KR100679894B1 - 가스 센서 및 그의 제조 방법 - Google Patents

가스 센서 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100679894B1
KR100679894B1 KR1020040058192A KR20040058192A KR100679894B1 KR 100679894 B1 KR100679894 B1 KR 100679894B1 KR 1020040058192 A KR1020040058192 A KR 1020040058192A KR 20040058192 A KR20040058192 A KR 20040058192A KR 100679894 B1 KR100679894 B1 KR 100679894B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silicon oxide
electrode pattern
sensing
sensing electrode
pair
Prior art date
Application number
KR1020040058192A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060009559A (ko
Inventor
박광범
박효덕
박준식
신규식
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020040058192A priority Critical patent/KR100679894B1/ko
Publication of KR20060009559A publication Critical patent/KR20060009559A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100679894B1 publication Critical patent/KR100679894B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • G01N27/185—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested using a catharometer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/31—Half-cells with permeable membranes, e.g. semi-porous or perm-selective membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 가스 센서가 만들어지는 기판의 뒷면을 식각하여 생기는 홈을 그대로 이용하여 감지물질을 도포 시킴으로써, 종래 기술과 같은 가스 감지물질 지지대를 별도로 제작하여 접합하는 공정이 필요하지 않고, 감지물질을 고온에서 소결할 때 지지부가 분리되는 문제를 제거할 수 있으며, 또한 반도체 포토 리소그래피 공정을 이용하여 감지 물질 지지를 위한 홈을 형성하기 때문에 별도의 가스 감지물질 지지대의 정렬장치가 필요 없는 효과가 있다.
가스, 센서, 지지대, 감지물질, 식각

