JPH10160698A - マイクロセンサ - Google Patents
マイクロセンサInfo
- Publication number
- JPH10160698A JPH10160698A JP33515596A JP33515596A JPH10160698A JP H10160698 A JPH10160698 A JP H10160698A JP 33515596 A JP33515596 A JP 33515596A JP 33515596 A JP33515596 A JP 33515596A JP H10160698 A JPH10160698 A JP H10160698A
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- Japan
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- thin film
- insulating thin
- film layer
- heater
- electrically insulating
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒーター部上部の感応部に塵が付着しにくい
構造とし、ヒーター特性の特性変動やヒーター部の破損
のないマイクロセンサの提供。 【解決手段】 第一の電気絶縁薄膜層2上のヒーター部
3及び第1の電極部4が形成されていない同一面に、第
二の電気絶縁薄膜層9をヒーター部3及び第1の電極部
4の厚さとほぼ同じ厚さに形成し、更に、ヒーター部3
及び第1の電極部4の端子4a部を除いた部分と第二の
電気絶縁薄膜層9上に第三の電気絶縁薄膜層5を形成し
たことを特徴とするマイクロセンサ。
構造とし、ヒーター特性の特性変動やヒーター部の破損
のないマイクロセンサの提供。 【解決手段】 第一の電気絶縁薄膜層2上のヒーター部
3及び第1の電極部4が形成されていない同一面に、第
二の電気絶縁薄膜層9をヒーター部3及び第1の電極部
4の厚さとほぼ同じ厚さに形成し、更に、ヒーター部3
及び第1の電極部4の端子4a部を除いた部分と第二の
電気絶縁薄膜層9上に第三の電気絶縁薄膜層5を形成し
たことを特徴とするマイクロセンサ。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン加工技
術、薄膜技術等を応用して作製されるマイクロセンサに
関するもので、特に、ガスセンサ、湿度センサ、温度セ
ンサ、フローセンサ等に利用されるマイクロセンサに関
する。
術、薄膜技術等を応用して作製されるマイクロセンサに
関するもので、特に、ガスセンサ、湿度センサ、温度セ
ンサ、フローセンサ等に利用されるマイクロセンサに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来技術によるマイクロヒーターを応用
したマイクロセンサについて、図3及び図4を参照して
説明する。
したマイクロセンサについて、図3及び図4を参照して
説明する。
【0003】従来技術によるマイクロセンサの作製手順
は、以下の通りである。
は、以下の通りである。
【0004】図4(a)に示すように、シリコン基板
1上に、例えば、スパッタ法、CVD法等でSiO2膜
等からなる第一の電気絶縁薄膜層2を約1.5μm厚に
形成する。
1上に、例えば、スパッタ法、CVD法等でSiO2膜
等からなる第一の電気絶縁薄膜層2を約1.5μm厚に
形成する。
【0005】図4(b)に示すように、第一の電気絶
縁薄膜層2上にスパッタ法、CVD法等で白金等からな
るヒーター部3及び第1の電極部4を形成する。
縁薄膜層2上にスパッタ法、CVD法等で白金等からな
るヒーター部3及び第1の電極部4を形成する。
【0006】図4(c)に示すように、ヒーター部3
及び第1の電極部4の端子4a部を除いた上にスパッタ
法、CVD法等でSiO2膜等の第三の電気絶縁薄膜層
5を約1.5μm厚に形成する。
及び第1の電極部4の端子4a部を除いた上にスパッタ
法、CVD法等でSiO2膜等の第三の電気絶縁薄膜層
5を約1.5μm厚に形成する。
【0007】図4(d)に示すように、第三の電気絶
縁薄膜層5上に感応物質の電気特性(インピーダンス、
キャパシタンス、インダクタンス)を測定するための導
電性材料からなる第2の電極部7[図3(a)に示す]
をスパッタ法、CVD法等で形成した後、ガス感応物
質、温度感応物質、磁気感応物質等の感応物質からなる
感応部6をスパッタ法、CVD法等で形成する。
縁薄膜層5上に感応物質の電気特性(インピーダンス、
キャパシタンス、インダクタンス)を測定するための導
電性材料からなる第2の電極部7[図3(a)に示す]
をスパッタ法、CVD法等で形成した後、ガス感応物
質、温度感応物質、磁気感応物質等の感応物質からなる
感応部6をスパッタ法、CVD法等で形成する。
【0008】図4(e)に示すように、ヒーター部3
の下部のシリコン基板1をKOH等のSiエッチング液
でエッチングにより取り除き、空洞部8を形成する。
の下部のシリコン基板1をKOH等のSiエッチング液
でエッチングにより取り除き、空洞部8を形成する。
【0009】これにより、ヒーター部3周辺の熱伝導に
関わる物質は、空気以外では第一の電気絶縁薄膜層2と
第三の電気絶縁薄膜層5と感応膜6だけになり、感応膜
6を効率よく加熱できる。このヒーター部3とヒーター
部3周辺の構造体は、架橋構造、片持ち梁構造、ダイヤ
フラム構造等の形状にできる。
