the substance detection device 1f of the present embodiment further includes a temperature/humidity controller 28 capable of adjusting at least one of the temperature of the second electrode 15 and the humidity around the second electrode 15.
  • the temperature/humidity controller 28 realizes the temperature of the second electrode 15 or the humidity around the second electrode 15 that is suitable for the chemical reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured. Promotes chemical reaction with the substance 51 to be measured.
  • the substance detection device 1f can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the substance detection system 2f of the present embodiment has the following effects similar to those of the substance detection system 2 of the first embodiment.
  • the substance detection system 2 f of the present embodiment further includes a pump 26 that supplies the fluid 50 containing the substance 51 to be measured to at least one substance detection sensor 10 .
  • the pump 26 can supply a larger amount of the substance 51 to be measured to the substance detection sensor 10 .
  • a chemical reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured is promoted.
  • the substance detection system 2f makes it possible to detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the substance detection system 2f of the present embodiment further includes a printed circuit board 21 on which the substance detection devices 1, 1f and the integrated circuit chip 30 are mounted.
  • the substance detection devices 1, 1f included in the substance detection system 2f do not have a cavity forming an internal space isolated from the external environment.
  • the substance detection devices 1 and 1f have simpler configurations. Therefore, the cost of the substance detection system 2f including the substance detection devices 1, 1f can be reduced. Since the substance detection system 2f comprises a printed circuit board 21, the substance detection system 2f can be easily implemented in any electronic device (not shown).
  • Embodiment 7 A substance detection device 1g of Embodiment 7 will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • FIG. A substance detection device 1g of the present embodiment has a configuration similar to that of the substance detection device 1e of Embodiment 5, but differs mainly in the following points.
  • the substance detection device 1g further includes a removable protective film 37.
  • a removable protective film 37 is provided on or above the second electrode 15 of the first capacitor 11 .
  • the removable protective film 37 may contact the second electrode 15 of the first capacitor 11 or may be spaced apart from the second electrode 15 of the first capacitor 11 .
  • a removable protective film 37 can separate the first capacitor 11 (second electrode 15 ) from the substance 51 to be measured.
  • the removable protective film 37 is, for example, a polyimide film or a polysilicon film.
  • the removable protective film 37 is made of a material that is impermeable to the substance 51 to be measured and does not chemically react with the substance 51 to be measured.
  • the removable protective film 37 is removed from the substance detection device 1g before starting to use the substance detection device 1g.
  • the removable protective film 37 attached to the substance detection device 1g may be peeled off from the substance detection device 1g using a jig (not shown).
  • the removable protective film 37 may be removed from the substance detection device 1g by irradiating the removable protective film 37 with light such as laser light. By applying heat or current to the removable protective film 37, the removable protective film 37 may be removed from the substance detection device 1g.
  • the substance detection system 2g mainly includes a substance detection device 1g, a calibration element 31, an integrated circuit chip 30, terminals 36, and a sealing member 35. As shown in FIG.
  • the substance detection system 2g is a substance detection package.
  • the substance detection system 2g may further comprise a printed circuit board 21. As shown in FIG.
  • the printed circuit board 21 of the present embodiment is constructed in the same manner as the printed circuit board 21 of the sixth embodiment.
  • the calibration element 31 includes a second capacitor 32.
  • the calibration element 31 has the same configuration as the substance detection device 1g, but differs in that it includes a sealing film 38 instead of the selectively permeable film 18. As shown in FIG. The sealing film 38 seals the second capacitor 32 from the substance 51 to be measured. That is, the second capacitor 32 of the calibration element 31 has the same configuration as the first capacitor 11 of the substance detection device 1g, that is, the first capacitor 11 (see FIG. 12) of the substance detection device 1e. It differs in that it is sealed against the substance 51 to be measured.
  • the sealing film 38 is provided on or above the second electrode 15 of the second capacitor 32 .
  • the sealing film 38 may be in contact with the second electrode 15 of the second capacitor 32 or may be separated from the second electrode 15 of the second capacitor 32 .
  • the sealing film 38 is made of a material that is impermeable to the substance 51 to be measured and does not chemically react with the substance 51 to be measured.
  • the sealing film 38 is, for example, a polyimide film, a polysilicon film, or a glass film.
  • the sealing film 38 may be attached to the second electrode 15 of the second capacitor 32 using an adhesive such as lead glass.
  • the first capacitor 11 functions as a capacitor that detects the substance 51 to be measured.
  • the second capacitor 32 functions as a calibration capacitor.
  • the first capacitor 11 and the second capacitor 32 are mounted on the integrated circuit chip 30 .
  • the integrated circuit chip 30 is mounted on the front surface 21 a of the printed circuit board 21 .
  • Integrated circuit chip 30 is connected to first capacitor 11 and second capacitor 32 .
  • the integrated circuit chip 30 can calculate a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 of the first capacitor 11 and the substance 51 to be measured.
  • the integrated circuit chip 30 can calculate a second change in the second capacitance of the second capacitor 32 before and after the reaction between the second electrode 15 of the first capacitor 11 and the substance 51 to be measured.
  • the integrated circuit chip 30 may calculate a calibrated capacitance change of the first capacitor 11 where the first change in the first capacitance of the first capacitor 11 is calibrated by the second change in the second capacitance of the second capacitor 32. .
  • the integrated circuit chip 30 calculates the difference between a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 and a second change in the second capacitance of the second capacitor 32 as the calibrated capacitance change of the first capacitor 11. Output.
  • the sealing member 35 seals the substance detection device 1 g (excluding the removable protective film 37 ), the calibration element 31 and the integrated circuit chip 30 .
  • the sealing member 35 may be made of a material that is impermeable to the substance 51 to be measured (see FIG. 3) and does not chemically react with the substance 51 to be measured.
  • the sealing member 35 is made of, for example, insulating resin such as epoxy resin.
  • the removable protective film 37 is exposed from the sealing member 35 .
  • the back surface 21 b of the printed circuit board 21 is exposed from the sealing member 35 .
  • Terminals 36 are mounted on the back surface 21 b of the printed circuit board 21 .
  • Terminals 36 may be, for example, solder balls or conductive pins.
  • Terminal 36 is electrically connected to integrated circuit chip 30 .
  • terminals 36 are electrically connected to integrated circuit chip 30 through traces (not shown) of printed circuit board 21 .
  • the substance detection device 1g of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection device 1 of the first embodiment.
  • the substance detection device 1g of the present embodiment further includes a removable protective film 37 that can separate the first capacitor 11 from the substance 51 to be measured.
  • the substance detection device 1g can be prevented from coming into contact with the substance 51 to be measured before starting to use the substance detection device 1g.
  • the substance detection device 1g can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the substance detection device 1g has a longer lifetime.
  • the substance detection system 2g of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection system 2g of the sixth embodiment.
  • the substance detection system 2g of the present embodiment further includes a calibration element 31 including a second capacitor 32.
  • the second capacitor 32 is sealed against the substance 51 to be measured.
  • Integrated circuit chip 30 is further connected to a second capacitor 32 .
  • the first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 of the first capacitor 11 and the substance 51 to be measured is the second electrode of the first capacitor 11.
  • a calibrated change in capacitance of the first capacitor 11 calibrated by a second change in the second capacitance of the second capacitor 32 before and after the reaction between 15 and the substance 51 to be measured can be calculated.
  • a second change in the second capacitance of the second capacitor 32 is caused by the fluid 50 excluding the substance 51 to be measured. Therefore, among the first changes in the first capacitance of the first capacitor 11, the change in the capacitance of the first capacitor 11 due to the fluid 50 excluding the substance 51 to be measured is the second change in the second capacitance of the second capacitor 32. canceled by The substance detection system 2g can detect the substance 51 to be measured with higher accuracy.
