KR20040108051A - 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 나시콘을 형성하고 열처리한 다음에 발열체와 전극(감지 전극, 참조 전극)을 형성하여 나시콘의 열처리 동안에 발열선 및 전극의 변형을 방지하고, 발열체와 전극을 동시에 패터닝하여 공정을 단순화하고, 발열체를 감지 전극과 참조 전극의 중앙에 위치시켜 열 이용 효율을 향상시키기 위한 기술이다.
Description
본 발명은 센서에 관한 것으로 특히, 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 급속한 산업 발전과 자동차 대수의 급격한 증가에 따른 화석연료의 과다 사용으로 인해 환경 오염의 실태가 심각한 상태이다.
이 중 CO2의 증가량은 매우 심각하여 인간 생존을 위협하고 있으며, 특히 지구 온난화의 주범으로 세계 각 국은 다양한 방법으로 이를 줄이기 위해 노력을 강구하고 있다. 이러한 공기 중 CO2농도의 증가는 산소 결핍증으로 인한 생명체에 미치는 피해뿐만 아니라, 온실효과에 의해 대기의 온도를 증가시키는 지구 전체적인 문제로 대두되고 있다. 따라서, 국지적인 CO2농도를 연속적으로 측정하고 그 발생원의 통제와 대처 방안을 강구함으로써 대기 및 작업환경의 보호와 개선책을 마련하는 일이 시급한 실정이다. 이에 기본적으로 CO2의 농도를 측정할 수 있는 장치의개발이 매우 필요하게 되었다.
CO2는 대기 중에서 화학적으로 매우 안전한 기체로서 그 농도를 측정하기가 매우 어려운 이유로 인해 측정의 정밀도가 낮으며, 특히 저농도와 고농도 범위에서의 측정은 매우 어려운 실정이다. 이러한 CO2를 감지하기 위한 센서로는 일반적으로 광학식 센서를 가장 많이 사용하고 있다.
이 방식은 방출된 빛(레이저)의 특수 파장의 빛이 공기중의 CO2에 의해 흡수되며 이에 빛의 세기가 줄어드는데 이 줄어든 양을 감지하여 CO2의 양을 측정하는 방식이다. 이에 빛(레이저)을 방출할 수 있는 장치와 빛을 감지할 수 있는 장치가 필요하다. 또한, CO2에 흡수되는 파장의 빛은 습기에 의해서도 흡수가 되어 정확한 측정을 위해서는 공기중의 습기를 제거해 주는 장치가 부가적으로 더 필요하게 된다.
이러한 장치는 선택성과 정량성 및 재현성이 우수하다는 장점이 있으나, 부피와 무게가 매우 크다는 것과 매우 고가라는 단점으로 그 용도가 다양함에도 불구하고 광범위하게 활용되지 못하고 있는 실정이다.
CO2농도를 측정하기 위한 또 다른 방식으로는 SnO2혹은 TiO2등의 반도체화합물을 이용한 반도체형 가스센서가 이용되고 있다. 이는 가스입자가 반도체화합물의 표면에 흡착되었을 때 나타나는 저항변화를 통해 가스의 농도를 측정하는 원리인데, 이 경우에는 박막형으로 소자 형태의 센서 제작이 가능하다는 장점이 있으나흡착되는 서로 다른 종류의 가스입자를 구분하기가 어렵기 때문에 가스 선택성이 현저히 떨어진다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방편으로 최근에는 나시콘(NASICON) 등의 고체전해질을 이용한 가스센서를 개발하여 사용하고 있다. 이는 특정한 가스만 선택적으로 감지하는 감지전극을 이용함으로써 가스 선택성을 높이고 가스 농도의 정량적인 측정이 가능하다는 장점이 있다.
고체전해질을 이용한 가스센서를 도 1에 도시하였다.
