オールドライプロセスによるMEMSガスセンサの試作と評価

摘要

半導体式ガスセンサは、他方式に比べて微量のガスで高感度に検知できることから、各種ガスセンサ、特にガス警報用のガスセンサとして使用されてきた。ところが、SnO_x 等の半導感ガス材料を駆動させるためには、300～600°Cの加熱をする必要があり、他方式に比べて小型化·低消費電力化をするのが困難であった。これらのガスセンサをより小型化·低消費電力化するためには、薄膜ヒータと感ガス膜をシリコン基板から熱絶縁してMEMSセンサ構造にすることが有効であることが知られていて、様々の構造のMEMSガスセンサが提案されてきた。従来のMEMSガスセンサは、湿式の異方性エッチング法によりシリコン基板を除去して、薄膜メンブレン上に薄膜ヒータと感ガス膜を形成していた。この異方性エッチング法では、シリコンのエッチング側壁が55。の稜線角で形成されるために、表面のメンブレンに対して裏面の貫通口は大きくなり、メンブレンをアレイ化した時に有効面積が減少して小型化が困難であるという問題があった。