  • the substance detection system 2g of the present embodiment further includes a sealing member 35 for sealing the substance detection device 1g and the integrated circuit chip 30, and a terminal 36 electrically connected to the integrated circuit chip 30.
  • the substance detection system 2g is a substance detection package.
  • the substance detection device 1g included in the substance detection system 2g does not have a cavity that forms an internal space isolated from the external environment.
  • the substance detection device 1g has a simpler configuration. Therefore, the cost of the substance detection system 2g including the substance detection device 1g can be reduced. Since the substance detection system 2g is a substance detection package, the substance detection system 2g can be easily implemented in any device (not shown).
  • Embodiment 8 A semiconductor integrated circuit system 3 according to the eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • FIG. A semiconductor integrated circuit system 3 of the present embodiment has the same configuration as the substance detection system 2 of the first embodiment, but differs mainly in the following points.
  • the semiconductor integrated circuit system 3 mainly includes a substance detection device 1h, an integrated circuit 30b, and a pad 62.
  • the semiconductor integrated circuit system 3 may further include a wiring 66 , a conductive via 67 and an interlayer insulating film 70 .
  • the substance detection device 1h is configured in the same manner as any one of the substance detection devices 1, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f of the first to sixth embodiments.
  • the substance detection device 1 h includes a support member 9 and a substance detection section 60 .
  • the support member 9 is a semiconductor substrate made of a semiconductor material such as silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), gallium arsenide (GaAs), or indium phosphide (InP). be.
  • the support member 9 includes a major surface 9d.
  • the substance detection unit 60 includes at least one substance detection sensor 10h.
  • the substance detection section 60 may include a plurality of substance detection sensors 10h.
  • the plurality of substance detection sensors 10h may detect the same substance, or may detect substances different from each other.
  • At least one substance detection sensor 10h is configured similarly to any one of the substance detection sensors 10, 10b, 10c, and 10e of the first to fifth embodiments.
  • At least one substance detection sensor 10h includes, for example, a first capacitor 11, a first wiring 13, a second wiring 16, and a conductive via 65.
  • the first capacitor 11 includes, for example, a first electrode 12, a second electrode 15, and an interlayer insulating film .
  • the first electrode 12 and the first wiring 13 are formed on the main surface 9d of the support member 9.
  • the second electrode 15 faces the first electrode 12 in the normal direction of the main surface 9d.
  • the interlayer insulating film 70 is arranged between the first electrode 12 and the second electrode 15 .
  • Interlayer insulating film 70 corresponds to insulating layer 14 of the first embodiment.
  • the second wiring 16 is arranged between the second electrode 15 and the main surface 9d in the normal direction of the main surface 9d.
  • the conductive via 65 is arranged in the interlayer insulating film 70 and connected to the second electrode 15 and the second wiring 16 .
  • a semiconductor switching element 64 is formed on the support member 9 .
  • the semiconductor switching element 64 is connected to the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • Semiconductor switching element 64 is, for example, a unipolar transistor or a bipolar transistor.
  • a wiring 66 is formed above the semiconductor switching element 64 .
  • An interlayer insulating film 70 is arranged between the semiconductor switching element 64 and the wiring 66 .
  • the conductive vias 67 are arranged in the interlayer insulating film 70 and connected to the semiconductor switching elements 64 and the wirings 66 .
  • the integrated circuit 30b is formed on the support member 9. Therefore, the support member 9 is a semiconductor integrated circuit substrate, and the semiconductor integrated circuit system 3 is a semiconductor integrated circuit system with a substance detection function.
  • the integrated circuit 30b may for example be arranged between the second electrode 15 and the region 9e of the support member 9 .
  • a region 9e is a region of the main surface 9d of the support member 9 where the first electrode 12 and the semiconductor switching element 64 are not formed.
  • An interlayer insulating film 70 is arranged between the integrated circuit 30 b and the second electrode 15 .
  • the integrated circuit 30b is electrically connected to the substance detection section 60 through wiring (not shown).
  • the integrated circuit 30b functions similarly to the integrated circuit chip 30 of the first embodiment.
  • the integrated circuit 30 b may further control electronic components (not shown) other than the substance detection section 60 .
  • the pad 62 is arranged on the peripheral edge of the support member 9. As shown in FIG. The pads 62 are arranged around the substance detection device 1h and the integrated circuit 30b. The pad 62 is electrically connected to the substance detection section 60, the integrated circuit 30b and the semiconductor switching element 64 through wiring (not shown). Conductive wires (not shown) are bonded to pads 62 . The semiconductor integrated circuit system 3 is electrically connected to external circuits (not shown) and external devices (not shown) outside the semiconductor integrated circuit system 3 through conductive wires. Some of the pads 62 function as input terminals.
  • input signals such as control signals for controlling semiconductor switching elements and data signals used for arithmetic processing in the integrated circuit 30b are transmitted from an external circuit to the semiconductor integrated circuit system 3 through part of the conductive wires and pads 62. is entered. The remainder of pad 62 functions as an output terminal.
  • output signals such as a detection signal of the substance to be measured from the substance detection device 1h and a control signal from the integrated circuit 30b are output to an external device.
  • An external circuit (not shown) outside the semiconductor integrated circuit system 3 or the integrated circuit 30 b generates a control signal for controlling the semiconductor switching element 64 .
  • a control signal for controlling the semiconductor switching element 64 is supplied to the semiconductor switching element 64 through the wiring 66 and the conductive via 67 .
  • semiconductor switching element 64 changes from an off state to an on state.
  • the first electrode 12 and the first wiring 13 are electrically connected through the semiconductor switching element 64 .
  • the substance detection section 60 is activated.
  • the substance detection device 1h As in the substance detection device 1 of Embodiment 1, when the second electrode 15 chemically reacts with the substance to be measured, the first capacitance of the first capacitor 11 changes.
  • the integrated circuit 30b calculates a first change in the first capacitance of the first capacitor 11 before and after the reaction between the second electrode 15 and the substance 51 to be measured.
  • the substance detection device 1h can detect the substance to be measured.
  • the semiconductor integrated circuit system 3 of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the substance detection system 2 of the first embodiment.
  • a semiconductor integrated circuit system 3 of the present embodiment includes a substance detection device 1h, a semiconductor switching element 64, and an integrated circuit 30b.
  • the semiconductor switching element 64 is formed on the support member 9 and connected to the first electrode 12 and the first wiring 13 .
  • the integrated circuit 30b is formed on the support member 9 and electrically connected to the substance detection device 1h.
  • the substance detection sensor 10h, the integrated circuit 30b, and the semiconductor switching element 64 are formed on the support member 9, and the substance detection function and the complicated control function are integrated and arranged on the support member 9. there is As a result, the number of parts and cost can be reduced, and the device incorporating the substance detection function and the complicated control function can be miniaturized.
  • Embodiments 1 to 8 and their modifications disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. As long as there is no contradiction, at least two of Embodiments 1 to 8 disclosed this time and their modifications may be combined.
  • the scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all changes within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.

