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公開番号2024126498
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034897
出願日2023-03-07
発明の名称センサ及びキャパシタ装置
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/22 20060101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】特性を向上可能なセンサ及びキャパシタ装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、センサは、基体及び素子を含む。素子部は、固定電極、第1支持構造体、及び、可動部材を含む。固定電極は、基体に固定される。第1支持構造体は、基体に固定された第1固定部材と、第1固定部材に支持された第1中間部材と、第1中間部材に支持された第1接続部材と、基体に固定された第1交差固定部材と、第1交差固定部材に支持された第1交差中間部材と、第1交差中間部材に支持された第1交差接続部材と、を含む。第1接続部材は、第1接続部と、第1支持接続部と、第1接続部と第1支持接続部との間の第1中間接続部と、を含む。第1支持部材は、基体に固定され第1中間接続部を支持する。可動部材は、第1可動部を含む。第1可動部は、第1支持接続部及び第1交差接続部材に支持される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基体と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、固定電極と、第１支持構造体と、可動部材と、を含み、
前記固定電極は、前記基体に固定され、
前記第１支持構造体は、
前記基体に固定された第１固定部材と、
前記第１固定部材に支持された第１中間部材と、
前記第１中間部材に支持された第１接続部材であって、前記第１接続部材は、第１接続部と、第１支持接続部と、前記第１接続部と前記第１支持接続部との間の第１中間接続部と、を含み、前記第１接続部から前記第１支持接続部への方向は、前記基体から前記固定電極への第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１接続部材と、
前記基体に固定され前記第１中間接続部を支持する第１支持部材と、
前記基体に固定された第１交差固定部材と、
前記第１交差固定部材に支持された第１交差中間部材と、
前記第１交差中間部材に支持された第１交差接続部材と、
を含み、
前記可動部材は、可動電極を含み、
前記可動部材は、第１可動部を含み、
前記第１可動部は、前記第１支持接続部及び前記第１交差接続部材に支持され、
前記固定電極と前記可動部材との間に第１間隙が設けられた、センサ。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記基体と前記第１接続部との間の前記第１方向に沿う第１距離が減少すると、前記基体と前記第１支持接続部との間の前記第１方向に沿う第２距離が増大する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
第１状態における前記基体と前記第１接続部との間の前記第１方向に沿う第１距離は、第２状態における前記第１距離よりも長く、
前記第１状態における前記基体と前記第１支持接続部との間の前記第１方向に沿う第２距離は、前記第２状態における前記第２距離よりも長い、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記素子部の周りに存在する検出対象の前記第１状態における濃度は、前記検出対象の前記第２状態における濃度よりも高い、請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記素子部は、第１他支持構造体をさらに含み、
前記第１他支持構造体は、
前記基体に固定された第１他固定部材と、
前記第１他固定部材に支持された第１他中間部材と、
前記第１他中間部材に支持された第１他接続部材であって、前記第１他接続部材は、第１他接続部と、第１他支持接続部と、前記第１他接続部と前記第１他支持接続部との間の第１他中間接続部と、を含み、前記第１他接続部から前記第１他支持接続部への方向は、前記第１方向と交差した、前記第１他接続部材と、
前記基体に固定され前記第１他中間接続部を支持する第１他支持部材と、
前記基体に固定された第１他交差固定部材と、
前記第１他交差固定部材に支持された第１他交差中間部材と、
前記第１他交差中間部材に支持された第１他交差接続部材と、
を含み、
前記可動部材は、第１他可動部をさらに含み、
前記第１他可動部は、前記第１他支持接続部及び前記第１他交差接続部材に支持された、請求項１～４のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１中間部材は、第１導電部材をさらに含み、
前記第１導電部材に第１電流が供給されたときに、前記基体と前記第１接続部との間の前記第１方向に沿う距離が減少し、前記基体と前記第１支持接続部との間の前記第１方向に沿う距離が増大する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記第１交差中間部材は、第１交差導電部材をさらに含み、
前記第１交差導電部材に第１交差電流が供給される状態における、前記基体と前記第１可動部との間の前記第１方向に沿う距離は、前記第１交差導電部材に前記第１交差電流が供給されない状態における、前記基体と前記第１可動部との間の前記第１方向に沿う前記距離よりも短い、請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１電流を前記第１導電部材に供給可能であり、
前記制御部は、前記第１交差電流を前記第１交差導電部材に供給可能である、請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
