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公開番号2024085275
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199719
出願日2022-12-14
発明の名称センサ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/22 20060101AFI20240619BHJP(測定;試験)
要約【課題】高い検出感度が得られるセンサを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、基体、固定電極、第1固定部、第1支持部及び可動部を含む。前記基体は、第1領域及び第2領域を含む。前記固定電極は、前記第1領域に固定される。前記第1固定部は、前記第2領域に固定される。前記第1支持部は、前記第1固定部に接続される。前記第1支持部は、第1支持層と、前記第1支持層に固定された第1層と、を含む。前記第1層は、Pt、Pd及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つの金属と、酸素と、を含む。前記可動部は、前記第1支持部に支持される。前記固定電極と前記可動部との間に第1空隙が設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１領域及び第２領域を含む基体と、
前記第１領域に固定された固定電極と、
前記第２領域に固定された第１固定部と、
前記第１固定部に接続された第１支持部であって、前記第１支持部は、第１支持層と、前記第１支持層に固定された第１層と、を含み、前記第１層は、Ｐｔ、Ｐｄ及びＴｉよりなる群から選択された少なくとも１つの金属と、酸素と、を含む、前記第１支持部と、
前記第１支持部に支持された可動部であって、前記固定電極と前記可動部との間に第１空隙が設けられた前記可動部と、
を備えたセンサ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１層は、前記第１層の周りの検出対象ガスにより還元される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記検出対象ガスは、水素を含む、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
第１状態における検出対象ガスの濃度は、第２状態における前記検出対象ガスの濃度よりも高く、
前記第１状態における前記固定電極と前記可動部との間の第１距離は、前記第２状態における前記固定電極と前記可動部との間の第２距離よりも長い、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
第１状態における検出対象ガスの濃度は、第２状態における前記検出対象ガスの濃度よりも高く、
前記第１状態における前記第１層の第１体積は、前記第２状態における前記第１層の第２体積よりも小さい、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
第１状態における検出対象ガスの濃度は、第２状態における前記検出対象ガスの濃度よりも高く、
前記第１状態における前記固定電極と前記可動部との間の第１電気容量は、前記第２状態における前記固定電極と前記可動部との間の第２電気容量よりも小さい、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１電気容量及び前記第２電気容量を検出可能な制御部をさらに備えた、請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１層は、第１面及び第１部分を含み、
前記第１部分は、前記第１支持層と前記第１面との間にあり、
前記第１部分は、前記第１支持層から前記第１面への第１方向における前記第１層の中央であり、
前記第１部分における酸素の第１部分濃度と、前記第１面における酸素の第１面濃度と、の差の絶対値の、前記第１部分濃度に対する比は、０．１以上１０以下である、請求項１～７のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１支持層は前記基体と前記第１層との間に設けられ、
前記基体と前記第１支持層との間に第２空隙が設けられた、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１０】
第２固定部と、
第２支持部と、
をさらに備え、
前記基体は、第３領域をさらに含み、
前記第１領域は、前記第２領域と前記第３領域との間にあり、
前記第２固定部は、前記第３領域に固定され、
前記第２支持部は、前記第２固定部に接続され、
前記第２支持部は、第２支持層と、前記第２支持層に固定された第２層と、を含み、前記第２層は、Ｐｔ、Ｐｄ及びＴｉよりなる群から選択された少なくとも１つの金属と、酸素と、を含み、
前記可動部は、前記第１支持部と前記第２支持部との間に設けられ、前記第２支持部にさらに支持された、請求項１に記載のセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ＭＥＭＳ構造を応用したセンサがある。センサにおいて、高い検出感度が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－５６６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、高い検出感度が得られるセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、センサは、基体、固定電極、第１固定部、第１支持部及び可動部を含む。前記基体は、第１領域及び第２領域を含む。前記固定電極は、前記第１領域に固定される。前記第１固定部は、前記第２領域に固定される。前記第１支持部は、前記第１固定部に接続される。前記第１支持部は、第１支持層と、前記第１支持層に固定された第１層と、を含む。前記第１層は、Ｐｔ、Ｐｄ及びＴｉよりなる群から選択された少なくとも１つの金属と、酸素と、を含む。前記可動部は、前記第１支持部に支持される。前記固定電極と前記可動部との間に第１空隙が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係るセンサの特性を例示するグラフである。
図３（ａ）～図３（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。
図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。
図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１実施形態に係るセンサの製造方法を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図１に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体４０、固定電極５５、第１固定部２１、第１支持部３１ｓ及び可動部３０Ｍを含む。
【０００９】
基体４０は、第１領域４１及び第２領域４２を含む。基体４０は、例えば、シリコン基板などで良い。
【００１０】
固定電極５５は、第１領域４１に固定される。固定電極５５の上に絶縁膜５５ａが設けられても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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