JP2002328116A - Photoacoustic gas sensor - Google Patents

Photoacoustic gas sensor

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JP2002328116A
JP2002328116A JP2001132481A JP2001132481A JP2002328116A JP 2002328116 A JP2002328116 A JP 2002328116A JP 2001132481 A JP2001132481 A JP 2001132481A JP 2001132481 A JP2001132481 A JP 2001132481A JP 2002328116 A JP2002328116 A JP 2002328116A
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Hisatoshi Fujiwara
Nobuaki Honda
Takashi Kihara
隆 木原
宣昭 本田
久利 藤原
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Yamatake Corp
株式会社山武
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small photoacoustic gas sensor of simple structure enhanced in absorption efficiency of an infrared ray by detection-objective gas inside a cavity irradiated by the infrared ray of a limited intensity, and enhanced in gas detection sensitivity. SOLUTION: This sensor is provided with the cavity provided with a gas flow port 20 for introducing the outside atmospheric air and an infrared ray introducing window 30, a gas diffusion filter 40 comprising a porous silicon layer provided integrally with the cavity in the gas flow port, a microphone 50 for detecting sound pressure inside the cavity by providing the first corrugated electrode 51 serving as one portion of an inner wall face of the cavity, and a light source 60 for pulse-irradiating the infrared ray into the cavity via the infrared introducing window. In particular, an infrared ray reflecting film 70 comprising Au, Al or the like is coated on an area other than the gas flow port and the infrared ray introducing port in the inner wall face of the cavity.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス検出感度を高めた簡易な構造の小型の光音響ガスセンサに関する。 The present invention relates to relates to a small photoacoustic gas sensor of a simple structure with enhanced gas detection sensitivity.

【0002】 [0002]

【関連する背景技術】光音響ガスセンサは、特定種類のガスが特定波長の赤外線を吸収して熱膨張すると言う現象を利用して、空気等の混合ガス中の特定種類のガス、 [Related Art] The photoacoustic gas sensor utilizes the phenomenon called the particular type of gas to thermal expansion by absorbing infrared of a specific wavelength, a particular type of gas in the mixed gas such as air,
例えばCO 2の濃度を検出するものである。 Such as those for detecting the concentration of CO 2. 即ち、特定波長を有し、経時的に強さが変化する赤外線を空気に照射すると、空気中に存在するCO 2濃度が高い程、大きな熱膨張・熱収縮が発生する。 In other words, it has a specific wavelength, the infrared rays over time intensity changes irradiated in air, the higher the CO 2 concentration present in the air, a large thermal expansion or contraction occurs. 従ってこの現象を気圧(音圧)の変化として検出すれば、これによって空気中のCO 2濃度を検出することが可能となる。 Therefore, by detecting this phenomenon as a change in air pressure (sound pressure), whereby it is possible to detect the concentration of CO 2 in air. この種の光音響ガスセンサは、基本的には図10に示すようにガス(空気)が導入されるキャビティ1と、このキャビティ1内に赤外線をパルス照射する光源2と、前記キャビティ1の壁面の一部(天井面)をなして設けられてキャビティ1内の音圧に感応するマイクロフォン3とを備えて構成される。 Photoacoustic gas sensor of this type, a cavity 1 in which the gas (air) is introduced as essentially shown in FIG. 10, a light source 2 to pulse irradiation with infrared to the cavity 1, the cavity 1 wall of provided no part (ceiling surface) constituted by a microphone 3 which is sensitive to the sound pressure in the cavity 1.

【0003】ところで最近、この種の光音響ガスセンサを、半導体デバイス製造技術を応用して小型化することが試みられている。 [0003] Recently, this type of photoacoustic gas sensors, it has been attempted to downsize by applying semiconductor device manufacturing techniques. 例えばマイクロマシンニング技術を用いて実現される小型の光音響ガスセンサにおいては、 For example, in a small photoacoustic gas sensor is implemented using a micromachining technology,
上記キャビティ1は赤外光に対して透明なSi基板をエッチング加工して所定の空間部を形成して構成され、更にキャビティ1内に外気(ガス)を導入するガス通流路4を設けた構造を有する。 The cavity 1 is constructed by a transparent Si substrate to infrared light by etching to form a predetermined space, provided further gas flow path 4 for introducing the outside air (gas) into the cavity 1 having the structure. そしてこのガス通流路4には、通常、ガス拡散フィルタ5が設けられる。 And in the gas flow channel 4, typically, the gas diffusion filter 5 is provided. このガス拡散フィルタ5は、ガスの通流を制限することで、キャビティ1内とその外部との間でのガス(空気)の通流(置換)を維持しながら、前述した赤外光の吸収によるCO 2 (ガス)熱膨張に応じて前記キャビティ1内の音圧を変化させる役割を担う。 The gas diffusion filter 5, by limiting the flow of gas, while maintaining flow of the gas (air) between the cavity 1 and its external (substituted) absorption of infrared light mentioned above responsible for changing the sound pressure in the cavity 1 according to CO 2 (gas) thermal expansion due to.

【0004】即ち、このガス拡散フィルタ5は、次の2 [0004] In other words, the gas diffusion filter 5, the following 2
つの役割を担う。 One of the play a role. その1つは、赤外線のパルス照射によりキャビティ1内に発生する急激な圧力変化(音圧)に対して大きな気流抵抗体として作用し、キャビティ1内を実質的に密閉状態に保ってその音圧がキャビティ1の外部に伝わらないようにする機能である。 One acts as a large air flow resistance against rapid pressure changes occurring in the cavity 1 by pulse irradiation of infrared (sound pressure), the sound pressure kept substantially sealed state in the cavity 1 There is a feature that is not transmitted to the outside of the cavity 1. 他の1つは、 The other one is,
温度や気圧等の外部環境変化に起因するキャビティ1内における緩慢な圧力変化(音圧)に対しては気流抵抗体として作用することなく、逆にキャビティ1内を外気に開放した状態に保つ機能である。 Without For slow pressure changes within the cavity 1 caused by the external environmental changes such as temperature and pressure (sound pressure) acting as air flow resistance, ability to keep opening the cavity 1 to the outside air in the opposite it is.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】ところでマイクロマシンニング技術を用いてSi基板を加工して小型の光音響ガスセンサを実現しようとした場合、キャビティ1の内容積が限られることに起因して様々な問題が生じる。 If [0008] Incidentally by processing the Si substrate by using the micromachining technology attempts to reduce the size of a photoacoustic gas sensors, various problems due to the internal volume of the cavity 1 is limited It occurs. 例えば所望とするフィルタ特性(圧力損失)を有するガス拡散フィルタ5を如何にして実現するか、またキャビティ1内でのCO 2による赤外光の吸収効率を如何にして高めるか等の問題が生じる。 Caused for example by implementing in the how the gas diffusion filter 5 having filter characteristics (pressure loss) to the desired, also if such increase in the how the absorption efficiency of the infrared light by the CO 2 in the cavity 1 issues . また光音響ガスセンサの小型化に応じて光源2も小型化されるので、一般的には該光源2の赤外光強度も小さくなる。 Since the light source 2 is also miniaturized in accordance with miniaturization of photoacoustic gas sensors, infrared light intensity of the light source 2 is also reduced in general. これ故、光音響ガスセンサの小型化に伴って、その検出感度が低下すると言う問題が生じる。 Hence, with the miniaturization of photoacoustic gas sensors, the problem arises that say that the detection sensitivity decreases.

【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、限られた強度の赤外光が照射されるキャビティ内での検出対象ガスによる赤外光の吸収効率を高め、これによってガス検出感度を高めた簡易な構造の小型の光音響ガスセンサを提供することにある。 [0006] The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is the absorption efficiency of the infrared light by the target gas in the cavity infrared light limited intensity is irradiated enhanced, thereby to provide a compact photoacoustic gas sensor of a simple structure with enhanced gas detection sensitivity.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成するべく本発明に係る光音響ガスセンサは、例えばマイクロマシンニング技術を用いてSi基板等を加工して製造される小型のものであって、外気を導入するガス通流口および赤外光導入窓を備えたキャビティと、上記ガス通流口に前記キャビティと一体に設けられたガス拡散フィルタと、前記キャビティの内壁面の一部をなして設けられて該キャビティ内の音圧を検出するマイクロフォンと、 Photoacoustic gas sensor according to the present invention in order to achieve the above object, according to an aspect of the, there is for example a compact produced by processing the Si substrate or the like by using the micromachining technology, the outside air a cavity with a gas passage opening and infrared light introducing window for introducing a gas diffusion filter provided integrally with the cavity to the gas passage opening, provided a part of the inner wall surface of the cavity a microphone for detecting the sound pressure in the cavity is,
前記赤外光導入窓を介してキャビティ内に赤外光をパルス照射する光源とを具備したものであり、特に前記キャビティの内壁面の前記ガス通流口および赤外光導入窓を除く領域に赤外光反射膜をコーティングしたことを特徴としている。 Via said infrared light introducing window is obtained by including a light source for pulse irradiation of the infrared light in the cavity, a region especially excluding the gas passage opening and infrared light introducing window of the inner wall surface of the cavity It is characterized in that coated with the infrared light reflecting film.

