KR100916929B1 - 반도체형 가스 센서 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 반도체형 가스 센서는 적외선 발광부, 적외선 발광부의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도 측정부 및 적외선 발광부로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 적어도 하나 이상의 적외선 수광부를 포함하되, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지 물질은 산화 바나듐으로 서로 동일하며, 상기 적외선 수광부의 감지 물질 상부에 적외선 흡수층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 반도체형 가스 센서의 제조공정은 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막이 형성된 기판상에 적외선 발광부를 형성하는 단계, 상기 적외선 발광부가 형성된 기판상에 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지 물질인 산화 바나듐을 증착한 후, 패터닝하는 단계, 기판의 전면에 보호층을 형성하는 단계, 보호층을 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부에 각각 콘택홀을 형성하는 단계, 기판의 전면에 전극 물질을 증착한 후 패터닝하여 전극 배선 및 전극 패드를 형성하는 단계, 적외선 수광부에 절연층 및 적외선 흡수층을 형성하는 단계, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 형성된 영역의 기판 후면을 식각하여 적어도 하나 이상의 멤브레인막을 형성하는 단계를 포함한다.
가스 센서, 산화 바나듐, 적외선 발광부, 적외선 수광부
Description
본 발명은 반도체형 가스 센서 및 그의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적어도 하나 이상의 적외선 수광부, 센서 온도 측정부 등이 하나의 기판상에 구성하되, 적외선 온도 측정부와 적외선 수광부, 적외선 온도 측정부의 감지 물질을 동일한 물질로 형성하여 반도체형 가스 센서의 새로운 구조를 제안하고, 이들의 제조 공정을 간소화한 것에 관한 발명이다.
산업 혁명 이후 산업계의 발전에 따라 그 부산물인 유독가스에 의한 대기오염이 부각되었고, 또한 가스 폭발이나 가스 중독의 위험성이 증대되었다. 이러한 상황에서 1923년 존슨에 의해 촉매 연소식 센서가 처음 보고되었고, 이후 다양한 방식의 가스 센서가 개발되었다. 이 중 반도체형 가스 센서는 금속 산화물 반도체 인 SnO2, ZnO 등의 소결체로서 공기 중 특정 가스의 유무 및 농도의 저항 변화로서 측정하는데 1962년에 Seiyama와 Taguch에 의해 처음 발표되었다.
이러한 반도체식 가스 센서는 1968년 일본의 피가로사에 의해 상업화된 후 가스 누출 경보, 가스의 농도 측정에 주로 사용되어 왔다. 이 과정 중에 센서는 그것의 재료 및 적용 감지기구의 개량을 통하여 각각의 검지 가스 및 용도에 알맞게 진화되고 상용화되어 산업 의료 및 실생활 분야 등에서 사용되어 지고 있다.
이 중 이산화탄소(CO2) 가스는 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 공기 중의 습기를 제거해주는 장치가 부가적으로 더 필요하게 된다.
