KR100625608B1 - 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법 - Google Patents

미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 실리콘 기판과; 상기 실리콘 기판의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물을 포함하여 실리콘 기판 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 형성된 가열 전극 패턴과; 상기 가열 전극 패턴 양측의 멤브레인막 상부에 형성된 감지 전극 패턴과; 상기 감지 전극 패턴을 제외하고 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 형성된 절연막과; 상기 가열 전극 패턴을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴을 감싸는 감지막으로 구성된다.
따라서, 본 발명은 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 가스센서를 제조함으로써, 열 손실을 최소화할 수 있고, 외부 진동 및 충격과 가열부의 열에 의해 발생하는 열 응력에 의한 맴브레인의 파손을 최소화 할 수 있어 소자의 내구성을 높일 수 있는 효과가 있다.
다공, 가스센서, 멤브레인, 전기화학, 진공, 열, 손실

Description

미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법 {Gas sensor with porous structure and method for fabricating the same}
도 1은 종래 기술에 따른 반도체식 가스센서의 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 단면도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 단면도
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 공정단면도
도 5a 내지 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 공정단면도
도 6a와 6b는 본 발명에 따른 가스센서에 적용된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상부에 멤브레인막이 증착되는 상태를 도시한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실리콘 기판 101 : 중앙영역
105 : 마스크 105a : 개구
107 : 금속층 110 : 미세 다공성 실리콘 산화 구조물
110a : 미세 다공성 실리콘 구조물 111 : 미세 구조물
120 : 멤브레인(Membrane)막 121 : 실리콘 산화막
130 : 가열 전극 패턴 140 : 감지 전극 패턴
150 : 절연막 160 : 감지막
본 발명은 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 가스센서를 제조함으로써, 열 손실을 최소화할 수 있고, 외부 진동 및 충격과 가열부의 열에 의해 발생하는 열 응력에 의한 맴브레인의 파손을 최소화 할 수 있는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 산업이 고도화되면서, 산업분야에서 가스 센서가 사용되고 있으며, 그 적용분야는 급속히 확대되고 있다.
특히, 냉동, 공조, 산업 및 군수용으로 고성능 및 초소형 가스센서가 필요하고, 이를 위한 가스센서의 개발이 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체식 가스센서의 단면도로서, 종래의 반도체식 가스센서는 중앙 영역(11)이 제거된 실리콘 기판(10) 상부에 멤브레인(Membrane)막(20)이 형성되어 있고; 상기 제거된 실리콘 기판의 중앙 영역(11)으로 부상된 멤브레인막(20) 상부에 가열 전극 패턴(30)이 형성되어 있고; 상기 가열 전극 패턴(30) 을 감싸며, 상기 멤브레인막(20) 상부에 절연막(40)이 형성되어 있고; 상기 가열 전극 패턴(30) 상부의 절연막(40) 상부에 감지 전극 패턴(50)이 형성되어 있고; 상기 감지 전극 패턴(50)을 감싸며, 상기 절연막(40) 상부에 감지막(60)이 형성되어 있다.
이러한, 종래의 반도체식 가스센서는 열 손실을 줄이기 위한 방법으로 얇은 멤브레인(Membrane)막 상부에 가스를 감지하기 위한 감지부(감지 전극 및 감지막)와 감지부를 일정 온도까지 올리기 위한 가열부(가열 전극)로 이루어졌다.
상기 감지막으로 사용되는 금속산화물들은 SnO2, TiO2, WO3, ZnO 등의 물질들이 모재(母材)로 사용되고 있으며, 모재에 가스 감지의 감도를 높이기 위해 또는 여러 종류의 가스를 측정할 때 선택성을 높이기 위해 Pt, Pd, Au 등과 같은 첨가물들을 첨가하게 된다.
또한, 감지부에는 감지막의 전기 저항 변화를 측정하기 위한 감지 전극이 함께 형성되어있다.
그러므로, 반도체식의 가스센서에서 감지부가 원활하게 가스를 감지하기 위해서는 가열부에 의해 적정한 동작온도로 올려주어야 하며, 이때 가열부로 사용되는 물질들은 Pt, Poly-Si, RuO2등이 사용된다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 감지부와 가열부 사이에는 전기적으로 절연을 위해 절연막이 형성되어 있다.
이런, 반도체식 가스센서는 가열부에 의해 일정 온도로 가열된 감지막이 가 스에 노출되면 가스가 감지막의 금속산화물에 흡착되어 반응이 이루어져 금속산화물의 저항이 증가 또는 감소하게 된다.