【0008】好ましくは前記キャビティは、所定厚みのSi基板をエッチングして所定の内容積の凹部空間を形成し、その壁面の一部を陽極酸化して前記ガス拡散フィルタをなすポーラスシリコン層を形成したものとして実現される。 [0008] Preferably the cavity, forming a porous silicon layer of the Si substrate is etched to form a concave space of a predetermined internal volume, forming the gas diffusion filter a portion of the wall surface by anodic oxidation of the predetermined thickness It is implemented as the. そして前記マイクロフォンは、互いに対向する一対の電極の一方を上記Si基板の凹部空間を覆って設けることで、前記キャビティの前記赤外光導入窓に対向する天井面を形成して該キャビティと一体に設けられる。 And said microphone, one of a pair of electrodes facing each other by providing over the concave space of the Si substrate, in the cavity and integrally forms the ceiling surface facing the infrared light introducing window of said cavity It is provided.

【0009】尚、前記赤外光反射膜は、例えばAuまたはAlの薄膜からなり、前記凹部空間を形成したSi基板の前記ポーラスシリコン層からなるガス拡散フィルタを除く内壁面、および前記キャビティの壁面を形成した前記マイクロフォンの電極面に、例えば数μm厚に蒸着またはスパッタリングして設けられる。 [0009] Incidentally, the infrared light reflecting film is made of, for example, a thin film of Au or Al, said inner wall surface except the gas diffusion filter formed of porous silicon layer of Si substrate formed with the concave space, and the wall surface of the cavity the electrode surface of the microphone to form, provided by vapor deposition or sputtering for example a few μm thick. また好ましくは前記キャビティの天井面を形成して前記赤外光反射膜がコーティングされる前記マイクロフォンの電極を波形形状を有するものとし、赤外光導入窓から導入された赤外光を多重反射するように構成することが望ましい。 And preferably shall have an electrode waveform shape of the microphone the infrared light reflecting film forms a ceiling surface of the cavity is coated, multiple reflection of infrared light introduced from the infrared light introducing window it is desirable to configure such.

【0010】また、例えば半導体基板の表面に形成した凹部を跨いで設けられたブリッジ上に形成された薄膜ヒータとを備えて構成される前記光源については、前記凹部の内壁面および/または前記半導体基板の裏面にコーティングされた赤外光反射膜を備えたものとし、上記薄膜ヒータからその裏面側に発せられる赤外光を反射させて集光して前記キャビティの赤外光導入窓に照射するように構成することが好ましい。 Further, for example, for the light source constituted by a thin-film heater formed on the bridge in which astride the recess formed on the surface of the semiconductor substrate, the inner wall surface and / or the semiconductor of the recess and those with an infrared light reflecting film coated on the back surface of the substrate, is irradiated to the infrared light introducing window of said cavity and condensed by reflecting infrared light emitted to the rear side from the thin film heater it is preferably configured to.

【0011】この際、この光源を前記キャビティと熱的に隔離して、前記キャビティの赤外光導入窓に対向して設けることで、光源からキャビティに対して不本意な熱伝達が生じないようにすることが望ましい。 [0011] At this time, the light source to isolate the said cavity and the thermal, by providing opposite the infrared light introducing window of said cavity, so that does not cause undesirable heat transfer against cavity from the light source it is desirable to.

【0012】 [0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る光音響ガスセンサについて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The following describes a photoacoustic gas sensor according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1はこの実施形態に係る光音響ガスセンサの概略構成を示す断面図である。 Figure 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a photoacoustic gas sensor according to this embodiment. この光音響ガスセンサは、概略的には外気を導入するガス通流口20および赤外光導入窓3 The photoacoustic gas sensor, the gas through-flow opening 20 and the infrared light introducing window 3 for introducing the outside air to the schematically
0を備えたキャビティ(光音響セル)10と、上記ガス通流口20に前記キャビティ10と一体に設けられたガス拡散フィルタ40と、前記キャビティ10の内壁面の一部をなして設けられて該キャビティ10内の音圧を検出するマイクロフォン50、前記赤外光導入窓30を介してキャビティ10内に赤外光をパルス照射する光源6 A cavity (photoacoustic cell) 10 provided with a 0, a gas diffusion filter 40 provided integrally with the cavity 10 in the gas passage opening 20, provided in a part of the inner wall surface of the cavity 10 microphone 50, a light source 6 for pulse irradiation of infrared light into the cavity 10 through the infrared light introducing window 30 for detecting the sound pressure in the cavity 10
0とを備えて構成される。 0 and configured to include a.

【0013】上記キャビティ10やマイクロフォン5 [0013] the cavity 10 and the microphone 5
0、更に光源60等は、それぞれマイクロマシンニング技術を用いて、例えば赤外光に対して透明な所定の厚みを有するSi基板をエッチング加工する等して製造される。 0, further light source 60, etc., using micromachining techniques, respectively, is produced a Si substrate having a transparent predetermined thickness of, for example, to infrared light equal to etching. 特にマイクロフォン50は、キャビティ10を製造する際に該キャビティ10と一体に製作される。 Particularly the microphone 50 is fabricated integrally with the cavity 10 in manufacturing the cavity 10. 尚、これらの各部の製造方法については後述する。 It will be described later manufacturing method of these parts.

【0014】ちなみにキャビティ10は、例えば厚みが500μmの2枚のSi基板11,12をそれぞれ異方性エッチングして一辺が1mm角程度の凹部(孔部)1 [0014] Incidentally cavity 10, for example a thickness of two sheets of Si side of the substrates 11 and 12 each anisotropic etching of approximately 1mm square recess 500 [mu] m (hole) 1
3,14を内部空間を形成した後、上記凹部(孔部)1 After a 3,14 to form the interior space, the recess (hole) 1
3,14を互いに突き合わせて2枚のSi基板11,12 3,14 to butt each other two Si substrates 11 and 12
間を半導体接合して一体化した構造をなす。 Eggplant and semiconductor junction a structure integrally between. そして一方のSi基板11の開口部を閉塞してマイクロフォン50 The microphone 50 closes the opening portion of one of Si substrate 11
を一体に形成し、他方のSi基板12の開口部に赤外光導入窓30をなす光学フィルタを設けて、所定の内容積の内部空間を形成した構造を有する。 The integrally formed, is provided an optical filter in the opening of the other Si substrate 12 constituting the infrared light introducing window 30, having a structure in which an inner space of a predetermined internal volume.

【0015】尚、前記ガス通流口20は、例えば赤外光導入窓30が設けられる側のSi基板12の、前記マイクロフォン50が一体に形成される側のSi基板11との接合面に形成される所定幅の溝として実現される。 [0015] Incidentally, the gas passage hole 20 is formed on the joint surface of e.g. Si substrate 12 on the side where the infrared light introducing window 30 is provided, the microphone 50 and the Si substrate 11 side are integrally formed It is implemented as a groove having a predetermined width being. 特にこの実施形態においては、上記ガス通流口(溝)20 In this particular embodiment, the gas passage opening (groove) 20
内に、後述するようにSi基板12を部分的に陽極酸化してポーラス化し、ポーラスシリコン層としたガス拡散フィルタ40が一体に設けられている。 Within, and a porous structure partially anodizing the Si substrate 12 as described later, the gas diffusion filter 40 that is a porous silicon layer is integrally provided. このようなガス拡散フィルタ40を一体に備えたガス通流口20については、例えばSi基板に前記凹部(孔部)13,14と同等な孔部を設けて構成され、前記キャビティ10を構成する前記2枚のSi基板11,12間に介挿されて該キャビティ10の一部をなすスペーサ(図示せず)に設けるようにしても良い。 For such gas diffusion filter 40 gas passage opening 20 having integrally, for example, the recess (hole) 13, 14 and is configured to provide a comparable hole in the Si substrate, forming the cavity 10 It is interposed between the two Si substrates 11 and 12 may be provided on the spacer (not shown) forming part of the cavity 10.

【0016】また前記マイクロフォン50は、前記Si [0016] Also, the microphone 50, the Si
基板11に凹部(孔部)13を形成する際に該Si基板11上に形成される。 It is formed on the Si substrate 11 when forming the recesses (holes) 13 on the substrate 11. このマイクロフォン50は、概略的にはSi基板11に開口される凹部(孔部)13を覆って設けられる第1の電極51と、この第1の電極51 The microphone 50 includes a first electrode 51 is schematically provided over the recess (hole) 13 which is opened in the Si substrate 11, the first electrode 51
の上方に所定の距離を隔てて対向して設けられる第2の電極52と、この第2の電極52を上面側から支持するバックプレート53とからなる。 The second electrode 52 provided opposite at a predetermined distance above, comprising the second electrode 52 from the back plate 53 for supporting the upper surface side. またこのバックプレート53および前記第2の電極52には、前記第1の電極51と第2の電極52との間の空間に連通する複数の音響孔54が穿たれている。 Also the back plate 53 and the second electrode 52, a plurality of acoustic holes 54 communicating with the space between the first electrode 51 and the second electrode 52 is bored.

【0017】基本的には上述した如く構成される光音響ガスセンサにおいて、この実施形態に係る光音響ガスセンサが特徴とするところは、前記キャビティ10の内壁面における前記ガス通流口20および赤外光導入窓30 [0017] In basic as configured photoacoustic gas sensors described above, the Where photoacoustic gas sensor according to this embodiment is characterized, the gas through port 20 and the infrared light at the inner wall surface of the cavity 10 introducing window 30
を除く領域を、AuやAl等からなる赤外光反射膜70によりコーティングした点にある。 A region excluding lies in coated by the infrared light reflecting film 70 made of Au or Al. この赤外光反射膜70 The infrared light-reflecting film 70
は、蒸着やスパッタリング等により数μmの厚みに形成されるもので、前記光源60から赤外光導入窓30を介してキャビティ10内にパルス照射された赤外光を反射することで該キャビティ10内における赤外光の伝播光路長を長くする役割を担う。 Is intended to be formed to a thickness of several μm by vapor deposition or sputtering, the cavity 10 by reflecting the infrared light pulse irradiated to the cavity 10 via an infrared light introducing window 30 from the light source 60 responsible for longer propagation optical path length of infrared light in the inner.

