WO2013017406A1 - Mikro-gassensor und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Mikro-gassensor und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2013017406A1
WO2013017406A1 PCT/EP2012/064013 EP2012064013W WO2013017406A1 WO 2013017406 A1 WO2013017406 A1 WO 2013017406A1 EP 2012064013 W EP2012064013 W EP 2012064013W WO 2013017406 A1 WO2013017406 A1 WO 2013017406A1
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gas sensor
micro
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metal
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Hubert Baueregger
Oliver Freudenberg
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity

Definitions

  • the invention relates to a micro-gas sensor for measuring, for example, a gas concentration.
  • the MES send ⁇ gas stream is passed through one or more shown in a particular cross-sectional area of electrical conductors, wherein a plurality of reasonable in gas flow series assigns cross-sectional areas are available.
  • the electrical conductors arranged one behind the other in a measuring gas flow have a known distance, and it is determined, for example, to what extent the gas flowing through has cooled from the front to the rear or from the front to the rear electrical conductor. With appropriate calibration, further measurements in connection with the mass flow of a gas can be carried out. Furthermore, a method for the production of micro gas sensors is described.
  • the measurement of a gas concentration can be carried out exactly with a microstructured conductor system.
  • disadvantages of semiconductor sensors and electronic sensors are excluded.
  • measuring elements in the form of electrical conductors are generally used.
  • nickel conductors are used for a resistive measurement of a gas concentration. These are correspondingly gold plated in certain applications.
  • the nickel conductors are solid.
  • a sensor on which such nickel conductors are used for gas measurement measures a gas concentration in a sample gas stream. For this purpose, this sample gas stream is passed through a recess in the sensor and sweeps past consecutively arranged and mutually spaced nickel conductors. The measured variable is the cooling of the sample gas flow from the front to the rear nickel conductor / nickel conductor system.
  • a disadvantage of the massive nickel conductors is that a micromechanical training is very cumbersome. This applies in particular to the case in which a nickel conductor has to run in meandering fashion over the entire cross-sectional area of a recess or a sample gas channel, with a contact at the front and rear end of the conductor. This can only be made consuming. In addition, other metals can not be represented in such an arrangement, which almost exclusively nickel is used.
  • the invention has for its object to describe a simple Her ⁇ position of electrical conductors, which for use in a micro-gas sensor in which a measurement gas stream are two consecutive spaced conductors pas ⁇ Siert suitable.
  • the invention is based on the finding that adverse properties of nickel conductors can be eliminated when measuring on a gas stream with a micro gas sensor, if the micro gas sensor corresponding to one of the independently formulated claims.
  • a substrate as a whole but at least in the region of the webs is coated with a metal film or metal alloy. Film provided. This can be applied directly on the silicon surface of the silicon substrate. Preferably, however, after the patterning of the remaining thickness of a depression a thermal insulator on the entire surface of the silicon deposited and only subsequently the layer of Me ⁇ tall or a metal alloy.
  • the heat dissipation of the electrical structure can be adjusted. This results in a certain temperature and it can be determined a certain electrical resistance for the conductors; In addition one obtains a ⁇ be agreed temperature difference or a certain difference between the electrical resistances of the series-positioned electrical conductor.
  • a micro-gas sensor with two electrical conductors arranged at a distance one behind the other and positioned in a flow of measuring gas, it is possible to measure a specific heat flow or a specific temperature, for example by an infrared measurement, or a corresponding difference at specific positions.
  • the layer of a thermal insulator may for example be made of a plastic such as polyimide.
  • the formation of at least four pads ent ⁇ speaking two circuits for measuring with a micro- is advantageous Gas sensor with two spaced electrical conductor systems / conductors on a single surface side of a micro gas sensor.
  • the metal layer is structured using methods that are common in photographic technology. Further structuring enables galvanic finishing of the connection pads.
  • a variant of the production process envisages that after the realization of a recess in the substrate, the electrical conductors are produced on one side of the substrate. Only afterwards are the openings in the depressions created in accordance with the position of the electrical conductors.
