JP4891582B2 - 半導体式薄膜ガスセンサ - Google Patents
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Description
前記基板の空洞部を平面視矩形状に形成し、この矩形状空洞部の全域または略全域に相当する範囲の絶縁膜上に、前記ヒータヘの通電加熱時に絶縁膜上の前記範囲を均一な温度に昇温可能とするため少なくともヒータ線間隔を変化させることにより、前記ヒータを周辺部の密度が最も大きく中央部に至るほど漸次密度が小さくなるパターン形状に形成するとともに、前記均一温度範囲内にのみ前記抵抗測定用電極およびガス感応膜を配置してあることを特徴としている。
図1は、本発明に係る半導体薄膜ガスセンサの一例となる薄膜型NO2 センサAの平面図、図2は図1のX−X線に沿った縦断面図である。
(a)300μm程度の厚さの結晶シリコン(n−Si)の表裏両面を研磨してなるSi基板1を準備する。
(b)このSi基板1を酸化炉内に挿入して、その表裏両面を2000±500Å厚さで酸化させてSiO2 の絶縁膜2,2を形成する。
(c)前記両絶縁膜2,2上に、CVD法等により2000±500Å厚さの窒化膜(Si3 N4 )8,8を形成する。この窒化膜8,8は、以降の製造プロセスにおいて基板1に皺等が形成されることのないように表裏の応力バランスを均衡に保つためのものである。
(d)表面側の窒化膜8上に、タングステン(W)等の金属膜をスパッタリング法等によって3000±500Å厚さに成膜したのち、フォトリソグラフィー技術により所定のダブルジグザグのパターン形状にエッチングして前記ヒータ4を形成する。
(e)前記ヒータ4上および周辺部にCVD法等により4000±500Å厚さのNSGを成膜したのち、必要箇所をエッチングして前記絶縁膜5を形成する。
(f)前記絶縁膜5上に、金(Au)等の金属膜をスパッタリング法等によって5000±500Å厚さに成膜したのち、フォトリソグラフィー技術により所定の櫛歯状パターンにエッチングして前記抵抗測定用電極6を形成する。
(g)前記Si基板1の裏面側の窒化膜8および絶縁膜2を取り除いて開口する。
(h)続いて、前記開口を通してSi基板1の裏面側から例えばヒドラジン溶液によってエッチングすることによって、前記空洞部1aを形成しセンシング部を薄膜化する。
(i)最後に、前記抵抗測定用電極6上に酸化タングステン(WO3 )からなるガス感応膜7を形成することにより、薄膜型NO2 センサAを作製する。
1 Si基板
1a 空洞部
2,5絶縁膜
4 ヒータ
6 抵抗測定用電極
7 ガス感応膜
Claims (5)
- 中央部に空洞部を有する半導体基板と、この基板上に前記空洞部を遮るように設けられたダイヤフラム構造の絶縁膜と、この絶縁膜上に互いに絶縁されるように形成されたヒータ、抵抗測定用電極及びガス感応膜とを備えてなる半導体式薄膜ガスセンサにおいて、
前記基板の空洞部を平面視矩形状に形成し、この矩形状空洞部の全域または略全域に相当する範囲の絶縁膜上に、前記ヒータヘの通電加熱時に絶縁膜上の前記範囲を均一な温度に昇温可能とするため少なくともヒータ線間隔を変化させることにより、前記ヒータを周辺部の密度が最も大きく中央部に至るほど漸次密度が小さくなるパターン形状に形成するとともに、前記均一温度範囲内にのみ前記抵抗測定用電極およびガス感応膜を配置してあることを特徴とする半導体式薄膜ガスセンサ。 - 前記ヒータが、金属膜の成膜およびフォトリソグラフィー技術により所定のパターン形状に形成されている請求項1に記載の半導体式薄膜ガスセンサ。
- 前記抵抗測定用電極が、金属膜の成膜およびフォトリソグラフィー技術により櫛歯状パターンに形成されている請求項1または2に記載の半導体式薄膜ガスセンサ。
- 前記ガス感応膜が、酸化タングステンから構成されている請求項1〜3のいずれかに記載の半導体式薄膜ガスセンサ。
- 前記ガス感応膜が、前記ヒータヘの通電加熱による焼結によって形成されている請求項1〜4のいずれかに記載の半導体式薄膜ガスセンサ。
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