Description

가스 센서 및 그의 제조 방법 {Gas sensor and method for fabricating the same}
도 1은 종래 기술에 따른 반도체식 가스센서의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 가스 센서의 개략적인 단면도
도 3a 내지 3i는 본 발명에 따른 가스 센서의 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 가스 센서에서 감지 전극 패턴과 가열 전극 패턴이 형성된 상태를 도시한 개략적인 상면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실리콘 기판 110,111 : 실리콘 산화막
120 : 감지 전극 패턴 120a,120b : 제 1과 2 전극
121,122 : 감지 전극 패드 130,150 : 절연막
140 : 가열 전극 패턴 141,142 : 가열 전극 패드
170 : 감지 물질
본 발명은 가스 센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스 센서가 만들어지는 기판의 뒷면을 식각하여 생기는 홈을 그대로 이용하여 감지물질을 도포 시킴으로써, 종래 기술과 같은 가스 감지물질 지지대를 별도로 제작하여 접합하는 공정이 필요하지 않고, 감지물질을 고온에서 소결할 때 지지부가 분리되는 문제를 제거할 수 있으며, 또한 반도체 포토 리소그래피 공정을 이용하여 감지 물질 지지를 위한 홈을 형성하기 때문에 별도의 가스 감지물질 지지대의 정렬장치가 필요 없는 가스 센서 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; 상 기 감지 전극 패턴(50)으로부터 이격된 외측의 절연막(40) 상부에 접착제(71)에 지지대(70)가 접착되어 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 가스에 노출되면 가스가 감지막의 금속산화물에 흡착되어 반응이 이루어져 금속산화 물의 저항이 증가 또는 감소하게 된다.
따라서, 가스 흡착에 의해 발생하는 금속산화물의 저항 변화를 감지부에 형성된 감지 전극을 사용하여 측정함으로써 가스의 농도를 측정하게 된다.
한편, 이러한 종래의 반도체식 가스센서는 감지물질을 도포하기 위한 방법으로 일정량의 액상 감지물질을 가열부 위에 떨어뜨린 후, 500 ~ 600℃ 고온에서 감지물질을 소결함으로써 가스센서를 제작하였다.
그러나, 액상의 감지물질을 사용하여 감지 전극 패턴 상부에 감지막 형성을 보다 원활하게 하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 지지대(70)를 추가로 제작하여 절연막(40) 상부에 접합하여 액상의 감지물질을 떨어뜨려 액상의 감지물질이 원하는 영역 외부로 누출되는 것을 방지하였다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 지지대를 별도로 만들어 가스센서 구조물에 접합제를 사용하여 접합하는 경우, 감지부를 형성하기 위해 일정량의 액상 감지물질을 지지대에 채운 다음 500 ~ 600℃ 이상의 고온에서 소결하게 되면 가스센서 구조물에 지지대를 접합하기 위해 사용하였던 폴리머 계열의 접합제 또는 SnPb, SnAu 등과 같은 저온 접합재료들은 감지물질 소결 온도에서 접합재료들이 열분해 또는 녹아서 지지대와 가스센서 구조물이 분리되는 문제점이 있었다.
또한, 가스센서 구조물과 감지물질 지지대를 별도로 각각 제작한 다음 감지물질 지지대를 가스센서 구조물에 정확하게 정렬하기 위해서는 별도의 정렬 장치가 필요하다는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가스 센서가 만들어지는 기판의 뒷면을 식각하여 생기는 홈을 그대로 이용하여 감지물질을 도포 시킴으로써, 종래 기술과 같은 가스 감지물질 지지대를 별도로 제작하여 접합하는 공정이 필요하지 않고, 감지물질을 고온에서 소결할 때 지지부가 분리되는 문제를 제거할 수 있으며, 또한 반도체 포토 리소그래피 공정을 이용하여 감지 물질 지지를 위한 홈을 형성하기 때문에 별도의 가스 감지물질 지지대의 정렬장치가 필요 없는 가스 센서 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 실리콘 기판 상부에 제 1 실리콘 산화막이, 실리콘 기판 하부에 제 2 실리콘 산화막이 형성되어 되어 있고;
상기 실리콘 기판 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막 중앙 상부에 감지 전극 패턴이 형성되어 있으며, 상기 감지 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드가 제 1 실리콘 산화막 일측 상부에 형성되어 있고;
상기 감지 전극 패턴과 한 쌍의 감지 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 실리콘 산화막 상부에 제 1 절연막이 형성되어 있고;
상기 제 1 절연막 중앙 상부에 가열 전극 패턴이 형성되어 있으며, 상기 가열 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드가 상기 제 1 절연막 타측 상부에 형성되어 있고;
상기 가열 전극 패턴과 한 쌍의 가열 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 절연막 상부에 제 2 절연막이 형성되어 있고;
상기 한 쌍의 감지 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막의 일부가 제거되어 있으며, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 2 절연막의 일부가 제거되어 있고;
상기 제 2 실리콘 산화막, 실리콘 기판과 제 1 실리콘 산화막 중앙 하부가 순차적으로 제거되어 상기 제 1 절연막 및 감지 전극 패드의 하부가 노출되어 있고;
