JP3897296B2 - マイクロセンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、温湿度センサ、流量センサ、真空度センサ、ガスセンサ等として利用し得るマイクロセンサおよびその製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来、湿気、ガス等が特定材料層の電気的特性を変化させることを利用して湿度、ガスの種類や濃度等を検知するセンサが知られている。たとえば、特定材料層よりなるヒータ部の温度変化、即ち抵抗値変化として空気中の温湿度変化を検知する温湿度センサ、特定材料層よりなる２個のヒータ部間の温度差を利用して流量を検知する流量センサ、ヒータ部の近傍に電極を設けてヒータ部の温度変化、即ち抵抗値変化として真空度を検知する真空度センサ、ヒータ部の近傍にガス検知膜およびガス検知用の電極を設けてヒータ部に通電してガス検知膜上の抵抗値変化としてガスの種類、濃度等を検知するガスセンサなどが知られている。
【０００３】
近年、これらのセンサとしては、ヒータ部に通電する際の熱時定数をできるだけ小さくして性能を安定化し、省電力化のためヒータ部に断続的に通電しても必要な加熱温度を得るように、また小型化の要望にも沿えるように、ヒータ部を基板から離して空中に浮かした構造としたマイクロセンサが使用されている（特開平１１−８３５８２号公報、特開平１１−２３７２６７号公報）。通常、これらのマイクロセンサは、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けた構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、このような構造を有するマイクロセンサには、省電力化のため断続的に通電するため、約５００℃の高温から常温まで繰返し温度変化を受け、この結果、絶縁層が膨張と収縮を繰返し受けて破壊、膜剥れ等を生じたり、絶縁層上に形成した特定材料層に断線、膜剥れ等を生じたりする問題があった。また、マイクロセンサに通電しなくても、高温から常温までの温度変化が繰返される環境に設置されると、同様に絶縁層の破壊、膜剥れ等を生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層の内部応力を低減し、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めて、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のものは、請求項１に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のものは、請求項１に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、基板上に絶縁層を形成し、その絶縁層上に特定材料層を付着形成した後、その上に保護用絶縁層を形成したものを、前記絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行い、次いで前記基板に堀部分を形成し、前記ヒータ部にリード線を取り付けることよりなる、請求項１に記載のマイクロセンサの製造方法である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のマイクロセンサの製造方法において、前記絶縁層の形成、前記保護用絶縁層の形成および前記アニール処理を、絶縁層を作成するためのターゲットと基板加熱用のヒータとを具備するスパッタリング装置内で連続して行うことよりなることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有し、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記基板上に形成した前記堀部分の一部に、前記基板と前記積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載のものは、請求項６に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載のものは、請求項６に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報器である。ここで、ガス漏れ警報器とは、ガス漏れ時に、単体で、たとえば警報を発したり、ガスの供給を停止させたりするものをいう。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報システムである。ここで、ガス漏れ警報システムとは、ガス漏れ時に、単体ではなく、たとえばガスメータ等と連動して、警報を発したり、ガスの供給を停止させたりするものをいう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
実施例１
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロガスセンサについて、以下に説明する。
【００１８】
図１は、この発明のマイクロセンサの一例であるマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００１９】
このマイクロガスセンサは、絶縁層２上にヒータ（特定材料層）４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１上に形成した堀部分６を挟んでシリコン基板１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、ガス検知膜７およびガス検知用の電極３を備える。
【００２０】
ここで、ガス検知膜７は、電極３に直接接触するようにガス検知膜用窓１０を設けてガス検知膜材料を塗布して形成する。また、ヒ−タ４と電極３は、絶縁層を介するなどにより電気的に絶縁されていれば、同層上または他層上のいずれに設けてもよい。
【００２１】
電極３としては、白金等の金属電極を用い、この電極３には、抵抗を測定するための電極用リード線８を取り付ける。
【００２２】
ヒータ４としては、白金等を用い、このヒータ４には、電力を加えるためのヒータ用リード線９を取り付ける。
【００２３】
このマイクロガスセンサを駆動するときは、ヒータ４に通電して適温に加熱し、ガス検知膜上の抵抗値変化を検知することにより、ガスの種類や濃度等を検知することができる。
【００２４】
このマイクロガスセンサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１を利用し、そのシリコン基板１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層２を形成する。
【００２５】
次いで、この絶縁層２上に電極３やヒ−タ４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極３およびヒータ４を形成する。
【００２６】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００２７】
こうして形成した電極３およびヒータ４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層５を形成する。
【００２８】
こうして得られる、基板１上に絶縁層２を、その上にヒ−タ４を、さらにその上に保護用絶縁層５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロガスセンサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００２９】
ここで、上述の基板１上への絶縁層２の形成、保護用絶縁層５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００３０】
次いで、後に形成するガス検知膜７が直接電極３に接触できるように、フォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、ガス検知膜用窓１０を形成する。
【００３１】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分６を形成する。
【００３２】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００３３】
こうして得られるブリッジ状センサ構造体に、ガス検知膜材料の溶液を用いて塗布した後、焼結して、ガス検知膜７を形成する。塗布法としては、たとえば、スピンコーティング法、ドクターブレード法、浸漬塗布法等が用いられる。
【００３４】
最後に、電極３のパッド部分に電極用リード線８を取り付け、ヒータ４のパッド部分にヒータ用リード線９を取り付けると、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離してブリッジ状に空中に浮かして設けたブリッジ状構造（以下、空中に浮かしたブリッジ状構造と称す）とする、この発明のマイクロガスセンサが得られる。なお、上記例では、ヒータ部の両端をシリコン基板１に固定した例であるが、上記工程中でマスクの形状を変えるのみで、ヒータ部の一端をシリコン基板１に固定したものとすることもできる。
【００３５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図２に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロガスセンサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図２中、２１はシリコン基板、２２は絶縁層、２３は電極、２４はヒータ、２５は保護用絶縁層、２６は堀部分、２７はガス検知膜、２８は電極用リード線、２９はヒータ用リード線、２０はガス検知膜用窓を示す。
【００３６】
以上は、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いることにより、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めた実施例である。しかしながら、たとえば、次に示す実施例のように、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設ける構成とすることにより、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めることもできる。
【００３７】
実施例２
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロガスセンサについて、以下に説明する。
【００３８】
図３は、マイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００３９】