이러한 장치는 선택성과 정량성 및 재현성이 우수하다는 장점이 있으나, 빛을 방출할 수 있는 장치와 빛을 감지할 수 있는 장치 및 공기 중의 습기를 제거해 주는 장치를 각각 별도로 구성하므로 부피와 무게가 매우 크다는 것, 그 제조공정이 매우 복잡하다는 것 및 매우 고가라는 단점 등으로 그 용도가 다양함에도 불구하고 광범위하게 활용되지는 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부 등 가스 센서에 필요한 구조체들을 하나의 기판상에 구성하여 센서의 크기를 소형화하고 일부 구조체들의 특성 분석을 용이하게 함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부의 감지 물질을 동일한 물질로 형성함으로써 가스 센서의 제조 공정을 간소화함에 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 적외선 발광부, 적외선 발광부의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도 측정부 및 적외선 발광부로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 적어도 하나 이상의 적외선 수광부를 포함하되, 상기 적외선 온도 측정부 및 상기 적외선 수광부의 감지 물질은 산화 바나듐으로 서로 동일하며, 상기 적외선 수광부의 감지 물질 상부에 적외선 흡수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 가스 센서에 의하여 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 적외선 발광부, 적외선 발광부의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도 측정부, 적외선 발광부로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 적어도 하나 이상의 적외선 수광부 및 전체의 온도를 측정하기 위한 센서 온도 측정부를 포함하되, 상기 적외선 온도 측정부, 상기 적외선 수광부 및 상기 센서 온도 측정부의 감지 물질은 산화 바나듐으로 서로 동일하며, 상기 적외선 수광부의 감지 물질 상부에 적외선 흡수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 가스 센서에 의하여 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막이 형성된 기판상에 적외선 발광부를 형성하는 단계, 상기 적외선 발광부가 형성된 기판상에 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지 물질인 산화 바나듐을 증착한 후, 패터닝하는 단계, 기판의 전면에 보호층을 형성하는 단계, 보호층을 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부에 각각 콘택홀을 형성하는 단계, 기판의 전면에 전극 물질을 증착한 후 패터닝하여 전극 배선 및 전극 패드를 형성하는 단계, 적외선 수광부에 절연층 및 적외선 흡수층을 형성하는 단계, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 형성된 영역의 기판 후면을 식각하여 적어도 하나 이상의 멤브레인막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체형 가스 센서 제조방법에 의하여 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막이 형성된 기판상에 적외선 발광부를 형성하는 단계, 기 적외선 발광부가 형성된 기판상에 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부의 감지 물질인 산화 바나듐을 증착한 후, 패터닝하는 단계, 기판의 전면에 보호층을 형성하는 단계, 보호층을 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부에 각각 콘택홀을 형성하는 단계, 기판의 전면에 전극 물질을 증착한 후 패터닝하여 전극 배선 및 전극 패드를 형성하는 단계, 적외선 수광부에 절연층 및 적외선 흡수층을 형성하는 단계, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 형성된 영역의 기판 후면을 식각하여 적어도 하나 이상의 멤브레인막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체형 가스 센서 제조방법에 의하여 달성된다.
이때, 감지 물질은 바나듐 산화물(VOx)인 것이 바람직하다.
또한, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부는 멤브레인막 상에 형성되며, 이때, 적외선 발광부와 적외선 온도 측정부는 동일한 멤브레인막 상에 형성한다.
이때, 멤브레인막은 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO(Oxide/Nitride/ Oxide)막 중 어느 하나로 형성하며, 적외선 발광부와 적외선 온도 측정부 사이의 간격은 0㎛ 초과 100 ㎛ 이하로 형성한다.
따라서, 본 발명은 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부 등 가스 센서에 필요한 구조체들을 하나의 기판상에 구성하여 센서의 크기를 소형화할 수 있어 센서의 집적화에 유리하며, 적외선 발광부와 센서 내부의 온도 측정이 용이하여 센서의 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부의 감지 물질을 동일한 물질로 동시에 형성함으로써 가스 센서의 제조 공정을 더욱 간 소화할 수 있으며, 이로 인하여 공정 비용 및 시간의 감소, 공정 효율의 증가를 기대할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 사시도 및 단면도이다.
도 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서는 적외선 발광부(120), 적외선 온도 측정부(130), 적외선 수광부(140)를 포함하되, 이들 구조체(120, 130, 140)들이 하나의 기판(100)상에 형성된다. 이때, 센서 온도 측정부(110)를 더 포함할 수도 있다.
우선, 기판상에 형성된 적외선 발광부(120)는 더욱 상세하게는 적외선 히터(heater)로서, 저 스트레스 실리콘 질화막(low stress SiN) 또는 ONO막(Oxide/Nitride/Oxide)로 형성된 멤브레인막 상에 형성되어 저전력으로도 적외선을 용이하게 발광할 수 있도록 한다.
이때, 적외선 발광부(120)의 발광 물질(122) 즉, 히터를 구성하는 물질은 백금(Pt) 또는 금(Au) 중 어느 하나로 형성하며, 전극(124)은 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티탄나이트라이드(TiN), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나로 형성하되, 크롬(Cr), 타이타늄(Ti)과 같은 금속 물질의 접착력을 증가시키는 물질 및 금속 물질을 사용하여 이중층으로 구현할 수 있다.