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Abstract

物質検出装置（１）は、支持部材（９）と、支持部材（９）上に設けられている物質検出センサ（１０）とを備える。物質検出センサ（１０）は、第１コンデンサ（１１）を含む。第１コンデンサ（１１）は、第１電極（１２）と、絶縁層（１４）と、第１電極（１２）に対向しており、かつ、絶縁層（１４）上に形成されている第２電極（１５）とを含む。第２電極（１５）は、被測定物質（５１）と化学反応して絶縁体に変わり得る材料で形成されている。

Description

物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システム
　本開示は、物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システムに関する。
　特開２０１２－１８９５３７号公報（特許文献１）は、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティと、このキャビティ内に配置された振動子とを備えるガスセンサを開示している。内部空間は、真空である、または、減圧される。キャビティの少なくとも一部は、ガスの種類によって透過率が異なるガス選択透過性材料で構成されている。
特開２０１２－１８９５３７号公報
　特許文献１に開示されたガスセンサでは、キャビティの内部空間は、真空である、または、減圧される。そのため、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティを作成する際に、ガスセンサの製造装置の内部を高い清浄度に保つ必要がある。ガスセンサのコストが増加する。本開示は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、コストが低減され得る物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システムを提供することである。
　本開示の物質検出装置は、支持部材と、支持部材上に設けられている少なくとも一つの物質検出センサとを備える。少なくとも一つの物質検出センサは、第１コンデンサと、第１配線と、第２配線とを含む。第１コンデンサは、支持部材上に形成されている第１電極と、第１電極上に形成されている絶縁層と、第１電極に対向しており、かつ、絶縁層上に形成されている第２電極とを含む。第１配線は、第１電極に接続されている。第２配線は、第２電極に接続されている。第２電極は、被測定物質と化学反応して絶縁体に変わり得る第１材料で形成されている。
　本開示の物質検出システムは、本開示の物質検出装置を備える。本開示の半導体集積回路システムは、本開示の物質検出装置を備える。
　本開示の物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システムによれば、物質検出装置、物質検出システム及び半導体集積回路システムのコストが低減され得る。
実施の形態１の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態１の物質検出システムの概略図である。 被測定物質を検出する実施の形態１の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態１の変形例の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態２の物質検出装置の概略斜視図である。 被測定物質を検出する実施の形態２の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態３の物質検出装置の概略斜視図である。 被測定物質を検出する実施の形態３の物質検出装置の概略平面図である。 実施の形態３の変形例の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態４の物質検出装置の概略斜視図である。 被測定物質を検出する実施の形態４の物質検出装置の概略正面図である。 実施の形態５の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態５の変形例の物質検出装置の概略斜視図である。 実施の形態６の物質検出システムの概略図である。 実施の形態６の変形例の物質検出システムの概略図である。 実施の形態７の物質検出装置及び物質検出システムの概略斜視図である。 実施の形態７の物質検出装置及び校正素子の分解斜視図である。 実施の形態８の半導体集積回路システムの概略平面図である。 実施の形態８の半導体集積回路システムの概略部分拡大断面図である。
　以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１を参照して、実施の形態１の物質検出装置１を説明する。物質検出装置１は、支持部材９と、物質検出センサ１０とを備える。
　支持部材９は、例えば、基板である。支持部材９は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）またはリン化インジウム（ＩｎＰ）のような半導体材料で形成されている。
　物質検出センサ１０は、支持部材９上に設けられている。物質検出センサ１０は、支持部材９上に直接設けられてもよいし、絶縁膜（図示せず）を介して、支持部材９上に設けられてもよい。物質検出センサ１０は、第１コンデンサ１１と、第１配線１３と、第２配線１６とを含む。物質検出センサ１０は、保護膜１９をさらに含んでもよい。第１コンデンサ１１は、第１電極１２と、絶縁層１４と、第２電極１５とを含む。
　第１電極１２は、支持部材９上に形成されている。第１電極１２は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）のような導電材料で形成されている。
　第１配線１３は、支持部材９上に形成されている。第１配線１３は、第１電極１２に接続されている。第１配線１３は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）のような導電材料で形成されている。第１配線１３は、第１電極１２と同じ材料で形成されてもよい。
　絶縁層１４は、第１電極１２上に形成されている。絶縁層１４は、第１電極１２を覆っている。特定的には、絶縁層１４は、第１配線１３上にも形成されている。絶縁層１４は、第１配線１３を覆っている。絶縁層１４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）またはポリイミド（ＰＩ）のような絶縁材料で形成されている。絶縁層１４は、被測定物質５１（図３を参照）に対して不透過であり、かつ、被測定物質５１と化学反応しない材料で形成されてもよい。被測定物質５１は、特に限定されないが、例えば、二硫化硫黄（ＳＯ2）、硫化水素（Ｈ2Ｓ）、窒素酸化物（ＮＯx）、ハロゲン物質（例えば、塩素（Ｃｌ））またはアンモニアである。絶縁層１４は、被測定物質５１が第１電極１２及び第１配線１３に接触することを防止し得る。そのため、第１電極１２及び第１配線１３は、被測定物質５１と化学反応し得る材料で形成されてもよく、第１電極１２及び第１配線１３の材料の選択肢が拡がる。
　第２電極１５は、絶縁層１４上に形成されている。第２電極１５は、第１電極１２に対向している。第２電極１５は、被測定物質５１（図３を参照）と化学反応して絶縁体に変わり得る材料で形成されている。例えば、第２電極１５は、被測定物質５１と化学反応して、酸化、窒化または硫化等されて、絶縁体に変わり得る。第２電極１５は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、黄銅、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような金属または合金で形成されている。
　被測定物質５１が二硫化硫黄（ＳＯ2）である場合、第２電極１５は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）またはアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。被測定物質５１が硫化水素（Ｈ2Ｓ）である場合、第２電極１５は、例えば、銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）で形成されている。被測定物質５１が窒素酸化物（ＮＯx）である場合、第２電極１５は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）またはアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。被測定物質５１が塩素（Ｃｌ）である場合、第２電極１５は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）または鉄（Ｆｅ）で形成されている。被測定物質５１がアンモニアである場合、第２電極１５は、例えば、銅（Ｃｕ）または黄銅で形成されている。
　第２電極１５は、第１電極１２及び第１配線１３と異なる材料で形成されてもよい。第２電極１５は、第２配線１６と異なる材料で形成されてもよい。
　第２配線１６は、絶縁層１４上に形成されている。第２配線１６は、第２電極１５に接続されている。第２配線１６は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）のような導電材料で形成されている。第２配線１６は、第１電極１２及び第１配線１３と同じ材料で形成されてもよい。