関わる物質は、空気以外では第一の電気絶縁薄膜層2と
第三の電気絶縁薄膜層5と感応膜6だけになり、感応膜
6を効率よく加熱できる。このヒーター部3とヒーター
部3周辺の構造体は、架橋構造、片持ち梁構造、ダイヤ
フラム構造等の形状にできる。
【0010】又、ヒーター部3とヒーター部3周辺は、
非常に小さく加工できるため、熱容量が小さくできる。
このため、周囲温度の変化に伴う感応部6の温度追従性
が速いという特徴がある。
非常に小さく加工できるため、熱容量が小さくできる。
このため、周囲温度の変化に伴う感応部6の温度追従性
が速いという特徴がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、ヒーター部3が凸凹しているため、その上部の感応
部6の凹凸部に塵が付着しやすく、ヒーター性能の特性
変動を引き起こしたり、あるいは、凹凸の部分が破損す
るという欠点があった。
は、ヒーター部3が凸凹しているため、その上部の感応
部6の凹凸部に塵が付着しやすく、ヒーター性能の特性
変動を引き起こしたり、あるいは、凹凸の部分が破損す
るという欠点があった。
【0012】従って、本発明の技術課題は、上記欠点を
解決し、ヒーター部上部の感応部に塵が付着しにくい構
造とし、ヒーター特性の特性変動やヒーター部の破損の
ないマイクロセンサを提供することである。
解決し、ヒーター部上部の感応部に塵が付着しにくい構
造とし、ヒーター特性の特性変動やヒーター部の破損の
ないマイクロセンサを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン基板
上に設けた第一の電気絶縁薄膜層上に、一様厚みの電極
部に挟まれたヒーター部を形成し、その上に第三の電気
絶縁薄膜層を成膜し、前記ヒーター部の第三の電気絶縁
薄膜層上を感応部で被覆したマイクロセンサにおいて、
前記第一の電気絶縁薄膜層上の前記ヒーター部及び電極
部が形成されていない同一面上に第二の電気絶縁薄膜層
を前記ヒーター部及び電極部の厚さと、ほぼ同じ厚さに
形成し、前記ヒーター部及び電極部と第二の電気絶縁薄
膜層上に第三の電気絶縁薄膜層を形成したことを特徴と
するマイクロセンサである。
上に設けた第一の電気絶縁薄膜層上に、一様厚みの電極
部に挟まれたヒーター部を形成し、その上に第三の電気
絶縁薄膜層を成膜し、前記ヒーター部の第三の電気絶縁
薄膜層上を感応部で被覆したマイクロセンサにおいて、
前記第一の電気絶縁薄膜層上の前記ヒーター部及び電極
部が形成されていない同一面上に第二の電気絶縁薄膜層
を前記ヒーター部及び電極部の厚さと、ほぼ同じ厚さに
形成し、前記ヒーター部及び電極部と第二の電気絶縁薄
膜層上に第三の電気絶縁薄膜層を形成したことを特徴と
するマイクロセンサである。
【0014】本発明によれば、ヒーター部とその周辺が
滑らかな平面になるようにしたため、ヒーター部への塵
の付着によるさまざまな特性変動や破損を防ぐマイクロ
センサが提供できる。
滑らかな平面になるようにしたため、ヒーター部への塵
の付着によるさまざまな特性変動や破損を防ぐマイクロ
センサが提供できる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1及び
図2を用いて詳細に説明する。
図2を用いて詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の実施の形態のマイクロヒ
ーターを応用したマイクロセンサの説明図を示す。図1
(a)は正面図で、図1(b)は、図1(a)のA−A
断面図である。又、図2は、本発明の実施の形態のマイ
クロヒーターを応用したマイクロセンサの製造工程図で
ある。
ーターを応用したマイクロセンサの説明図を示す。図1
(a)は正面図で、図1(b)は、図1(a)のA−A
断面図である。又、図2は、本発明の実施の形態のマイ
クロヒーターを応用したマイクロセンサの製造工程図で
ある。
【0017】以下、本発明によるマイクロヒーターを応
用したマイクロセンサの構造と作製手順を説明する。
用したマイクロセンサの構造と作製手順を説明する。
【0018】図2(a)に示すように、シリコン基板
1上に、例えば、スパッタ法、CVD法等でSiO2膜
等からなる第一の電気絶縁薄膜層2を約1.5μm厚に
形成する。
1上に、例えば、スパッタ法、CVD法等でSiO2膜
等からなる第一の電気絶縁薄膜層2を約1.5μm厚に
形成する。
【0019】図2(b)に示すように、第一の電気絶
縁薄膜層2上にスパッタ法、CVD法等で白金等からな
るヒーター部3及び第1の電極部4を形成する。更に、
ヒーター部3及び第1の電極部4と同じパターンで、
銅、ニッケル等の犠牲層12を、めっき、スパッタ法、
CVD法等で形成する。
縁薄膜層2上にスパッタ法、CVD法等で白金等からな
るヒーター部3及び第1の電極部4を形成する。更に、
ヒーター部3及び第1の電極部4と同じパターンで、
銅、ニッケル等の犠牲層12を、めっき、スパッタ法、
CVD法等で形成する。
【0020】図2(c)に示すように、スパッタ法、
CVD法等でSiO2膜等の第二の電気絶縁薄膜層9を
ヒーター部3及び第1の電極部4とほぼ同じ厚さで形成
した後、硝酸等で犠牲層12をエッチングし、犠牲層1
2上の第二の電気絶縁薄膜層9を取り除く。
CVD法等でSiO2膜等の第二の電気絶縁薄膜層9を
ヒーター部3及び第1の電極部4とほぼ同じ厚さで形成
した後、硝酸等で犠牲層12をエッチングし、犠牲層1
2上の第二の電気絶縁薄膜層9を取り除く。