このマイクロガスセンサは、絶縁層３２上にヒータ（特定材料層）３４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板３１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板３１上に形成した堀部分３６を挟んでシリコン基板３１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板３１上に形成した堀部分３６の一部に、シリコン基板３１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４１を設けてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、ガス検知膜３７およびガス検知用の電極３３を備える。
【００４０】
ここで、ガス検知膜３７は、電極３３に直接接触するようにガス検知膜用窓３０を設けてガス検知膜材料を塗布して形成する。また、ヒ−タ３４と電極３３は、絶縁層を介するなどにより電気的に絶縁されていれば、同層上または他層上のいずれに設けてもよい。
【００４１】
電極３３としては、白金等の金属電極を用い、この電極３３には、抵抗を測定するための電極用リード線３８を取り付ける。
【００４２】
ヒータ３４としては、白金等を用い、このヒータ３４には、電力を加えるためのヒータ用リード線３９を取り付ける。
【００４３】
ここで、結晶方位（１１０）のシリコン基板を利用するとき、異方性エッチングによりブリッジ状構造を作成するには、設計方位に様々な制約があり、たとえば、ブリッジの根元にアンダーカットエッチングが入らず、深い堀部分を形成するには、結晶方位（１１０）のシリコン基板のオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）から５５°の角度が堀部分の縁になるように設計することが必要である。
【００４４】
また、下記式のように設計することにより、ブリッジが完全にシリコン基板から離れない構造とすることができる。
ブリッジ幅≧ブリッジ長さ（堀部分幅）×Ｔａｎ（１９．４７°）
【００４５】
この際、シリコン基板のシリコン凸部がブリッジに接触している面積（以下、凸部接触面積と称す）の割合と、ブリッジ温度との間には、図４に示す関係がある。図４は、シリコン基板から完全に離れているブリッジが５００℃に上昇する消費電力を用いて、ブリッジ面積（堀部分の上に張り出した部分の面積）に対する凸部接触面積の割合を変えて、そのときのブリッジ温度を測定した結果を示す図である。
【００４６】
図４に示す結果によれば、ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合が、１０％ではブリッジ温度が４００℃を越えているが、２０％では２００℃以下に低下している。この結果から、ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合は１０％以下であることが、その消費電力の点からみて望ましいことが分る。１０％以下の場合には、シリコン基板から完全に離れているブリッジ構造の場合（ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合が０％の場合）よりも、ヒータの熱がシリコン基板へと逃げやすくなり、消費電力の点からは若干悪くなるが、十分に許容可能な範囲である。
【００４７】
このマイクロガスセンサを駆動するときは、ヒータ３４に通電して適温に加熱し、ガス検知膜上の抵抗値の変化を検知することにより、ガスの種類や濃度等を検知することができる。
【００４８】
このマイクロガスセンサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板３１を利用し、そのシリコン基板３１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板３１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層３２を形成する。
【００４９】
次いで、この絶縁層３２上に電極３３やヒ−タ３４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極３３およびヒータ３４を形成する。
【００５０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００５１】
こうして形成した電極３３およびヒータ３４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層３５を形成する。
【００５２】
次いで、後に形成するガス検知膜３７が直接電極３３に接触できるように、フォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、ガス検知膜用窓３０を形成する。
【００５３】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分３６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分３６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板３１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分３６を形成し、かつ、この堀部分３６の一部に、シリコン基板３１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４１を形成する。
【００５４】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００５５】
こうして得られるブリッジ状センサ構造体に、ガス検知膜材料の溶液を用いて塗布した後、焼結して、ガス検知膜３７を形成する。塗布法としては、たとえば、スピンコーティング法、ドクターブレード法、浸漬塗布法等が用いられる。
【００５６】
最後に、電極３３のパッド部分に電極用リード線３８を取り付け、ヒータ３４のパッド部分にヒータ用リード線３９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロガスセンサが得られる。
【００５７】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図５に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロガスセンサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図５中、５１はシリコン基板、５２は絶縁層、５３は電極、５４はヒータ、５５は保護用絶縁層、５６は堀部分、５７はガス検知膜、５８は電極用リード線、５９はヒータ用リード線、５０はガス検知膜用窓、４２はシリコン凸部を示す。
【００５８】
実施例３
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロ温湿度センサについて、以下に説明する。
【００５９】
図６は、この発明のマイクロセンサの他例であるマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００６０】
このマイクロ温湿度センサは、絶縁層６２上にヒータ（特定材料層）６４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板６１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板６１上に形成した堀部分６６を挟んでシリコン基板６１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。
【００６１】
ヒータ６４としては、白金等を用い、このヒータ６４には、電力を加えるためのヒータ用リード線６９を取り付ける。
【００６２】
このマイクロ温湿度センサは、ヒータ６４に通電して適温に加熱し、その温度変化、即ち抵抗値変化を検知することにより、湿度を検知することができる。
【００６３】
このマイクロ温湿度センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板６１を利用し、そのシリコン基板６１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板６１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層６２を形成する。
【００６４】
次いで、この絶縁層６２上にヒ−タ６４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望のヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、ヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングによりヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、ヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、ヒータ６４を形成する。
【００６５】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、ヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００６６】
こうして形成したヒータ６４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層６５を形成する。
【００６７】
こうして得られる、基板６１上に絶縁層６２を、その上にヒ−タ６４を、さらにその上に保護用絶縁層６５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロ温湿度センサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００６８】
ここで、上述の基板６１上への絶縁層６２の形成、保護用絶縁層６５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００６９】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分６６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分６６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板６１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分６６を形成する。
【００７０】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、ヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００７１】
最後に、ヒータ６４のパッド部分にヒータ用リード線６９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ温湿度センサが得られる。