적외선 온도 측정부(130)는 적외선 발광부(120)의 온도를 측정하기 위한 것으로 도 1에 도시된 바와 같이 적외선 발광부(120)와 일정 거리 이격되도록 배치하되 적외선 발광부(120)와 동일한 멤브레인막(150) 상에 위치하도록 형성한다.
이때, 적외선 발광부(120)와 적외선 온도 측정부(130) 사이의 간격은 0㎛ 초과 100㎛ 이하로 하여 적외선 발광부(120)로부터 방출되는 온도를 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
그리고, 적외선 온도 측정부(130)의 감지 물질(132)은 적외선 수광부(140) 및 센서 온도 측정부(110)의 감지 물질(142, 112)과 동일한 물질로 형성되며, 본 발명의 일실시예에서는 감지 물질로 산화 바나듐(VOx)을 적용하여 형성한다.
적외선 온도 측정부(130)의 전극(134)은 적외선 발광부(120)에 적용된 전극(124)과 동일한 물질로 형성할 수 있다.
적외선 수광부(140)는 적외선 발광부(120)로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 것으로서, 도 1에 도시된 것과 같이 하나로 구성할 수 있으며, 도 2에 도시된 것과 같이 복수로 구성할 수도 있다.
적외선 수광부(140)는 적외선을 감지하기 위한 감지 물질(142)의 상부에 적외선 흡수층(미도시)을 포함하며, 이때 감지 물질(142)과 적외선 흡수층 사이에는 절연층(미도시)이 존재한다.
적외선 흡수층은 니켈(Ni), 징크옥사이드(ZnO), 크롬(Cr) 등과 같은 물질로 형성하되, 0Å 초과 400Å이하의 두께로 형성하도록 한다.
그리고, 적외선 수광부(140) 또한 저 스트레스 실리콘 질화막(low stress SiN) 또는 ONO막(Oxide/Nitride/Oxide)로 형성된 멤브레인막(150) 상에 형성한다.
한편, 상기와 같은 적외선 발광부(120), 적외선 온도 측정부(130) 및 적외선 수광부(140)가 형성된 센서의 내부 온도를 측정하기 위하여 적외선 발광부의 일측에 센서 온도 측정부(110)를 더 포함하도록 구성한다. 이때, 센서 온도 측정부(110)의 감지 물질(122) 또한 상술한 바와 같이 적외선 온도 측정부(130), 적외선 수광부(140)에 구비된 감지 물질(132, 142)과 동일한 물질로 구성되며, 구체적으로 산화 바나듐(VOx)이 이에 해당된다.
한편, 적외선 수광부(140) 및 센서 온도 측정부(110)의 전극(144, 124) 또한 적외선 발광부(120), 적외선 온도 측정부(130)의 전극(124, 134)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 모듈(module, 200)을 나타난 단면도로서, 도 2에 도시된 반도체형 가스 센서는 하나의 기판(210)상에 하나의 적외선 발광부(220), 적외선 온도 측정부(230) 및 복수의 적외선 수광부(240)를 포함 한다.
그리고, 가스 센서 모듈의 상부 패키지(250)는 적외선 발광부(220)에서 방출되는 적외선을 효율적으로 수광하기 위하여 일정한 각도를 가지도록 구성하며, 이때, 상부 패키지의 내부면에는 반사판을 구비하여 적외선의 반사율을 높이도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 가스 센서의 기본적인 구동은 적외선 발광부(220)의 적외선 소스(IR source)를 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이 적외선이 굴절되어 적외선 수광부(240)에 전달되고 그 저항 변화를 통하여 가스(CO2 등)의 량을 감지한다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 적외선 발광부에 대한 거리별 특성 그래프를 나타낸 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서는 상술한 바와 같이 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부 등 가스 센서에 필요한 구조체들을 하나의 기판상에 구성하여 센서의 크기를 소형화할 수 있어 센서의 집적화에 유리하며, 적외선 발광부와 센서 내부의 온도 측정이 용이하여 센서의 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 제조방법은 MEMS 공정을 이용하여 용이하게 형성할 수 있는 것으로 이를 첨부된 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 반도체형 가스 센서의 적외선 수광부에 대한 제조 공정 단계를 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체형 가스 센서의 제조 방법은 우선, 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막(310)이 형성된 반도체 기판(300)상에 적외선 발광부 즉 적외선 히터(도시하지 않음)를 형성한다.
