KR900008346B1 - SnO₂가스센서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

SnO2가스센서

도면은 본 발명의 층상구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2, 5 : 절연층

3 : 히터 4 : 전극리드선

6 : SnO₂막

본 발명은 가스누출경보기, CO가스검출기등의 가연성 가스를 검지하는 것으로 그 전체의 구조를 박막화(薄膜化)하면서 소비전력을 감소시켜 전지로도 구동할 수 있게함과 응답속도를 빠르게한 SnO₂가스센서에 관한 것이다.

종래의 경우 가연성(可燃性)가스를 검지(檢知)하는 것으로써 SnO₂가스센서를 200-250도 영역내에서 유용하게 사용해왔으나 SnO₂를 사용하는 세라믹 센서에서는 Ni/Cr 합금선으로된 필라멘트 열선으로 사용하게 되므로서 구조상 문제로 인해 적정온도를 유지하기 위해서는 산화물 반도체 센서로써 가열함에 의해 작동되기 때문에 AC전원을 사용하여 1W청도의 고전력이 필요했었고, 또한, 응답속도가 늦음과, 이용된 검지기 자체의 부피가 크게되는 결합과 제조과정의 난해함에 의해 제조단가가 높은 결점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해소시키기 위해 센서의 구조를 박막화와 소비전력을 낮추게한 새로이 발명된 SnO₂가스센서로써 그 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실리콘 웨이퍼(Si Wafer)로된 기판(1)위에 다결정 실리콘(Poly Si) 타게트(Target)과 산소가스를 이용하여 디.시 리액티브스퍼터링(DC Reactive Sputtering)법으로 SiO막인 절연층(2)을 5000Å 정도 형성시킨후 그위에 Pt/Mo을 약 5000Å 정도로 스퍼터링 한후에 드라이에칭(Dry Etching)법으로 히터(3)와 전극리드선(4)으로 분리시킨 후 그 상층에 절연층(2)을 형성시킨 방법과 동일한 방법으로 SiO₂막인 절연층(5)을 침전(deposition)하여 에칭시켰다.

그후 SnO₂타게트을 이용 고주파스러터링(R.F Sputtering)으로 SnO₂막(6)을 1㎛정도 증착한후 Si 웨이퍼(Si Wafer)를 에칭하여 기판(1)과 센서부를 분리시킨 것으로써 이와같이 제조된 센서는 히터(3)와 SnO₂(6)이 위에 놓여있는 전극리드선(4)을 SiO₂절연층(5)으로 분리시켜 놓았기 때문에 히터(3)의 열이 달아나기 어려워 350-400도로 히터(3)를 가열하는데 20-30mv의 저소비 전력으로 가능하며, 또한, Pt/Mo 합금을 박막을 열선화하여 적용하므로서 고온에 견딜 수 있는 내열성이 우수하고, 특히 Mo은 고융점과 저항을 적절히 갖추므로서 적은 소비전력으로 많은 열을 낼수 있게 되는 특성을 가진다.

한편, SiO₂절연층(5)(2)으로 히터(3)쪽으로 누설되는 전류를 차단했기 때문에 SnO₂박막(6)의 저항변화를 정확히 빠르게 응답감지할 수 있게되며, 이때 응답시간은 약 0.5-0.6ms이 된다.

여기서, SiO₂박막의 작용은 전극과 표면 SnO₂(반도성 산화물)와 절연기능을 수행하며 SnO₂층의 가스흡착에 따른 표면저항의 변화에 의해 감지하는 구동원리를 지니는 것으로서 박막화함과 제품의 소형화에 따른 제조단가 저렴하면서 저소비 전력으로 건전지 구동이 가능하게 된것으로써 산업상에 널리 이용할 수 있게된 것이다.

Claims (1)

1. 실리큰 웨이퍼로된 기판(1)위에 SiO₂절연층(2), Pt/Mo 전극리드선(4) 및 히터(3), SiO₂절연층(5), SnO₂막(6)을 순차적으로 형성시키고, 그 두께를 SiO₂절연(2)(5)과 Pt/Mo층(4)은 5000Å이고, SnO₂막의 두께는 1㎛층상 구조배열을 특징으로 하는 SnO₂가스센서.

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