　保護膜１９は、第２配線１６上に形成されている。保護膜１９は、第２配線１６を覆っている。第２電極１５の大部分または全部は、保護膜１９から露出している。保護膜１９は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）またはポリイミド（ＰＩ）のような絶縁材料で形成されている。保護膜１９は、被測定物質５１（図３を参照）に対して不透過であり、かつ、被測定物質５１と化学反応しない材料で形成されている。保護膜１９は、被測定物質５１が第２配線１６に接触することを防止し得る。第２配線１６は、被測定物質５１と化学反応し得る材料で形成されてもよく、第２配線１６の材料の選択肢が拡がる。保護膜１９は、絶縁層１４と同じ材料で形成されてもよい。
　図２を参照して、本実施の形態の物質検出システム２を説明する。物質検出システム２は、物質検出装置１と、集積回路チップ３０と、配線４２，４３とを備える。
　集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１に接続されている。具体的には、集積回路チップ３０は、第１配線１３と配線４２とを介して、第１コンデンサ１１の第１電極１２に接続されている。集積回路チップ３０は、第２配線１６と配線４３とを介して、第１コンデンサ１１の第２電極１５に接続されている。集積回路チップ３０は、第２電極１５と被測定物質５１（図３を参照）との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出し得る。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような電子部品（図示せず）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような表示装置（図示せず）またはハードディスクもしくはメモリのような記憶装置に、出力してもよい。集積回路チップ３０は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップである。
　図３を参照して、本実施の形態の物質検出装置１及び物質検出システム２を用いた物質検出方法を説明する。
　流体５０が、物質検出装置１に供給される。流体５０は、例えば、空気のような気体、または、水のような液体である。流体５０中に被測定物質５１が含まれている場合、第２電極１５は被測定物質５１と化学反応する。第２電極１５のうち被測定物質５１と化学反応した部分５５は、絶縁体に変わる。第１コンデンサ１１の面積が減少する。第１コンデンサ１１の容量が減少する。
　集積回路チップ３０は、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出する。こうして、物質検出装置１及び物質検出システム２を用いて、流体５０中の被測定物質５１は検出され得る。物質検出装置１及び物質検出システム２を用いて、流体５０中の被測定物質５１の有無が検出されてもよいし、流体５０中の被測定物質５１の濃度が測定されてもよい。
　図４を参照して、本実施の形態の変形例の物質検出装置１は、複数の物質検出センサ１０を備えてもよい。複数の物質検出センサ１０は、支持部材９上に設けられている。複数の物質検出センサ１０の第２電極１５は、互いに同じ材料で形成されてもよい。そのため、被測定物質５１（図３を参照）に対する物質検出装置１の検出感度が向上する。複数の物質検出センサ１０の第２電極１５は、互いに異なる材料で形成されてもよく、互いに異なる種類の被測定物質５１に反応し得てもよい。そのため、物質検出装置１は、複数種類の被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出装置１及び物質検出システム２の効果を説明する。
　本実施の形態の物質検出装置１は、支持部材９と、支持部材９上に設けられている少なくとも一つの物質検出センサ１０とを備える。少なくとも一つの物質検出センサ１０は、第１コンデンサ１１と、第１配線１３と、第２配線１６とを含む。第１コンデンサ１１は、支持部材９上に形成されている第１電極１２と、第１電極１２上に形成されている絶縁層１４と、第１電極１２に対向しており、かつ、絶縁層１４上に形成されている第２電極１５とを含む。第１配線１３は、第１電極１２に接続されている。第２配線１６は、第２電極１５に接続されている。第２電極１５は、被測定物質５１と化学反応して絶縁体に変わり得る第１材料で形成されている。
　物質検出装置１は、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティを備えていない。物質検出装置１は、よりシンプルな構成を有している。したがって、物質検出装置１のコストが低減され得る。
　本実施の形態の物質検出装置１では、絶縁層１４は、第１電極１２及び第１配線１３を覆っている。
　絶縁層１４は、被測定物質５１が第１電極１２及び第１配線１３に接触することを防止し得る。第１電極１２及び第１配線１３の材料の選択肢が広がる。物質検出装置１のコストが低減され得る。
　本実施の形態の物質検出装置１では、少なくとも一つの物質検出センサ１０は、第２配線１６を覆う保護膜１９をさらに含む。第２電極１５は、保護膜１９から露出している。
　保護膜１９は、被測定物質５１が第２配線１６に接触することを防止し得る。第２配線１６を第２電極１５と同じ材料で形成しても、第２配線１６が被測定物質５１によって絶縁体に変わって断線することが防止される。第２配線１６の材料の選択肢が広がる。物質検出装置１のコストが低減され得る。
　本実施の形態の物質検出装置１では、少なくとも一つの物質検出センサ１０は、複数の物質検出センサ１０である。複数の物質検出センサ１０は、支持部材９上に設けられている。
　そのため、被測定物質５１に対する物質検出装置１の検出感度が向上する。あるいは、物質検出装置１は、複数種類の被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出システム２は、物質検出装置１と、第１コンデンサ１１に接続されている集積回路チップ３０とを備える。集積回路チップ３０は、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出し得る。
　物質検出システム２に含まれる物質検出装置１は、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティを備えていない。物質検出装置１は、よりシンプルな構成を有している。したがって、物質検出装置１を含む物質検出システム２のコストが低減され得る。
　実施の形態２．
　図５及び図６を参照して、実施の形態２の物質検出装置１ｂを説明する。本実施の形態の物質検出装置１ｂは、実施の形態１の物質検出装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　図５を参照して、物質検出装置１ｂは、物質検出センサ１０に代えて、物質検出センサ１０ｂを備えている。物質検出センサ１０ｂでは、第１コンデンサ１１は、第３電極１７をさらに含む。第３電極１７は、絶縁層１４上に形成されている。第３電極１７は、第１電極１２に対向している。第３電極１７は、第２電極１５及び第２配線１６から離間されている。第３電極１７は、保護膜１９から露出している。第３電極１７の面積は、第２電極１５の面積より小さくてもよいし、第２電極１５の面積に等しくてもよいし、第２電極１５の面積より大きくてもよい。
　第３電極１７は、被測定物質５１と化学反応して、イオンマイグレーション１７ｍ（図６を参照）を生じ得る第２材料で形成されている。第３電極１７は、第２電極１５より、イオンマイグレーション１７ｍが生じやすい材料で形成されてもよい。第３電極１７は、第２電極１５と異なる材料で形成されてもよい。第３電極１７は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉛（Ｐｂ）、スズ(Ｓｎ)、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）またはマグネシウム（Ｍｇ）のような金属で形成されてもよい。例えば、被測定物質５１が塩素（Ｃｌ）である場合、第３電極１７は、例えば、銀（Ａｇ）で形成されている。
　図６を参照して、本実施の形態の物質検出装置１ｂを用いた物質検出方法を説明する。
　流体５０が、物質検出装置１ｂに供給される。流体５０中に被測定物質５１が含まれている場合、第３電極１７は、被測定物質５１と化学反応して、第３電極１７にイオンマイグレーション１７ｍが生じる。第２電極と第３電極１７とは、互いに導通する。第１コンデンサ１１の面積が大きく増加する。第１コンデンサ１１の容量が大きく増加する。集積回路チップ３０（図２を参照）は、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出する。こうして、物質検出装置１ｂを用いて、流体５０中の被測定物質５１は検出され得る。
　本実施の形態の物質検出装置１ｂは、実施の形態１の物質検出装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｂでは、第１コンデンサ１１は、絶縁層１４上に形成されている第３電極１７をさらに含む。第３電極１７は、第１電極１２に対向しており、かつ、第２電極１５及び第２配線１６から離間されている。第３電極１７は、被測定物質５１と化学反応して、イオンマイグレーション１７ｍを生じ得る第２材料で形成されている。
　第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を増加させることができる。物質検出装置１ｂは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出装置１ｂでは、少なくとも一つの物質検出センサ１０は、第２配線１６を覆う保護膜１９をさらに含む。第２電極１５及び第３電極１７は、保護膜１９から露出している。