  • a method step consists of the application of at least one substrate in the form of an adhesive layer, which is structured in such a way that openings are formed over the electrical conductors at the location of depressions. Subsequently, the substrates in the manner to be glued together, that the Publ ⁇ voltages or the grating shown therein are all congruent.
  • a serving as a spacer between two substrates layer may advantageously have certain electrical, heat-conducting or heat-insulating properties or be formed as an adhesive layer. Since the first and each further substrate in a micro-gas sensor in each case with the bottom, the region of the webs, can be joined together, a spacer is necessary in most cases, so that each at least simply formed electrical conductors are not adjacent to each other, but with Distance apart are positioned.
  • the method for producing a micro-gas sensor the lithographically runs in a wide range, offers the advantage of a mechanically stable silicon semiconductor for the formation of webs which provide a grating with a limited area corresponding to the cross section of a recess is ⁇ . Thus, a gas stream to be measured can pass at least two spaced gratings lying one behind the other. The webs take over the mechanical load capacity, which was previously on the side of the nickel wires.
  • a metal ⁇ layer is applied directly or indirectly.
  • This metal ⁇ layer can be trimmed in their electrical resistance by being adjusted by laser trimming to a certain resistance.
  • the metal layer is a step elekt ⁇ conductor which is carried by the silicon webs meandered.
  • the meandering surface is about as large as the substrate depression in cross section.
  • the pads formed at the end and at the beginning of a conductor are all advantageously located on the same flat side of the micro-gas sensor.
  • Figure 1 shows a view of a flat top ei ⁇ nes micro-gas sensor 10
  • Figure 2 shows an enlarged view corresponding to FIG
  • FIG. 1 shows a micro-gas sensor 10, in which a part of a silicon wafer 1, 2 is shown in each case. Each wafer provides a substrate.
  • the lying in Figure 1 above partial silicon wafer 1 is up to the Positionin ⁇ tion of the connection pads 4, 5, 6, 7 largely mirror image borrowed to the underlying partial silicon wafer 2.
  • FIGS. 1 and 2 each show a single micro-gas sensor.
  • a plurality of depressions may be initially introduced.
  • the depression 8 which is shown enlarged in FIG. 2 and which can not only be rectangular, but also round or otherwise shaped, is introduced in a simple manner into one or two silicon wafers 1 and 2 by lithography and etching. This leaves a residual thickness of silicon material stand. This is then patterned such that a grid of lands is formed, so that a Transparent ⁇ ness exists for a measurement gas.
  • Layer is patterned such that electrical conductors 9 ge meandering over the cross-sectional area of a grid leads are ⁇ , wherein a contacting possibility is present respectively at the rear and front end of a conductor.
  • a contacting possibility is present respectively at the rear and front end of a conductor.
  • several conductors can be run in parallel on a grid.
  • a micro gas sensor 10 consists essentially of silicon, which is mechanically stable.
  • micro-gas sensor can, for example, a large range be used on metals or metal alloys, as each metal thickness is used because the essential mechanical ⁇ specific load capacity is secured by the silicon crosspieces and the metal side with respect to the electrical functions independently adjustable.
  • an electrical conductor is located in the region of a ridge on a mechanically stable core, the silicon ridge, with a directly or indirectly vapor-deposited metal layer or metal alloy layer.
  • the metal does not completely encase the silicon land.
  • FIG. 2 shows an electrical conductor 9 which is guided in a meandering manner over the cross-sectional area of the depression 8. Furthermore, a trailing supernatant layer was added 3 in the figures 1 and 2, which either functions such as spacing, electric conduction, thermal conduction, or the like with adjustable values accepts or function ⁇ ones are are a plurality of layers which are not shown in the figures , divided up.
  • micro gas flow measuring micro gas sensor are, for example, exhaust gas sensors, which are used in a car exhaust gas measurement, industrial gases measuring sensors or the like.