【００７２】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図７に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ温湿度センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図７中、７１はシリコン基板、７２は絶縁層、７４はヒータ、７５は保護用絶縁層、７６は堀部分、７９はヒータ用リード線を示す。
【００７３】
実施例４
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロ温湿度センサについて、以下に説明する。
【００７４】
図８は、マイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００７５】
このマイクロ温湿度センサは、絶縁層８２上にヒータ（特定材料層）８４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板８１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板８１上に形成した堀部分８６を挟んでシリコン基板８１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板８１上に形成した堀部分８６の一部に、シリコン基板８１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４３を設けてなる。
【００７６】
ヒータ８４としては、白金等を用い、このヒータ８４には、電力を加えるためのヒータ用リード線８９を取り付ける。
【００７７】
このマイクロ温湿度センサは、ヒータ８４に通電して適温に加熱し、その温度変化、即ち抵抗値変化を検知することにより、湿度を検知することができる。
【００７８】
このマイクロ温湿度センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板８１を利用し、そのシリコン基板８１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板８１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層８２を形成する。
【００７９】
次いで、この絶縁層８２上にヒ−タ８４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望のヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、ヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングによりヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、ヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、ヒータ８４を形成する。
【００８０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、ヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００８１】
こうして形成したヒータ８４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層８５を形成する。
【００８２】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分８６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分８６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板８１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分８６を形成し、かつ、この堀部分８６の一部に、シリコン基板８１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４３を形成する。
【００８３】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、ヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００８４】
最後に、ヒータ８４のパッド部分にヒータ用リード線８９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ温湿度センサが得られる。
【００８５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図９に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ温湿度センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図９中、９１はシリコン基板、９２は絶縁層、９４はヒータ、９５は保護用絶縁層、９６は堀部分、９９はヒータ用リード線、４４はシリコン凸部を示す。
【００８６】
実施例５
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロ流量センサについて、以下に説明する。
【００８７】
図１０は、この発明のマイクロセンサの他例であるマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００８８】
このマイクロ流量センサは、絶縁層１０２上に２つのヒータ（特定材料層）１０４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１０１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１０１上に形成した堀部分１０６を挟んでシリコン基板１０１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、検知用の電極１０３を備える。
【００８９】
電極１０３としては、白金等の金属電極を用い、この電極１０３には、抵抗を測定するための電極用リード線１０８を取り付ける。
【００９０】
ヒータ１０４としては、白金等を用い、このヒータ１０４には、電力を加えるためのヒータ用リード線１０９を取り付ける。
【００９１】
このマイクロ流量センサは、流れ方向に対して垂直にヒータ１０４と電極１０３を配置して、流れ方向について上流となる電極と下流となる電極との間の抵抗値変化を検知することにより、流量を検知することができる。
【００９２】
このマイクロ流量センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１０１を利用し、そのシリコン基板１０１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１０１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層１０２を形成する。
【００９３】
次いで、この絶縁層１０２上に電極１０３やヒ−タ１０４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極１０３およびヒータ１０４を形成する。
【００９４】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００９５】
こうして形成した電極１０３およびヒータ１０４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層１０５を形成する。
【００９６】
こうして得られる、基板１０１上に絶縁層１０２を、その上にヒ−タ１０４を、さらにその上に保護用絶縁層１０５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロ流量センサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００９７】
ここで、上述の基板１０１上への絶縁層１０２の形成、保護用絶縁層１０５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００９８】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分１０６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分１０６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板１０１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分１０６を形成する。
【００９９】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【０１００】
最後に、電極１０３のパッド部分に電極用リード線１０８を取り付け、ヒータ１０４のパッド部分にヒータ用リード線１０９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ流量センサが得られる。
【０１０１】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図１１に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ流量センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図１１中、１１１はシリコン基板、１１２は絶縁層、１１３は電極、１１４はヒータ、１１５は保護用絶縁層、１１６は堀部分、１１８は電極用リード線、１１９はヒータ用リード線を示す。
【０１０２】
実施例６
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロ流量センサについて、以下に説明する。
【０１０３】
図１２は、マイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【０１０４】
このマイクロ流量センサは、絶縁層１２２上に２つのヒータ（特定材料層）１２４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１２１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１２１上に形成した堀部分１２６を挟んでシリコン基板１２１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板１２１上に形成した堀部分１２６の一部に、シリコン基板１２１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４５を設けてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、検知用の電極１２３を備える。
【０１０５】
電極１２３としては、白金等の金属電極を用い、この電極１２３には、抵抗を測定するための電極用リード線１２８を取り付ける。
【０１０６】
ヒータ１２４としては、白金等を用い、このヒータ１２４には、電力を加えるためのヒータ用リード線１２９を取り付ける。
