(57)【要約】【課題】従来から、薄膜型ガスセンサを構成する梁部は、その薄膜化にともない梁部の耐久性が損なわれ、梁部に亀裂が入ってしまうか、損壊してしまうことがあった。梁部の亀裂はセンサとしての信頼性の悪化を招き、損壊に至るとセンサとして機能しないため、大きな問題であった。【解決手段】本発明の薄膜型ガスセンサは、支持基板１１に一端を接続してなる梁部２を有しており、この梁部２は、その先端部または中央部の第１の端面に比べ、支持基板１１に接する部分の第２の端面の方が大きい。このような構成にすることにより、梁部２と支持基板１１との強度が増す。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上する。【選択図】図１
2008241331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板に一端を接続してなる梁部を有し、該梁部の上部に薄膜熱感知体と、該薄膜熱感知体の表面に形成するガス感知体とを備える薄膜型ガスセンサにおいて、
前記梁部は、その表面に絶縁層を有し、前記薄膜熱感知体は該絶縁層の表面に設け、
前記梁部の先端部または中央部の第１の端面と前記支持基板に接する部分の第２の端面とは、該第２の端面の方が大きいことを特徴とする薄膜型ガスセンサ。
【請求項２】
前記絶縁層は、酸化膜もしくは窒化膜、またはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜型ガスセンサ。
【請求項３】
前記梁部の先端部または中央部から前記支持基板に接する部分に向かって、前記梁部の端面が漸次大きくなることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜型ガスセンサ。
【請求項４】
前記梁部は、角部を有さない連続した局面形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の薄膜型ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出装置に用いるガスセンサに関し、特に薄膜型ガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水素ガスやメタンガス等の可燃性ガスを検知するセンサとして、ガスセンサが用いられている。ガスセンサは、検知素子の検知面にガスが到来することによる相互作用で検知素子の電気信号の変化を捉えるものである。
【０００３】
ガスセンサの構成は多くの提案をみるものであるが、中でも接触燃焼式ガスセンサが広く知られている。この接触燃焼式ガスセンサは、ガスが検知面の触媒と接触し発熱反応を起こすことで検出を行うものである。
簡単に構成を説明する。検知対象ガスを接触により燃焼させる酸化触媒を表面に被覆するか担持する熱伝導層を設け、この中にヒータコイルを埋没した検知素子を用いる。検知素子のヒータコイルに通電して所定の温度に過熱しておき、可燃性ガスが酸化触媒に接触して燃焼すると、その燃焼による温度上昇によりヒータコイルの抵抗値が変化するので、それを電圧として検出する。これにより燃焼ガスの存在を検知するものである。このような構成を有する接触燃焼式ガスセンサは、特にバルク型接触燃焼式ガスセンサと呼ばれることが多い。
【０００４】
このような接触燃焼式ガスセンサは、家庭用、産業用等において、可燃性ガスを使用する各種の機器内や、それが設置された室内等におけるガス漏れ検知装置として多用されている。
【０００５】
昨今では前述のバルク型と呼ばれるタイプの接触燃焼式ガスセンサが、広く用いられているが、一方でシリコンウェハ上に薄膜状の熱伝膜，触媒膜，電極，配線，ヒーターを形成するマイクロセンサ素子製造技術を利用した、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：微小電気機械素子）による薄膜型ガスセンサも用いられるようになってきた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
特許文献１に示した従来技術を図９を用いて説明する。図９は説明を容易にするため、特許文献１の主旨が変わらないようにしつつ、説明しやすいように書き直したものである。図９において、９１は電極パッド、９２は電気配線、９３は空洞、９４は半導体基板、９５は熱感知部、９６は梁部である。図９において、梁部９６の上部に設けられた熱感知部９５は、可燃性ガスの到達により発熱反応し電気抵抗が変化する。そこで予め電極パッド９１間に電圧を印加しておき、抵抗変化分を検出することで、可燃性ガスの到来を検知するものである。
【０００７】