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Abstract

Zur Darstellung eines Mikro-Gassensors wird ein erstes Substrat (1) vorgesehen, in welches Stege mit Durchgängen zur Darstellung eines Gitters (11) über einen vorgegebenen Oberflächenbereich eingearbeitet sind, sowie zumindest ein weiteres Substrat (2), welches entsprechend dem ersten Substrat (1) ausgebildet ist, und mindestens ein elektrischen Leiter (9) an jedem Gitter (11), welcher aus einer auf die Oberfläche der Stege aufgebrachten Metallschicht oder Metalllegierungs-Schicht besteht, zur Darstellung eines Messfühlers in einem Messgasstrom, wobei Substrate (1, 2) derart miteinander verbunden sind, dass die jeweiligen Gitter (11) in den jeweiligen Substraten (1, 2) mit gegenseitigem Abstand hintereinander zur Deckung kommen, so dass ein zur Substratoberfläche senkrecht ausgerichteter Messgasstrom die Gitter nacheinander passieren kann. Zur Herstellung eines Mikro-Gassensors (10) ist eine Abscheidung einer Metallschicht oder Metall-Legierungsschicht zumindest auf der Gitteroberfläche mit lithographisch basierter Strukturierung der Metallschicht bzw. Metall-Legierungsschicht zur Darstellung der elektrischen Leiter und der Pads (4, 5, 6, 7) vorgesehen, wobei eine Abscheidung einer Pad-Metallisierung auf den Pads (4, 5, 6, 7) erfolgt und eine Laminierung von mindestens zwei gleichartig ausgebildeten Substraten durchgeführt wird, wobei die Gitter (11) jeweils mit Abstand zur Deckung kommen. Anwendungsbeispiele für einen derartigen in einer Mikrogasströmung messenden Mikro-Gassensor sind Abgassensoren, die bei einer Auto Abgasmessung eingesetzt werden, Industriegase messende Sensoren oder Ähnliches.

Description

Beschreibung
Mikro-Gassensor und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen Mikro-Gassensor zur Messung von beispielsweise einer Gaskonzentration. Dabei wird der zu mes¬ sende Gasstrom durch einen oder mehrere in einer bestimmten Querschnittsfläche dargestellte elektrische Leiter geleitet, wobei mehrere in Gas-Strömungsrichtung hintereinander ange- ordnet Querschnittsflächen vorhanden sind.
Die in einem Messgasstrom hintereinander liegenden elektrischen Leiter weisen einen bekannten Abstand auf, und es wird beispielsweise ermittelt, in welchem Maß sich das durchströ- mende Gas vom vorderen bis zum hinteren bzw. vom vorderen bis zum hinteren elektrischen Leiter abgekühlt hat. Bei entsprechender Kalibrierung können weitere Messungen in Verbindung mit dem Massenstrom eines Gases durchgeführt werden. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung von Mikro- Gassensoren beschrieben.
Die Messung einer Gaskonzentration lässt sich beispielsweise für den Fall von Kohlendioxidgas exakt mit einem mikro-struk- turierten Leitersystem ausführen. Dabei werden insbesondere Nachteile von Halbleitersensoren und elektronischen Sensoren ausgeschlossen .
Mit dem Messprinzip auf Basis der Wärmeverteilung wird bei- spielsweise eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit von Ga¬ sen und Dämpfen ausgenutzt.
Nachdem für die Gasdetektion unterschiedliche Messprinzipien anwendbar sind, ergeben sich zahlreiche Messverfahren. Bei resistiven, kapazitiven, potentiometrischen oder amperometri- schen Messungen werden allgemein Messelemente in Form von elektrischen Leitern eingesetzt. Für eine resistive Messung einer Gaskonzentration werden beispielsweise Nickelleiter herangezogen. Diese sind bei be¬ stimmten Anwendungen entsprechend vergoldet. Die Nickelleiter sind dabei massiv ausgebildet. Ein Sensor, an dem derartige Nickelleiter zur Gasmessung eingesetzt werden, misst eine Gaskonzentration in einem Messgasstrom. Dazu wird dieser Messgasstrom durch eine Aussparung im Sensor geleitet und streicht an hintereinander liegenden und gegenseitig beab- standeten Nickelleitern vorbei. Messgröße ist dabei die Ab- kühlung des Messgasstromes vom vorderen bis zum hinteren Nickelleiter/Nickelleitersystem.