상기 노출된 제 1 절연막 및 감지 전극 패턴 상부에 감지물질이 도포되어 있는 구조로 이루어진 가스 센서가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 실리콘 기판 상부에 제 1 실리콘 산화막을 형성하고, 실리콘 기판 하부에 제 1과 2 실리콘 산화막을 형성하는 제 1 단계와;
상기 실리콘 기판 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막 중앙 상부에 감지 전극 패턴을 형성하고, 상기 감지 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드를 제 1 실리콘 산화막 일측 상부에 형성하는 제 2 단계와;
상기 감지 전극 패턴과 한 쌍의 감지 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 실리콘 산화막 상부에 제 1 절연막을 형성하는 제 3 단계와;
상기 제 1 절연막 중앙 상부에 가열 전극 패턴을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드를 상기 제 1 절연막 타측 상부에 형성하는 제 4 단계와;
상기 가열 전극 패턴과 한 쌍의 가열 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 절연막 상부에 제 2 절연막을 형성하는 제 5 단계와;
상기 한 쌍의 감지 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막의 일부를 식각하고, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 2 절연막의 일부를 식각하고, 상기 제 2 실리콘 산화막 중앙 하부를 식각하여 실리콘 기판의 일부를 노출시키는 제 6 단계와;
상기 노출된 실리콘 기판을 제거하여 제 1 실리콘 산화막의 일부를 노출시키는 제 7 단계와;
상기 노출된 제 1 실리콘 산화막을 제거하여 상기 제 1 절연막 및 감지 전극 패드의 하부를 노출시키는 제 8 단계와;
상기 실리콘 기판을 뒤집어서, 상기 노출된 제 1 절연막 및 감지 전극 패턴상부에 감지물질을 도포하는 제 9 단계로 구성된 가스 센서의 제조 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 센서의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 가스 센서는 실리콘 기판(100) 상부에 제 1 실리콘 산화막(110)이, 실리콘 기판(100) 하부에 제 2 실리콘 산화막(111)이 형성되어 되어 있고; 상기 실리콘 기판(100) 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막(110) 중앙 상부에 감지 전극 패턴(120)이 형성되어 있 으며, 상기 감지 전극 패턴(120)에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)가 제 1 실리콘 산화막(110) 일측 상부에 형성되어 있고; 상기 감지 전극 패턴(120)과 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)를 감싸며, 상기 제 1 실리콘 산화막(110) 상부에 제 1 절연막(130)이 형성되어 있고; 상기 제 1 절연막(130) 중앙 상부에 가열 전극 패턴(140)이 형성되어 있으며, 상기 가열 전극 패턴(140)에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)가 상기 제 1 절연막(130) 타측 상부에 형성되어 있고; 상기 가열 전극 패턴(140)과 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)를 감싸며, 상기 제 1 절연막(130) 상부에 제 2 절연막(150)이 형성되어 있고; 상기 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막(130,150)의 일부가 제거되어 있으며, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)가 노출되도록, 상기 제 2 절연막(150)의 일부가 제거되어 있고; 상기 제 2 실리콘 산화막(111), 실리콘 기판(100)과 제 1 실리콘 산화막(110) 중앙 하부가 순차적으로 제거되어 상기 제 1 절연막(130) 및 감지 전극 패드(121,122)의 하부가 노출되어 있고; 상기 노출된 제 1 절연막(130) 및 감지 전극 패턴(120) 상부에 감지물질(170)이 도포되어 있는 구조로 이루어져 있다.
도 2와 같이, 본 발명은 종래 기술과는 다르게, 가스 감지물질 지지대를 별도로 제작하여 접합하는 것이 아니라, 가스 센서가 만들어지는 기판의 뒷면을 식각하여 생기는 홈을 그대로 이용하여 감지물질이 도포된 구조 및 방법이다.
그러므로, 감지부를 형성하기 위해 감지물질을 500 ~ 600℃ 이상의 고온에서 소결할 때 지지부가 분리되는 문제를 제거할 수 있으며, 또한 반도체 포토 리소그 래피 공정을 이용하여 감지 물질 지지를 위한 홈을 형성하기 때문에 별도의 정렬장치가 필요 없다는 장점을 갖는다.
도 3a 내지 3i는 본 발명에 따른 가스 센서의 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, 먼저, 도 3a에서 실리콘 기판(100) 상부에 제 1 실리콘 산화막(110)을 형성하고, 실리콘 기판(100) 하부에 제 2 실리콘 산화막(111)을 형성한다.
즉, 실리콘 기판(100)의 양면에 실리콘 산화막을 LPCVD 또는 열산화 공정을 이용하여 0.5 ~ 2um 내외 두께로 형성하는 것이다.
그 다음, 상기 실리콘 기판(100) 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막(110) 중앙 상부에 감지 전극 패턴(120)을 형성하고, 상기 감지 전극 패턴(120)에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)를 제 1 실리콘 산화막(110) 일측 상부에 형성한다.(도 3b)