薄膜型ガスセンサは、構成要素が半導体製造技術に拠る微細加工プロセスにより形成することができるため、従来のバルク型接触燃焼式ガスセンサに比べ集積度が高く、量産性も高い。また、ヒーターなども金属製の薄膜熱感知体で形成できることから、熱応答性も良好である。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２４７９８１号公報（第６項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今では、薄膜型ガスセンサのガス感知性能の向上が要求されている。ところで、ガス
センサのガス感知性能は、ガスセンサの応答性が高いほど向上する。ガスセンサの応答性を決定する要因は、電気抵抗体に備わる熱容量の大きさが支配的である。
例えば、酸化触媒が可燃性ガスに反応し発熱したとき、この発生熱のヒーターへの伝導は、ヒーターの持つ熱容量が小さいほど熱損失が少なく、応答性が速くなる。
【００１０】
ヒーターの持つ熱容量は、同素材であればヒーターの体積に比例して大きくなり、一方で酸化触媒による発生熱の伝導は、ヒーターと酸化触媒の設置面積が大きいほど良好となる。よって、電気抵抗体としてのヒーターの形状は細く長く形成されることが、ガスセンサの感知性能向上の観点から望ましい。
【００１１】
特許文献１に示した従来技術は、ＭＥＭＳ技術を用いた薄膜型ガスセンサであるから、ヒーターの形状はより細く長く形成することができるため、低熱容量な金属配線を形成することができる。このため、ガスセンサの感知性能を向上させることができる。
しかし、発明者が検討したところによると、特許文献１に示した従来技術は、ガスセンサとして運用中にセンサ自体の破壊が発生してしまうことがあるとわかった。
【００１２】
すなわち、特許文献１に示した従来技術に用いる細く長く形成しているヒーターは、酸化膜や窒化膜などの絶縁膜により構成された薄膜梁部上に設けている。上述の熱容量の観点からも、この薄膜梁部もできるだけ細く薄く形成することが好ましい。このため、ガスセンサとして使用していると、この薄膜梁部に亀裂が入ってしまうか、損壊してしまうことがあるとわかった。
つまり、特許文献１に示した従来技術は、ガスセンサの感知性能を向上させることはできるが、ガスセンサとしては、耐久性がないのである。
【００１３】
本発明の薄膜型ガスセンサは、このような課題を解決するためにある。そしてその目的は、ガスセンサとしての感知性能の向上と耐久性の向上とを両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決する手段として、本発明の薄膜型ガスセンサは下記記載の構造を採用するものである。
【００１５】
支持基板に一端を接続してなる梁部を有し、梁部の上部に薄膜熱感知体と、薄膜熱感知体の表面に形成するガス感知体とを備える薄膜型ガスセンサにおいて、梁部は、その表面に絶縁層を有し、薄膜熱感知体は絶縁層の表面に設け、梁部の先端部または中央部の第１の端面と支持基板に接する部分の第２の端面とは、第２の端面の方が大きいことを特徴とする。
【００１６】
絶縁層は、酸化膜もしくは窒化膜、またはそれらの組み合わせであることを特徴とする。
【００１７】
梁部の先端部または中央部から支持基板に接する部分に向かって、梁部の端面が漸次大きくなることを特徴とする。
【００１８】
梁部は、角部を有さない連続した局面形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部に対してガスの流入に伴う外力が印加しても、この梁部の先端部または中央部の第１の端面と支持基板に接する部分の第２の端面とでは、第２の端面の方が大きい。つまり、梁部の先端部または中央部から支持基板に接する部分に向かって、梁部の端面が漸次大きくなっている。
このような構成とすることにより、支持基板と梁部とが接する部分への応力集中を緩和し、梁部の破壊を防止することができる。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上する。
【００２０】
また、本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部は窒化膜と酸化膜とを有する積層絶縁膜の構成としてもよい。このような構成とすると、窒化膜や酸化膜の膜質や膜厚をそれぞれ独立して適宜変更できることから、梁部の強さを自由に変更することができる。これにより、梁部に生じる応力を緩和し、梁部の破壊を防止することができる。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の薄膜型ガスセンサを図を用いて詳細に説明する。本発明の薄膜型ガスセンサは、半導体基板を加工して形成する例を用いて説明する。半導体基板は、特に限定しないが、シリコン半導体基板を用いることができる。また、本発明の薄膜型ガスセンサは、片持ち梁構造でも両持ち梁構造であってもかまわないが、本発明の実施形態では、両持ち梁構造を例にして説明する。