Ein Nachteil der massiven Nickelleiter besteht darin, dass eine mikromechanische Ausbildung sehr umständlich ist. Dies gilt besonders für den Fall, dass ein Nickelleiter mäander- förmig über die gesamte Querschnittsfläche einer Aussparung bzw. einem Messgaskanal, mit einer Kontaktierung am vorderen und hinteren Ende des Leiters, ausgeführt werden muss. Dies kann nur aufwändig hergestellt werden. Außerdem können andere Metalle nicht in solcher Anordnung dargestellt werden, womit fast ausschließlich Nickel eingesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Her¬ stellung von elektrischen Leitern zu beschreiben, welche für den Einsatz an einem Mikro-Gassensor, bei dem ein Messgasstrom zwei hintereinander liegende beabstandete Leiter pas¬ siert, geeignet sind.
Eine Lösung dieser Aufgabe ergibt sich jeweils durch die Merkmalskombination eines unabhängig formulierten Patentanspruchs .
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nachteilige Eigenschaften von Nickelleitern bei einer Messung an einem Gasstrom mit einem Mikro-Gassensor ausgeräumt werden können sind, wenn der Mikro-Gassensor entsprechend einem der unabhängig formulierten Ansprüche entspricht. Zur Darstellung eines oder mehrerer elektrischer Leiter, die vorzugsweise mäanderförmig ausgebildet sein können und die jeweils am vorderen und hinteren Ende ein Anschlusspad auf¬ weisen, wird ein Substrat insgesamt, jedoch zumindest im Be- reich der Stege, mit einem Metall-Film oder Metalllegierungs- Film versehen. Dieser kann direkt auf der Silizium-Oberfläche des Siliziumsubstrates aufgebracht sein. Vorzugsweise wird jedoch nach der Strukturierung der Restdicke einer Vertiefung ein thermischer Isolator auf der gesamten Siliziumoberfläche abgeschieden und erst im Anschluss daran die Schicht aus Me¬ tall oder einer Metalllegierung.
Es kann die Wärme-Dissipation der elektrischen Struktur eingestellt werden. Dadurch ergibt sich eine bestimmte Tempera- tur und es kann ein bestimmter elektrischer Widerstand für die Leiter ermittelt werden; außerdem erhält man eine be¬ stimmte Temperaturdifferenz bzw. eine bestimmte Differenz der elektrischen Widerstände der hintereinander positionierten elektrischen Leiter.
Bei einem Mikro-Gassensor mit zwei im Abstand hintereinander angeordneten in einem Messgasstrom positionierten elektrischen Leitern kann gezielt ein bestimmter Wärmestrom oder eine bestimmte Temperatur, beispielsweise durch eine Infrarot- Messung, oder eine entsprechende Differenz an bestimmten Positionen gemessen werden.
Die Schicht eines thermischen Isolators kann beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyimid hergestellt sein.
Falls eine geringe elektrische Leitungsfähigkeit des Silizi¬ umsubstrates bei einer Messung des Mikro-Gassensors ausge¬ schlossen werden soll, ist es vorteilhaft, wenn eine elekt¬ risch isolierende Schicht zwischen Siliziumsubstrat und der Schicht aus Metall oder einer Metalllegierung vorhanden ist.
Vorteilhaft ist die Ausbildung von mindestens vier Pads ent¬ sprechend zweier Stromkreise zur Messung mit einem Mikro- Gassensor mit zwei beabstandeten elektrischen Leitersystemen/Leitern auf einer einzigen flächigen Seite eines Mikro- Gassensors. Dafür wird mit Methoden, die in der Fototechnik üblich sind, die Metallschicht strukturiert. Eine weitere Strukturierung ermöglicht eine galvanische Veredelung der Anschlusspads .
Eine Variante des Herstellungsprozesses sieht vor, dass nach der Realisierung einer Vertiefung im Substrat die elektri- sehen Leiter auf einer Seite des Substrates erzeugt werden. Erst hernach werden die Durchbrüche in den Vertiefungen entsprechend der Lage der elektrischen Leiter geschaffen.
Nach dem Prozessschritt der Leitererzeugung kann der elektri- sehe Widerstand eines elektrischen Leiters gemessen und gege¬ benenfalls durch Laserverfahren getrimmt werden, indem ein Teil des Metalls abgetragen wird.