【0018】特にこの実施形態においては、前記キャビティ10の内壁面を、例えば(100)面を主面とするSi基板の異方性エッチングによって(111)面をなす斜面として形成している。 [0018] Particularly in this embodiment is the inner wall surface of the cavity 10, formed as a slope which forms, for example, (100) by anisotropic etching of the Si substrate to the surface main surface (111) plane. また該キャビティ10の天井面をなして設けられたマイクロフォン50の電極面も、後述するようにSi基板の異方性エッチングを利用して波形形状をなして設けられている。 The electrode surface of the microphone 50 provided at an ceiling surface of the cavity 10 is also provided at an waveform by using an anisotropic etching of the Si substrate as described below. そして上記斜面をなすキャビティ10の内壁面、および波形形状をなすマイクロフォン50の電極面(キャビティ10の天井面)に赤外光反射膜70をそれぞれ設けることで、キャビティ10内にパルス照射された赤外光を該キャビティ10内においてランダムに多重反射させるものとなっている。 Red and by providing the inner wall surface of the cavity 10 having the above-described slope, and the electrode surface of the microphone 50 constituting a waveform infrared light reflecting film 70 (the ceiling surface of the cavity 10) respectively, which are pulse irradiated to the cavity 10 in It has become one which multiple reflection at random in the external light the cavity 10.

【0019】一方、光源60は、例えばSi基板61の表面に形成した凹部62を跨いで設けられた、例えば絶縁性薄膜ブリッジ63上に薄膜ヒータ64を形成した構造を有する。 Meanwhile, the light source 60 has, for example, provided astride a recess 62 formed on the surface of the Si substrate 61, for example, to form a thin film heater 64 on the insulating thin film bridge 63 structures. この光源60の前記凹部62の内壁面にもAuやAl等からなる赤外光反射膜65がコーティングされている。 The infrared light reflecting film 65 made from Au or Al or the like on the inner wall surface of the recess 62 of the light source 60 is coated. この赤外光反射膜65は上記薄膜ヒータ64 The infrared light reflecting film 65 is the thin film heater 64
からその裏面側に発せられる赤外光を反射させて集光し、前記キャビティ10の赤外光導入窓30に照射する役割を担っている。 Its emitted to the rear surface side is reflected infrared light is condensed, and functions to irradiate the infrared light introducing window 30 of the cavity 10 from.

【0020】このような赤外光反射膜65を上記凹部6 [0020] The recess 6 such infrared light reflecting film 65
2の内壁面に形成するに際しては、凹部62の上面を跨いで薄膜ヒータ64を形成した絶縁性薄膜ブリッジ63 In forming the second inner wall surface, an insulating thin film bridge 63 to form a thin film heater 64 across the upper surface of the concave portion 62
が設けられているので、凹部62における上記絶縁性薄膜ブリッジ63の直下の領域にも確実に赤外光反射膜6 Since is provided, reliably infrared light reflecting in a region directly under the above insulating thin film bridge 63 in the recess 62 film 6
5を設けるべく、電解メッキにより赤外光反射膜65を形成することが好ましい。 5 to provide, it is preferable to form the infrared light reflecting film 65 by electrolytic plating.

【0021】尚、赤外光反射膜65を、前記Si基板6 [0021] Incidentally, the infrared light reflecting film 65, the Si substrate 6
1の裏面側に形成しても、薄膜ヒータ64からその裏面側に発せられる赤外光に対する集光作用を同様に得ることができる。 Be formed on one of the back surface side, a focusing effect on the infrared light emitted from the thin film heater 64 on the back surface side can be obtained as well. この場合には、Si基板61の裏面側にAu In this case, Au on the back side of the Si substrate 61
やAl等を蒸着(またはスパッタリング)すれば良い。 The or Al or the like may be vapor deposition (or sputtering).
またこの際、Si基板61の側面を異方性エッチングし、Si基板61の裏面側を前記薄膜ヒータ64を囲む台形状に、または等方性エッチングにより鍋底状をなすように形成しておけば、この裏面側に形成される赤外光反射膜65による赤外光の集光効率を高めることが可能となる。 Also in this case, anisotropic etching the side surface of the Si substrate 61, the back surface side in a trapezoidal shape surrounding the thin film heater 64 of the Si substrate 61, or by isotropic etching by forming so as to form a pan bottom shape , it is possible to enhance the light collection efficiency of the infrared light by the infrared light reflecting film 65 formed on the back surface side.

【0022】ここで上述した構造をなす光音響ガスセンサについて、各部の製造方法を交えて説明する。 [0022] The photoacoustic gas sensor forms a structure described above will now be described sprinkled a manufacturing method of each part. 図2 Figure 2
(a)〜(i)は前記キャビティ10とマイクロフォン50 (A) ~ (i) is the cavity 10 and the microphone 50
の製造工程を段階的に分解して示している。 It shows an exploded view of the manufacturing process stages. このマイクロフォン50は、キャビティ10を構成する第1のSi The microphone 50 is first Si constituting the cavity 10
基板11に一体に形成される。 It is formed integrally with the substrate 11. そこで先ずキャビティ1 So first cavity 1
0を形成するための、例えば(100)面を主面とするSiウェハをSi基板11として準備し、図2(a)に示すようにSi基板11上に熱酸化膜15を成長させた後、 To form a 0, for example, (100) providing a Si wafer having a major surface plane as the Si substrate 11, after growing the thermal oxide film 15 on the Si substrate 11 as shown in FIG. 2 (a) ,
フォトリソグラフィを用いて該熱酸化膜15に所定の開口ピッチで長方形状の孔16を開ける。 Opening the rectangular hole 16 at a predetermined opening pitch to the heat oxide film 15 using photolithography.

【0023】この熱酸化膜15に設ける長方形状の孔1 The rectangular hole 1 provided in the thermal oxide film 15
6については、例えば図3(a)に示すように、正方形状の微小な孔を縦横に等間隔に配列したものであっても良く、また図3(b)に示すように長方形状の孔を平行に設けたもの、或いは図3(c)に示すように中央部から外側に向けて順次その孔形状を長く延ばした枠状のものであっても良い。 For 6, for example, as shown in FIG. 3 (a), it may be one arranged at equal intervals square microvoids in the vertical and horizontal directions, also rectangular hole as shown in FIG. 3 (b) those provided in parallel, or may be of sequentially the hole shape long extending frame shape from the central portion toward the outer side as shown in Figure 3 (c). 要は後述するように熱酸化膜15をマスクとしてSi基板11を異方性エッチングした際、その表面に一様な波形形状をなす凹凸が形成されるようなマスクパターンをなすものとすれば良い。 In short when the Si substrate 11 is anisotropically etched as a mask the thermal oxide film 15 as described later, may be assumed to form a mask pattern, such as irregularities forming a uniform wave shape is formed on the surface .

【0024】しかる後、この熱酸化膜15をマスクとし、KOHまたはTMAH(トリメチルアンモニウムハイドライド)を用いて前記Si基板11を異方性エッチングする。 [0024] Thereafter, the thermal oxide film 15 as a mask, anisotropically etching the Si substrate 11 using KOH or TMAH (trimethylammonium hydride). そして図2(b)に示すように該Si基板11 And said Si substrate 11 as shown in FIG. 2 (b)
の表面に断面三角形状をなす複数の凹部17を前述したマイクパターン形状に応じて形成し、マイクロフォン5 Formed in accordance with a plurality of recesses 17 which form a triangular cross-section on the surface of the microphone pattern described above, the microphone 5
0における第1の電極51の形状を規定する波形形状を前記Si基板11の表面に形成する。 The waveform shape defining the shape of the first electrode 51 at 0 is formed on the surface of the Si substrate 11.

【0025】次いで上記マスクとして用いた熱酸化膜1 [0025] Then the thermal oxide film 1 used as the mask
5を一旦除去した後、図2(c)に示すようにSi基板1 After 5 was once removed, Si substrate 1 as shown in FIG. 2 (c)
1の表面全体に、該Si基板11の表面を保護し、且つ第1の電極51とSi基板11との絶縁をとるためのSi The entire surface, Si for taking insulation between the surface protects the Si substrate 11, and the first electrode 51 and the Si substrate 11
2等の熱酸化膜(図示せず)を形成する。 Forming the O 2 such as a thermal oxide film (not shown). そしてこの熱酸化膜(SiO 2 )上に、例えばCr/Au/Crからなる第1の電極51を4/20/4nm厚に形成し、更にこの第1の電極51上にダイヤフラムとして用いる感光性ポリイミド(図示せず)を1μm厚に形成する。 And on the thermal oxide film (SiO 2), for example, the first electrode 51 made of Cr / Au / Cr 4/20 / 4nm was formed to a thickness, further photosensitive used as a diaphragm on the first electrode 51 forming polyimide (not shown) to 1μm thick. 即ち、波形形状に加工したSi基板11の一面に沿って、 In other words, along one side of the Si substrate 11 processed into a wave shape,
ダイヤフラムにより裏打ちされた第1の電極51を前記Si基板11と絶縁して波形形状に形成する。 A first electrode 51 which is backed by a diaphragm and insulated from the Si substrate 11 is formed in a waveform shape.