고체전해질로는 주로 나시콘(NASICON : Na3Zr2Si2PO12)이나 베타 알루미나(β-alumina : Na2O·χAl2O3)라고 하는 나트륨이온(Na+) 전도체를 가장 많이 사용한다. 감지전극(sensing electrode)은 보통 Na2CO3, Li2CO3과 같은 알칼리 금속 탄산염(alkali metal carbonate)을 감지물질로 하여 전극물질인 Pt와 Au와 같은 귀금속(noble metal)과 함께 위치시켜 사용한다.
고체전해질로 나시콘을, 감지전극으로 Na2CO3을 각각 이용하는 경우에 감지전극에서의 반응은 다음과 같다.
Na2CO3→ 2Na++2e-+CO2+1/2O2
이에 생성된 나트륨 이온(Na+)은 고체전해질을 통과하여 참조 전극(reference electrode)쪽으로 이동하여 참조 전극의 계면에서 다음의 반응을 하게 된다. 참조 전극은 Au, Pt와 같은 보통의 귀금속을 사용한다.
2Na++2e-+1/2O2→ Na2O
위 두 반응을 하나로 표현하면 다음과 같다.
Na2CO3→ Na2O +CO2
위와 같은 화학반응으로 출력 전압을 발생하고 이 발생된 전압은 Nernst식에 대입하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
EMF = E0-(RT/2F)×In{[aNa2OPCO2]/[aNa2CO3]}
여기서, EMF는 기전력(electro-motive force)이며, E0은 반응물과 생성물이 모두 표준 상태에 있을 때의 기전력으로 변하지 않는 상수이며, aNa2O와aNa2CO3은 각각 Na2O와 Na2CO3의 활동도, P CO2는 CO2의 분압을 나타낸다.
이 식에 의해 CO2의 분압에 따라 기전력이 바뀌며 따라서 기전력을 측정함으로써 CO2의 분압을 알 수가 있다.
앞에서 언급하였듯이 고체전해질을 이용한 센서는 주로 전해질로 나시콘을 이용하였으며 도 2와 같이 초기에는 대부분이 소결체를 이용한 벌크형태로 개발되었다.
고체전해질을 이용한 센서는 전해질의 이온 전도도를 높이기 위해 보통 300~500℃ 정도에서 작동하며, 이에 센서를 가열시킬 발열체(heater)가 필요하다. 벌크형태의 소자는 외부에 별도의 가열체를 설치하여야 하기 때문에 구조가 복잡해지며, 벌크형태를 가열하기 위해 많은 전력이 소모된다는 단점이 있다.
이러한 단점을 극복하고자 이후에는 후막형 및 박막형의 고체전해질 CO2센서를 제작하기 위해 많은 노력이 이루어졌다.
도 3은 후막 및 박막형 이산화탄소 가스 센서를 나타낸 도면이다.
이는 알루미나와 같은 기판위에 졸-겔 공정이나, 스핀코팅 방법과 같은 후막 또는 박막 증착 방법을 이용하여 고체전해질층을 증착하고 그 위에 감지전극 및 참조전극을 증착하여 센서를 제작한다. 발열체는 백금과 같은 금속선을 기판 밑에 위치하여 구조를 간단화한다.
하지만, 비록 후막 및 박막형의 고체전해질 센서라 하더라도 가열하기 위해서는 많은 전력이 소모되며 오랜 사용시 소자의 열화로 인해 신뢰도(reliability)에 문제점이 발생한다. 이러한 문제점들은 고온에서 작동하는 반도체 가스 센서에서도 똑같이 발생하였다. 반도체 가스센서에서는 이러한 문제점을 해결하고자 멤브레인(membrane) 형태의 구조를 만들어 사용한다.
도 4는 멤브레인 구조를 갖는 반도체형 가스 센서의 구조를 나타낸 도면이다.