　保護膜１９は、被測定物質５１が第２配線１６に接触することを防止し得る。第２配線１６を第２電極１５または第３電極１７と同じ材料で形成しても、第２配線１６が被測定物質５１によって絶縁体に変わって断線することが防止される。第２配線１６の材料の選択肢が広がる。物質検出装置１ｂのコストが低減され得る。保護膜１９は第２配線１６を覆っているため、第３電極１７と第２配線１６との間にイオンマイグレーション１７ｍが生じることがより確実に防止され得る。
　実施の形態３．
　図７及び図８を参照して、実施の形態３の物質検出装置１ｃを説明する。本実施の形態の物質検出装置１ｃは、実施の形態１の物質検出装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　物質検出装置１ｃは、物質検出センサ１０に代えて、物質検出センサ１０ｃを備えている。物質検出センサ１０ｃでは、第２電極１５は、第１電極部分１５ａと、第１電極部分１５ａと第２配線１６とに接続されている第２電極部分１５ｂとを含む。第２電極部分１５ｂは、第１電極部分１５ａよりも狭い幅を有している。第２電極部分１５ｂの幅Ｗ2は、例えば、第１電極部分１５ａの幅Ｗ1の四分の一以下である。第２電極部分１５ｂの幅Ｗ2は、第１電極部分１５ａの幅Ｗ1の五分の一以下であってもよく、第１電極部分１５ａの幅Ｗ1の十分の一以下であってもよい。第２電極部分１５ｂは、第１電極部分１５ａよりも狭い面積を有している。第２電極部分１５ｂの面積は、例えば、第１電極部分１５ａの面積の四分の一以下である。第２電極部分１５ｂの面積は、第１電極部分１５ａの面積の五分の一以下であってもよく、第１電極部分１５ａの面積の十分の一以下であってもよい。第２電極部分１５ｂの少なくとも一部は、保護膜１９から露出している。
　図８を参照して、本実施の形態の物質検出装置１ｃを用いた物質検出方法を説明する。
　流体５０が、物質検出装置１ｃに供給される。流体５０中に被測定物質５１が含まれている場合、第２電極１５は、被測定物質５１と化学反応する。第２電極１５のうち被測定物質５１と化学反応した部分５５は、絶縁体に変わる。第２電極部分１５ｂが被測定物質５１と化学反応して、第２電極部分１５ｂの全幅にわたって第２電極部分１５ｂが絶縁体に変わると、第１電極部分１５ａは、第２配線１６から電気的に絶縁される。第１コンデンサ１１の面積が大きく減少する。第１コンデンサ１１の容量が大きく減少する。集積回路チップ３０（図２を参照）は、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出する。こうして、物質検出装置１ｃを用いて、流体５０中の被測定物質５１は検出され得る。
　図９を参照して、本実施の形態の変形例では、第１電極１２は、第２電極１５と同じ形状を有してもよい。第１電極１２の面積が減少するため、電極材料を節約することができる。物質検出装置１ｃのコストが低減する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｃは、実施の形態１の物質検出装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｃでは、第２電極１５は、第１電極部分１５ａと、第１電極部分１５ａと第２配線１６とに接続されている第２電極部分１５ｂとを含む。第２電極部分１５ｂは、第１電極部分１５ａよりも狭い幅を有している。
　第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を増加させることができる。物質検出装置１ｃは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　実施の形態４．
　図１０及び図１１を参照して、実施の形態４の物質検出装置１ｄを説明する。本実施の形態の物質検出装置１ｄは、実施の形態１の物質検出装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　支持部材９は、ベース部９ａと、突出部９ｂ，９ｃとを含む。突出部９ｂ，９ｃは、ベース部９ａから突出している。突出部９ｂと突出部９ｃとは、互いに離間されている。支持部材９は、例えば、半導体ウエハの一部を深掘りエッチングすることによって得られる。深掘りエッチングは、例えば、ボッシュ法のようなドライエッチングであってもよいし、異方性エッチングのようなウェットエッチングであってもよい。
　突出部９ｂは、突出部９ｃに対向する側面９ｐと、側面９ｐとは反対側の側面９ｑとを含む。突出部９ｃは、突出部９ｂに対向する側面９ｔと、側面９ｔとは反対側の側面９ｕとを含む。第１コンデンサ１１は、側面９ｐ，９ｔ上に設けられている。第１コンデンサ１１は、側面９ｐ，９ｑ上に設けられている。第１コンデンサ１１は、側面９ｔ，９ｕ上に設けられている。
　図１１を参照して、本実施の形態の物質検出装置１ｄを用いた物質検出方法を説明する。
　流体５０が、物質検出装置１ｄに供給される。流体５０中に被測定物質５１が含まれている場合、第１コンデンサ１１の第２電極１５は、被測定物質５１と化学反応する。第２電極１５のうち被測定物質５１と化学反応した部分５５は、絶縁体に変わる。第１コンデンサ１１の面積が減少する。第１コンデンサ１１の容量が減少する。集積回路チップ３０（図２を参照）は、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出する。こうして、物質検出装置１ｄを用いて、流体５０中の被測定物質５１は検出され得る。
　本実施の形態の物質検出装置１ｄは、実施の形態１の物質検出装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｄでは、支持部材９は、ベース部９ａと、ベース部９ａから突出している第１突出部（例えば、突出部９ｂ）と、ベース部９ａから突出している第２突出部（例えば、突出部９ｃ）とを含む。第１突出部は、第２突出部に対向する第１側面（例えば、側面９ｐ）を含む。第２突出部は、第１突出部に対向する第２側面（例えば、側面９ｔ）を含む。第１コンデンサ１１は、第１側面上と第２突出部の第２側面上とに設けられている。
　物質検出装置１ｄは、より広い面積で、被測定物質５１に接触し得る。物質検出装置１ｄは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出装置１ｄでは、支持部材９は、ベース部９ａと、ベース部９ａから突出している突出部（例えば、突出部９ｂ）とを含む。突出部は、第１側面（例えば、側面９ｐ）と、第１側面とは反対側の第２側面（例えば、側面９ｐ）とを含む。第１コンデンサ１１は、第１側面上と第２側面上とに設けられている。
　物質検出装置１ｄは、より広い面積で、被測定物質５１に接触し得る。物質検出装置１ｄは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　実施の形態５．
　図１２を参照して、実施の形態５の物質検出装置１ｅを説明する。本実施の形態の物質検出装置１ｅは、実施の形態３の物質検出装置１ｃと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　物質検出装置１ｅは、物質検出センサ１０ｃに代えて、物質検出センサ１０ｅを備えている。物質検出センサ１０ｅは、第２電極１５上または上方に、被測定物質５１を選択的に透過し得る選択的透過膜１８をさらに含む。選択的透過膜１８は、第２電極１５に接触してもよいし、第２電極１５から離間されてもよい。選択的透過膜１８は、複数種類の被測定物質５１のうちの一部の種類の被測定物質５１を選択的に透過させる膜である。選択的透過膜１８は、特に限定されないが、例えば、イオン交換膜またはファインポーラスアルミニウム膜である。
　図１３を参照して、本実施の形態の変形例の物質検出装置１ｅは、複数の物質検出センサ１０ｅを備えてもよい。複数の物質検出センサ１０ｅは、支持部材９上に設けられている。複数の物質検出センサ１０ｅの選択的透過膜１８は、互いに同じ材料で形成されてもよい。そのため、被測定物質５１に対する物質検出装置１ｅの検出感度が向上する。複数の物質検出センサ１０ｅの選択的透過膜１８は、互いに異なる材料で形成されてもよく、互いに異なる被測定物質５１を選択的に透過し得てもよい。そのため、物質検出装置１ｅは、複数種類の被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出装置１ｅは、実施の形態３の物質検出装置１ｃの効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｅでは、少なくとも一つの物質検出センサ１０ｅは、第２電極１５上に、被測定物質５１を選択的に透過し得る選択的透過膜１８をさらに含む。
　被測定物質５１は、第２電極１５に加えて、選択的透過膜１８によっても、選択される。物質検出装置１ｅは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　実施の形態６．
　図１４を参照して、実施の形態６の物質検出システム２ｆを説明する。物質検出システム２ｆは、物質検出装置１（図１を参照）と、集積回路チップ３０とを主に備える。物質検出システム２ｆは、プリント回路基板２１と、筐体２５と、電子部品２２と、発光素子２３と、ポンプ２６と、ポンプ２７とをさらに備えてもよい。電子部品２２は、特に限定されないが、例えば、チップコンデンサ、チップ抵抗器またはアルミ電解コンデンサである。発光素子２３は、特に限定されないが、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
　プリント回路基板２１は、絶縁基材（図示せず）と、配線（図示せず）とを含む。プリント回路基板２１は、おもて面２１ａと、裏面２１ｂとを含む。物質検出装置１と集積回路チップ３０と電子部品２２と発光素子２３とが、プリント回路基板２１上に実装されている。例えば、物質検出装置１と集積回路チップ３０と電子部品２２とは、プリント回路基板２１のおもて面２１ａ上に実装されている。発光素子２３は、プリント回路基板２１の裏面２１ｂ上に実装されている。