【0026】しかる後、前記第1の電極51の上面に、 [0026] Thereafter, the upper surface of the first electrode 51,
図2(d)に示すように犠牲層55とするAlを2μm厚に形成する。 The Al to sacrificial layer 55 as shown in FIG. 2 (d) is formed in 2μm thickness. この犠牲層(Al)55は、マイクロフォン50における第2の電極52と上記第1の電極51との対向間距離(ギャップ)を規定する役割を担うもので、真空蒸着またはスパッタリングによりその膜厚を制御しながら形成される。 The sacrificial layer (Al) 55 is a role for defining the opposing distance between the second electrode 52 and the first electrode 51 in the microphone 50 (the gap), the film thickness by vacuum deposition or sputtering It is formed while controlling.

【0027】その後、上記犠牲層(Al)55の上に図2(e)に示すように、例えばAu/Crからなる第2の電極52を形成し、この第2の電極52を覆って図2(f) [0027] Thereafter, as shown in FIG. 2 (e) on said sacrificial layer (Al) 55, for example, to form a second electrode 52 made of Au / Cr, covering the second electrode 52 FIG. 2 (f)
に示すようにバックプレート53をなす感光性ポリイミドを厚み10〜20μm程度に形成する。 The photosensitive polyimide constituting the back plate 53 as shown in form to a thickness of about 10 to 20 [mu] m. 尚、上記第2 Incidentally, the second
の電極52については、後述する犠牲層55のエッチングによる除去時の耐性を考慮して、ここではAu/Crを用いているが、犠牲層(Al)55のエッチング液に対して耐性を有するものであれば他の電極材料を用いることも勿論可能である。 For the electrode 52, in consideration of the resistance at the time of removal by etching of the sacrificial layer 55 to be described later, but is used here Au / Cr, those having resistance to the etchant of the sacrificial layer (Al) 55 it is of course possible to use other electrode materials as long.

【0028】しかる後、感光性ポリイミドからなるバックプレート53をパターニングして所定の開口を形成し、このバックプレート53をマスクとして第2の電極52を選択的にエッチングして、図2(g)に示すようにマイクロフォン50における空気抜きの機能を果たす複数の音響孔54を形成する。 [0028] Then, by patterning the back plate 53 made of a photosensitive polyimide to form a predetermined opening, the back plate 53 as a mask the second electrode 52 is selectively etched, FIG. 2 (g) as shown in forming a plurality of acoustic perforations 54 serve air vent in the microphone 50. これらの音響孔54は、前述した犠牲層(Al)55のエッチング除去にも利用される。 These acoustic hole 54 is used to etch away the sacrificial layer (Al) 55 described above.

【0029】次いで前記Si基板11の裏面に熱酸化膜18を成長させ、フォトリソグラフィを用いて該熱酸化膜18に長方形状の孔を開ける。 [0029] Then the back surface of the thermal oxide film 18 is grown on the Si substrate 11, open rectangular holes to the heat oxide film 18 using photolithography. そしてこの熱酸化膜1 The thermal oxide film 1
8をマスクとし、KOHまたはTMAH(トリメチルアンモニウムハイドライド)を用いて前記Si基板11をその裏面側から異方性エッチングして前記第1の電極(ダイヤフラム)51を露出させ、図2(h)に示すように該Si基板11の内側にキャビティ10をなす凹部(孔部)13を形成する。 8 as a mask, to expose the first electrode (diaphragm) 51 is anisotropically etching the Si substrate 11 from its back side using KOH or TMAH (trimethylammonium hydride), in FIG. 2 (h) forming a recess (hole) 13 which forms a cavity 10 inside of the Si substrate 11 as shown. そしてSi基板11の裏面側から上記キャビティ10の内部にAuをスパッタリングして、前記第1の電極(ダイヤフラム)51の露出面およびSi基板11のキャビティ10を形成した内壁面に数μm厚の赤外光反射膜70を形成する。 And by sputtering Au from the back side in the interior of the cavity 10 of the Si substrate 11, the first electrode (diaphragm) 51 Number μm thick red on the inner wall surface forming the cavity 10 of the exposed surface and the Si substrate 11 of the forming an external light reflection film 70.

【0030】しかる後、前記音響孔54を介して図2 [0030] Thereafter, through the acoustic perforation 54 2
(i)に示すように前記犠牲層55をエッチング除去し、 The sacrificial layer 55 is removed by etching as shown in (i),
第1の電極51と第2の電極52との間に所定のギャップ(空間)を形成することで、キャビティ10に一体化されたマイクロフォン50が完成される。 By forming a predetermined gap (space) between the first electrode 51 and the second electrode 52, a microphone 50 which is integrated into the cavity 10 is completed. ちなみにAl By the way, Al
からなる犠牲層50のエッチング除去は、そのエッチング液として、例えばリン酸と硝酸との混合液(70℃) Etching away of the sacrificial layer 50 made from, as a etchant, for example, a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid (70 ° C.)
を用いて行われる。 It is carried out using.

【0031】一方、前記キャビティ10を形成する第2 On the other hand, the second to form the cavity 10
のSi基板12については、特に図示しないがその一面に熱酸化膜を成長させ、フォトリソグラフィを用いて該熱酸化膜に長方形状の孔を開ける。 For the Si substrate 12, particularly grown not shown thermal oxide film on a surface thereof, opening the rectangular holes to the heat oxide film using photolithography. この熱酸化膜は、第1のSi基板11の裏面に形成した熱酸化膜18に相当するものである。 The thermally oxidized film corresponds to the thermal oxide film 18 formed on the rear surface of the first Si substrate 11. そしてこの熱酸化膜をマスクとし、K Then the thermal oxide film as a mask, K
OHまたはTMAH(トリメチルアンモニウムハイドライド)を用いて前記第2のSi基板21を異方性エッチングし、該Si基板12の内側に前記キャビティ10をなす凹部(孔部)14を形成する。 Anisotropically etching the second Si substrate 21 with OH or TMAH (trimethylammonium hydride), to form a recess (hole) 14 which forms the cavity 10 on the inside of the Si substrate 12. 次いでこの第2のS Then this second S
i基板12の内側面にAuをスパッタリングして、該第2 By sputtering Au on the inner surface of the i substrate 12, the second
のSi基板12に形成した凹部(孔部)14の内壁面に数μm厚の赤外光反射膜70を形成する。 Forming a Si recess (hole) formed in the substrate 12 of the 14 several μm thick on the inner wall surface of the infrared light reflecting film 70.

【0032】尚、このようにして第2のSi基板12を加工するに際して、例えば図4に示すように前記第1のSi基板11との接合面側にガス通流口20を形成すると共に、このガス通流口20の内部にガス拡散フィルタ40を一体に埋め込み形成する。 [0032] Incidentally, when processing the second Si substrate 12 in this manner, thereby forming a gas passage opening 20 on the bonding surface side of said first Si substrate 11 as shown in FIG. 4, for example, the gas diffusion filter 40 into the interior of the gas passage hole 20 is embedded integrally formed. 具体的には、例えば図4(a)に示すように凹部(孔部)14を形成した第2のSi基板12におけるガス拡散フィルタ40を形成する側の面とは反対側の面(裏面)に、先ずAlを蒸着(またはスパッタリング)した後、真空中にて略500℃で熱処理する。 Specifically, the recess for example, as shown in FIG. 4 (a) the plane of the side surface forming a gas diffusion filter 40 of the second Si substrate 12 formed with the (hole portion) 14 opposite (back) to, first, after depositing the Al (or sputtering), a heat treatment at approximately 500 ° C. in vacuo. このAl膜は、後述する陽極酸化時における電極コンタクトとして用いられる。 The Al film is used as an electrode contact at the time of anodic oxidation described later.

【0033】次いでSi基板12のガス拡散フィルタ4 [0033] Then the gas diffusion filter 4 of the Si substrate 12
0を形成する側の面(表面)に、例えば感光性ポリイミドをスピンコートし、この感光性ポリイミドに紫外光を照射して該感光性ポリイミドを選択的に除去し、上記S 0 on the surface side (surface) to form, for example a photosensitive polyimide by spin coating, ultraviolet light was irradiated to selectively remove the photosensitive polyimide on this photosensitive polyimide, the S
i基板12におけるガス通流路20の形成部位を露出させる。 i exposing the formed portion of the gas flow channel 20 in substrate 12. しかる後、この感光性ポリイミドをマスクとして前記Si基板12を陽極酸化してポーラス化し、図4 Thereafter, the Si substrate 12 and a porous structure by anodization this photosensitive polyimide as a mask, 4
(a)に示すようにガス拡散フィルタ40をなすポーラスシリコン層41を形成する。 Forming a porous silicon layer 41 forming the gas diffusion filter 40, as shown in (a).