【0021】図2(d)に示すように、電極部4の端
子4a部を除く全面にスパッタ法、CVD法等でSiO
2膜等からなる第三の電気絶縁薄膜層5を約1.5μm厚
に形成する。
子4a部を除く全面にスパッタ法、CVD法等でSiO
2膜等からなる第三の電気絶縁薄膜層5を約1.5μm厚
に形成する。
【0022】図2(e)に示すように、第三の電気絶
縁薄膜層5上に感応物質の電気特性(インピーダンス、
キャパシタンス、インダクタンス)を測定するための導
電性材料からなる第2の電極部7をスパッタ法、CVD
法等で形成する。更に、第2の電極部7と同じパターン
で、銅、ニッケル等の犠牲層13をめっき、スパッタ
法、CVD法等で形成する。
縁薄膜層5上に感応物質の電気特性(インピーダンス、
キャパシタンス、インダクタンス)を測定するための導
電性材料からなる第2の電極部7をスパッタ法、CVD
法等で形成する。更に、第2の電極部7と同じパターン
で、銅、ニッケル等の犠牲層13をめっき、スパッタ
法、CVD法等で形成する。
【0023】図2(f)に示すように、スパッタ法、
CVD法等でSiO2膜からなる第四の電気絶縁薄膜層
10を第1の電極部4の端子4a部を除いて第2の電極
部7とほぼ同じ厚さで形成した後、硝酸等で犠牲層13
をエッチングし、犠牲層13上の第四の電気絶縁薄膜層
10を取り除く。
CVD法等でSiO2膜からなる第四の電気絶縁薄膜層
10を第1の電極部4の端子4a部を除いて第2の電極
部7とほぼ同じ厚さで形成した後、硝酸等で犠牲層13
をエッチングし、犠牲層13上の第四の電気絶縁薄膜層
10を取り除く。
【0024】図2(g)に示すように、第四の電気絶
縁薄膜層10上に、ガス感応物質、温度感応物質、磁気
感応物質等の感応物質からなる感応部6を形成する。更
に、感応部6と同じ形状で、銅、ニッケル等の犠牲層1
4をめっき、スパッタ法、CVD法等で形成する。
縁薄膜層10上に、ガス感応物質、温度感応物質、磁気
感応物質等の感応物質からなる感応部6を形成する。更
に、感応部6と同じ形状で、銅、ニッケル等の犠牲層1
4をめっき、スパッタ法、CVD法等で形成する。
【0025】図2(h)に示すように、スパッタ法、
CVD法等でSiO2膜からなる第五の電気絶縁薄膜層
11を感応部6とほぼ同じ厚さで形成した後、硝酸等で
図2(g)に示す犠牲層14をエッチングし、犠牲層1
4上の第五の電気絶縁薄膜層11を取り除く。
CVD法等でSiO2膜からなる第五の電気絶縁薄膜層
11を感応部6とほぼ同じ厚さで形成した後、硝酸等で
図2(g)に示す犠牲層14をエッチングし、犠牲層1
4上の第五の電気絶縁薄膜層11を取り除く。
【0026】図2(i)に示すように、ヒーター部3
の下部のシリコン基板1をKOH等のSiエッチング液
でエッチングにより取り除き、空洞部8を形成する。
の下部のシリコン基板1をKOH等のSiエッチング液
でエッチングにより取り除き、空洞部8を形成する。
【0027】
【実施例】本発明によるマイクロセンサの実施例を以下
に挙げる(図1参照)。
に挙げる(図1参照)。
【0028】抵抗式ガスセンサは、感応部6として酸化
錫等のガス感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で加熱
されたガス感応物質のガス濃度に伴う電気抵抗変化を利
用してガスを検出する。
錫等のガス感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で加熱
されたガス感応物質のガス濃度に伴う電気抵抗変化を利
用してガスを検出する。
【0029】熱電導式ガスセンサは、感応部6として白
金等の温度感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で感応
部6を加熱し、ガス濃度に伴う感応部6の温度変化を検
出してガスを検出する。この場合、同じ白金抵抗でヒー
ター部3と感応部6を兼ねてもよい。
金等の温度感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で感応
部6を加熱し、ガス濃度に伴う感応部6の温度変化を検
出してガスを検出する。この場合、同じ白金抵抗でヒー
ター部3と感応部6を兼ねてもよい。
【0030】熱式フローセンサは、感応部6として白金
等の温度感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で感応部
6を加熱し、周囲流体の流量変化に伴う感応部6の温度
変化を検出して流量を検出する。この場合、同じ白金抵
抗でヒーター部3と感応部6を兼ねてもよい。
等の温度感応物質の薄膜を用い、ヒーター部3で感応部
6を加熱し、周囲流体の流量変化に伴う感応部6の温度
変化を検出して流量を検出する。この場合、同じ白金抵
抗でヒーター部3と感応部6を兼ねてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、塵による特性変動や破損の少ないマイクロヒーター
を応用したマイクロセンサが得られた。
ば、塵による特性変動や破損の少ないマイクロヒーター
を応用したマイクロセンサが得られた。
【図1】本発明のマイクロヒーターを応用したマイクロ
センサの説明図。図1(a)は正面図。図1(b)は、
図1(a)のA−A断面図。
センサの説明図。図1(a)は正面図。図1(b)は、
図1(a)のA−A断面図。
【図2】本発明のマイクロヒーターを応用したマイクロ
センサの製造工程図。
センサの製造工程図。