【００２２】
［構造の説明：図１，図２］
本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態を図１，図２を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態の構造を模式的に示す図である。図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ａ−Ａ´における端面を模式的に示す端面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ´における端面を模式的に示す端面図、図１（ｄ）は図１（ａ）の切断線Ｃ−Ｃ´における端面を模式的に示す端面図である。
【００２３】
図１において、１ａ，１ｂは貫通口、２は梁部、５は薄膜熱感知体、６は金属薄膜抵抗体、７，８は電極パッド、１１は支持基板、１２は積層絶縁膜、１９，２１は窒化膜、２０は酸化膜である。１００は梁部２と支持基板１１との接続部分の領域を示す。記号Ｌ１は切断線Ｂ−Ｂ´での端面における梁部２の幅方向の距離、記号Ｌ２は切断線Ｃ−Ｃ´での端面における梁部２の幅方向の距離である。
【００２４】
図２は、図１（ａ）に示す領域１００を模式的に示す立体図である。図１に示す部分と同一の構成には同一の番号を付与しておりその説明は省略する。
【００２５】
次に、図１，図２を参照しながら構造を説明する。本発明の薄膜型ガスセンサは、支持基板１１と接続する梁部２を有し、この梁部２の上部に薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８を設けている。
【００２６】
梁部２は、窒化膜１９と酸化膜２０と窒化膜２１とを順次積層してなる積層絶縁膜１２により構成しており、この積層絶縁膜１２は、そのまま支持基板１１の上部にも配設している。支持基板１１は、この配設された積層絶縁膜１２と一体となり形成するため、これにより、梁部２は支持基板１１に一端を接続する構成を有することになる。
【００２７】
梁部２を構成する積層絶縁膜１２は、窒化膜１９，２１や酸化膜２０の膜質や膜厚をそれぞれ独立し変更することができる。その変更は、本発明の薄膜型ガスセンサを用いる環境や検出するガスの種類や量に応じて適宜変更することができる。これにより、積層絶縁膜１２の硬さや強さなどを自由に選ぶことができる。
また、積層絶縁膜１２を構成する各膜自体が持つ応力の方向なども鑑みて、その膜を選ぶことができる。例えば、窒化膜１９，２１が引張り応力を有する膜だとすると、酸化膜２０は、その引張り応力に抗う圧縮応力を有する膜とすれば、全体として梁部２自体が有
する応力をバランスさせることもできる。
このように、梁部２を積層絶縁膜１２で構成すると、梁部２の性能を細かく設計できるというメリットがある。
【００２８】
図に示すように、梁部２は、その端面の面積が一定ではない。梁部２は、例えば、片持ち梁構造の場合はその先端部、本発明の実施形態に示すような両持ち梁構造の場合は、その中央部付近の第１の端面（図１での切断線Ｂ−Ｂ´の端面）と、梁部２が支持基板１１に接する部分の第２の端面（図１での切断線Ｃ−Ｃ´の端面）とでは、この第２の端面の方が大きくなっている。
【００２９】
梁部２の幅で説明すると、梁部２の中央部付近である切断線Ｂ−Ｂ´における端面を示す図１（ｃ）の距離Ｌ１に比べ、梁部２が支持基板１１に接する部分である切断線Ｃ−Ｃ´における端面を示す図１（ｄ）の距離Ｌ２の方が長くなっている。図１（ａ），図２に示すように、梁部２は、支持基板１１に向かうにつれ漸次その幅を広くするようになっている。
【００３０】
薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８は、一体の金属薄膜で形成することができる。図１（ｂ）に示すように梁部２の上部の金属薄膜を薄膜熱感知体５と呼ぶ。到来するガスを検知するための領域となる。この薄膜熱感知体５に接続するとともに電極パッド７，８から所定の電流を通電させるための配線が金属薄膜抵抗体６となっている。
【００３１】
次に、このような構成を製造する製造方法を簡単に説明する。特に限定するものではないが、次に示す製造工程で形成することができる。
まず、半導体基板の上部に窒化膜１９、酸化膜２０、窒化膜２１を積層して積層絶縁膜１２設ける。次に、積層絶縁膜１２の上部にスパッタリングなどの知られている金属薄膜形成方法を用いて金属薄膜を設け、所定の形状にパターニングして薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８を形成する。