【0034】このSi基板12の選択的な陽極酸化は、 The selective anodization of the Si substrate 12,
前述した如くAl膜を形成したSi基板12の裏面側を機械的に覆い、またはテープ等にて覆って保護した状態で、該Si基板12を陽極とし、陰極としての参照電極(図示せず)と共にフッ酸溶液中に浸漬して所定密度の電流を通電して行われる。 In a state where the rear surface side of the Si substrate 12 formed with the Al film as mentioned above mechanically covered or protected by covering with a tape or the like, the Si substrate 12 as an anode, (not shown) the reference electrode as a cathode performed by passing current of predetermined density by immersing in a hydrofluoric acid solution with. この際、フッ酸溶液にエタノールを加えることでSi基板12の陽極酸化時に発生する水素を除去することが好ましい。 In this case, it is preferable to remove the hydrogen generated during the anodization of the Si substrate 12 by the addition of ethanol in a hydrofluoric acid solution. 尚、ここではSi基板12に対するマスクとして感光性ポリイミドを用いているが、貴金属やその他の高分子材料を用いても良いことは言うまでもない。 Although here uses a photosensitive polyimide as a mask for the Si substrate 12 may of course also be used a noble metal or other polymeric materials.

【0035】このようなSi基板12の部分的な陽極酸化によるポーラスシリコン層13の形成により、前記S [0035] By formation of the porous silicon layer 13 due to partial anodic oxidation of such a Si substrate 12, the S
i基板12上面に該ポーラスシリコン層41を一体に埋め込んだガス通流路口20が溝をなして形成される。 The i-substrate 12 upper surface porous silicon layer 41 gas passages opening 20 embedded integrally are formed in a groove. この際、ポーラスシリコン層41の長さ(フィルタの厚み)を調整して、ガス拡散フィルタ40が所望とするフィルタ特性を持つようにすることが望ましい。 At this time, by adjusting the length of the porous silicon layer 41 (thickness of the filter), it is desirable to have a filter characteristic gas diffusion filter 40 is desired.

【0036】この場合には、例えば前記ポーラスシリコン層41上にSiO 2等のレジストを塗布し、このレジスト膜をフォトリソグラフィ等によりパターニングしてガス拡散フィルタ40を形成したい領域だけにレジスト膜を残す。 [0036] In this case, for example, the resist such as SiO 2 is coated on the porous silicon layer 41, leaving only the resist film region to form a gas diffusion filter 40 to the resist film is patterned by photolithography or the like . そしてこのレジスト膜(SiO 2 )をマスクとして、例えばNaOHの1%水溶液からなる弱アルカリ性のエッチング液を用いて、或いはドライエッチングにより前記ポーラスシリコン層41を選択的にエッチングし、図4(b)に示すようにポーラスシリコン層41の長さ(フィルタの厚み)を調整する。 Then the resist film (SiO 2) as a mask, for example by using a weak alkaline etching solution consisting of 1% aqueous solution of NaOH, or the porous silicon layer 41 is selectively etched by dry etching, and FIG. 4 (b) as shown in adjusting the length of the porous silicon layer 41 (thickness of the filter). これによって所望とするフィルタ特性を持つガス拡散フィルタ40が実現される。 This gas diffusion filter 40 having filter characteristics to be desired by is achieved.

【0037】尚、ガス拡散フィルタ40については、例えば図5に示すようにキャビティ10を構成する第2のSi基板12や、前述したスペーサに形成するようにしても良い。 [0037] Note that the gas diffusion filter 40, and a second Si substrate 12 constituting the cavity 10 as shown in FIG. 5, for example, may be formed on the spacer as described above. 即ち、図5(a)に示すように、先ず第2のS That is, as shown in FIG. 5 (a), first, second S
i基板12の両面にSiN X膜等の耐フッ酸性絶縁膜からなる保護膜21,22を設ける。 i consisting hydrofluoric acid resistance insulating film of SiN X film or the like on both surfaces of the substrate 12 provided with a protective film 21. そして図5(b)に示すようにSi基板12の下面側の保護膜(SiN X膜)21 The lower surface of the protective film of the Si substrate 12 as shown in FIG. 5 (b) (SiN X film) 21
上にレジスト膜23を形成し、このレジスト膜23をパターニングした後、このレジスト膜23をマスクとして前記保護膜(SiN X膜)21にキャビティ10をなす凹部(孔部)14を形成する為の開口を穿つ。 The resist film 23 is formed on, this after a resist film 23 was patterned, for forming the protective film (SiN X film) 21 in the recess forming a cavity 10 (hole portion) 14 of the resist film 23 as a mask drilling an opening. しかる後、 Thereafter,
上記レジスト膜23をマスクとして前記Si基板12をその裏面側から垂直方向にディープエッチングし、図5 The resist film 23 deep etching vertically the Si substrate 12 as a mask from the back surface side, FIG. 5
(c)に示すようにSi基板12の裏面側にキャビティ1 Cavity 1 on the back side of the Si substrate 12 as shown in (c)
0をなす凹部(孔部)14を形成する。 0 to form a recess (hole) 14 which forms a.

【0038】次いで前記Si基板12の表面側にレジスト膜24を形成し、このレジスト膜24をパターニングする。 [0038] Then a resist film 24 on the surface side of the Si substrate 12, patterning the resist film 24. このパターニングは、前述した凹部(孔部)14 This patterning, the aforementioned recess (hole) 14
に対向する部位を覆い、且つ凹部(孔部)14の大きさよりも若干広い領域を保護膜(SiN X膜)22を残すように、レジスト膜24を選択的に除去することによって行われる。 Covers the portion facing to, and the recess as a slightly larger area than the size of the (hole portion) 14 leaving a protective film (SiN X film) 22 is performed by selectively removing the resist film 24. しかる後、このレジスト膜24をマスクとして図5(d)に示すように前記保護膜(SiN X膜)22を選択的に除去する。 Thereafter, selectively removing the protective film (SiN X film) 22 to indicate the resist film 24 in FIG. 5 (d) as a mask.

【0039】そしてこのレジスト膜24をマスクとして、前記Si基板12をその表面側から垂直方向にディープエッチングし、図5(e)に示すようにSi基板12 [0039] Then the resist film 24 as a mask, the Si deep etching in the vertical direction of the substrate 12 from the surface side, Si substrate 12 as shown in FIG. 5 (e)
の表面側に、前記キャビティ10をなす凹部(孔部)1 On the surface side of the recess forming the cavity 10 (hole portion) 1
4の外側に位置付けて溝状の凹部25を形成する。 4 positioned outwardly to form a groove-like recess 25. この溝状の凹部25、Si基板12によって形成されるキャビティ10に対するガス通流口20をなすものである。 Those forming a gas passage opening 20 for the cavity 10 formed by the groove-like recess 25, Si substrate 12.
またこの凹部25によって前記キャビティ10をなす凹部(孔部)14との間に所定の厚みの隔壁26が形成される。 The partition wall 26 having a predetermined thickness is formed between the recess (hole) 14 which forms the cavity 10 by the recess 25. ちなみにこの隔壁26の厚みは、前述したレジスト膜23,24がなすマスクのパターン形状により規定されるもので、ガス拡散フィルタ40として要求されるフィルタ長に応じて設定される。 Incidentally thickness of the partition wall 26 is intended to be defined by the pattern shape of the resist films 23 and 24 Ganasu mask described above, are set in accordance with the filter length required as a gas diffusion filter 40.

【0040】しかる後、前述した保護膜(SiN X膜)2 [0040] Thereafter, the protective film (SiN X film) described above 2
1,22を残したまま、該Si基板12をフッ酸溶液中に浸漬して前記隔壁26を陽極酸化する。 Leaving the 1 and 22, anodizing the partitions 26 by immersing the Si substrate 12 in a hydrofluoric acid solution. この陽極酸化は、図5(f)にその概念を示すようにSi基板12の両面にそれぞれ存在するフッ酸溶液が互いに接触することがないように、例えばSi基板12の周面を液密にシールし、前記フッ酸溶液中の前記Si基板12の両面にそれぞれ設けた一対の電極間に所定密度の電流を通電することによっなされる。 The anodization, so as not to hydrofluoric acid solution present on both surfaces of the Si substrate 12 so as to show the concept in FIG. 5 (f) are in contact with each other, in a liquid tight manner to the peripheral surface of, for example, Si substrate 12 seal, made by a applying a current of predetermined density between a pair of electrodes provided on both surfaces of the Si substrate 12 of the hydrofluoric acid solution.

【0041】するとこの電流は、保護膜(SiN X膜)2 [0041] Then, this current is, the protective film (SiN X film) 2
1,22で覆われた部位においてはSi基板12が絶縁されているので、上記保護膜(SiN X膜)21,22が存在しない隔壁26部分を通して流れる。 Because in the portion covered by 1, 22 Si substrate 12 is insulated, flows through a septum 26 parts not the protective film (SiN X film) 21 and 22 are present. この結果、図5 As a result, as shown in FIG. 5
(g)に示すように隔壁26をなすSi部分が局部的に陽極酸化されてポーラス化されて多孔質のポーラスシリコン層27となる。 Si portion forming the partition wall 26 as shown in (g) is the porous silicon layer 27 is a porous structure is locally anodized porous.

【0042】尚、上記隔壁26を陽極酸化するに際して、その陽極酸化条件によっては光を照射しながら電流を通電するようにしても良い。 [0042] Note that when the septum 26 is anodized, may be energized current while irradiating with light depending on its anodic oxidation conditions. また隔壁26を陽極酸化する場合、ガス通流路20をなす溝状の凹部25の内壁面をマスクしなくても、その陽極酸化電流がその内壁面を介して流れることが殆どないので、凹部25(ガス通流路20)の内壁面までが陽極酸化される虞はない。 In the case where the partition wall 26 is anodized, without masking the inner wall surface of the groove-like recess 25 which forms a gas flow path 20, because the anodic oxidation current scarcely flows through the inner wall surface thereof, the recess 25 there is no possibility that to the inner wall surface of the (gas flow path 20) is anodized. このようにしてポーラスシリコン層27として形成された隔壁26が、キャビティ10を形成するSi基板12に一体に形成された所定の厚みのガス拡散フィルタ40として用いられる。 Partition wall 26 formed as a porous silicon layer 27 in this manner is used as a gas diffusion filter 40 having a predetermined thickness formed integrally on the Si substrate 12 to form a cavity 10.