따라서, 가스 흡착에 의해 발생하는 금속산화물의 저항 변화를 감지부에 형성된 감지 전극을 사용하여 측정함으로써 가스의 농도를 측정하게 된다.
그러나, 종래의 반도체식 가스센서는 열 손실을 최소화하기 위해 얇은 맴브레인 상에 감지부와 가열부 등의 구조물들을 형성하기 때문에, 제조 공정 과정에 얇은 맴브레인이 쉽게 파손될 수 있으며, 또한 제조가 완료된 경우에도 외부의 진동 또는 충격에 의해서 쉽게 파손될 수 있다는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 가스센서를 제조함으로써, 열전도도가 낮은 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 사이에 진공이 유지되어 열 손실이 낮아져 가스센서 구동 소모전력을 최소화 할 수 있고, 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 멤브레인이 형성되기 때문에, 외부 진동 및 충격과 가열부의 열에 의해 발생하는 열 응력에 의한 맴브레인의 파손을 최소화 할 수 있어 소자의 내구성을 높일 수 있는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 1 양태(樣態)는, 실리콘 기판과;
상기 실리콘 기판의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물을 포함하여 실리콘 기판 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막과;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 형성된 가열 전극 패턴과;
상기 가열 전극 패턴 양측의 멤브레인막 상부에 형성된 감지 전극 패턴과; 상기 감지 전극 패턴을 제외하고 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 형성된 절연막과;
상기 가열 전극 패턴을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴을 감싸는 감지막으로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 2 양태(樣態)는, 실리콘 기판과;
상기 실리콘 기판의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물을 포함하여 실리콘 기판 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막과;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 형성된 가열 전극 패턴과;
상기 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 형성된 절연막과;
상기 가열 전극 패턴이 존재하는 영역의 절연막 상부에 형성된 감지 전극 패 턴과;
상기 감지 전극 패턴을 감싸며 상기 절연막 상부에 형성된 감지막으로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 3 양태(樣態)는, 실리콘 기판 상부에 중앙 영역을 노출시키는 개구를 갖는 마스크를 형성하고, 실리콘 기판 하부에 금속층을 형성하는 제 1 단계와;
상기 마스크에 의해 노출된 실리콘 기판 면을 과산화수소와 에탄올 등이 첨가된 불산(HF) 용액에 접하게 한 후, 상기 실리콘 기판 하부의 금속층에 양전압과 HF 용액에 음전압을 인가함으로써, HF 용액에 노출된 실리콘 표면이 양극산화 전기화학 식각이 되면서 미세 다공성 실리콘 구조물들을 형성시키는 제 2 단계와;
상기 마스크와 금속층을 제거한 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물을 열산화시켜 미세 다공성 실리콘 산화 구조물로 전환시키는 제 3 단계와;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과 상기 실리콘 기판 상부에 멤브레인막을 형성하는 제 4 단계와;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 가열 전극 패턴을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴 양측의 멤브레인막 상부에 감지 전극 패턴을 형성하는 제 5 단계와;
상기 감지 전극 패턴을 노출시키고, 상기 가열 전극 패턴을 감싸며 상기 멤브레인막 상부에 절연막을 형성하는 제 6 단계와;
상기 가열 전극 패턴을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴을 감싸는 감지막을 형성하는 제 7 단계로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 4 양태(樣態)는, 실리콘 기판 상부에 중앙 영역을 노출시키는 개구를 갖는 마스크를 형성하고, 실리콘 기판 하부에 금속층을 형성하는 제 1 단계와;
상기 마스크에 의해 노출된 실리콘 기판 면을 과산화수소와 에탄올 등이 첨가된 불산(HF) 용액에 접하게 한 후, 상기 실리콘 기판 하부의 금속층에 양전압과 HF 용액에 음전압을 인가함으로써, HF 용액에 노출된 실리콘 표면이 양극산화 전기화학 식각이 되면서 미세 다공성 실리콘 구조물들을 형성시키는 제 2 단계와;
상기 마스크와 금속층을 제거한 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물을 열산화시켜 미세 다공성 실리콘 산화 구조물로 전환시키는 제 3 단계와;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과 상기 실리콘 기판 상부에 멤브레인막을 형성하는 제 4 단계와;
상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 가열 전극 패턴을 형성하는 제 5 단계와;
상기 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 절연막을 형성하는 제 6 단계와;
상기 가열 전극 패턴이 존재하는 영역의 절연막 상부에 감지 전극 패턴을 형성한 후, 상기 감지 전극 패턴을 감싸며 상기 절연막 상부에 감지막을 형성하는 제 7 단계로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 단면도로서, 실리콘 기판(100)과; 상기 실리콘 기판(100)의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)을 포함하여 실리콘 기판(100) 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막(120)과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)이 존재하는 영역의 멤브레인막(120) 상부에 형성된 가열 전극 패턴(130)과; 상기 가열 전극 패턴(130) 양측의 멤브레인막(120) 상부에 형성된 감지 전극 패턴(140)과; 상기 감지 전극 패턴(140)을 제외하고 가열 전극 패턴(130)을 감싸며, 상기 멤브레인막(120) 상부에 형성된 절연막(150)과; 상기 가열 전극 패턴(130)을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴(140)을 감싸는 감지막(160)으로 구성된다.