이러한 구조는 외부환경과의 열적 단열이 이루어져 동작하는 동안 감지막내의 온도구배를 감소시켜 균일성이 향상되며, 감지막 가열에 필요한 소모전력을 감소시킬 수 있다. 즉, 감지막 하부에 존재하고 있던 기판을 모두 제거함으로써 발열체에 의해 발생된 열의 손실을 최소화시키는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 멤브레인 구조를 갖는 이산화탄소 가스 센서를 보인 도면으로, 비록 전해질로 나시콘(또는 베타 알루미나)을 이용하진 않았지만 멤브레인 구조의 이산화탄소 가스 센서가 제안된 바 있다(참고 논문 Sensors and Actuators B59 1999 235-241).
하지만, 전해질로 나시콘을 이용하기 위해서는 800~1300℃의 온도로 소결시켜야 하는 공정이 필수적으로 필요한데 이러한 고온의 열처리에 의해 전극이나 발열체(heater)와 같은 금속선들이 변형되어 소자구동이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로 나시콘 소결시 금속선이 변형되지 않게 하여 소자 구동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 단순화하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 열 효율성을 향상시키는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 고체전해질 이산화탄소 가스 센서를 나타낸 도면
도 2는 종래 기술에 따른 벌크형 고전해질 이산화탄소 가스 센서를 나타낸 도면
도 3은 종래 기술에 따른 후막 및 박막형 이산화탄소 가스 센서를 나타낸 도면
도 4는 멤브레인 구조를 갖는 반도체형 가스 센서의 구조를 나타낸 도면
도 5a 및 도 5b는 종래 기술에 따른 멤브레인 구조를 갖는 이산화탄소 가스 센서를 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 단면도
도 7은 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 평면도
도 8은 본 발명의 감지 전극 및 참조 전극의 구조를 나타낸 도면
도 9a 내지 도 9c는 발열선 구조에 따른 열 손실 정도를 나타낸 도면
도 10a 내지 도 10f는 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 제조공정 단면도
도 11a, 도 11b는 도 10c 및 도 10d 공정에서 본 평면도
**도면의 주요 부분에 대한 부호 설명**
11 : 기판 12 : 멤브레인막
13 : 나시콘층 14 : 절연막
15 : 발열체 16 : 감지 전극
17 : 참조 전극 18 : 감지물질층
본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서는 동공이 형성된 기판과, 상기 기판 상면 및 후면에 각각 형성된 제 1, 2멤브레인막과, 상기 제 1 멤브레인막상의 고체전해질층과, 상기 고체전해질층상에 형성되며 상기 동공의 양 에지 부위에 개구부를 갖는 절연막과, 상기 절연막의 개구부에 각각 형성되는 감지 전극 및 참조 전극과, 상기 감지 전극과 참조 전극 사이의 절연막상에 형성되는 발열체와, 상기 감지전극을 포함한 고체전해질층상에 형성되는 감지물질층을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 감지 전극 및 참조 전극은 격자(mesh) 구조 또는 빗(comb) 구조인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고체전해질층은 나시콘으로 구성됨을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제 1, 2 멤브레인막은 저 스트레스 나이트라이드막, ONO막 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 감지물질층은 Na2CO3, Na2CO3-CaCO3, Na2CO3-SrCO3,Na2CO3-BaCO3, Li2CO3-CaCO3, Li2CO3-SrCO3, Li2CO3-BaCO3중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 이산화탄소 가스 센서의 제조방법은 기판의 상면과 후면에 각각 제 1, 제 2 멤브레인막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 멤브레인막 위에 고체전해질층을 형성하고 열처리하는 단계와, 상기 고체전해질층상에 절연막을 형성하고 상기 절연막에 일정 거리를 갖는 두 개의 개구부를 형성하는 단계와, 전면에 금속막을 증착하고 패터닝하여 상기 개구부에는 감지 전극 및 참조 전극을 형성하고 상기 개구부 사이의 절연막상에는 발열체를 형성하는 단계와, 상기 감지 전극상에 감지물질층을 형성하는 단계와, 상기 발열체 하부의 제 2 멤브레인막과 기판을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고체전해질층을 형성하는 단계는 나시콘을 졸-겔 공정이나스핀 코팅 방법으로 증착하는 단계임을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 절연막을 형성하는 단계는 스퍼터링 방법이나 CVD 방법으로 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 단계임을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 금속막은 Pt, Mo 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 발열체 하부의 제 2 멤브레인막과 기판을 제거하는 단계는 발열체 하부의 제 2 멤브레인막을 제거하는 단계와, 상기 제 2 멤브레인막을 마스크로 기판을 식각하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판 식각시에 KOH 용액을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 평면도이다.