　筐体２５は、プリント回路基板２１と物質検出装置１と集積回路チップ３０と電子部品２２とを収容している。発光素子２３は、筐体２５の外部に配置されている。発光素子２３は、プリント回路基板２１の配線を通じて、集積回路チップ３０に接続されている。物質検出装置１によって被測定物質５１が検出されたとき、集積回路チップ３０は、発光素子２３に信号を出力し得る。発光素子２３は、集積回路チップ３０から信号を受信して、光を放射する。こうして、物質検出システム２ｆは、人間に、被測定物質５１が検出されたことを報知することができる。
　ポンプ２６は、筐体２５に組付けられている。ポンプ２６は、筐体２５の外部にある流体５０（図３を参照）を筐体２５の内部に供給し得る。ポンプ２６は、被測定物質５１を含む流体５０を物質検出センサ１０に供給し得る。そのため、より多くの被測定物質５１が物質検出センサ１０に供給され得る。ポンプ２６は、被測定物質５１を含む流体５０を物質検出センサ１０に連続的に供給してもよい。そのため、より多くの被測定物質５１が物質検出センサ１０に供給され得る。ポンプ２６は、被測定物質５１を含む流体５０を物質検出センサ１０に断続的に供給してもよい。そのため、被測定物質５１が第２電極１５からすぐに流れ去ることが防止されて、被測定物質５１と第２電極１５との間の反応の時間を確保することができる。
　ポンプ２７は、筐体２５に組付けられている。ポンプ２７は、筐体２５内に流入した流体５０を筐体２５外に排出し得る。
　図１５を参照して、本実施の形態の変形例の物質検出システム２ｆは、物質検出装置１ｆを備えている。物質検出装置１ｆは、物質検出装置１と同様に構成されているが、温度湿度調節器２８をさらに備えている点で、物質検出装置１と異なっている。温度湿度調節器２８は、第２電極１５の温度または第２電極１５のまわりの湿度の少なくとも一つを調整し得る。温度湿度調節器２８は、特に限定されないが、例えば、ヒータまたは湿度調整器である。
　本実施の形態の物質検出装置１ｆは、実施の形態１の物質検出装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｆは、第２電極１５の温度または第２電極１５のまわりの湿度の少なくとも一つを調整し得る温度湿度調節器２８をさらに備える。
　温度湿度調節器２８は、第２電極１５と被測定物質５１との間の化学反応に適した第２電極１５の温度または第２電極１５のまわりの湿度を実現して、第２電極１５と被測定物質５１との間の化学反応を促進する。物質検出装置１ｆは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出システム２ｆは、実施の形態１の物質検出システム２と同様の以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出システム２ｆは、被測定物質５１を含む流体５０を少なくとも一つの物質検出センサ１０に供給するポンプ２６をさらに備える。
　ポンプ２６は、より多くの被測定物質５１を物質検出センサ１０に供給することができる。第２電極１５と被測定物質５１との間の化学反応が促進される。物質検出システム２ｆは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することを可能にする。
　本実施の形態の物質検出システム２ｆは、物質検出装置１，１ｆ及び集積回路チップ３０が搭載されているプリント回路基板２１をさらに備える。
　物質検出システム２ｆに含まれる物質検出装置１，１ｆは、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティを備えていない。物質検出装置１，１ｆは、よりシンプルな構成を有している。したがって、物質検出装置１，１ｆを含む物質検出システム２ｆのコストが低減され得る。物質検出システム２ｆはプリント回路基板２１を備えるため、物質検出システム２ｆは、任意の電子装置（図示せず）に容易に実装され得る。
　実施の形態７．
　図１６及び図１７を参照して、実施の形態７の物質検出装置１ｇを説明する。本実施の形態の物質検出装置１ｇは、実施の形態５の物質検出装置１ｅと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　物質検出装置１ｇは、除去可能保護フィルム３７をさらに含む。除去可能保護フィルム３７は、第１コンデンサ１１の第２電極１５上または上方に設けられている。除去可能保護フィルム３７は、第１コンデンサ１１の第２電極１５に接触してもよいし、第１コンデンサ１１の第２電極１５から離間されてもよい。除去可能保護フィルム３７は、第１コンデンサ１１（第２電極１５）を被測定物質５１から分離し得る。除去可能保護フィルム３７は、例えば、ポリイミドフィルムまたはポリシリコンフィルムである。除去可能保護フィルム３７は、被測定物質５１に対して不透過であり、かつ、被測定物質５１と化学反応しない材料で形成されている。
　除去可能保護フィルム３７は、物質検出装置１ｇを使用し始める前に、物質検出装置１ｇから除去される。例えば、物質検出装置１ｇに貼り付けられている除去可能保護フィルム３７が、治具（図示せず）を用いて、物質検出装置１ｇから剥がされてもよい。除去可能保護フィルム３７にレーザ光のような光を照射することによって、除去可能保護フィルム３７が物質検出装置１ｇから除去されてもよい。除去可能保護フィルム３７に熱また電流を印加することによって、除去可能保護フィルム３７が物質検出装置１ｇから除去されてもよい。
　図１６及び図１７を参照して、本実施の形態の物質検出システム２ｇを説明する。物質検出システム２ｇは、物質検出装置１ｇと、校正素子３１と、集積回路チップ３０と、端子３６と、封止部材３５とを主に備える。物質検出システム２ｇは、物質検出パッケージである。物質検出システム２ｇは、プリント回路基板２１をさらに備えてもよい。本実施の形態のプリント回路基板２１は、実施の形態６のプリント回路基板２１と同様に構成されている。
　校正素子３１は、第２コンデンサ３２を含む。校正素子３１は、物質検出装置１ｇと同様の構成を備えているが、選択的透過膜１８に代えて、封止膜３８を含む点で異なっている。封止膜３８は、被測定物質５１から第２コンデンサ３２を封止している。すなわち、校正素子３１の第２コンデンサ３２は、物質検出装置１ｇの第１コンデンサ１１、すなわち、物質検出装置１ｅの第１コンデンサ１１（図１２を参照）と同様の構成を備えているが、被測定物質５１に対して封止されている点で異なっている。
　具体的には、封止膜３８は、第２コンデンサ３２の第２電極１５上または上方に設けられている。封止膜３８は、第２コンデンサ３２の第２電極１５に接触してもよいし、第２コンデンサ３２の第２電極１５から離間されてもよい。封止膜３８は、被測定物質５１に対して不透過であり、かつ、被測定物質５１と化学反応しない材料で形成されている。封止膜３８は、例えば、ポリイミド膜、ポリシリコン膜またはガラス膜である。封止膜３８は、鉛ガラスのような接着剤を用いて、第２コンデンサ３２の第２電極１５に貼り付けられてもよい。
　第１コンデンサ１１は、被測定物質５１を検出するコンデンサとして機能する。第２コンデンサ３２は、校正用コンデンサとして機能する。第１コンデンサ１１と第２コンデンサ３２とは、集積回路チップ３０上に実装されている。
　集積回路チップ３０は、プリント回路基板２１のおもて面２１ａ上に実装されている。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ３２とに接続されている。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出し得る。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化を算出し得る。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化が、第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化によって校正された、第１コンデンサ１１の校正済み容量変化を算出し得る。例えば、集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化と第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化との間の差分を、第１コンデンサ１１の校正済み容量変化として出力する。
　封止部材３５は、物質検出装置１ｇ（除去可能保護フィルム３７を除く）と校正素子３１と集積回路チップ３０とを封止する。封止部材３５は、被測定物質５１（図３を参照）に対して不透過であり、かつ、被測定物質５１と化学反応しない材料で形成されてもよい。封止部材３５は、例えば、エポキシ樹脂のような絶縁樹脂で形成されている。除去可能保護フィルム３７は、封止部材３５から露出している。プリント回路基板２１の裏面２１ｂは、封止部材３５から露出している。
　端子３６は、プリント回路基板２１の裏面２１ｂに実装されている。端子３６は、例えば、はんだボールであってもよいし、導電ピンであってもよい。端子３６は、集積回路チップ３０に電気的に接続されている。特定的には、端子３６は、プリント回路基板２１の配線（図示せず）を通じて、集積回路チップ３０に電気的に接続されている。
　本実施の形態の物質検出装置１ｇは、実施の形態１の物質検出装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出装置１ｇは、第１コンデンサ１１を被測定物質５１から分離し得る除去可能保護フィルム３７をさらに備える。