Ein Verfahrensschritt besteht aus der Aufbringung mindestens eines Substrats in Form einer klebenden Schicht, die derart strukturiert wird, dass Öffnungen über den elektrischen Leitern am Ort von Vertiefungen entstehen. Anschließend werden die Substrate in der Art miteinander verklebt, dass die Öff¬ nungen bzw. die darin dargestellten Gitter alle zur Deckung kommen.
Eine als Abstandshalter zwischen zwei Substraten dienende Schicht kann in vorteilhafter Weise bestimmte elektrische, wärmeleitende oder wärmeisolierende Eigenschaften aufweisen oder auch als KlebstoffSchicht ausgebildet sein. Da das erste und jedes weitere Substrat bei einem Mikro-Gassensor jeweils mit der Unterseite, dem Bereich der Stege, aneinander gefügt werden kann, ist in den meisten Fällen ein Abstandshalter notwendig, damit die jeweils mindestens einfach ausgebildeten elektrischen Leiter nicht aneinander liegen, sondern mit Abstand zueinander positioniert sind. Das Verfahren zur Herstellung eines Mikro-Gassensors , das in weiten Bereichen lithographisch abläuft, bietet die Ausnutzung eines mechanisch stabilen Silizium-Halbleiters für die Ausbildung von Stegen, die ein Gitter mit einer begrenzten Fläche, entsprechend dem Querschnitt einer Vertiefung, dar¬ stellen. So kann ein zu messender Gasstrom mindestens zwei beabstandete, hintereinander liegende Gitter passieren. Die Stege übernehmen die mechanische Tragfähigkeit, die bisher auf Seiten der Nickeldrähte lag.
Auf die mechanisch stabilen Silizium-Stege wird eine Metall¬ schicht direkt oder mittelbar aufgebracht. Diese Metall¬ schicht kann in ihrem elektrischen Widerstand getrimmt werden, indem sie durch Lasertrimmen auf einen bestimmten Wider- stand eingestellt wird. Die Metallschicht stellt einen elekt¬ rischen Leiter dar, der, getragen von den Silizium-Stegen, mäanderförmig ausgebildet ist. Die Mäanderfläche ist etwa so groß wie die Substratvertiefung im Querschnitt. Die am Ende und am Anfang eines Leiters ausgebildeten Pads befinden sich in vorteilhafter Weise alle auf derselben flächigen Seite des Mikro-Gassensors .
Im Folgenden wird anhand zweier Figuren, die schematisch und die Erfindung nicht einschränkend ausgeführt sind, ein Aus- führungsbeispiel beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Sicht auf eine flächige Oberseite ei¬ nes Mikro-Gassensors 10, Figur 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht entsprechend Figur
1 mit einem kleineren Bildausschnitt.
In Figur 1 ist ein Mikro-Gassensor 10 dargestellt, bei dem jeweils ein Teil eines Siliziumwafers 1,2 dargestellt ist. Jeder Wafer stellt ein Substrat dar. Der in Figur 1 oben liegende partielle Silizium-Wafer 1 ist bis auf die Positionie¬ rung der Anschlusspads 4, 5, 6, 7 weitestgehend Spiegelbild- lieh zu dem unten liegenden partiellen Silizium-Wafer 2 ausgebildet .
In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein einziger Mikro-Gas- sensor dargestellt. Auf einem Silizium-Wafer-Rohling können anfänglich eine Vielzahl von Vertiefungen eingebracht werden. Die Vertiefung 8, die in Figur 2 vergrößert dargestellt ist und die nicht nur rechteckig, sondern ebenso rund oder anders ausgeformt sein kann, wird in einfacher Weise lithographisch und ätztechnisch in einen bzw. zwei Silizium-Wafer 1 und 2 eingebracht. Dabei bleibt eine Restdicke an Siliziummaterial stehen. Diese wird anschließend derart strukturiert, dass sich ein Gitter aus Stegen bildet, sodass eine Durchlässig¬ keit für ein Messgas vorhanden ist. Die auf dem Silizium- Wafer abgeschiedene Metall-Schicht oder Metalllegierungs-
Schicht wird derart strukturiert, dass elektrische Leiter 9 mäanderförmig über die Querschnittsfläche eines Gitters ge¬ führt werden, wobei eine Kontaktierungsmöglichkeit jeweils am hinteren und vorderen Ende eines Leiters vorhanden ist. Opti- onal können an einem Gitter mehrere Leiter parallel geführt werden .