이때, 적외선 발광부 즉, 히터를 구성하는 물질은 백금(Pt) 또는 금(Au) 중 어느 하나를 증착한 후 식각하여 형성하거나, 리프트 오프(lift-off) 공정을 적용하여 용이하게 형성할 수 있다.
이후, 적외선 발광부가 형성된 기판상에 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지 물질을 증착한 후 패터닝하여 각각의 영역(적외선 수광부 및 적외선 온도 측정부)상에 감지 물질 패턴(320)을 형성한다.
본 발명의 일실시예에서는 감지 물질로서 산화 바나듐(VOx)을 증착한 후, 패터닝한다.
따라서, 본 발명에 따른 센서 제조방법은 한번의 감지 물질 증착 공정 및 패터닝 공정으로 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지부 패턴(320)을 동시에 형성할 수 있는 것이다.
다음으로 기판의 전면에 보호층(passivation layer, 330)을 형성한 후, 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부에 각각 콘택홀(340)을 형성한다.
그리고, 형성된 콘택홀(340)을 포함하여 기판의 전면에 전극 물질(350)을 증착한 후 패터닝하여 전극(전극 배선 및 전극 패드)를 형성한다.
이때, 전극 물질로서, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티탄나이트라이드(TiN), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나를 증착하여 형성하되, 크롬(Cr), 타이타늄(Ti)과 같은 금속 물질의 접착력을 증가시키는 물질을 증착한 후, 상기 전극 물질을 증착하여 다층으로 형성할 수도 있다.
그리고, 기판의 전면에 절연층(도시하지 않음)을 형성한 후, 적외선 수광부에 해당하는 영역의 상부에만 적외선 흡수층을 증착한 후 패터닝하여 감지 물질, 절연층 및 적외선 흡수층(360)으로 구성된 적외선 수광부를 형성한다.
이후, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 형성된 영역의 기판 후면을 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 멤브레인막(370)상에 형성되도록 한다.
이때, 후면의 식각공정은 일반적인 반도체 기판의 습식 식각 또는 건식 식각공정을 적용하여 용이하게 수행할 수 있다.
이후, 각 전극에 와이어 본딩(380) 공정을 수행하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체형 가스 센서의 제조방법은 상술한 일실시예와 동일하되, 센서 온도 측정부를 형성하는 단계가 포함된 것이 상이하다.
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체형 가스 센서의 제조 방법은 우선, 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막이 형성된 반도체 기판상에 적외선 발광부 즉 적외선 히터를 형성한다.
이때, 적외선 발광부 즉, 히터를 구성하는 물질은 백금(Pt) 또는 금(Au) 중 어느 하나를 증착한 후 식각하여 형성하거나, 리프트 오프(lift-off) 공정을 적용하여 용이하게 형성할 수 있다.
이후, 적외선 발광부가 형성된 기판상에 센서 온도 측정부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지 물질을 증착한 후 패터닝하여 각각의 영역(센서 온도 측정부, 적외선 수광부 및 적외선 온도 측정부)상에 감지 물질 패턴을 형성한다.
본 발명의 일실시예에서는 감지 물질로서 산화 바나듐(VOx)을 증착한 후, 패터닝한다.
따라서, 본 발명에 따른 센서 제조방법은 한번의 감지 물질 증착 공정 및 패터닝 공정으로 센서 온도 측정부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부의 감지부 패턴을 동시에 형성할 수 있는 것이다.