본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서는 중앙에 동공이 형성된 기판(11) 상부면에는 제 1 멤브레인막(12a)과 나시콘층(13)이 차례로 적층되고, 상기 기판(11) 하부면에는 제 2 멤브레인막(12b)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 기판(11) 중앙에 형성된 동공 상부의 나시콘층(13) 위에 절연막(14)이 형성되고, 절연막(14)상에 발열체(15)가 형성된다.
이때, 상기 멤브레인막(12)은 실리콘 질화막 또는 ONO(Oxide/Nitride/Oxide)막으로 이루어지고, 상기 절연막(14)은 실리콘 산화막(SiO2)으로 형성된다.
상기 기판(11)은 발열체(15)에 의해 발생된 열의 손실을 최소화하기 위하여 상기 발열체(15)가 위치한 멤브레인막(12)이 노출되도록 식각한 동공을 갖는다.
그리고, 상기 발열체(15)를 중심으로 일측에는 감지 전극(16)이 형성되고 타측에는 참조전극(17)이 형성된다. 이때, 상기 절연막(14)은 발열체(15)의 하부에만 형성되는 것이므로 감지 전극(16) 및 참조 전극(17)은 나시콘층(13)상에 형성되게 된다.
상기 감지 전극(16) 및 참조 전극(17)은 감지 성능을 향상시키고자 도 8에서와 같이 격자(mesh) 구조 또는 빗(comb) 구조로 구성한다. 그리고, 상기 발열체(15), 감지 전극(16), 참조 전극(17)은 Pt, Mo 등을 재료로 이용한다.
상기 감지 전극(16)상에는 Na2CO3또는Na2CO3-MCO3(M=Ca, Sr, Ba) 또는 Li2CO3-MCO3(M=Ca, Sr, Ba)을 이용하여 감지물질층(18)이 형성된다.
본 발명에서는 발열체(15)를 감지 전극(16)과 참조 전극(17) 사이에 위치시키는데, 이는 열 손실을 줄여 가열 효율을 향상시키기 위함으로 다음을 참조하여 발열체(15)의 위치에 따른 열 손실 정도를 살펴보자.
도 9a 내지 도 9c는 발열체의 위치에 따른 열 손실 정도를 나타낸 도면으로, 발열체 가열시 사방으로 열이 전도되어 퍼져나가기 때문에 실제적으로 발생되는 열의 일부만이 나시콘층(13) 가열에 이용되게 되게 된다.
도 9a는 발열체가 감지 전극과 참조 전극을 둘러싼 형태로 도면에 도시된 바와 같이 많은 열이 외부로 빠져나감을 알 수 있다. 도 9b는 발열체가 감지 전극과 참조 전극에 대해 한쪽으로 치우친 형태로 상기 도 9a의 경우보다는 덜하지만 많은 열손실이 발생되고 있다.
도 9c는 발열체가 감지 전극과 참조 전극의 중앙에 위치한 형태로 발열체의 양측으로 전도되는 열이 나시콘층(13) 가열에 효율적으로 이용되게 됨을 확인할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 도 9c와 같이 발열체가 감지 전극과 참조 전극의 중앙에 위치되는 구조를 채택하여 열 손실을 줄여 가열 효율을 향상시켰다.