基体と、
素子部と、
を備え、
前記素子部は、固定電極と、第１支持構造体と、可動部材と、を含み、
前記固定電極は、前記基体に固定され、
前記第１支持構造体は、
前記基体に固定された第１固定部材と、
前記第１固定部材に支持された第１中間部材と、
前記第１中間部材に支持された第１接続部材であって、前記第１接続部材は、第１接続部と、第１支持接続部と、前記第１接続部と前記第１支持接続部との間の第１中間接続部と、を含み、前記第１接続部から前記第１支持接続部への方向は、前記基体から前記固定電極への第１方向と交差する第２方向に沿う、前記第１接続部材と、
前記基体に固定され前記第１中間接続部を支持する第１支持部材と、
前記基体に固定された第１交差固定部材と、
前記第１交差固定部材に支持された第１交差中間部材と、
前記第１交差中間部材に支持された第１交差接続部材と、
を含み、
前記可動部材は、可動電極を含み、
前記可動部材は、第１可動部を含み、
前記第１可動部は、前記第１支持接続部及び前記第１交差接続部材に支持され、
前記固定電極と前記可動部材との間に第１間隙が設けられた、キャパシタ装置。
【請求項１０】
制御部をさらに備え、
前記第１中間部材は、第１導電部材を含み、
前記制御部は、第１電流を前記第１導電部材に供給可能であり、
前記第１導電部材に前記第１電流が供給されたときに、前記基体と前記第１接続部との間の前記第１方向に沿う第１距離が減少し、前記基体と前記第１支持接続部との間の前記第１方向に沿う第２距離が増大する、請求項９に記載のキャパシタ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサ及びキャパシタ装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、水素などのガスを検出するセンサがある。センサにおいて、特性の向上が望まれる。
【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、特性を向上可能なセンサ及びキャパシタ装置を提供する。
【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、基体及び素子部を含む。前記素子部は、固定電極、第１支持構造体、及び、可動部材を含む。前記固定電極は、前記基体に固定される。前記第１支持構造体は、前記基体に固定された第１固定部材と、前記第１固定部材に支持された第１中間部材と、前記第１中間部材に支持された第１接続部材と、前記基体に固定された第１交差固定部材と、前記第１交差固定部材に支持された第１交差中間部材と、前記第１交差中間部材に支持された第１交差接続部材と、を含む。前記第１接続部材は、第１接続部と、第１支持接続部と、前記第１接続部と前記第１支持接続部との間の第１中間接続部と、を含む。前記第１接続部から前記第１支持接続部への方向は、前記基体から前記固定電極への第１方向と交差する第２方向に沿う。前記第１支持部材は、前記基体に固定され前記第１中間接続部を支持する。前記可動部材は、可動電極を含む。前記可動部材は、第１可動部を含む。前記第１可動部は、前記第１支持接続部及び前記第１交差接続部材に支持される。前記固定電極と前記可動部材との間に第１間隙が設けられる。
【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平面図である。
図２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３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４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５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６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７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８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９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１０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１１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１２は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
図１３は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の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平面図である。
図２～図５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、図１のＡ１－Ａ２線断面図である。図３は、図１のＡ３－Ａ４線断面図である。図４は、図１のＢ１－Ｂ２線断面図である。図５は、図１のＢ３－Ｂ４線断面図である。
【０００９】
図１～図５に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、基体５１ｓ及び素子部１０Ｅを含む。基体５１ｓは、例えばシリコン基板などを含む。基体５１ｓは、トランジスタなどの電子素子などを含んで良い。
【００１０】
素子部１０Ｅは、固定電極５１Ｅ、第１支持構造体２０ａ、及び、可動部材１１Ｍを含む。固定電極５１Ｅは、基体５１ｓに固定される。基体５１ｓから固定電極５１Ｅへの第１方向Ｄ１をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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