【図3】従来のマイクロヒーターを応用したマイクロセ
ンサの説明図。図3(a)は正面図。図3(b)は、図
3(a)のB−B断面図。
ンサの説明図。図3(a)は正面図。図3(b)は、図
3(a)のB−B断面図。
【図4】従来のマイクロヒーターを応用したマイクロセ
ンサの製造工程図。
ンサの製造工程図。
1 シリコン基板 2 第一の電気絶縁薄膜層 3 ヒーター部 4 第1の電極部 4a 端子 5 第三の電気絶縁薄膜層 6 感応部 7 第2の電極部 8 空洞部 9 第二の電気絶縁薄膜層 10 第四の電気絶縁薄膜層 11 第五の電気絶縁薄膜層 12,13,14 犠牲層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05B 3/00 330 H01L 21/306 L
Claims (1)
- 【請求項1】 シリコン基板上に設けた第一の電気絶縁
薄膜層上に、電極部に挟まれたヒーター部を形成し、そ
の上に第三の電気絶縁薄膜層を成膜し、前記ヒーター部
の第三の電気絶縁薄膜層上を感応部で被覆したマイクロ
センサにおいて、前記第一の電気絶縁薄膜層上の前記ヒ
ーター部及び電極部が形成されていない同一面上に、第
二の電気絶縁薄膜層を前記ヒーター部及び電極部の厚さ
と、ほぼ同じ厚さに形成し、前記ヒーター部及び電極部
と前記第二の電気絶縁薄膜層上に第三の電気絶縁薄膜層
を形成したことを特徴とするマイクロセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33515596A JPH10160698A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33515596A JPH10160698A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10160698A true JPH10160698A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18285392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33515596A Pending JPH10160698A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | マイクロセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10160698A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002286673A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Denso Corp | ガスセンサ及びその製造方法 |
JP2003501625A (ja) * | 1999-05-31 | 2003-01-14 | エーアーデーエス・ドイッチェランド・ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 半導体ガスセンサ、ガスセンサ・システムおよびガス分析方法 |
KR100396656B1 (ko) * | 2000-04-14 | 2003-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로 절대 습도 센서 제조 방법 |
JP2006234576A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Denso Corp | 湿度センサ装置及びその自己診断方法 |
KR100843169B1 (ko) | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 전자부품연구원 | 마이크로 가스센서 어레이 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP33515596A patent/JPH10160698A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003501625A (ja) * | 1999-05-31 | 2003-01-14 | エーアーデーエス・ドイッチェランド・ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 半導体ガスセンサ、ガスセンサ・システムおよびガス分析方法 |
KR100396656B1 (ko) * | 2000-04-14 | 2003-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로 절대 습도 센서 제조 방법 |
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JP4566784B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-10-20 | 株式会社デンソー | 湿度センサ装置 |
KR100843169B1 (ko) | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 전자부품연구원 | 마이크로 가스센서 어레이 및 그 제조방법 |
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