　物質検出装置１ｇを使用し始める前に、物質検出装置１ｇが被測定物質５１に接触することが防止され得る。物質検出装置１ｇは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。物質検出装置１ｇは、より長い寿命を有する。
　本実施の形態の物質検出システム２ｇは、実施の形態６の物質検出システム２ｇの効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の物質検出システム２ｇは、第２コンデンサ３２を含む校正素子３１をさらに備える。第２コンデンサ３２は、被測定物質５１に対して封止されている。集積回路チップ３０は、第２コンデンサ３２にさらに接続されている。集積回路チップ３０は、第１コンデンサ１１の第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化が、第１コンデンサ１１の第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化によって校正された、第１コンデンサ１１の校正済み容量変化を算出し得る。
　第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化は、被測定物質５１を除く流体５０に起因する。そのため、第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化のうち、被測定物質５１を除く流体５０に起因する第１コンデンサ１１の容量の変化が、第２コンデンサ３２の第２容量の第２変化によって打ち消される。物質検出システム２ｇは、より高い精度で、被測定物質５１を検出することができる。
　本実施の形態の物質検出システム２ｇは、物質検出装置１ｇと集積回路チップ３０とを封止する封止部材３５と、集積回路チップ３０に電気的に接続されている端子３６とをさらに備える。物質検出システム２ｇは、物質検出パッケージである。
　物質検出システム２ｇに含まれる物質検出装置１ｇは、外部環境から隔離された内部空間を形成するキャビティを備えていない。物質検出装置１ｇは、よりシンプルな構成を有している。したがって、物質検出装置１ｇを含む物質検出システム２ｇのコストが低減され得る。物質検出システム２ｇは物質検出パッケージであるため、物質検出システム２ｇは任意の装置（図示せず）に容易に実装され得る。
　実施の形態８．
　図１８及び図１９を参照して、実施の形態８の半導体集積回路システム３を説明する。本実施の形態の半導体集積回路システム３は、実施の形態１の物質検出システム２と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　半導体集積回路システム３は、物質検出装置１ｈと、集積回路３０ｂと、パッド６２とを主に備える。半導体集積回路システム３は、配線６６と、導電ビア６７と、層間絶縁膜７０とをさらに備えてもよい。物質検出装置１ｈは、実施の形態１から実施の形態６の物質検出装置１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆのいずれかと同様に構成されている。物質検出装置１ｈは、支持部材９と、物質検出部６０とを含む。
　支持部材９は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）またはリン化インジウム（ＩｎＰ）のような半導体材料で形成されている半導体基板である。支持部材９は、主面９ｄを含む。
　物質検出部６０は、少なくとも一つの物質検出センサ１０ｈを含む。物質検出部６０は、複数の物質検出センサ１０ｈを含んでもよい。複数の物質検出センサ１０ｈは、同一物質を検出してもよいし、互いに異なる物質を検出してもよい。少なくとも一つの物質検出センサ１０ｈは、実施の形態１から実施の形態５の物質検出センサ１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅのいずれかと同様に構成されている。少なくとも一つの物質検出センサ１０ｈは、例えば、第１コンデンサ１１と、第１配線１３と、第２配線１６と、導電ビア６５とを含む。第１コンデンサ１１は、例えば、第１電極１２と、第２電極１５と、層間絶縁膜７０とを含む。
　第１電極１２及び第１配線１３は、支持部材９の主面９ｄ上に形成されている。第２電極１５は、主面９ｄの法線方向において、第１電極１２に対向している。層間絶縁膜７０は、第１電極１２と第２電極１５との間に配置されている。層間絶縁膜７０は、実施の形態１の絶縁層１４に対応する。主面９ｄの法線方向において、第２配線１６は、第２電極１５と主面９ｄとの間に配置されている。導電ビア６５は、層間絶縁膜７０中に配置されており、第２電極１５と第２配線１６とに接続されている。
　半導体スイッチング素子６４は、支持部材９上に形成されている。半導体スイッチング素子６４は、第１電極１２と第１配線１３とに接続されている。半導体スイッチング素子６４は、例えば、ユニポーラトランジスタまたはバイポーラトランジスタである。半導体スイッチング素子６４の上方に、配線６６が形成されている。半導体スイッチング素子６４と配線６６との間に、層間絶縁膜７０が配置されている。導電ビア６７は、層間絶縁膜７０中に配置されており、半導体スイッチング素子６４と配線６６とに接続されている。
　集積回路３０ｂは、支持部材９上に形成されている。したがって、支持部材９は半導体集積回路基板であり、半導体集積回路システム３は物質検出機能付き半導体集積回路システムである。集積回路３０ｂは、例えば、第２電極１５と支持部材９の領域９ｅとの間に配置されてもよい。領域９ｅは、支持部材９の主面９ｄうち、第１電極１２及び半導体スイッチング素子６４が形成されていない領域である。集積回路３０ｂと第２電極１５との間に層間絶縁膜７０が配置されている。集積回路３０ｂは、配線（図示せず）を通じて、物質検出部６０に電気的に接続されている。集積回路３０ｂは、実施の形態１の集積回路チップ３０と同様に機能する。集積回路３０ｂは、物質検出部６０以外の電子部品（図示せず）をさらに制御してもよい。
　図１８に示されるように、パッド６２は、支持部材９の周縁部に配置されている。パッド６２は、物質検出装置１ｈ及び集積回路３０ｂの周りに配置されている。パッド６２は、配線（図示せず）を通じて、物質検出部６０、集積回路３０ｂ及び半導体スイッチング素子６４に電気的に接続されている。パッド６２に、導電ワイヤ（図示せず）がボンディングされる。半導体集積回路システム３は、導電ワイヤを通じて、半導体集積回路システム３の外部にある外部回路（図示せず）及び外部装置（図示せず）に電気的に接続されている。パッド６２の一部は、入力端子として機能する。例えば、半導体スイッチング素子を制御するための制御信号及び集積回路３０ｂにおける演算処理に利用されるデータ信号などの入力信号が、導電ワイヤ及びパッド６２の一部を通じて、外部回路から半導体集積回路システム３に入力される。パッド６２の残部は、出力端子として機能する。例えば、物質検出装置１ｈからの被測定物質の検出信号及び集積回路３０ｂからの制御信号などの出力信号が、外部装置に出力される。
　本実施の形態の半導体集積回路システム３の動作を説明する。
　半導体集積回路システム３の外部にある外部回路（図示せず）または集積回路３０ｂは、半導体スイッチング素子６４を制御するための制御信号を生成する。半導体スイッチング素子６４を制御するための制御信号は、配線６６及び導電ビア６７を通して、半導体スイッチング素子６４に供給される。半導体スイッチング素子６４に制御信号が入力されると、半導体スイッチング素子６４は、オフ状態からオン状態に変化する。第１電極１２と第１配線１３とが、半導体スイッチング素子６４を通じて、電気的に接続される。こうして、物質検出部６０は起動する。
　物質検出装置１ｈは、実施の形態１の物質検出装置１と同様に、第２電極１５が被測定物質と化学反応すると、第１コンデンサ１１の第１容量が変化する。集積回路３０ｂは、第２電極１５と被測定物質５１との間の反応の前後における第１コンデンサ１１の第１容量の第１変化を算出する。こうして、物質検出装置１ｈは、被測定物質を検出することができる。
　本実施の形態の半導体集積回路システム３は、実施の形態１の物質検出システム２の効果に加えて、以下の効果を奏する。
　本実施の形態の半導体集積回路システム３は、物質検出装置１ｈと、半導体スイッチング素子６４と、集積回路３０ｂとを備える。半導体スイッチング素子６４は、支持部材９上に形成されており、かつ、第１電極１２と第１配線１３とに接続されている。集積回路３０ｂは、支持部材９上に形成されており、かつ、物質検出装置１ｈに電気的に接続されている。
　半導体集積回路システム３では、物質検出センサ１０ｈと集積回路３０ｂと半導体スイッチング素子６４とが支持部材９上に形成されており、物質検出機能と複雑な制御機能とが支持部材９に集積配置されている。そのため、部品点数及びコストが削減されるとともに、物質検出機能及び複雑な制御機能とが組み込まれた装置が、小型化され得る。
　今回開示された実施の形態１－８及びそれらの変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１－８及びそれらの変形例の少なくとも二つを組み合わせてもよい。本開示の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