その後、所定の形状で貫通口１ａ，１ｂを形成する。貫通口の形成によって、支持基板１１と梁部２とが形成されるが、梁部２の裏面の半導体基板を除去して梁部２は積層絶縁膜１２と薄膜熱感知体５とからなる構成となる。
【００３２】
本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部２に対してガスの流入に伴う外力が印加しても、この梁部２の先端部または中央部から支持基板１１に接する部分に向かって、梁部２の端面が漸次大きくなっている。
このような構成とすることにより、支持基板１１と梁部２とが接する部分への応力集中を緩和し、梁部２の強度が増し、梁部２の破壊を防止することができる。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上するのである。
【００３３】
［異なる形状の説明：図３］
もちろん、梁部２と支持基板１１との接続部分は、図１（ａ）と図２とに示すような形状に限定するものではない。梁部２と支持基板１１との接続部分は、図３に示すように、梁部２と支持基板１１との接続部分において、梁部２は、角部を有さない連続した局面形状であってもよい。図３において、１２ａは梁部２がその角部を有さない連続した局面形状を有する局面部である。なお、図３にあっては、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
このように梁部２に局面部１２ａを設ける構成にすることによって、梁部２に対してガスの流入に伴う外力が印加しても、支持基板１１と梁部２とが接する部分において特別に応力が集中する部分がなく、応力集中をさらに緩和し、梁部２の破壊を防止することができるのである。
【００３４】
なお、局面部１２ａを設ける製造方法であるが、図１，図２に示す構造を製造し、等方性のエッチング、例えばウェットエッチングなどを用いて梁部２をエッチングすることで容易に形成することができる。
【００３５】
［異なる構造の説明：図４，図５］
本発明の薄膜型ガスセンサの第２の実施形態を図４，図５を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の薄膜型ガスセンサの第２の実施形態の構造を模式的に示す図である。図４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の切断線Ｄ−Ｄ´における端面を模式的に示す端面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の切断線Ｅ−Ｅ´における端面を模式的に示す端面図、図４（ｄ）は図４（ａ）の切断線Ｆ−Ｆ´における端面を模式的に示す端面図である。
【００３６】
図４において、１１ａは支持基板１１と梁部２との接続部に設ける支持基板１１の舌部である。１７は舌部１１ａの傾斜面である。２００は梁部２と支持基板１１との接続部分の領域を示す。記号Ｌ３は切断線Ｅ−Ｅ´での端面における梁部２の厚さ方向の距離、記号Ｌ４は切断線Ｆ−Ｆ´での端面における梁部２の厚さ方向の距離である。この距離Ｌ４には舌部１１ａの一部の厚さも含まれている。
【００３７】
図５は、図４（ａ）に示す領域２００を模式的に示す立体図である。図４に示す部分と同一の構成には同一の番号を付与しておりその説明は省略する。
【００３８】
次に、図４，図５を参照しながら構造を説明する。本発明の薄膜型ガスセンサは、支持基板１１と梁部２とが接続する部分に、支持基板１１と一体となす支持基板１１の舌部１１ａを設けている。
この舌部１１ａは、梁部２において、積層絶縁膜１２を設ける面とは反対側の面である下面に接して設けている。
【００３９】
梁部２を構成する積層絶縁膜１２は、そのまま支持基板１１の上部にも配設しており、支持基板１１は、この積層絶縁膜１２と一体となり形成する。梁部２の下部には支持基板１１と一体となる舌部１１ａがある。これにより、梁部２は支持基板１１に一端を接続する構成を有することになる。
【００４０】
図に示すように、梁部２は、その端面の面積が一定ではない。梁部２は、例えば、片持ち梁構造の場合はその先端部、本発明の実施形態に示すような両持ち梁構造の場合は、その中央部付近の第１の端面（図４での切断線Ｅ−Ｅ´の端面）と、梁部２が支持基板１１に接する部分の第２の端面（図４での切断線Ｆ−Ｆ´の端面）とでは、この第２の端面の方が舌部１１ａの分だけ大きくなっている。
【００４１】
梁部２の厚さで説明すると、梁部２の中央部付近である切断線Ｅ−Ｅ´における端面を示す図４（ｃ）の距離Ｌ３に比べ、梁部２が支持基板１１に接する部分である切断線Ｆ−Ｆ´における端面を示す図４（ｄ）の距離Ｌ４の方が舌部１１ａの厚さ分だけ長くなっている。図４（ｂ），図５に示すように、梁部２は、支持基板１１に向かうにつれ漸次その厚さを広くするようになっている。