【０１０７】
このマイクロ流量センサは、流れ方向に対して垂直にヒータ１２４と電極１２３を配置して、流れ方向について上流となる電極と下流となる電極との間の抵抗値変化を検知することにより、流量を検知することができる。
【０１０８】
このマイクロ流量センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１２１を利用し、そのシリコン基板１２１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１２１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層１２２を形成する。
【０１０９】
次いで、この絶縁層１２２上に電極１２３やヒ−タ１２４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極１２３およびヒータ１２４を形成する。
【０１１０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【０１１１】
こうして形成した電極１２３およびヒータ１２４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層１２５を形成する。
【０１１２】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分１２６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分１２６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板１２１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分１２６を形成し、かつ、この堀部分１２６の一部に、シリコン基板１２１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４５を形成する。
【０１１３】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【０１１４】
最後に、電極１２３のパッド部分に電極用リード線１２８を取り付け、ヒータ１２４のパッド部分にヒータ用リード線１２９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ流量センサが得られる。
【０１１５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図１３に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ流量センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図１３中、１３１はシリコン基板、１３２は絶縁層、１３３は電極、１３４はヒータ、１３５は保護用絶縁層、１３６は堀部分、１３８は電極用リード線、１３９はヒータ用リード線、４６はシリコン凸部を示す。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いるので、絶縁層の内部応力を低減し、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高め、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することができる。請求項１に記載のものは、たとえば温湿度センサ等として用いることができる。
【０１１７】
請求項２または３に記載のものによれば、それぞれ、ヒータ部の近傍に、検知用の電極、またはガス検知膜およびガス検知用の電極を備えるので、それぞれ、たとえば、マイクロ流量センサ等、またはマイクロガスセンサ等として用いることができる。
【０１１８】
請求項４に記載の発明によれば、絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行っても、従来考えられていたように、内部応力が増加してブリッジの破壊を招くこともなく、絶縁層の内部応力を低減し、温度変化に対する耐久性を高めたマイクロセンサを簡易に提供することができる。
【０１１９】
請求項５に記載の発明によれば、絶縁層の形成、保護用絶縁層の形成およびアニール処理を、絶縁層を作成するためのターゲットと基板加熱用のヒータとを具備するスパッタリング装置内で連続して行うことより、製造工程を短縮・簡素化することができ、ダスト等の異物の混入を防止することができる。
【０１２０】
請求項６に記載の発明によれば、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、基板上に形成した堀部分の一部に基板と積層構造とを部分的に繋げる連結凸部を設けてなるので、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高め、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することができる。
【０１２１】
請求項７または８に記載のものによれば、それぞれ、ヒータ部の近傍に、検知用の電極、またはガス検知膜およびガス検知用の電極を備えるので、それぞれ、たとえば、マイクロ流量センサ等、またはマイクロガスセンサ等として用いることができる。
【０１２２】
請求項９に記載の発明によれば、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いることにより、ガス漏れ時に単体で警報を発したりガスの供給を停止させたりするガス漏れ警報器を、簡易に提供することができる。
【０１２３】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いることにより、ガス漏れ時に、たとえばガスメータ等と連動して警報を発したりガスの供給を停止させたりするガス漏れ警報システムを、簡易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１のブリッジ状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図２】この発明の実施例１の片持ち梁状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図３】この発明の実施例２のブリッジ状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図４】ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合を変えたときのブリッジ温度の測定結果を示す図である。
【図５】この発明の実施例２の片持ち梁状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図６】この発明の実施例３のブリッジ状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図７】この発明の実施例３の片持ち梁状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図８】この発明の実施例４のブリッジ状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図９】この発明の実施例４の片持ち梁状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１０】この発明の実施例５のブリッジ状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１１】この発明の実施例５の片持ち梁状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１２】この発明の実施例６のブリッジ状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１３】この発明の実施例６の片持ち梁状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【符号の説明】
１、２１、３１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１ シリコン基板（基板）
２、２２、３２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２、１３２ 絶縁層
３、２３、３３、５３、１０３、１１３、１２３、１３３ 電極
４、２４、３４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４、１３４ ヒータ（特定材料層）
５、２５、３５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５ 保護用絶縁層
６、２６、３６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６、１１６、１２６、１３６ 堀部分
７、２７、３７、５７ ガス検知膜
８、２８、３８、５８、１０８、１１８、１２８、１３８ 電極用リード線
９、２９、３９、５９、６９、７９、８９、９９、１０９、１１９、１２９、１３９ ヒータ用リード線
１０、２０、３０、５０、 ガス検知膜用窓
４１、４２、４３、４４、４５、４６ シリコン凸部（連結凸部）
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、温湿度センサ、流量センサ、真空度センサ、ガスセンサ等として利用し得るマイクロセンサおよびその製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来、湿気、ガス等が特定材料層の電気的特性を変化させることを利用して湿度、ガスの種類や濃度等を検知するセンサが知られている。たとえば、特定材料層よりなるヒータ部の温度変化、即ち抵抗値変化として空気中の温湿度変化を検知する温湿度センサ、特定材料層よりなる２個のヒータ部間の温度差を利用して流量を検知する流量センサ、ヒータ部の近傍に電極を設けてヒータ部の温度変化、即ち抵抗値変化として真空度を検知する真空度センサ、ヒータ部の近傍にガス検知膜およびガス検知用の電極を設けてヒータ部に通電してガス検知膜上の抵抗値変化としてガスの種類、濃度等を検知するガスセンサなどが知られている。
【０００３】