　１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ　物質検出装置、２，２ｆ，２ｇ　物質検出システム、３　半導体集積回路システム、９　支持部材、９ａ　ベース部、９ｂ，９ｃ　突出部、９ｄ　主面、９ｅ　領域、９ｐ，９ｑ，９ｔ，９ｕ　側面、１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｈ　物質検出センサ、１１　第１コンデンサ、１２　第１電極、１３　第１配線、１４　絶縁層、１５　第２電極、１５ａ　第１電極部分、１５ｂ　第２電極部分、１６　第２配線、１７　第３電極、１７ｍ　イオンマイグレーション、１８　選択的透過膜、１９　保護膜、２１　プリント回路基板、２１ａ　おもて面、２１ｂ　裏面、２２　電子部品、２３　発光素子、２５　筐体、２６，２７　ポンプ、２８　温度湿度調節器、３０　集積回路チップ、３０ｂ　集積回路、３１　校正素子、３２　第２コンデンサ、３５　封止部材、３６　端子、３７　除去可能保護フィルム、３８　封止膜、４２，４３　配線、５０　流体、５１　被測定物質、５５　化学反応した部分、６０　物質検出部、６２　パッド、６４　半導体スイッチング素子、６５，６７　導電ビア、６６　配線、７０　層間絶縁膜。

Claims (18)

  1. 　支持部材と、
    　前記支持部材上に設けられている少なくとも一つの物質検出センサとを備え、
    　前記少なくとも一つの物質検出センサは、第１コンデンサと、第１配線と、第２配線とを含み、
    　前記第１コンデンサは、前記支持部材上に形成されている第１電極と、前記第１電極上に形成されている絶縁層と、前記第１電極に対向しており、かつ、前記絶縁層上に形成されている第２電極とを含み、
    　前記第１配線は、前記第１電極に接続されており、
    　前記第２配線は、前記第２電極に接続されており、
    　前記第２電極は、被測定物質と化学反応して絶縁体に変わり得る第１材料で形成されている、物質検出装置。
  2. 　前記第２電極は、第１電極部分と、前記第１電極部分と前記第２配線とに接続されている第２電極部分とを含み、
    　前記第２電極部分は、前記第１電極部分よりも狭い幅を有している、請求項１に記載の物質検出装置。
  3. 　前記絶縁層は、前記第１電極及び前記第１配線を覆っている、請求項１または請求項２に記載の物質検出装置。
  4. 　前記少なくとも一つの物質検出センサは、前記第２配線を覆う保護膜をさらに含み、
    　前記第２電極は、前記保護膜から露出している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  5. 　前記第１コンデンサは、前記絶縁層上に形成されている第３電極をさらに含み、
    　前記第３電極は、前記第１電極に対向しており、かつ、前記第２電極及び前記第２配線から離間されており、
    　前記第３電極は、前記被測定物質と化学反応して、イオンマイグレーションを生じ得る第２材料で形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  6. 　前記少なくとも一つの物質検出センサは、前記第２配線を覆う保護膜をさらに含み、
    　前記第２電極及び前記第３電極は、前記保護膜から露出している、請求項５に記載の物質検出装置。
  7. 　前記支持部材は、ベース部と、前記ベース部から突出している第１突出部と、前記ベース部から突出している第２突出部とを含み、
    　前記第１突出部は、前記第２突出部に対向する第１側面を含み、
    　前記第２突出部は、前記第１突出部に対向する第２側面を含み、
    　前記第１コンデンサは、前記第１側面上と前記第２側面上とに設けられている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  8. 　前記支持部材は、ベース部と、前記ベース部から突出している突出部とを含み、
    　前記突出部は、第１側面と、前記第１側面とは反対側の第２側面とを含み、
    　前記第１コンデンサは、前記第１側面上と前記第２側面上とに設けられている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  9. 　前記少なくとも一つの物質検出センサは、前記第２電極上に、前記被測定物質を選択的に透過し得る選択的透過膜をさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  10. 　前記第２電極の温度または前記第２電極のまわりの湿度の少なくとも一つを調整し得る温度湿度調節器をさらに備える、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  11. 　前記第１コンデンサを前記被測定物質から分離し得る除去可能保護フィルムをさらに備える、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  12. 　前記少なくとも一つの物質検出センサは、複数の物質検出センサであり、
    　前記複数の物質検出センサは、前記支持部材上に設けられている、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の物質検出装置。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の前記物質検出装置と、
    　前記第１コンデンサに接続されている集積回路チップとを備え、
    　前記集積回路チップは、前記第２電極と前記被測定物質との間の反応の前後における前記第１コンデンサの第１容量の第１変化を算出し得る、物質検出システム。
  14. 　第２コンデンサを含む校正素子をさらに備え、
    　前記第２コンデンサは、前記被測定物質に対して封止されており、　前記集積回路チップは、前記第２コンデンサにさらに接続されており、
    　前記集積回路チップは、前記第１コンデンサの前記第１容量の前記第１変化が、前記第２電極と前記被測定物質との間の反応の前後における前記第２コンデンサの第２容量の第２変化によって校正された、前記第１コンデンサの校正済み容量変化を算出し得る、請求項１３に記載の物質検出システム。
  15. 　前記被測定物質を含む流体を前記少なくとも一つの物質検出センサに供給するポンプをさらに備える、請求項１３または請求項１４に記載の物質検出システム。
  16. 　前記物質検出装置及び前記集積回路チップが搭載されているプリント回路基板をさらに備える、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の物質検出システム。
  17. 　前記物質検出装置と前記集積回路チップとを封止する封止部材と、
    　前記集積回路チップに電気的に接続されている端子とをさらに備え、
    　前記物質検出システムは、物質検出パッケージである、請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の物質検出システム。
  18. 　請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の前記物質検出装置と、
    　前記支持部材上に形成されている半導体スイッチング素子と、
    　前記支持部材上に形成されており、かつ、前記物質検出装置に電気的に接続されている集積回路とを備え、
    　前記半導体スイッチング素子は、前記第１電極と前記第１配線とに接続されている、半導体集積回路システム。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01163648A (ja) * 1987-12-19 1989-06-27 Toshiba Corp 感湿素子とその製造方法
JPH1073558A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 炭酸ガスセンサの製造方法及び炭酸ガスセンサ
JP2015132609A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 広帯域ラムダセンサ及びラムダセンサの製造方法
JP2017032516A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 太平洋セメント株式会社 静電容量型腐食センサおよび腐食検出方法
US20170089828A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Carrier Corporation Corrosion sensor
JP2017116460A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社チノー 多孔質電極及び該電極の製造方法並びにこの多孔質電極を用いた湿度センサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01163648A (ja) * 1987-12-19 1989-06-27 Toshiba Corp 感湿素子とその製造方法
JPH1073558A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 炭酸ガスセンサの製造方法及び炭酸ガスセンサ
JP2015132609A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 広帯域ラムダセンサ及びラムダセンサの製造方法
JP2017032516A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 太平洋セメント株式会社 静電容量型腐食センサおよび腐食検出方法
US20170089828A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Carrier Corporation Corrosion sensor
JP2017116460A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社チノー 多孔質電極及び該電極の製造方法並びにこの多孔質電極を用いた湿度センサ

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