Wesentlich ist, dass eine Trennung zwischen mechanischer Tragfähigkeit und elektrischer Leitung bzw. Wärmeleitung vor- genommen ist, so dass jede Eigenschaft für sich Bauteil bezo¬ gen einstellbar ist.
In der Darstellung in den Figuren 1 und 2 besteht ein Mikro- Gassensor 10 zu wesentlichen Teilen aus Silizium, welches mechanisch tragfähig ist. Die durch ein beliebiges Abscheide- verfahren aufgebrachte Metall-Schicht bzw. Metalllegierungs- Schicht, die auf jeden Fall zur Darstellung von elektrischen Leitern 9 mit entsprechender Strukturierung vorhanden ist und die im Wesentlichen zur Widerstandsmessung dient, hat von sich aus eine bestimmte mechanische Stabilität, die zusätz- lieh eingebracht wird.
Wesentliche Vorteile ergeben sich bei der Herstellung eines Mikro-Gassensors . Es können beispielsweise eine große Palette von Metallen oder Metall-Legierungen eingesetzt werden, da jede Metallstärke verwendbar ist, da die wesentliche mechani¬ sche Tragfähigkeit durch die Silizium-Stege gesichert ist und die Metallseite bezüglich der elektrischen Funktionen unab- hängig einstellbar ist.
So befindet sich ein elektrischer Leiter im Bereich eines Stegs auf einer mechanisch stabilen Seele, dem Silizium-Steg, mit direkt oder indirekt aufgedampfter Metall-Schicht oder Metalllegierungs-Schicht . Das Metall muss den Silizium-Steg jedoch nicht vollständig umhüllen.
In Figur 2 ist ein elektrischer Leiter 9 erkennbar, der mäan- derförmig über die Querschnittsfläche der Vertiefung 8 ge- führt ist. Weiterhin ist in den Figuren 1 und 2 eine Ab¬ standsschicht 3 eingetragen, welche entweder Funktionen, wie Abstandshaltung, elektrische Leitung, thermische Leitung oder Ähnliches mit einstellbaren Werten übernimmt oder die Funkti¬ onen sind auf mehrere Schichten, die in den Figuren nicht dargestellt sind, aufgeteilt.
Anwendungsbeispiele für einen derartigen in einer Mikrogas- strömung messenden Mikro-Gassensor sind beispielsweise Abgassensoren, die bei einer Auto-Abgasmessung eingesetzt werden, Industriegase messende Sensoren oder Ähnliches.

Claims

Patentansprüche
1. Mikro-Gassensor, der folgendes umfasst: - ein erstes Substrat (1) in welches mindestens ein Steg mit Durchgängen zur Darstellung eines Gitters (11) über einen vorgegebenen Oberflächenbereich eingearbeitet ist,
- zumindest ein weiteres Substrat (2), welches entsprechend dem ersten Substrat (1) ausgebildet ist, und
- mindestens einen elektrischen Leiter (9) an jedem Gitter
(11), welcher aus einer auf die Oberfläche von Stegen auf¬ gebrachten Metallschicht oder Metalllegierungs-Schicht be¬ steht, zur Darstellung jeweils eines Messfühlers an dem ein Messgasstrom passieren kann, wobei
mindestens zwei Substrate (1, 2), welche derart miteinander verbunden sind, dass die jeweiligen Gitter (11) in den jeweiligen Substraten (1, 2) mit gegenseitigem Abstand hintereinander zur Deckung kommen, so dass der zur Substratoberfläche senkrecht ausgerichtete Messgasstrom die Gitter nacheinander passieren kann.
2. Mikro-Gassensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gitter (11) in Restdicken von anfänglich in ein Substrat (1, 2) eingebrachten Vertiefungen dargestellt sind.