여기서, 상기 멤브레인막(120)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 산화 질화막이다.
이 때, 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)은 형성 조건에 따라, 직경이 0.1㎛ ~ 2㎛인 기둥 모양의 미세 구조물들이 불규칙하게 배열된 스폰지 형태 또는 일정하게 배열된 요철(凹凸) 형태로 이루어져 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 단면도로서, 실리콘 기판(100)과; 상기 실리콘 기판(100)의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)을 포함하여 실리콘 기판(100) 전면 상부에 형성된 멤브레인막(120)과; 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)이 존재하는 영역의 멤브레인막(120) 상부에 형성된 가열 전극 패턴(130)과; 상기 가열 전극 패턴(130)을 감싸며, 상기 멤브레인막(120) 상부에 형성된 절연막(150)과; 상기 가열 전극 패턴(130)이 존재하는 영역의 절연막 상부에 형성된 감지 전극 패턴(130)과; 상기 감지 전극 패턴(130)을 감싸며 상기 절연막(150) 상부에 형성된 감지막(160)으로 구성된다.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 공정단면도로서, 먼저, 실리콘 기판(100) 상부에 중앙 영역(101)을 노출시키는 개구(105a)를 갖는 마스크(105)를 형성하고, 실리콘 기판(100) 하부에 금속층(107)을 형성한다.(도 4a)
여기서, 상기 마스크(105)는 실리콘 질화막으로 형성한다.
그 후, 상기 마스크(105)와 금속층(107)이 형성된 실리콘 기판(100)을 마스크(105)에 의해 일부 노출된 실리콘 기판(100) 면을 과산화수소 및 에탄올 등이 첨가된 불산(HF) 용액에 접하게 한 후, 실리콘 기판(100) 하부의 금속층(107)과 HF 용액에 전원을 인가함으로써, HF 용액에 노출된 실리콘 표면이 양극산화 전기화학 식각이 되면서 도 4b와 같이, 수십 마이크로미터 또는 마이크로미터 이하의 직경 크기를 갖는 스폰지 형태의 불규칙한 또는 일정하게 배열된 기둥 모양의 미세 구조물로 이루어진 미세 다공성 실리콘 구조물(110a)을 형성시킬 수 있다.
더 상세하게는, 상기 불산 용액은 용기에 담겨져 있고, 상기 마스크(105)에 의해 노출된 실리콘 기판(100) 면을 불산 용액에 접촉시킨 후, 상기 불산 용액에 음전압을 인가하고, 상기 금속층(107)에 양전압을 인가하면, 실리콘 기판(100) 면에 양극산화 전기화학 식각이 이루어져 미세한 크기를 갖는 스폰지 형태의 불규칙한 또는 일정하게 배열된 요철(凹凸) 형태의 기둥 모양의 무수한 미세 구조물들로 이루어진 미세 다공성 실리콘 구조물(110a)을 형성시킬 수 있게 된다.
연이어, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물(110a)을 만든 후, 상기 마스크(105)와 금속층(107)을 제거한 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물(110a)의 열전도도를 낮추기 위해 산소 분위기에서 열산화 방법을 사용하여 미세 다공성 실리콘 구조물(110a)을 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)로 전환시킨다.(도 4c)
그 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)과 상기 실리콘 기판(100) 상부에 멤브레인막(120)을 형성한다.(도 4d)
여기서, 상기 멤브레인막(120)은 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma enhanced chemical evaporation deposition, 이하 'PECVD'라 칭함.) 방법을 사용하여 다공성 실리콘 산화 구조물(110) 상부에만 수 마이크로미터 두께로 실리콘 산화막 또는 실리콘 산화 질화막을 형성하여 구현한다.