近年、これらのセンサとしては、ヒータ部に通電する際の熱時定数をできるだけ小さくして性能を安定化し、省電力化のためヒータ部に断続的に通電しても必要な加熱温度を得るように、また小型化の要望にも沿えるように、ヒータ部を基板から離して空中に浮かした構造としたマイクロセンサが使用されている（特開平１１−８３５８２号公報、特開平１１−２３７２６７号公報）。通常、これらのマイクロセンサは、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けた構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、このような構造を有するマイクロセンサには、省電力化のため断続的に通電するため、約５００℃の高温から常温まで繰返し温度変化を受け、この結果、絶縁層が膨張と収縮を繰返し受けて破壊、膜剥れ等を生じたり、絶縁層上に形成した特定材料層に断線、膜剥れ等を生じたりする問題があった。また、マイクロセンサに通電しなくても、高温から常温までの温度変化が繰返される環境に設置されると、同様に絶縁層の破壊、膜剥れ等を生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層の内部応力を低減し、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めて、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のものは、請求項１に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のものは、請求項１に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、基板上に絶縁層を形成し、その絶縁層上に特定材料層を付着形成した後、その上に保護用絶縁層を形成したものを、前記絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行い、次いで前記基板に堀部分を形成し、前記ヒータ部にリード線を取り付けることよりなる、請求項１に記載のマイクロセンサの製造方法である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のマイクロセンサの製造方法において、前記絶縁層の形成、前記保護用絶縁層の形成および前記アニール処理を、絶縁層を作成するためのターゲットと基板加熱用のヒータとを具備するスパッタリング装置内で連続して行うことよりなることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有し、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記基板上に形成した前記堀部分の一部に、前記基板と前記積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載のものは、請求項６に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載のものは、請求項６に記載のマイクロセンサにおいて、前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報器である。ここで、ガス漏れ警報器とは、ガス漏れ時に、単体で、たとえば警報を発したり、ガスの供給を停止させたりするものをいう。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報システムである。ここで、ガス漏れ警報システムとは、ガス漏れ時に、単体ではなく、たとえばガスメータ等と連動して、警報を発したり、ガスの供給を停止させたりするものをいう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
実施例１
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロガスセンサについて、以下に説明する。
【００１８】
図１は、この発明のマイクロセンサの一例であるマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００１９】
このマイクロガスセンサは、絶縁層２上にヒータ（特定材料層）４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１上に形成した堀部分６を挟んでシリコン基板１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、ガス検知膜７およびガス検知用の電極３を備える。
【００２０】
ここで、ガス検知膜７は、電極３に直接接触するようにガス検知膜用窓１０を設けてガス検知膜材料を塗布して形成する。また、ヒ−タ４と電極３は、絶縁層を介するなどにより電気的に絶縁されていれば、同層上または他層上のいずれに設けてもよい。
【００２１】
電極３としては、白金等の金属電極を用い、この電極３には、抵抗を測定するための電極用リード線８を取り付ける。
【００２２】
ヒータ４としては、白金等を用い、このヒータ４には、電力を加えるためのヒータ用リード線９を取り付ける。
【００２３】
このマイクロガスセンサを駆動するときは、ヒータ４に通電して適温に加熱し、ガス検知膜上の抵抗値変化を検知することにより、ガスの種類や濃度等を検知することができる。
【００２４】
このマイクロガスセンサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１を利用し、そのシリコン基板１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層２を形成する。
【００２５】
次いで、この絶縁層２上に電極３やヒ−タ４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極３およびヒータ４を形成する。
【００２６】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００２７】
こうして形成した電極３およびヒータ４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層５を形成する。
【００２８】
こうして得られる、基板１上に絶縁層２を、その上にヒ−タ４を、さらにその上に保護用絶縁層５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロガスセンサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００２９】
ここで、上述の基板１上への絶縁層２の形成、保護用絶縁層５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００３０】
次いで、後に形成するガス検知膜７が直接電極３に接触できるように、フォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、ガス検知膜用窓１０を形成する。
【００３１】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分６を形成する。
【００３２】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００３３】
こうして得られるブリッジ状センサ構造体に、ガス検知膜材料の溶液を用いて塗布した後、焼結して、ガス検知膜７を形成する。塗布法としては、たとえば、スピンコーティング法、ドクターブレード法、浸漬塗布法等が用いられる。
【００３４】
最後に、電極３のパッド部分に電極用リード線８を取り付け、ヒータ４のパッド部分にヒータ用リード線９を取り付けると、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離してブリッジ状に空中に浮かして設けたブリッジ状構造（以下、空中に浮かしたブリッジ状構造と称す）とする、この発明のマイクロガスセンサが得られる。なお、上記例では、ヒータ部の両端をシリコン基板１に固定した例であるが、上記工程中でマスクの形状を変えるのみで、ヒータ部の一端をシリコン基板１に固定したものとすることもできる。
【００３５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図２に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロガスセンサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図２中、２１はシリコン基板、２２は絶縁層、２３は電極、２４はヒータ、２５は保護用絶縁層、２６は堀部分、２７はガス検知膜、２８は電極用リード線、２９はヒータ用リード線、２０はガス検知膜用窓を示す。
【００３６】
以上は、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いることにより、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めた実施例である。しかしながら、たとえば、次に示す実施例のように、ヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設ける構成とすることにより、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高めることもできる。
【００３７】
実施例２
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロガスセンサについて、以下に説明する。
【００３８】
図３は、マイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００３９】
このマイクロガスセンサは、絶縁層３２上にヒータ（特定材料層）３４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板３１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板３１上に形成した堀部分３６を挟んでシリコン基板３１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板３１上に形成した堀部分３６の一部に、シリコン基板３１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４１を設けてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、ガス検知膜３７およびガス検知用の電極３３を備える。
【００４０】
ここで、ガス検知膜３７は、電極３３に直接接触するようにガス検知膜用窓３０を設けてガス検知膜材料を塗布して形成する。また、ヒ−タ３４と電極３３は、絶縁層を介するなどにより電気的に絶縁されていれば、同層上または他層上のいずれに設けてもよい。
【００４１】
電極３３としては、白金等の金属電極を用い、この電極３３には、抵抗を測定するための電極用リード線３８を取り付ける。
【００４２】
ヒータ３４としては、白金等を用い、このヒータ３４には、電力を加えるためのヒータ用リード線３９を取り付ける。
【００４３】
ここで、結晶方位（１１０）のシリコン基板を利用するとき、異方性エッチングによりブリッジ状構造を作成するには、設計方位に様々な制約があり、たとえば、ブリッジの根元にアンダーカットエッチングが入らず、深い堀部分を形成するには、結晶方位（１１０）のシリコン基板のオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）から５５°の角度が堀部分の縁になるように設計することが必要である。
【００４４】
また、下記式のように設計することにより、ブリッジが完全にシリコン基板から離れない構造とすることができる。
ブリッジ幅≧ブリッジ長さ（堀部分幅）×Ｔａｎ（１９．４７°）
