マルチモーダルセンサに向けた SU-8 支持層を有する半導体ガスセンサ用マイクロホットプレート

摘要

半導体ガスセンサと他のセンサを同一基板上に集積化したマルチモーダルセンサの実現に向け，メンブレン材料の応力制御を不要としうるガスセンサ用ブリッジ型マイクロホットプレート（MHP）を提案し，その作製と評価を行った．提案の構造は，ブリッジ部を SU-8 で補強した構造からなる．本構造において，メンブレン材料である SiO_2 や SiN の応力制御を行わずとも，クラック等の生じない MHPを実現することができた．ヒータ材料である多結晶 Siの抵抗の温度依存性から MHP の温度を算出したところ，5 V 印加時に約 580μ に達することが分かった．また，300°C における消費電力は約 20 mW と他機関の報告と同等の電力を達成した．さらに，10 分間の定電圧動作（温度300°C）における温度変動は約 0.5°C と安定した動作が示された．以上の結果より、マルチモーダルセンサ応用への本デバイスの有望性が示された．