상기 감지 전극 패턴(120)은 가스센서에 있는 감지물질의 저항변화를 읽기 위하여 형성되는 것이다.
그 후, 상기 감지 전극 패턴(120)과 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)를 감싸며, 상기 제 1 실리콘 산화막(110) 상부에 제 1 절연막(130)을 형성한다.(도 3c)
여기서, 제 1 절연막(130)은 PECVD 증착 방법을 사용하여 실리콘 질화막(Si3N4)으로 형성한다.
연이어, 상기 제 1 절연막(130) 중앙 상부에 가열 전극 패턴(140)을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴(140)에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)를 상 기 제 1 절연막(130) 타측 상부에 형성한다.(도 3d)
이 때, 상기 가열 전극 패턴(140)은 가스 센서의 감지물질을 일정한 온도로 가열하기 위해 Pt, Poly-Si, RuO2 등으로 형성한다.
여기서, 상기 감지 전극 패드(121,122)는 가열 전극 패턴(140) 일측 영역의 제 1 절연막(130) 하부에 존재하고, 상기 가열 전극 패드(141,142)는 가열 전극 패턴(140) 타측 영역의 제 1 절연막(130) 상부에 존재하게 된다.
계속하여, 상기 가열 전극 패턴(140)과 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)를 감싸며, 상기 제 1 절연막(130) 상부에 제 2 절연막(150)을 형성한다.(도 3e)
여기서, 상기 제 2 절연막(150)은 가열 전극 패턴(140)을 보호하기 위해 PECVD 증착방법으로 실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 것이다.
그 후, 상기 한 쌍의 감지 전극 패드(121,122)가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막(130,150)의 일부를 식각하고, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드(141,142)가 노출되도록, 상기 제 2 절연막(150)의 일부를 식각하고, 상기 제 2 실리콘 산화막(111) 중앙 하부를 식각하여 실리콘 기판(100)의 일부를 노출시킨다.(도 3f)
도 3f의 공정으로, 상기 감지 전극 패드(121,122)와 가열 전극 패드(141,142)가 노출됨으로써, 외부 기기 또는 전원과 연결할 수 있게 된다.
그 다음, 상기 노출된 실리콘 기판(100)을 제거하여 제 1 실리콘 산화막(110)의 일부를 노출시킨다.(도 3g)
여기서, 상기 실리콘 기판(100)을 제거하는 것은, TMAH 또는 KOH 실리콘 식각 용액을 사용하여 실리콘 기판을 식각하여 제거하는 것이다.
이 때, THAH 또는 KOH 식각용액을 사용하여 실리콘 결정방향 <100> 기판을 식각하면, 도3g와 같이 식각면의 경사 각도는 <100>면 방향에 대해서 54.74°이며, 식각된 영역에는 경사진 홈이 만들어진다.
그런 후, 상기 노출된 제 1 실리콘 산화막(110)을 제거하여 상기 제 1 절연막(130) 및 감지 전극 패드(121,122)의 하부를 노출시킨다.(도 3h)
이 때, 상기 제 1 실리콘 산화막(110)을 BOE(Buffed oxide etchant)와 같은 산화막 식각 용액을 사용하여 실리콘 산화막 만을 선택적으로 제거한다.
연이어, 상기 실리콘 기판(100)을 뒤집어서, 상기 노출된 제 1 절연막(130) 및 감지 전극 패턴(120) 상부에 감지물질(170)을 도포한다.(도 3i)
여기서, 도 3i에서 실리콘 산화막이 제거된 영역에 Pt, Pd, Al2O3 등과 같은 첨가물들이 포함된 SnO2, TiO2, WO3 등의 금속산화물 감지물질을 일정량 채워 넣고 감지물질을 소결하면, 본 발명의 가스센서 제작 완료된다.
도 4는 본 발명에 따른 가스 센서에서 감지 전극 패턴과 가열 전극 패턴이 형성된 상태를 도시한 개략적인 상면도로서, 제 2 절연막(150) 상부에 형성된 가열 전극 패턴(140)과 가열 전극 패드(141,142)는 제 1 가열 전극 패드(141)와 제 2 가열 전극 패드(142) 사이에서 가열 전극 패턴(140)이 연장되어 있다.
그리고, 제 2 절연막(150) 하부에 있는 제 1 절연막(130) 상부에 형성된 감 지 전극 패턴(120)과 감지 전극 패드(121,122)는 제 1 감지 전극 패드(121)에 제 1 전극(120a)이 연장되어 있고, 제 2 감지 전극 패드(122)에 제 2 전극(120b)이 연장되어 있고, 상기 제 1 전극(120a)은 제 2 전극(120b)으로부터 이격되어 있다.
즉, 가열 전극 패턴(140)은 제 1과 2 가열 전극 패드(141,142)로 인가된 전압으로 가열시키기 위하여 형성되는 것이고, 상기 감지 전극 패턴(120)은 상호 이격된 제 1과 2 전극(120a,120b) 사이 감지물질의 저항 변화를 감지하기 위하여 형성되는 것이다.
그리고, 가열 전극 패턴(140)과 감지 전극 패턴(120)은 감지물질 도포 영역(200)에 존재한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 가스 센서가 만들어지는 기판의 뒷면을 식각하여 생기는 홈을 그대로 이용하여 감지물질을 도포 시킴으로써, 종래 기술과같은 가스 감지물질 지지대를 별도로 제작하여 접합하는 공정이 필요하지 않고, 감지물질을 고온에서 소결할 때 지지부가 분리되는 문제를 제거할 수 있으며, 또한 반도체 포토 리소그래피 공정을 이용하여 감지 물질 지지를 위한 홈을 형성하기 때문에 별도의 가스 감지물질 지지대의 정렬장치가 필요 없는 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 (6)