【００４５】
この際、シリコン基板のシリコン凸部がブリッジに接触している面積（以下、凸部接触面積と称す）の割合と、ブリッジ温度との間には、図４に示す関係がある。図４は、シリコン基板から完全に離れているブリッジが５００℃に上昇する消費電力を用いて、ブリッジ面積（堀部分の上に張り出した部分の面積）に対する凸部接触面積の割合を変えて、そのときのブリッジ温度を測定した結果を示す図である。
【００４６】
図４に示す結果によれば、ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合が、１０％ではブリッジ温度が４００℃を越えているが、２０％では２００℃以下に低下している。この結果から、ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合は１０％以下であることが、その消費電力の点からみて望ましいことが分る。１０％以下の場合には、シリコン基板から完全に離れているブリッジ構造の場合（ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合が０％の場合）よりも、ヒータの熱がシリコン基板へと逃げやすくなり、消費電力の点からは若干悪くなるが、十分に許容可能な範囲である。
【００４７】
このマイクロガスセンサを駆動するときは、ヒータ３４に通電して適温に加熱し、ガス検知膜上の抵抗値の変化を検知することにより、ガスの種類や濃度等を検知することができる。
【００４８】
このマイクロガスセンサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板３１を利用し、そのシリコン基板３１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板３１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層３２を形成する。
【００４９】
次いで、この絶縁層３２上に電極３３やヒ−タ３４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極３３およびヒータ３４を形成する。
【００５０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００５１】
こうして形成した電極３３およびヒータ３４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層３５を形成する。
【００５２】
次いで、後に形成するガス検知膜３７が直接電極３３に接触できるように、フォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、ガス検知膜用窓３０を形成する。
【００５３】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分３６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分３６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板３１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分３６を形成し、かつ、この堀部分３６の一部に、シリコン基板３１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４１を形成する。
【００５４】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００５５】
こうして得られるブリッジ状センサ構造体に、ガス検知膜材料の溶液を用いて塗布した後、焼結して、ガス検知膜３７を形成する。塗布法としては、たとえば、スピンコーティング法、ドクターブレード法、浸漬塗布法等が用いられる。
【００５６】
最後に、電極３３のパッド部分に電極用リード線３８を取り付け、ヒータ３４のパッド部分にヒータ用リード線３９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロガスセンサが得られる。
【００５７】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図５に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロガスセンサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図５中、５１はシリコン基板、５２は絶縁層、５３は電極、５４はヒータ、５５は保護用絶縁層、５６は堀部分、５７はガス検知膜、５８は電極用リード線、５９はヒータ用リード線、５０はガス検知膜用窓、４２はシリコン凸部を示す。
【００５８】
実施例３
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロ温湿度センサについて、以下に説明する。
【００５９】
図６は、この発明のマイクロセンサの他例であるマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００６０】
このマイクロ温湿度センサは、絶縁層６２上にヒータ（特定材料層）６４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板６１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板６１上に形成した堀部分６６を挟んでシリコン基板６１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。
【００６１】
ヒータ６４としては、白金等を用い、このヒータ６４には、電力を加えるためのヒータ用リード線６９を取り付ける。
【００６２】
このマイクロ温湿度センサは、ヒータ６４に通電して適温に加熱し、その温度変化、即ち抵抗値変化を検知することにより、湿度を検知することができる。
【００６３】
このマイクロ温湿度センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板６１を利用し、そのシリコン基板６１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板６１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層６２を形成する。
【００６４】
次いで、この絶縁層６２上にヒ−タ６４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望のヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、ヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングによりヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、ヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、ヒータ６４を形成する。
【００６５】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、ヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００６６】
こうして形成したヒータ６４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層６５を形成する。
【００６７】
こうして得られる、基板６１上に絶縁層６２を、その上にヒ−タ６４を、さらにその上に保護用絶縁層６５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロ温湿度センサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００６８】
ここで、上述の基板６１上への絶縁層６２の形成、保護用絶縁層６５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００６９】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分６６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分６６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板６１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分６６を形成する。
【００７０】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、ヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００７１】
最後に、ヒータ６４のパッド部分にヒータ用リード線６９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ温湿度センサが得られる。
【００７２】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図７に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ温湿度センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図７中、７１はシリコン基板、７２は絶縁層、７４はヒータ、７５は保護用絶縁層、７６は堀部分、７９はヒータ用リード線を示す。
【００７３】
実施例４
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロ温湿度センサについて、以下に説明する。
【００７４】
図８は、マイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００７５】
このマイクロ温湿度センサは、絶縁層８２上にヒータ（特定材料層）８４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板８１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板８１上に形成した堀部分８６を挟んでシリコン基板８１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板８１上に形成した堀部分８６の一部に、シリコン基板８１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４３を設けてなる。
【００７６】
ヒータ８４としては、白金等を用い、このヒータ８４には、電力を加えるためのヒータ用リード線８９を取り付ける。
【００７７】
このマイクロ温湿度センサは、ヒータ８４に通電して適温に加熱し、その温度変化、即ち抵抗値変化を検知することにより、湿度を検知することができる。
【００７８】