계속하여, 도 4e와 같이 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)이 존재하는 영역의 멤브레인막(110) 상부에 Pt, RuO2 등과 같은 재질로 가열 전극 패턴(130)을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴(130) 양측의 멤브레인막(120) 상부에 감지 전극 패턴(140)을 형성한다.
그 다음, 상기 감지 전극 패턴(140)을 노출시키고, 상기 가열 전극 패턴(130)을 감싸며 상기 멤브레인막(120) 상부에 절연막(150)을 형성한다.(도 4f)
마지막으로, 상기 가열 전극 패턴(130)을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴(140)을 감싸는 감지막(160)을 형성한다.(도 4g)
도 5a 내지 5c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 공정단면도로서, 본 발명의 제 2 실시예의 가스센서 제조 공정에서는 전술된 도 4a 내지 4d까지의 공정이 동일하다.
그러므로, 도 4d의 공정 후, 도 5a와 같이, 상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)이 존재하는 영역의 멤브레인막(120) 상부에 가열 전극 패턴(130)을 형성한다.
그 다음, 상기 가열 전극 패턴(130)을 감싸며, 상기 멤브레인막(120) 상부에 절연막(150)을 형성한다.(도 5b)
마지막으로, 상기 가열 전극 패턴(130)이 존재하는 영역의 절연막 상부에 감지 전극 패턴(140)을 형성한 후, 상기 감지 전극 패턴(140)을 감싸며 상기 절연막(150) 상부에 감지막(160)을 형성한다.(도 5c)
도 6a와 6b는 본 발명에 따른 가스센서에 적용된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상부에 멤브레인막이 증착되는 상태를 도시한 단면도로서, PECVD 방법을 수행하여, 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110) 상부에 멤브레인막으로 실리콘 산화막(121)을 증착하는 경우, 증착 초기에는 도 6a와 같이 미세 다공성 실리콘 산화 구조물(110)의 미세 구조물(111)의 상부면 및 상측면에 실리콘 산화막(121)이 형성되면서, 점차로 도 6b와 같이 다공성 실리콘 산화 구조물의 미세 구조물(111) 상부면 및 상측면은 실리콘 산화막(121)에 의해 막혀지고, 그 상부로 일정한 두께로 실리콘 산화막(121)이 형성된다.
여기서, 전술된 PECVD 방법이 아닌, 예를 들어, LPCVD 방법으로 멤브레인막을 형성하게 되면, 모든 미세 구조물들 사이에 멤브레인막이 증착되어, 본 발명과 같은 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 내부의 미세 구조물들 사이에 진공 상태를 유지할 수 없게 된다.
그러므로, 실리콘 산화막(121)에 의해 미세 다공성 실리콘 산화 구조물의 상부가 막혀져, 열전도도가 낮은 다공성 실리콘 산화 구조물 내부의 미세 구조물들 사이에는 진공 상태를 유지하게 됨으로써, 실제적으로 가스센서가 동작될 때 열 손실 줄일 수 이 있게 되어 가스센서 구동 소모 전력을 최소화 할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 반도체식 가스센서를 제조함으로써, 열 손실을 최소화할 수 있고, 기존의 실리콘 기판에 제거된 부상된 멤브레인 상에 형성된 구조보다도 외부의 진동 또는 충격 그리고 가열부의 열응력으로부터 가스 감지를 위한 구조물들을 보다 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 열전도도가 낮은 미세 다공성 실리콘 산화 구조물 상에 가스센서를 제조함으로써, 열 손실을 최소화할 수 있고, 외부 진동 및 충격과 가열부의 열에 의해 발생하는 열 응력에 의한 맴브레인의 파손을 최소화 할 수 있어 소자의 내구성을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 실리콘 기판과;
    상기 실리콘 기판의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물을 포함하여 실리콘 기판 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막과;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 형성된 가열 전극 패턴과;
    상기 가열 전극 패턴 양측의 멤브레인막 상부에 형성된 감지 전극 패턴과; 상기 감지 전극 패턴을 제외하고 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 형성된 절연막과;
    상기 가열 전극 패턴을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴을 감싸는 감지막으로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서.