다음으로 기판의 전면에 보호층(passivation layer)을 형성한 후, 식각하여 센서 온도 측정부, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부에 각각 콘택홀을 형성한다.
그리고, 형성된 콘택홀을 포함하여 기판의 전면에 전극 물질을 증착한 후 패터닝하여 전극(전극 배선 및 전극 패드)를 형성한다.
이때, 전극 물질로서, 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티탄나이트라이드(TiN), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나를 증착하여 형성하되, 크롬(Cr), 타이타늄(Ti)과 같은 금속 물질의 접착력을 증가시키는 물질을 증착한 후, 상기 전극 물질을 증착하여 다층으로 형성할 수도 있다.
그리고, 기판의 전면에 절연층을 형성한 후, 적외선 수광부에 해당하는 영역의 상부에만 적외선 흡수층을 형성한 후 패터닝하여 감지 물질, 절연층 및 적외선 흡수층으로 구성된 적외선 수광부를 형성한다.
이후, 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 형성된 영역의 기판 후면을 식각하여 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부가 멤브레인막상에 형성되도록 한다.
이때, 후면의 식각공정은 일반적인 반도체 기판의 습식 식각 또는 건식 식각공정을 적용하여 용이하게 수행할 수 있다.
이후, 각 전극에 와이어 본딩 공정을 수행하도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 제조방법은 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부의 감지 물질을 동일한 물질로 동시에 형성함으로써 가스 센서의 제조공정을 더욱 간소화할 수 있으며, 이로 인하여 공정 비용 및 시간의 감소, 공정 효율의 증가를 기대할 수 있는 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 사시도,
도 1b는 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서 모듈의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 적외선 발광부에 대한 거리별 특성 그래프,
도 4a 내지 도 4g는 본 발명에 따른 반도체형 가스 센서의 적외선 수광부에 대한 제조 공정도.
Claims (13)
- 적외선 발광부;상기 적외선 발광부의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도 측정부; 및상기 적외선 발광부로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 적어도 하나 이상의 적외선 수광부를 포함하되,상기 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부 및 적외선 수광부는 동일 평면의 멤브레인막 상에 형성되고, 상기 적외선 온도 측정부 및 상기 적외선 수광부의 감지 물질은 산화바나듐으로 서로 동일하며, 상기 적외선 수광부의 감지 물질 상부에 적외선 흡수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체형 가스 센서.
- 적외선 발광부;상기 적외선 발광부의 온도를 측정하기 위한 적외선 온도 측정부;상기 적외선 발광부로부터 방출된 적외선을 수광하기 위한 적어도 하나 이상의 적외선 수광부; 및전체의 온도를 측정하기 위한 센서 온도 측정부를 포함하되,상기 적외선 발광부, 적외선 온도 측정부, 적외선 수광부 및 센서 온도 측정부는 동일 평면의 멤브레인막 상에 형성되고, 상기 적외선 온도 측정부, 상기 적외선 수광부 및 상기 센서 온도 측정부의 감지물질은 산화 바나듐으로 서로 동일하며, 상기 적외선 수광부의 감지 물질 상부에 적외선 흡수층이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 가스 센서.
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- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 멤브레인막은 저 스트레스 실리콘 질화막 또는 ONO막 중 어느 하나인 반도체형 가스 센서.
- 제 6 항에 있어서,상기 적외선 발광부와 상기 적외선 온도 측정부 사이의 간격은 0㎛ 초과 100 ㎛ 이하인 반도체형 가스 센서.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 적외선 온도 측정부, 상기 적외선 수광부 및 상기 센서 온도 측정부의 전극은 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티탄나이트라이드(TiN), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나로 형성된 반도체형 가스 센서.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 적외선 발광부의 발광 물질은 백금(Pt) 또는 금(Au) 중 어느 하나로 형성된 반도체형 가스 센서.
- 제 9 항에 있어서,상기 적외선 발광부의 전극은 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티탄나이트라이드(TiN), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 구리(Cu) 중 적어도 어느 하나로 형성된 반도체형 가스 센서.
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