  1. 실리콘 기판 상부에 제 1 실리콘 산화막이, 실리콘 기판 하부에 제 2 실리콘 산화막이 형성되어 되어 있고;
    상기 실리콘 기판 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막 중앙 상부에 감지 전극 패턴이 형성되어 있으며, 상기 감지 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드가 제 1 실리콘 산화막 일측 상부에 형성되어 있고;
    제 1 절연막이 상기 감지 전극 패턴과 한 쌍의 감지 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 실리콘 산화막 상부에 형성되어 있고;
    상기 제 1 절연막 중앙 상부에 가열 전극 패턴이 형성되어 있으며, 상기 가열 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드가 상기 제 1 절연막 타측 상부에 형성되어 있고;
    제 2 절연막이 상기 가열 전극 패턴과 한 쌍의 가열 전극 패드를 감싸며, 상기 제 1 절연막 상부에 형성되어 있고;
    상기 한 쌍의 감지 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막의 일부가 제거되어 있으며, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 2 절연막의 일부가 제거되어 있고;
    상기 제 2 실리콘 산화막, 실리콘 기판과 제 1 실리콘 산화막 중앙 하부가 순차적으로 제거되어 상기 제 1 절연막 및 감지 전극 패드의 하부가 노출되어 있고;
    상기 노출된 제 1 절연막 및 감지 전극 패턴 하부에 감지물질이 도포되어 있는 구조로 이루어진 가스 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은,
    실리콘 질화막(Si3N4)으로 형성되어 있고,
    상기 제 2 절연막은,
    실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 센서.
  3. 실리콘 기판 상부에 제 1 실리콘 산화막을 형성하고, 실리콘 기판 하부에 제 2 실리콘 산화막을 형성하는 제 1 단계와;
    상기 실리콘 기판 상부에 있는 제 1 실리콘 산화막 중앙 상부에 감지 전극 패턴을 형성하고, 상기 감지 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 감지 전극 패드를 제 1 실리콘 산화막 일측 상부에 형성하는 제 2 단계와;
    상기 제 1 실리콘 산화막 상부에, 상기 감지 전극 패턴과 한 쌍의 감지 전극 패드를 감싸도록 제 1 절연막을 형성하는 제 3 단계와;
    상기 제 1 절연막 중앙 상부에 가열 전극 패턴을 형성하고, 상기 가열 전극 패턴에서 연장된 한 쌍의 가열 전극 패드를 상기 제 1 절연막 타측 상부에 형성하는 제 4 단계와;
    상기 제 1 절연막 상부에, 상기 가열 전극 패턴과 한 쌍의 가열 전극 패드를 감싸도록 제 2 절연막을 형성하는 제 5 단계와;
    상기 한 쌍의 감지 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 1과 2 절연막의 일부를 식각하고, 상기 한 쌍의 가열 전극 패드가 노출되도록, 상기 제 2 절연막의 일부를 식각하고, 상기 제 2 실리콘 산화막 중앙 하부를 식각하여 실리콘 기판의 일부를 노출시키는 제 6 단계와;
    상기 노출된 실리콘 기판을 제거하여 제 1 실리콘 산화막의 일부를 노출시키는 제 7 단계와;
    상기 노출된 제 1 실리콘 산화막을 제거하여 상기 제 1 절연막 및 감지 전극 패드의 하부를 노출시키는 제 8 단계와;
    상기 실리콘 기판을 뒤집어서, 상기 노출된 제 1 절연막 및 감지 전극 패턴상부에 감지물질을 도포하는 제 9 단계로 구성된 가스 센서의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은,
    PECVD 증착방법으로 실리콘 질화막(Si3N4)을 형성하고,
    상기 제 2 절연막은,
    PECVD 증착방법으로 실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 센서의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    제 7 단계에서 상기 노출된 실리콘 기판을 제거하는 것은,
    TMAH 또는 KOH 실리콘 식각 용액을 사용하여 실리콘 기판을 제거하는 것을 특징으로 하는 가스 센서의 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    제 8 단계에서 상기 제 1 실리콘 산화막을 제거하는 것은,
    BOE(Buffed oxide etchant)를 사용하여 실리콘 산화막 만을 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 가스 센서의 제조 방법.
KR1020040058192A 2004-07-26 2004-07-26 가스 센서 및 그의 제조 방법 KR100679894B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040058192A KR100679894B1 (ko) 2004-07-26 2004-07-26 가스 센서 및 그의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040058192A KR100679894B1 (ko) 2004-07-26 2004-07-26 가스 센서 및 그의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060009559A KR20060009559A (ko) 2006-02-01
KR100679894B1 true KR100679894B1 (ko) 2007-02-07