다음에 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서의 제조공정 단면도이고, 도 11a 및 도 11b는 각각 도 10c 및 도 10d 공정의 평면 구조도이다.
우선, 도 10a에 도시된 바와 같이, 실리콘(Si) 기판(11) 양면에 제 1, 제 2 멤브레인막(12a)(12b)을 형성한다.
이때, 상기 제 1, 제 2 멤브레인막(12a)(12b)으로는 실리콘 질화막 등의 저 스트레스의 나이트라이드(nitride)막을 사용하거나, 일반 제품으로 시판되고 있는 ONO(oxide/nitride/oxide)막을 이용한다.
이어, 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 제 1 멤브레인막(12a)상에 나시콘층(13)을 졸-겔 공정이나 스핀코팅(spin coating) 방법으로 증착한 후800~1100℃의 온도로 열처리한다.
그리고, 일반적인 스퍼터링(sputtering) 방법이나 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 통해 SiO2막을 증착하여 절연막(14)을 형성한 후, 포토 공정을 통해 도 10c 및 도 11a에 도시된 바와 같이 차후에 감지 전극 및 참조 전극이 형성될 부분에 형성된 절연막(14)을 제거한다.
이때, 차후에 발열체를 형성할 부분에는 절연막(14)을 잔류시키는데 발열체가 감지 전극 및 참조 전극의 중앙에 위치할 수 있도록 발열체 형성 예정 영역 양측의 절연막(14)을 제거한다.
따라서, 상기 절연막(14)이 제거된 부분에는 하부의 나시콘층(13)이 드러나게 된다.
이어, 발열체와 감지 전극 및 참조 전극으로 이용될 금속막을 증착한 후에 금속막을 선택적으로 패터닝하여 상기 절연막(14)상에는 발열체(15)를 형성하고, 상기 발열체(15) 일측의 나시콘층(13)상에는 감지 전극(16)을 형성하고 타측에는 참조 전극(17)을 형성한다.
이때, 감지 전극(16) 및 참조 전극(17)은 감지 성능을 향상하고자 격자(mesh) 구조나 빗(comb) 구조로 형성한다.
도 10e에 도시된 바와 같이 감지물질을 증착한 후 상기 감지 전극(16)이 형성된 나시콘층(13)상에 남도록 패터닝하여 감지물질층(18)을 형성한다.
이때, 상기 감지물질로는 Na2COS3을 단독으로 이용하거나 Na2CO3-MCO3(M=Ca,Sr, Ba) 또는 Li2CO3-MCO3(M=Ca, Sr, Ba)과 같은 혼합상을 이용한다.
마지막으로, 상기 발열체(15)에 의해 발생된 열의 손실을 최소화하기 위하여 상기 발열체(15) 하부의 기판(11)을 식각한다.
즉, 발열체(15)가 형성된 부위의 제 2 멤브레인막(12b)을 선택적으로 패터닝한 후에 상기 패터닝된 제 2 멤브레인막(12b)을 마스크로 KOH 용액을 이용하여 기판(11)을 식각해내는 실리콘 벌크 마이크로머시닝(Si bulk micromachning) 공정을 실시한다.
이상의 공정으로 본 발명에 따른 이산화탄소 가스 센서를 완성한다.
상기와 같은 본 발명의 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 나시콘을 증착하고 열처리를 한 다음에 발열체, 감지 전극, 참조 전극 등의 금속선을 형성하므로 상기 열처리 공정을 고온에서 실시하여도 금속선이 변형되는 불량을 방지할 수 있다.