このマイクロ温湿度センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板８１を利用し、そのシリコン基板８１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板８１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層８２を形成する。
【００７９】
次いで、この絶縁層８２上にヒ−タ８４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望のヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、ヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングによりヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、ヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、ヒータ８４を形成する。
【００８０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、ヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００８１】
こうして形成したヒータ８４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層８５を形成する。
【００８２】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分８６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分８６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板８１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分８６を形成し、かつ、この堀部分８６の一部に、シリコン基板８１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４３を形成する。
【００８３】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、ヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【００８４】
最後に、ヒータ８４のパッド部分にヒータ用リード線８９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ温湿度センサが得られる。
【００８５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図９に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ温湿度センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図９中、９１はシリコン基板、９２は絶縁層、９４はヒータ、９５は保護用絶縁層、９６は堀部分、９９はヒータ用リード線、４４はシリコン凸部を示す。
【００８６】
実施例５
結晶化する温度以上でアニール処理を行った絶縁層を用いるマイクロ流量センサについて、以下に説明する。
【００８７】
図１０は、この発明のマイクロセンサの他例であるマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【００８８】
このマイクロ流量センサは、絶縁層１０２上に２つのヒータ（特定材料層）１０４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１０１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１０１上に形成した堀部分１０６を挟んでシリコン基板１０１から離して空中に浮かして設け、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、検知用の電極１０３を備える。
【００８９】
電極１０３としては、白金等の金属電極を用い、この電極１０３には、抵抗を測定するための電極用リード線１０８を取り付ける。
【００９０】
ヒータ１０４としては、白金等を用い、このヒータ１０４には、電力を加えるためのヒータ用リード線１０９を取り付ける。
【００９１】
このマイクロ流量センサは、流れ方向に対して垂直にヒータ１０４と電極１０３を配置して、流れ方向について上流となる電極と下流となる電極との間の抵抗値変化を検知することにより、流量を検知することができる。
【００９２】
このマイクロ流量センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１０１を利用し、そのシリコン基板１０１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１０１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層１０２を形成する。
【００９３】
次いで、この絶縁層１０２上に電極１０３やヒ−タ１０４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極１０３およびヒータ１０４を形成する。
【００９４】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【００９５】
こうして形成した電極１０３およびヒータ１０４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層１０５を形成する。
【００９６】
こうして得られる、基板１０１上に絶縁層１０２を、その上にヒ−タ１０４を、さらにその上に保護用絶縁層１０５を形成したものを、その絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）が結晶化する温度（７００℃）で１時間アニール処理を行う。この絶縁層のアニール処理により、マイクロ流量センサの温度変化に対する耐久性を高めることができる。この際、アニール処理の温度を絶縁層が結晶化する温度より低い温度、たとえば、６００℃とすると、絶縁層（Ｔａ２Ｏ５）がアモルファスから結晶化する途中となり、絶縁層の内部応力が大きくなっているときに熱処理を中断することとなり、その結果、内部応力が絶縁層中に残り、温度変化に対する耐久性を悪化させてしまうこととなる。
【００９７】
ここで、上述の基板１０１上への絶縁層１０２の形成、保護用絶縁層１０５の形成およびアニール処理のいずれをも、絶縁層を作成するためのターゲットと、アニール処理のための基板加熱用のヒ−タとを具備する、一つのスパッタリング装置内で連続して行うこともできる。
【００９８】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分１０６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分１０６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で１９０分間、シリコン基板１０１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分１０６を形成する。
【００９９】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【０１００】
最後に、電極１０３のパッド部分に電極用リード線１０８を取り付け、ヒータ１０４のパッド部分にヒータ用リード線１０９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ流量センサが得られる。
【０１０１】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図１１に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ流量センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図１１中、１１１はシリコン基板、１１２は絶縁層、１１３は電極、１１４はヒータ、１１５は保護用絶縁層、１１６は堀部分、１１８は電極用リード線、１１９はヒータ用リード線を示す。
【０１０２】
実施例６
シリコン基板上に形成した堀部分の一部に、シリコン基板と積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けるマイクロ流量センサについて、以下に説明する。
【０１０３】
図１２は、マイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【０１０４】
このマイクロ流量センサは、絶縁層１２２上に２つのヒータ（特定材料層）１２４を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端をシリコン基板１２１に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、シリコン基板１２１上に形成した堀部分１２６を挟んでシリコン基板１２１から離して空中に浮かして設け、シリコン基板１２１上に形成した堀部分１２６の一部に、シリコン基板１２１と積層構造とを部分的に連結する連結凸部（シリコン凸部）４５を設けてなる。そして、そのヒータ部の近傍に、検知用の電極１２３を備える。
【０１０５】
電極１２３としては、白金等の金属電極を用い、この電極１２３には、抵抗を測定するための電極用リード線１２８を取り付ける。
【０１０６】
ヒータ１２４としては、白金等を用い、このヒータ１２４には、電力を加えるためのヒータ用リード線１２９を取り付ける。
【０１０７】
このマイクロ流量センサは、流れ方向に対して垂直にヒータ１２４と電極１２３を配置して、流れ方向について上流となる電極と下流となる電極との間の抵抗値変化を検知することにより、流量を検知することができる。
【０１０８】
このマイクロ流量センサを製造するに際しては、まず、アンダーカットエッチングが容易な、たとえば結晶方位（１１０）の絶縁膜処理を施したシリコン基板１２１を利用し、そのシリコン基板１２１の上面の酸化膜をフッ酸を用いて除去する。このシリコン基板１２１の表面に、Ｔａ２Ｏ５をスパッタリング法で、約１．６μｍの厚さで製膜して絶縁層１２２を形成する。
【０１０９】
次いで、この絶縁層１２２上に電極１２３やヒ−タ１２４を形成するため、たとえば、白金等の金属薄膜をスパッタリング法で製膜し、さらに希望の電極やヒータ形状にパターニングするためのマスクを作成するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜し、電極やヒ−タの形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチングにより電極やヒータ形状以外のＴａ２Ｏ５を除去して、電極やヒータ形状のマスクとする。このマスクを利用して、逆スパッタリング等のドライエッチング法により、電極１２３およびヒータ１２４を形成する。