3. Mikro-Gassensor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Leiter an einem Gitter (11) mäanderförmig quer zum Messgasstrom ausgebildet ist .
4. Mikro-Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweiten Substrat (1,2) ein Abstandshalter (3) positioniert ist.
5. Mikro-Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandshalter (3) eine thermische und/oder elektrische Isolatorschicht aufgebracht ist .
6. Mikro-Gassensor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolatorschicht aus einem Polyimid besteht.
7. Mikro-Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Substrat (1, 2) aus einem Halbleitermaterial besteht.
8. Mikro-Gassensor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Substrat (1, 2) aus Silizium besteht.
9. Mikro-Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pads (4, 5) zur Kontaktie- rung des mindestens einen elektrischen Leiters (9) an der gleichen flächigen Seite des Mikro-Gassensors (10) vorhanden sind .
10. Mikro-Gassensor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Pads (4, 5, 6, 7) zur Kontaktierung des jeweils mindestens einen elektrischen Leiters (9) sowohl vom ersten, als auch vom zweiten Substrat (1, 2) an der gleichen flächigen Seite des Mikro-Gassensors (10) vorhanden sind.
11. Mikro-Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Mikro-Gas¬ sensors (10) mit einem thermischen Isolator belegt ist und darauf eine Metallschicht oder Metalllegierungs-Schicht auf- gebracht ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Mikro-Gassensors (10) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei - in ein erstes Substrat mindestens ein Steg mit Durchgängen zur Darstellung eines Gitters (11) im Substrat eingearbei¬ tet wird, so dass ein Messgasstrom passieren kann,
- eine Abscheidung einer Metallschicht oder Metall-Legie- rungsschicht zumindest auf der Gitteroberfläche stattfin¬ det,
- eine lithographisch basierte Strukturierung der Metallschicht bzw. Metall-Legierungsschicht zur Darstellung der elektrischen Leiter und der Pads (4, 5, 6, 7) geschieht, wobei eine Abscheidung einer Pad-Metallisierung auf den
Pads (4, 5, 6, 7) erfolgt,
- eine Laminierung von mindestens zwei gleichartig ausgebil¬ deten Substraten durchgeführt wird, wobei die Gitter (11) jeweils mit Abstand zur Deckung kommen.
13. Verfahren zur Herstellung eines Mikro-Gassensors (10) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei
- in ein Substrat, insbesondere in einen Silizium-Wafer, mittels Ätzung Vertiefungen (8) eingebracht werden, welche ei- ne Restdicke an Substrat aufweisen,
- eine Strukturierung der Restdicke innerhalb der Vertiefungen (8) mittels einer Ätzung der Restdicke vorgenommen wird, sodass ein aus mindestens einem Steg bestehendes Git¬ ter (11) mit Durchgängen für ein Messgas entsteht,
- eine Abscheidung einer Metallschicht oder Metall-Legie¬ rungsschicht auf der Oberfläche des Silizium-Wafers statt¬ findet,
- eine Strukturierung der Metallschicht bzw. Metall-Legie¬ rungsschicht stattfindet,
- eine lithographisch basierte Darstellung der elektrischen Leiter und der Pads, insbesondere durch elektrochemische Abscheidung einer Pad-Metallisierung erfolgt,
- eine Laminierung von mindestens zwei gleichartig ausgebil¬ deten Substraten durchgeführt wird, wobei die Gitter (11) jeweils mit Abstand zur Deckung kommen.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine Abscheidung eines Metalls oder einer Metalllegierung auf einer Schicht eines thermischen Isolators erfolgt, welcher vorher auf der gesamten Substrat-Oberfläche aufgebracht worden ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei ein Trimmen des elektrischen Widerstandes des mindestens einen elektrischen Leiters an einem Gitter in Form der Metallschicht oder Metalllegierungs-Schicht durch Materialabtrag unter Einsatz eines Lasers erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei an jedem der mindestens zwei Gitter (11) eines Sensors mindes¬ tens ein elektrischer Leiter mäanderförmig quer zum Messgasstrom ausgebildet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei vor der Erzeugung des Gitters in einem Substrat die elektrischen Leiter auf einer Seite des Substrates hergestellt werden.
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