【0043】ところで上述したようにしてガス拡散フィルタ40を一体に形成してなる第2のSi基板12のキャビティ10をなす凹部(孔部)14の壁面に赤外光反射膜70をコーティングするに際しては、例えば図5 By the way when coating the infrared light reflecting film 70 and the gas diffusion filter 40 on the wall of the recess (hole) 14 which forms a cavity 10 of a second Si substrate 12 obtained by integrally formed as described above , for example 5
(g)に示すように前記ガス拡散フィルタ40の形成部位に対向する位置に壁体28を設けておき、Si基板12 It may be provided a wall 28 on the opposite to the forming portion of the gas diffusion filter 40 positioned as shown in (g), Si substrate 12
の裏面側の斜め下方からAuやAl等を蒸着(またはスパッタリング)するようにすれば良い。 The backside Au or Al or the like from the obliquely lower may be to deposit (or sputtering) of. ちなみにこの壁体28については、凹部(孔部)14のエッチング形成時に、所定の高さをなすものとして同時に形成するようにすれば良い。 Incidentally this wall 28, when etched recess (hole) 14 may be so formed simultaneously as forming a predetermined height.

【0044】するとキャビティ10の内壁面の一部をなして形成されたガス拡散フィルタ40は、壁体28により上記AuやAl等のソースから遮蔽されるので、当該部分には赤外光反射膜70が形成されることがなくなる。 [0044] Then the gas diffusion filter formed by a part of the inner wall surface of the cavity 10 40 Because are shielded from the source such as the Au and Al by wall 28, the infrared light reflecting film on the portions it is unnecessary to 70 are formed.
従ってガス拡散フィルタ40の形成部位を除いて、キャビティ10の内壁面の全域に赤外光反射膜70を形成することが可能となる。 Therefore except for the formation portion of the gas diffusion filter 40, it is possible to form the infrared light reflecting film 70 on the entire inner wall surface of the cavity 10.

【0045】その後、上述したようにガス拡散フィルタ40を一体に形成した第2のSi基板12と、前述したようにマイクロフォン50を一体に形成した第1のSi [0045] Then, first of Si and second Si substrate 12 having a gas diffusion filter 40 together as described above, formed integrally with the microphone 50 as described above
基板11とを互いに付き合わせて接合一体化する。 A substrate 11 butted to each other to bond integrally. 更に第2のSi基板12の開放された一面に、その開口部を覆って赤外光導入窓30をなす光学フィルタを接合一体化することで、所定の空間(試料室)を形成したキャビティ10が完成される。 Further open one side was the second Si substrate 12, a cavity 10 that covers the opening by integrally bonding the optical filter constituting the infrared light introducing window 30, forming a predetermined space (sample chamber) There is completed. 尚、ガス拡散フィルタ40については、マイクロフォン50を一体に形成する第1のS Note that the gas diffusion filter 40, a first S forming the microphone 50 together
i基板11側に設けることも勿論可能である。 It is of course possible to provide the i substrate 11 side. この場合、図6に示すように第1のSi基板11をエッチング加工する際、前述した壁体28を形成しておけば、この壁体28を含むキャビティ10の内壁面全体に、前記ガス拡散フィルタ40のフィルタ面を除いてAuやAl等の赤外光反射膜70をコーティングすることが可能となる。 In this case, when etching the first Si substrate 11 as shown in FIG. 6, by forming the wall 28 described above, the entire inner wall surface of the cavity 10 including the wall 28, the gas diffusion it is possible to coat the infrared light reflecting film 70 such as Au or Al, except a filter surface of the filter 40.

【0046】かくして上述した如くして構成される光音響ガスセンサによれば、キャビティ10の内部が、ガス拡散フィルタ40を一体に設けたガス通流口20および赤外光導入窓30を除いて、AuやAl等からなる赤外光反射膜70にてコーティングされているので、光源60 [0046] Thus, according to the configured Photoacoustic gas sensor and as described above, the cavity 10, with the exception of the gas through port 20 and the infrared light introducing window 30 provided integrally with the gas diffusion filter 40, because it is coated with the infrared light reflecting film 70 made of Au or Al or the like, the light source 60
からキャビティ10内に照射された赤外光は、該キャビティ10内で多重反射することなる。 Infrared light irradiated to the cavity 10 within the consists can be multiply reflected the cavity 10.. 従って赤外光のキャビティ10内における伝播光路長を十分に長くすることができ、キャビティ10内に導入されたガス(C Thus the infrared light of the cavity can be sufficiently long propagation path length within 10, the gas introduced into the cavity 10 in the (C
2 )による吸収効率を効果的に高めることが可能となる。 O 2) absorption efficiency becomes possible to effectively enhance by. 従って光源60からパルス照射される赤外光の強度に制約がある場合であっても、赤外光の吸収による上記ガス(CO 2 )の熱膨張を十分大きくすることができ、 Therefore even if there is a restriction on the intensity of the infrared light pulse emitted from the light source 60, it is possible to sufficiently increase the thermal expansion of the infrared light the gas by absorption of the (CO 2),
マイクロフォン50による検出感度を十分に高めることが可能となる。 It is possible to increase the detection sensitivity by the microphone 50 sufficiently.

【0047】しかも前述したようにキャビティ10の内部を赤外光反射膜70にてコーティングすると言う簡単な構成により、光音響ガスセンサの検出感度を高めることができるので、その実用的利点が絶大である。 [0047] Moreover with a simple configuration called internal cavity 10 as described above is coated with the infrared light reflecting film 70, it is possible to enhance the detection sensitivity of a photoacoustic gas sensor, its practical advantage is great . また赤外光反射膜70によるキャビティ10の内部のコーティングも前述したように簡単に行い得るので、この点でもその工業的利点が絶大である。 Since even the interior of the coating cavity 10 by the infrared light reflecting film 70 may be performed easily as described above, also in this respect its industrial advantage is enormous. 更にはキャビティ10の天井面をなすマイクロフォン50における第1の電極5 Furthermore the first electrode 5 at the microphone 50 constituting a ceiling surface of the cavity 10
1が波形形状をなしているので、赤外光をランダムに反射することができ、キャビティ10内における赤外光の多重反射を効果的に生起し得る。 Since one is no waveform shape, can be randomly reflected infrared light, it can effectively rise to multiple reflection of infrared light in the cavity 10. 従って上記波形形状をなす第1の電極51は、その検出感度を高める上で大きく寄与する。 Thus the first electrode 51 constituting the waveform shape contributes greatly in improving the detection sensitivity.

【0048】ここで上述した如くマイクロマシンニング技術を用いて製作される小型の光音響ガスセンサに要求される各種の仕様について考察してみると、CO2等のガスを熱膨張させるための赤外光の変調周波数としては、空調関連のノイズが多い周波数領域を避けるべく、 [0048] Looking considered the various specifications that are required for the small photoacoustic gas sensor is fabricated using micromachining techniques as described above herein, a gas such as CO2 in order to thermal expansion of the infrared light the modulation frequency, to avoid the air-conditioning-related noisy frequency domain,
例えば100Hz以上に設定することが望ましい。 For example it is desirable to set more than 100 Hz. この為には、光源60における薄膜ヒータ64としては、その熱時定数が1.6mSec以下であることが要求される。 For this purpose, as the thin film heater 64 in the light source 60, the thermal time constant is required to be less than 1.6 msec.
この薄膜ヒータ64の熱時定数は、概略的には薄膜ヒータ64の熱容量を該薄膜ヒータ64からの熱の逃げ易さの度合い(熱伝導、対流、放射)で割った値に比例すると看做し得る。 Thermal time constant of the thin film heater 64, the schematic heat escape ease degree of the heat capacity of the thin film heater 64 from the film heater 64 (heat conduction, convection, radiation) to be proportional to a value obtained by dividing Mi做It can be. 従って上述した赤外光の高速変調を実現するには、薄膜ヒータ64の熱容量をできるだけ小さくし、また熱の逃げ易さの度合いを大きくすることが必要である。 Therefore, to realize high-speed modulation of the infrared light described above, and minimize the thermal capacity of the thin film heater 64, also it is necessary to increase the degree of relief ease of heat.