Family

ID=37120145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040058192A KR100679894B1 (ko) 2004-07-26 2004-07-26 가스 센서 및 그의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100679894B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101947047B1 (ko) * 2017-08-30 2019-02-12 (주)포인트엔지니어링 가스 센서 및 이를 구비한 가스 센서 패키지
KR20190035306A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 (주)포인트엔지니어링 가스센서 패키지용 필터 및 이를 구비한 가스센서 패키지

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792165B1 (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 전자부품연구원 가스 센서 및 그의 제조 방법
KR101525526B1 (ko) * 2014-11-28 2015-06-03 국민대학교산학협력단 오염수 내 중금속을 고감도로 감지할 수 있는 하이브리드 수질 센서 칩 제조방법 및 이를 이용한 휴대용 수질 검사 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064624A (ko) * 1999-04-20 1999-08-05 정완영 평면형 마이크로 가스센서 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064624A (ko) * 1999-04-20 1999-08-05 정완영 평면형 마이크로 가스센서 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1019990064624

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101947047B1 (ko) * 2017-08-30 2019-02-12 (주)포인트엔지니어링 가스 센서 및 이를 구비한 가스 센서 패키지
KR20190035306A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 (주)포인트엔지니어링 가스센서 패키지용 필터 및 이를 구비한 가스센서 패키지
KR102017280B1 (ko) * 2017-09-26 2019-09-02 (주)포인트엔지니어링 가스센서 패키지용 필터 및 이를 구비한 가스센서 패키지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060009559A (ko) 2006-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100721261B1 (ko) 마이크로 가스 센서, 그의 제조 방법, 그의 패키지 및 그패키지의 제조 방법
TWI452287B (zh) 氣體感測元件及其製造方法
KR100812996B1 (ko) 마이크로 가스 센서 및 그 제조방법
EP0376721B1 (en) Moisture-sensitive device
US7255001B1 (en) Thermal fluid flow sensor and method of forming same technical field
KR20090064693A (ko) 마이크로 가스 센서 및 그 제작 방법
US6906392B2 (en) Micromechanical component
JP2005505758A (ja) 多孔質のカバーを備えたマイクロマシニング型の熱伝導率センサ
KR20060055525A (ko) 가스 센서와 그 제조 방법
KR102210634B1 (ko) 마이크로 히터 및 마이크로 센서
TW201114678A (en) Radio frequency identification based thermal bubble type accelerometer
CN105967136A (zh) 微电子温度传感器及其制备方法
CN106093138B (zh) 通过金属氧化物检测气体的传感器的制造方法及传感器
JP2002286673A (ja) ガスセンサ及びその製造方法
KR100679894B1 (ko) 가스 센서 및 그의 제조 방법
JPH02150754A (ja) 感応素子の製造方法
JP2008032451A (ja) 容量変化型圧力センサ
JP4913866B2 (ja) 感応センサ及びその製造方法
WO2020079966A1 (ja) Ｍｅｍｓガスセンサ及びｍｅｍｓガスセンサの製造方法
WO2016066090A1 (zh) 一种基于倒装焊封装的甲烷传感器及其制备方法与应用
JP4219876B2 (ja) 容量式湿度センサ及びその製造方法
KR100894111B1 (ko) 가스 센서 및 그의 제조 방법
US7737514B1 (en) MEMS pressure sensor using area-change capacitive technique
JP3900016B2 (ja) ガス検出器
JPH0688802A (ja) 雰囲気センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
E902 Notification of reason for refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131231

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151224

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180516

Year of fee payment: 12