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公開番号2025138079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024036864
出願日2024-03-11
発明の名称ヒータの製造方法及びガスセンサの製造方法
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類G01N 27/12 20060101AFI20250917BHJP(測定;試験)
要約【課題】発熱部を精度良く形成できるヒータの製造方法及びガスセンサの製造方法を提供する。
【解決手段】ヒータ10の製造方法は、第1半導体層21、第1絶縁層22、第2半導体層23の順に積層された基材20のうちの第2半導体層23の一部に不純物をドープすることで発熱部30を形成する工程と、基材20における第2半導体層23側の表面上に第2絶縁層40を形成する工程と、第1半導体層21の一部を第1絶縁層22が露出するまでエッチングする工程と、露出した第1絶縁層22の一部を、第2半導体層23における発熱部30に隣接する隣接部31が露出するまでエッチングする工程と、露出した隣接部31をエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１半導体層、第１絶縁層、第２半導体層の順に積層された基材のうちの前記第２半導体層の一部に不純物をドープすることで発熱部を形成する工程と、
前記基材における前記第２半導体層側の表面上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第１半導体層の一部を前記第１絶縁層が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記第１絶縁層の一部を、前記第２半導体層における前記発熱部に隣接する隣接部が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記隣接部をエッチングする工程と、
を含む、ヒータの製造方法。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記発熱部を形成する工程では、シリコン層である前記第２半導体層の一部にホウ素（Ｂ）をドープすることで前記発熱部を形成する、
請求項１に記載のヒータの製造方法。
【請求項３】
前記第２絶縁層を形成する工程では、前記第２半導体層に対して酸化シリコン層、窒化シリコン層の順に積層する、
請求項１又は請求項２に記載のヒータの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のヒータの製造方法を用いて製造されたヒータと、
互いに離隔して配される一対の電極と、
前記ヒータによる加熱対象であって、一対の前記電極と電気的に接続され、測定ガスの濃度に応じて電気的特性が変化する感応膜と、を備えるガスセンサの製造方法であって、
請求項１又は請求項２に記載のヒータの製造方法を用いて前記ヒータを製造する工程と、
前記第２絶縁層における前記発熱部とは反対側の表面に一対の前記電極を形成する工程と、
一対の前記電極と電気的に接続する前記感応膜を形成する工程と、
を含む、ガスセンサの製造方法。
【請求項５】
シリコン層である前記第１半導体層を酸化して酸化シリコン層である前記第１絶縁層を形成した後、前記第２半導体層を形成し、前記基材を形成する工程を含む、
請求項１又は請求項２に記載のヒータの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータの製造方法及びガスセンサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるマイクロヒータの製造方法では、まず、シリコン基板にホウ素を高濃度に熱拡散させ、高濃度ホウ素添加単結晶シリコン層である発熱体を形成する。その後、発熱体を含む上面全体にＳｉＯ
２
の膜を形成する。その後、シリコン基板を裏面からエッチングして穴を形成し、穴の上にＳｉＯ
２
の架橋と発熱体が残るようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－８４６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のマイクロヒータの製造方法では、シリコン基板の裏面に穴を形成する際、発熱体が露出するまで一気にシリコン基板をエッチングしている。そのため、オーバーエッチング等により、発熱体の厚み面内ばらつきが大きくなるおそれがある。
【０００５】
本開示は、発熱部を精度良く形成できるヒータの製造方法及びガスセンサの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のヒータの製造方法は、
第１半導体層、第１絶縁層、第２半導体層の順に積層された基材のうちの前記第２半導体層の一部に不純物をドープすることで発熱部を形成する工程と、
前記基材における前記第２半導体層側の表面上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第１半導体層の一部を前記第１絶縁層が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記第１絶縁層の一部を、前記第２半導体層における前記発熱部に隣接する隣接部が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記隣接部をエッチングする工程と、
を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る技術は、発熱部を精度良く形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態のヒータを概略的に示す側断面図である。
図２は、図１のヒータの製造工程を説明する工程図である。
図３は、図２に続くヒータの製造工程を説明する工程図である。
図４は、図３に続くヒータの製造工程を説明する工程図である。
図５は、第１実施形態のガスセンサを概略的に示す側断面図である。
図６は、第２絶縁層上に形成された第１電極及び第２電極を概略的に示す平面図である。
図７は、図５のガスセンサの製造工程を説明する工程図である。
図８は、第２実施形態のマイクロリアクターを概略的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
〔１〕第１半導体層、第１絶縁層、第２半導体層の順に積層された基材のうちの前記第２半導体層の一部に不純物をドープすることで発熱部を形成する工程と、
前記基材における前記第２半導体層側の表面上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第１半導体層の一部を前記第１絶縁層が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記第１絶縁層の一部を、前記第２半導体層における前記発熱部に隣接する隣接部が露出するまでエッチングする工程と、
露出した前記隣接部をエッチングする工程と、
を含む、ヒータの製造方法。
【００１０】
この構成によれば、基材における第１半導体層側（発熱部とは反対側）からエッチングを行うため、発熱部の表面側（第２絶縁層側）に凹凸が生じ難くなる。その上で、第１半導体層の一部を第１絶縁層が露出するまでエッチングする工程、露出した第１絶縁層の一部を第２半導体層における発熱部に隣接する隣接部が露出するまでエッチングする工程、露出した隣接部をエッチングする工程によって、段階的に基材における発熱部の裏面側（第１半導体層側）をエッチングできる。そのため、１回のエッチングで基材から発熱部を露出させる場合に比べて、隣接部をエッチングする際のエッチング時間を短くでき、発熱部の裏面側（第１半導体層側）の高さ（厚さ）のばらつきを抑制できる。したがって、このヒータの製造方法では、発熱部を精度良く形成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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