【0049】ちなみに熱容量に関しては、薄膜ヒータ6 [0049] By the way, with respect to heat capacity, thin film heater 6
4の厚みを薄くすることでその表面積を維持したまま小さくすることができる。 It can be reduced while maintaining the surface area by decreasing the fourth thickness. しかし熱の逃げの度合いを大きくすることは消費電力の増大に繋がるので、その熱時定数を小さくすると言う観点では好ましくない。 However, since increasing the degree of escape of heat leads to an increase in power consumption, it is not preferable in the standpoint of reducing the thermal time constant. 従って高速駆動、高効率、および長期安定性の観点からすれば前述した実施形態に示したように薄膜ヒータ64を単結晶シリコンにて形成すれば、例えばその熱時定数を1mSe Therefore high-speed driving, by forming with high efficiency, and long-term stability of from the viewpoint of the thin-film heater 64 as shown in the above-described embodiments a single crystal silicon, for example, the thermal time constant 1mSe
c以下とし、150mWで約800℃に発熱する光源6 And below it is c, a light source 6 which generates heat at about 800 ° C. at 150mW
0を実現することが可能となる。 It is possible to realize a 0. またこのような薄膜ヒータ64によれば100Hzの駆動において700℃以上の温度差を持つパルス光(赤外光)を得ることが可能となる。 Also it is possible to obtain a pulsed beam having a temperature difference of more than 700 ° C. In 100Hz driving According to such a thin film heater 64 (infrared light).

【0050】一方、キャビティ10における熱の逃げによる周波数応答は、キャビティ10の内容積によって熱伝達により扱うか、或いは熱伝導で扱うかが決まる。 On the other hand, the frequency response due to escape of heat in the cavity 10 is either handled by the heat transfer by the internal volume of the cavity 10, or do with a thermally conductive is determined. 従って上述した実施形態に示すように小型の光音響ガスセンサにおいては、キャビティ10の内容積が十分小さいので、その周波数応答については熱伝達で扱うようにすれば良い。 Therefore, in the small photoacoustic gas sensor as shown in the embodiment described above, since the internal volume of the cavity 10 is sufficiently small, it is sufficient to deal with heat transfer for the frequency response. しかして熱の逃げによるキャビティ10内での音圧の周波数特性を電気系に置き換えると、例えば図7に示す如き等価回路で示すことができ、キャビティ1 Thus replacing the frequency characteristic of the sound pressure in the cavity 10 due to escape of heat to the electrical system, can be represented by such equivalent circuit shown in FIG. 7 example, cavity 1
0内での空気の熱時定数Tは、一次のローパスフィルタとなる。 Thermal time constant T of the air in the 0 is a first order low pass filter.

【0051】但し、熱時定数Tは、空気の熱容量Cと、 [0051] However, thermal time constant T, and the heat capacity C of the air,
Si基板(筐体部)への熱の逃げ乗数Rにより示され、 Shown by the heat of the escape multiplier R of Si to the substrate (housing),
RおよびCは、それぞれR=1/hS , C=Cvρ R and C, respectively R = 1 / hS, C = Cvρ
Vとして与えられる。 It is given as V. 尚、上式においてhは空気の自然対流熱伝達係数、Sはキャビティ10における内壁面の面積、Cvは空気の定積比熱、ρは空気の密度、そしてVはキャビティ10の内容積である。 Note that h in the above equation natural convection heat transfer coefficient of air, S is the area of ​​the inner wall surface of the cavity 10, Cv is specific heat at constant volume of air, [rho is the density of air, and V is the internal volume of the cavity 10.

【0052】そしてキャビティ10内における音圧変化に対する周波数応答は、模式的には図8に示すように直線A,Bを漸近線とする一次のローパスフィルタ特性として表し得る。 [0052] The frequency response for the sound pressure changes in the cavity 10, is schematically be represented as a primary low-pass filter characteristic to asymptote linear A, B as shown in FIG. ちなみにこのローパスフィルタ特性が示すカットオフ周波数fcは、 fc=1/2πRC として与えられる。 Incidentally cutoff frequency fc indicated by the low-pass filter characteristic is given as fc = 1 / 2πRC. そして上記R,Cの値を変えても、 And even changed the R, values ​​and C,
上記カットオフ周波数fc自体は変化することがなく、 The cut-off frequency fc itself without change,
直線Aのレベルが変化するだけであり、また直線Bにより示される特性も変化することはない。 Level of the straight line A is only to change, also does not change the characteristics indicated by the straight line B. 従って光源60 Thus the light source 60
の駆動周波数を上記カットオフ周波数fc以上に設定すれば、その駆動周波数に対する音圧は前記直線Bに沿って変化することになる。 By setting the driving frequency above the cut-off frequency fc, the sound pressure with respect to the driving frequency will change along the straight line B. また直線Bにより示される特性自体を高くしてその音圧変化(感度)を高めるには、電気系における電流iに相当する赤外光のエネルギ変化Δ Further To increase the sound pressure changes by increasing the characteristic itself represented by a straight line B (sensitivity), the energy change of the infrared light corresponding to the current i in the electrical system Δ
Eを高くするしか方法がない。 There is no way but to increase the E.

【0053】しかして前記キャビティ10を1mm角の立方体であると看做した場合、その熱時定数Tは0.0 [0053] Thus when regarded as the cavity 10 is a cube of 1mm square, its thermal time constant T 0.0
7Secとなり、 T=CvρV/hS , fc=1/2πT から、そのカットオフ周波数fcは2.3Hzとして求められる。 7Sec next, T = CvρV / hS, from fc = 1/2?, The cut-off frequency fc is determined as 2.3 Hz. 従って前述した如く光源60を70Hz以上で変調駆動すれば、キャビティ10の内容積が小さい場合であっても、その音圧変化を十分に高い感度で検出することができる。 Therefore, if the modulation driving at light source 60 as described above 70Hz or more, even if the internal volume of the cavity 10 is small, it is possible to detect the sound pressure changes at a sufficiently high sensitivity. またノイズについてはその変調駆動周波数に反比例するので、S/Nの良い検出が可能となると言える。 Since the noise is inversely proportional to the modulation driving frequency, it can be said that it is possible to better detect the S / N.

【0054】一方、前述したガス拡散フィルタ40については、キャビティ10内での内圧の上昇を十分に保持し得ること、また外気とキャビティ10とのガスの置換を速やかに行い得ること、更に外乱音を遮断し得ることが要求される。 On the other hand, the gas diffusion filter 40 described above, it can sufficiently hold the increase in the internal pressure in the cavity 10, also be capable of performing replacement of the gas with the outside air and the cavity 10 rapidly, further external noise it is required that can block. ちなみにキャビティ10内での内圧の保持性能は、ガス拡散フィルタ40の圧損係数Kと、キャビティ10の内容積Vとにより決定される時定数Tを持つ一次のハイパスフィルタとなり、電気的には図9に示すような等価回路で与えられる。 Incidentally retention performance of the internal pressure in the cavity 10. becomes a first order high pass filter having a time constant T which is determined by the pressure loss coefficient K of the gas diffusion filter 40, by the internal volume V of the cavity 10, the electrical FIG It is given by an equivalent circuit as shown in. そして上記ガス拡散フィルタ40の圧損係数Kは、等価回路における抵抗分として置くことができ、またキャビティ10の内容積Vのパラメータは、空気の体積弾性率を上記内容積Vで除した音響コンプライアンスとして考えることができ、等価回路におけるキャパシタとして置くことができる。 The pressure loss coefficient K of the gas diffusion filter 40 may be placed as a resistance component in the equivalent circuit, the parameters of the internal volume V of the cavity 10, the bulk modulus of the air as an acoustic compliance divided by said volume V can be considered, it can be placed as a capacitor in the equivalent circuit.

【0055】しかしてキャビティ10の内容積Vが小さい小型の光音響ガスセンサに用いるガス拡散フィルタ4 [0055] Thus the gas diffusion filter 4 used in the small photoacoustic gas sensor internal volume V is small cavity 10
0の場合には時定数Tが小さくなり、そのカットオフ周波数が、例えば83Hz程度と、赤外光によるパルス駆動周波数の100Hzにかなり近くなる。 Constant T becomes smaller when the case of 0, the cut-off frequency, for example, as about 83Hz, is much closer to 100Hz pulse drive frequency by infrared light. しかもキャビティ10での内圧の保持性能も劣化する。 Moreover also deteriorates retention performance of the internal pressure in the cavity 10. 従ってこのような不具合を解消するには、圧損係数Kの高いガス拡散フィルタ40を使用することが必要となる。 Therefore, to solve such problems, it is necessary to use a high gas diffusion filter 40 pressure loss coefficient K. ちなみにこの圧損係数Kは、ガス拡散フィルタ40の面積に反比例する。 Incidentally The pressure loss coefficient K is inversely proportional to the area of ​​the gas diffusion filter 40. 従って前述した実施形態に示したように、キャビティ10を形成するSi基板12の一部を陽極酸化してポーラス化し、該キャビティ10に一体化されたポーラスシリコン層としてガス拡散フィルタ40を小さく実現すれば、その圧損係数Kを高めて所望とするフィルタ特性を実現することが可能となる。 Thus, as shown in the embodiment described above, a portion of the Si substrate 12 to form a cavity 10 with a porous structure by anodization, by realizing reduced gas diffusion filter 40 as porous silicon layer which is integrated into the cavity 10 if, it is possible to realize the filter characteristic to be desired to increase the pressure loss coefficient K.

【0056】以上の考察に示されるように本発明によれば、マイクロマシンニング技術を用いてSi基板をエッチング加工する等して内容積の小さいキャビティ10を備えた小型の光音響ガスセンサを実現しても、その基本的な性能を十分に維持することができる。 [0056] According to the present invention as shown in the above discussion, to achieve a compact photoacoustic gas sensor having a small cavity 10 having an inner volume of the Si substrate by, for example processed by etching using a micromachining technology also, it is possible to maintain the basic performance sufficiently. しかもキャビティ10の内壁面に赤外光反射膜70を形成し、該キャビティ10に導入された赤外光を多重反射させてガス(CO 2 )による赤外光の吸収効率を高めるので、熱膨張による音圧変化を大きくしてその検出感度を高めることができる。 Moreover to form an infrared light reflecting film 70 on the inner wall surface of the cavity 10, since the infrared light introduced into the cavity 10 by multiple reflection enhancing the absorption efficiency of the infrared light by the gas (CO 2), the thermal expansion increasing the sound pressure changes due to it is possible to enhance the detection sensitivity.