  2. 실리콘 기판과;
    상기 실리콘 기판의 중앙 영역 상부에서 내부로 형성된 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물을 포함하여 실리콘 기판 전면 상부에 형성된 멤브레인(Membrane)막과;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 형성된 가열 전극 패턴과;
    상기 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 형성된 절연막과;
    상기 가열 전극 패턴이 존재하는 영역의 절연막 상부에 형성된 감지 전극 패턴과;
    상기 감지 전극 패턴을 감싸며 상기 절연막 상부에 형성된 감지막으로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물은,
    상기 양극산화 전기화학 식각 방법으로 형성된 미세 다공성 실리콘 구조물을 산소 분위기에서 열산화시켜 만들어 진 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 멤브레인막은,
    실리콘 산화막 또는 실리콘 산화 질화막인 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다공성 실리콘 산화 구조물은,
    직경이 0.1㎛ ~ 2㎛인 기둥 모양의 미세 구조물들이 불규칙하게 배열된 스폰지 형태 또는 일정하게 배열된 요철(凹凸) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서.
  6. 삭제
  7. 실리콘 기판 상부에 중앙 영역을 노출시키는 개구를 갖는 마스크를 형성하고, 실리콘 기판 하부에 금속층을 형성하는 제 1 단계와;
    상기 마스크에 의해 노출된 실리콘 기판 면을 과산화수소와 에탄올 등이 첨가된 불산(HF) 용액에 접하게 한 후, 상기 실리콘 기판 하부의 금속층에 양전압과 HF 용액에 음전압을 인가함으로써, HF 용액에 노출된 실리콘 표면이 양극산화 전기화학 식각이 되면서 미세 다공성 실리콘 구조물들을 형성시키는 제 2 단계와;
    상기 마스크와 금속층을 제거한 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물을 열 산화시켜 미세 다공성 실리콘 산화 구조물로 전환시키는 제 3 단계와;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과 상기 실리콘 기판 상부에 멤브레인막을 형성하는 제 4 단계와;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 가열 전극 패턴을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴 양측의 멤브레인막 상부에 감지 전극 패턴을 형성하는 제 5 단계와;
    상기 감지 전극 패턴을 노출시키고, 상기 가열 전극 패턴을 감싸며 상기 멤브레인막 상부에 절연막을 형성하는 제 6 단계와;
    상기 가열 전극 패턴을 감싸는 절연막을 내장시키며, 상기 감지 전극 패턴을 감싸는 감지막을 형성하는 제 7 단계로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법.
  8. 실리콘 기판 상부에 중앙 영역을 노출시키는 개구를 갖는 마스크를 형성하고, 실리콘 기판 하부에 금속층을 형성하는 제 1 단계와;
    상기 마스크에 의해 노출된 실리콘 기판 면을 과산화수소와 에탄올 등이 첨가된 불산(HF) 용액에 접하게 한 후, 상기 실리콘 기판 하부의 금속층에 양전압과 HF 용액에 음전압을 인가함으로써, HF 용액에 노출된 실리콘 표면이 양극산화 전기화학 식각이 되면서 미세 다공성 실리콘 구조물들을 형성시키는 제 2 단계와;
    상기 마스크와 금속층을 제거한 다음, 상기 미세 다공성 실리콘 구조물을 열산화시켜 미세 다공성 실리콘 산화 구조물로 전환시키는 제 3 단계와;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과 상기 실리콘 기판 상부에 멤브레인막을 형성하는 제 4 단계와;
    상기 미세 다공성 실리콘 산화 구조물이 존재하는 영역의 멤브레인막 상부에 가열 전극 패턴을 형성하는 제 5 단계와;
    상기 가열 전극 패턴을 감싸며, 상기 멤브레인막 상부에 절연막을 형성하는 제 6 단계와;
    상기 가열 전극 패턴이 존재하는 영역의 절연막 상부에 감지 전극 패턴을 형성한 후, 상기 감지 전극 패턴을 감싸며 상기 절연막 상부에 감지막을 형성하는 제 7 단계로 구성된 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    제 3 단계의 미세 다공성 실리콘 산화 구조물은,
    직경이 0.1㎛ ~ 2㎛인 기둥 모양의 미세 구조물들이 불규칙하게 배열된 스폰지 형태 또는 일정하게 배열된 요철(凹凸) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    제 4 단계에서 미세 다공성 실리콘 산화 구조물과 상기 실리콘 기판 상부에 멤브레인막을 형성하는 것은,
    플라즈마 화학 기상 증착(Plasma enhanced chemical evaporation deposition, PECVD)법을 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조물을 갖는 가스센서의 제조 방법.
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