기존의 멤브레인 형태의 가스 센서는 발열체와 감지 전극 및 참조전극을 먼저 형성한 후, 그 위에 가스 감지층을 형성하는 구조를 사용해 왔다. 나시콘이나 베타-알루미나와 같은 전해질을 이용한 이산화탄소 가스 센서의 경우 800~1100℃의 고온에서의 열처리 공정이 필요한데, 기존의 가스 센서의 구조에서는 고온의 열처리 동안에 발열체 및 전극들이 변형되기 때문에 사용하지 못한다. 이에 본 발명에서는 멤브레인 증착된 기판위에 나시콘을 먼저 증착하고 열처리를 한 후 발열체 및 전극들을 형성함으로써 이러한 문제점들을 해결할 수 있다.
둘째, 발열체와 전극선을 동시에 패터닝하므로 공정의 단순화를 꾀할 수 있다.
기존에는 감지 전극과 참조 전극을 형성하고 그 위에 절연층을 형성한 다음 그 위에 발열체를 형성하였다. 그런데, 본 발명에서는 절연층을 먼저 증착한 다음 금속층을 증착하고 금속층을 패터닝하여 발열체와 전극선을 동시에 형성하므로 공정이 단순화된다.
셋째, 발열체가 감지 전극과 참조 전극의 중앙에 위치되므로 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
발열체는 가열시 열의 전도가 사방으로 퍼져나가기 때문에 실제로 발생되는 열의 일부만이 나시콘층 가열에 이용되게 되는데, 발열체를 감지 전극과 참조 전극의 중앙에 위치시키면 사방으로 퍼져나가는 열을 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구범위에 의해서 정해져야 한다.
Claims (11)
- 동공이 형성된 기판과,상기 기판 상면 및 후면에 각각 형성된 제 1, 2멤브레인막과,상기 제 1 멤브레인막상의 고체전해질층과,상기 고체전해질층상에 형성되며 상기 동공의 양 에지 부위에 개구부를 갖는 절연막과,상기 절연막의 개구부에 각각 형성되는 감지 전극 및 참조 전극과,상기 감지 전극과 참조 전극 사이의 절연막상에 형성되는 발열체와,상기 감지 전극을 포함한 고체전해질층상에 형성되는 감지물질층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 감지 전극 및 참조 전극은 격자(mesh) 구조 또는 빗(comb) 구조인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 고체전해질층은 나시콘으로 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1, 2 멤브레인막은 저 스트레스 나이트라이드막, ONO막 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서.
- 제 1항에 있어서,상기 감지물질층은 Na2CO3, Na2CO3-CaCO3, Na2CO3-SrCO3,Na2CO3-BaCO3, Li2CO3-CaCO3, Li2CO3-SrCO3, Li2CO3-BaCO3중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서.
- 기판의 상면과 후면에 각각 제 1, 제 2 멤브레인막을 형성하는 단계;상기 제 1 멤브레인막 위에 고체전해질층을 형성하고 열처리하는 단계;상기 고체전해질층상에 절연막을 형성하고 상기 절연막에 일정 거리를 갖는 두 개의 개구부를 형성하는 단계;전면에 금속막을 증착하고 패터닝하여 상기 개구부에는 감지 전극 및 참조 전극을 형성하고 상기 개구부 사이의 절연막상에는 발열체를 형성하는 단계;상기 감지 전극상에 감지물질층을 형성하는 단계;상기 발열체 하부의 제 2 멤브레인막과 기판을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 고체전해질층을 형성하는 단계는 나시콘을 졸-겔 공정이나 스핀 코팅 방법으로 증착하는 단계임을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 그 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 절연막을 형성하는 단계는 스퍼터링 방법이나 CVD 방법으로 실리콘 산화막(SiO2)을 형성하는 단계임을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 금속막은 Pt, Mo 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 제조방법.
- 제 6항에 있어서,상기 발열체 하부의 제 2 멤브레인막과 기판을 제거하는 단계는 발열체 하부의 제 2 멤브레인막을 제거하는 단계와,상기 제 2 멤브레인막을 마스크로 기판을 식각하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 제조방법.
- 제 10항에 있어서,상기 기판 식각시에 KOH 용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 가스 센서의 제조방법.
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