【0057】尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。 [0057] The present invention is not limited to the embodiments described above. 例えば光音響ガスセンサを構成する各部の製造方法やその形状・大きさ等は、仕様に応じて定めれば良いものである。 For example a manufacturing method and the shape, size, etc. of the parts constituting the photoacoustic gas sensors are those which may be determined according to the specification. また赤外光反射膜70の形成手段等も特に限定されない。 The means for forming the infrared light reflecting film 70 or the like is not particularly limited. また光源60についても、キャビティ10と一体に形成しても良い。 As for the light source 60 may also be formed integrally with the cavity 10. 要はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The point can be modified in various ways without departing from the scope thereof.

【0058】 [0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、キャビティの内壁面にコーティングされた赤外光反射膜を備えるので、該キャビティに導入された赤外光を多重反射させてガス(CO 2 )による赤外光の吸収効率を高めることができるので、熱膨張による音圧変化を大きくしてその検出感度を高めた簡易な構成の小型の光音響ガスセンサを実現することができ、その実用的利点が多大である。 According to the present invention as described in the foregoing, since includes an infrared light reflecting film coated on the inner wall surface of the cavity, the infrared light introduced into the cavity by multiple reflection gas (CO since by 2) can increase the absorption efficiency of the infrared light, can be a sound pressure changes due to thermal expansion is increased to realize a compact photoacoustic gas sensor with a simple structure with enhanced detection sensitivity, its practical benefit is great.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施形態に係る光音響ガスセンサの概略構成を示す断面図。 Sectional view showing a schematic configuration of a photoacoustic gas sensor according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図2】図1に示す光音響ガスセンサにおけるキャビティ10とマイクロフォン50の製造工程の例を分解して示す図。 FIG. 2 is a diagram showing an exploded example of production process of the cavity 10 and the microphone 50 in the photoacoustic gas sensor shown in FIG.

【図3】マイクロフォン50の第1の電極51を波形形状にする為に用いるマスクの例を示す図。 FIG. 3 shows an example of a mask used for the first electrode 51 of the microphone 50 to the waveform shape.

【図4】図1に示す光音響ガスセンサにおけるガス拡散フィルタ40の製造工程の例を分解して示す図。 FIG. 4 is a diagram showing an exploded example of production process of the gas diffusion filter 40 in a photoacoustic gas sensor shown in FIG.

【図5】図1に示す光音響ガスセンサにおけるガス拡散フィルタ40の製造工程の別の例を分解して示す図。 5 is a diagram showing an exploded another example of the manufacturing process of the gas diffusion filter 40 in a photoacoustic gas sensor shown in FIG.

【図6】本発明の別の実施形態に係る光音響ガスセンサの概略構成を示す断面図。 Sectional view showing a schematic configuration of a photoacoustic gas sensor according to another embodiment of the present invention; FIG.

【図7】キャビティの熱特性を示す電気的な等価回路。 [7] electrical equivalent circuit showing the thermal properties of the cavity.

【図8】キャビティ内における音圧変化に対する周波数応答特性を示す図。 8 shows a frequency response characteristic for the sound pressure changes in the cavity.

【図9】ガス拡散フィルタの特性を示す電気的な等価回路。 [9] electrical equivalent circuit showing a characteristic of a gas diffusion filter.

【図10】光音響ガスセンサの一般的な構成を示す図。 FIG. 10 is a diagram showing a general configuration of a photoacoustic gas sensor.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 キャビティ 20 ガス通流口 30 赤外光導入窓(光学フィルタ) 40 ガス拡散フィルタ 50 マイクロフォン 51 第1の電極 60 光源 64 薄膜ヒータ 70 赤外光反射膜 10 cavity 20 gas passage opening 30 infrared light introducing window (optical filter) 40 Gas diffusion filter 50 microphone 51 first electrode 60 source 64 thin film heater 70 infrared light reflecting film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木原 隆 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 株式会 社山武内 Fターム(参考) 2G047 AA01 CA04 EA15 GB11 GD02 2G059 AA01 BB01 CC04 DD12 DD13 GG08 HH01 JJ02 KK08 LL02 LL03 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor Takashi Kihara Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo 2-chome, No. 12, No. 19 stock company Yamatake in the F-term (reference) 2G047 AA01 CA04 EA15 GB11 GD02 2G059 AA01 BB01 CC04 DD12 DD13 GG08 HH01 JJ02 KK08 LL02 LL03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 外気を導入するガス通流口および赤外光導入窓を備えたキャビティと、 上記ガス通流口に前記キャビティと一体に設けられたガス拡散フィルタと、 前記キャビティの内壁面の一部をなして設けられて該キャビティ内の音圧を検出するマイクロフォンと、 前記赤外光導入窓を介してキャビティ内に変調した赤外光を照射する光源と、 前記キャビティの内壁面の前記ガス通流口および赤外光導入窓を除く領域にコーティングされた赤外光反射膜とを具備したことを特徴とする光音響ガスセンサ。 And 1. A cavity with a gas passage opening and infrared light introducing window for introducing the outside air, and a gas diffusion filter provided in said cavity and integrally with the gas passage openings, the inner wall surface of the cavity a light source for irradiating the microphone provided forms part detecting the sound pressure in the cavity, the infrared light modulated in the cavity through the infrared light introducing window, the inner wall surface of the cavity photoacoustic gas sensor characterized by comprising the infrared light reflecting film coated on the region gas passage openings and with the exception of the infrared light introducing window.
  2. 【請求項2】 前記キャビティは、所定厚みのSi基板をエッチングして凹部空間を形成すると共に、その壁面の一部を陽極酸化して前記ガス拡散フィルタをなすポーラスシリコン層を形成したものであって、 前記マイクロフォンは、互いに対向する一対の電極の一方を前記Si基板の凹部空間を覆って設けて前記キャビティの前記赤外光導入窓に対向する天井面を形成するものである請求項1に記載の光音響ガスセンサ。 Wherein said cavity is a Si substrate having a predetermined thickness to form a concave space is etched, be those obtained by forming a porous silicon layer a portion of the wall surface by anodizing forms the gas diffusion filter Te, the microphone, to claim 1 and forms a ceiling surface facing the infrared light introducing window of said cavity to one of the pair of electrodes facing each other is provided to cover the concave space of the Si substrate the photoacoustic gas sensor according.
  3. 【請求項3】 前記赤外光反射膜は、AuまたはAlの薄膜からなり、 前記凹部空間を形成したSi基板の前記ポーラスシリコン層からなるガス拡散フィルタを除く内壁面、および前記キャビティの壁面を形成した前記マイクロフォンの電極面に設けられるものである請求項2に記載の光音響ガスセンサ。 Wherein the infrared reflecting film is made of a thin film of Au or Al, said inner wall surface except the gas diffusion filter formed of porous silicon layer of Si substrate formed with the concave space, and the wall surface of the cavity photoacoustic gas sensor according to claim 2 formed by the those provided on the electrode surface of the microphone.
  4. 【請求項4】 前記キャビティの天井面を形成して前記赤外光反射膜がコーティングされる前記マイクロフォンの電極は、波形形状を有するものである請求項3に記載の光音響ガスセンサ。 Wherein said microphone electrode to which the infrared light reflecting film forms a ceiling surface of the cavity is coated, photoacoustic gas sensor according to claim 3 and has a wave shape.
  5. 【請求項5】 前記光源は、半導体基板の表面に形成した凹部を跨いで設けられたブリッジ上に形成された薄膜ヒータと、前記凹部の内壁面および/または前記半導体基板の裏面にコーティングされた赤外光反射膜とを備えてなり、 前記キャビティと熱的に隔離して、前記キャビティの赤外光導入窓に対向して設けられるものである請求項1に記載の光音響ガスセンサ。 Wherein said light source comprises a thin film heater formed on the bridge provided astride a recess formed on the surface of the semiconductor substrate, which is coated on the rear surface of the inner wall surface and / or the semiconductor substrate of the recess be provided with an infrared light reflecting film, the cavity and thermally in isolation, photoacoustic gas sensor according to claim 1 in which is provided to face the infrared light introducing window of said cavity.
  6. 【請求項6】 外気を導入するガス通流口および赤外光導入窓を備えたキャビティと、 上記ガス通流口に前記キャビティと一体に設けられたガス拡散フィルタと、 このガス拡散フィルタのフィルタ面に平行に対向させて前記キャビティ内に一体に形成した壁体と、 前記キャビティの内壁面の前記ガス通流口および赤外光導入窓を除く領域と前記壁体にコーティングした赤外光反射膜とを具備したことを特徴とする光音響ガスセンサ。 6. A cavity with a gas passage opening and infrared light introducing window for introducing the outside air, and a gas diffusion filter provided integrally with the cavity to the gas passage openings, the filter of the gas diffusion filter a wall formed integrally with the cavity by parallel faces to the surface, coated infrared light reflecting the gas passage opening and a region except the infrared light introducing window of the inner wall of the cavity and into the wall photoacoustic gas sensor characterized by comprising a membrane.
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