【０１１０】
これらのエッチング用のマスクを形成する方法は、電極やヒータ形状を作成し得るものであればよく、たとえば、白金等の金属薄膜の上にメタルマスクを乗せる方法などでもよい。
【０１１１】
こうして形成した電極１２３およびヒータ１２４を保護するため、たとえばＴａ２Ｏ５をスパッタリング法で製膜して保護用絶縁層１２５を形成する。
【０１１２】
さらに、堀形状にフォトリソグラフィでパターニングした後、ケミカルドライエッチング等のドライエッチングにより、堀部分１２６のＴａ２Ｏ５を除去して堀部分１２６のマスクを形成する。次いで、エッチャントとして、たとえばＫＯＨ溶液を用いて、エッチャント温度８０〜８５℃で２３０分間、シリコン基板１２１をアンダーカットエッチング（異方性エッチング）して、堀部分１２６を形成し、かつ、この堀部分１２６の一部に、シリコン基板１２１と積層構造とを部分的に連結するシリコン凸部４５を形成する。
【０１１３】
このようにして、ブリッジ状センサ構造体が得られる。なお、上記例では、絶縁層としてＴａ２Ｏ５を用いるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等を用いてもよい。また、上記例では、電極やヒータとして白金を用いるが、たとえば、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ等の金属薄膜を用いてもよい。さらに、上記例では、アンダーカットエッチングの際のエッチャントとしてＫＯＨ溶液を用いるが、たとえば、ＮａＯＨ溶液、ヒドラジン溶液、エチレンジアミンーピロカテコールー水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液等を用いてもよい。
【０１１４】
最後に、電極１２３のパッド部分に電極用リード線１２８を取り付け、ヒータ１２４のパッド部分にヒータ用リード線１２９を取り付けると、空中に浮かしたブリッジ状構造とする、この発明のマイクロ流量センサが得られる。
【０１１５】
以上は、空中に浮かしたブリッジ状構造とする場合であるが、図１３に示すような空中に浮かした片持ち梁状構造とすることもできる。このような片持ち梁状構造とするマイクロ流量センサも、上記空中に浮かしたブリッジ状構造の場合と同様にして製造することができる。なお、図１３中、１３１はシリコン基板、１３２は絶縁層、１３３は電極、１３４はヒータ、１３５は保護用絶縁層、１３６は堀部分、１３８は電極用リード線、１３９はヒータ用リード線、４６はシリコン凸部を示す。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いるので、絶縁層の内部応力を低減し、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高め、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することができる。請求項１に記載のものは、たとえば温湿度センサ等として用いることができる。
【０１１７】
請求項２または３に記載のものによれば、それぞれ、ヒータ部の近傍に、検知用の電極、またはガス検知膜およびガス検知用の電極を備えるので、それぞれ、たとえば、マイクロ流量センサ等、またはマイクロガスセンサ等として用いることができる。
【０１１８】
請求項４に記載の発明によれば、絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行っても、従来考えられていたように、内部応力が増加してブリッジの破壊を招くこともなく、絶縁層の内部応力を低減し、温度変化に対する耐久性を高めたマイクロセンサを簡易に提供することができる。
【０１１９】
請求項５に記載の発明によれば、絶縁層の形成、保護用絶縁層の形成およびアニール処理を、絶縁層を作成するためのターゲットと基板加熱用のヒータとを具備するスパッタリング装置内で連続して行うことより、製造工程を短縮・簡素化することができ、ダスト等の異物の混入を防止することができる。
【０１２０】
請求項６に記載の発明によれば、絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、基板上に形成した堀部分を挟んで基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、基板上に形成した堀部分の一部に基板と積層構造とを部分的に繋げる連結凸部を設けてなるので、マイクロセンサの温度変化に対する耐久性を高め、絶縁層や特定材料層の断線、膜剥れ等の発生を防止することができる。
【０１２１】
請求項７または８に記載のものによれば、それぞれ、ヒータ部の近傍に、検知用の電極、またはガス検知膜およびガス検知用の電極を備えるので、それぞれ、たとえば、マイクロ流量センサ等、またはマイクロガスセンサ等として用いることができる。
【０１２２】
請求項９に記載の発明によれば、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いることにより、ガス漏れ時に単体で警報を発したりガスの供給を停止させたりするガス漏れ警報器を、簡易に提供することができる。
【０１２３】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いることにより、ガス漏れ時に、たとえばガスメータ等と連動して警報を発したりガスの供給を停止させたりするガス漏れ警報システムを、簡易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１のブリッジ状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図２】この発明の実施例１の片持ち梁状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図３】この発明の実施例２のブリッジ状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図４】ブリッジ面積に対する凸部接触面積の割合を変えたときのブリッジ温度の測定結果を示す図である。
【図５】この発明の実施例２の片持ち梁状構造を有するマイクロガスセンサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図６】この発明の実施例３のブリッジ状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図７】この発明の実施例３の片持ち梁状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図８】この発明の実施例４のブリッジ状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図９】この発明の実施例４の片持ち梁状構造を有するマイクロ温湿度センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１０】この発明の実施例５のブリッジ状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１１】この発明の実施例５の片持ち梁状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１２】この発明の実施例６のブリッジ状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【図１３】この発明の実施例６の片持ち梁状構造を有するマイクロ流量センサの、（ａ）は上面概略構成説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面概略構成説明図である。
【符号の説明】
１、２１、３１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１ シリコン基板（基板）
２、２２、３２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２、１３２ 絶縁層
３、２３、３３、５３、１０３、１１３、１２３、１３３ 電極
４、２４、３４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４、１３４ ヒータ（特定材料層）
５、２５、３５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５ 保護用絶縁層
６、２６、３６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６、１１６、１２６、１３６ 堀部分
７、２７、３７、５７ ガス検知膜
８、２８、３８、５８、１０８、１１８、１２８、１３８ 電極用リード線
９、２９、３９、５９、６９、７９、８９、９９、１０９、１１９、１２９、１３９ ヒータ用リード線
１０、２０、３０、５０、 ガス検知膜用窓
４１、４２、４３、４４、４５、４６ シリコン凸部（連結凸部）
Claims (10)
- 絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記絶縁層として、その絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行ったものを用いてなる、マイクロセンサ。
- 前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなる、請求項１に記載のマイクロセンサ。
- 前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなる、請求項１に記載のマイクロセンサ。
- 基板上に絶縁層を形成し、その絶縁層上に特定材料層を付着形成した後、その上に保護用絶縁層を形成したものを、前記絶縁層が結晶化する温度以上でアニール処理を行い、次いで前記基板に堀部分を形成し、前記ヒータ部にリード線を取り付けることよりなる、請求項１に記載のマイクロセンサの製造方法。
- 前記絶縁層の形成、前記保護用絶縁層の形成および前記アニール処理を、絶縁層を作成するためのターゲットと基板加熱用のヒータとを具備するスパッタリング装置内で連続して行うことよりなる、請求項４に記載のマイクロセンサの製造方法。
- 絶縁層上に特定材料層を付着形成した積層構造のヒータ部を有するとともに、そのヒータ部の両端または一端を基板に固定する一方、そのヒータ部の中間部を、前記基板上に形成した堀部分を挟んで前記基板から離して空中に浮かして設けたマイクロセンサにおいて、前記基板上に形成した前記堀部分の一部に、前記基板と前記積層構造とを部分的に連結する連結凸部を設けてなる、マイクロセンサ。
- 前記ヒータ部の近傍に、検知用の電極を備えてなる、請求項６に記載のマイクロセンサ。
- 前記ヒータ部の近傍に、ガス検知膜およびガス検知用の電極を備えてなる、請求項６に記載のマイクロセンサ。
- 請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報器。
- 請求項３または８のいずれかに記載のマイクロセンサを用いるガス漏れ警報システム。
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