【００４２】
薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８は、すでに説明した本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【００４３】
次に、このような構成を製造する製造方法を簡単に説明する。特に限定するものではないが、次に示す製造工程で形成することができる。
まず、半導体基板の上部に積層絶縁膜１２設ける製造工程と、その後所定の形状にパターニングして薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８を形成する製造工程は、すでに説明した第１の実施形態と同様である。
その後、貫通口の形成によって、支持基板１１と梁部２とが形成されるが、梁部２の裏面の半導体基板を除去する際に、マスキングとエッチングを複数回繰り返して舌部１１ａを形成する。エッチングは、ドライエッチングとウェットエッチングとを併用するなどして、舌部１１ａの傾斜面１７を形成する。舌部１１ａとは異なる部分は半導体基板が除去され、梁部２は積層絶縁膜１２と薄膜熱感知体５とからなる構成となる。
【００４４】
本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部２に対してガスの流入に伴う外力が印加しても、この梁部２の先端部または中央部から支持基板１１に接する部分に向かって、梁部２の端面が漸次大きくなっている。
このような構成とすることにより、支持基板１１と梁部２とが接する部分への応力集中を緩和し、梁部２の強度が増し、梁部２の破壊を防止することができる。特に、貫通口１ａ，１ｂを通過するガスの流量が多い場合であっても、舌部１１ａが梁部２の厚さ方向を厚くするように設けてあるため、梁部２の破壊強度が向上する。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上するのである。
【００４５】
［異なる構造の説明：図６，図７］
本発明の薄膜型ガスセンサの第３の実施形態を図６，図７を用いて詳細に説明する。図６は、本発明の薄膜型ガスセンサの第３の実施形態の構造を模式的に示す図である。図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の切断線Ｇ−Ｇ´における端面を模式的に示す端面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の切断線Ｈ−Ｈ´における端面を模式的に示す端面図、図６（ｄ）は図６（ａ）の切断線Ｉ−Ｉ´における端面を模式的に示す端面図である。
【００４６】
図６において、１５は支持基板１１の上部の積層絶縁膜１２および梁部２の一部の積層絶縁膜１２の上部を覆う絶縁膜である。１８は絶縁膜１５の傾斜面である。３００は梁部２と支持基板１１との接続部分の領域を示す。記号Ｌ５は切断線Ｈ−Ｈ´での端面における梁部２の厚さ方向の距離、記号Ｌ６は切断線Ｉ−Ｉ´での端面における梁部２の厚さ方向の距離である。この距離Ｌ６には絶縁膜１５の厚さも含まれている。
【００４７】
図７は、図６（ａ）に示す領域３００を模式的に示す立体図である。図６に示す部分と同一の構成には同一の番号を付与しておりその説明は省略する。
【００４８】
次に、図６，図７を参照しながら構造を説明する。本発明の薄膜型ガスセンサは、支持基板１１と梁部２とが接続する部分に、支持基板１１の上部に設けている積層絶縁膜１２の上部と、梁部２を構成する積層絶縁膜１２の一部の上部まで覆うように絶縁膜１５を設けている。
この絶縁膜１５の梁部２における端部は、支持基板１１より梁部２の中心方向に向かって延在して設けている。
【００４９】
梁部２を構成する積層絶縁膜１２は、そのまま支持基板１１の上部にも配設しており、支持基板１１は、この積層絶縁膜１２と一体となり形成する。梁部２の上部には支持基板１１の上部をも覆う絶縁膜１５がある。なお、絶縁膜１５は、電極パッド７，８の上部には設けていない。これにより、梁部２は支持基板１１に一端を接続する構成を有することになる。
【００５０】
図に示すように、梁部２は、その端面の面積が一定ではない。梁部２は、例えば、片持ち梁構造の場合はその先端部、本発明の実施形態に示すような両持ち梁構造の場合は、そ
の中央部付近の第１の端面（図６での切断線Ｈ−Ｈ´の端面）と、梁部２が支持基板１１に接する部分の第２の端面（図６での切断線Ｉ−Ｉ´の端面）とでは、この第２の端面の方が絶縁膜１５の分だけ大きくなっている。
【００５１】
梁部２の厚さで説明すると、梁部２の中央部付近である切断線Ｈ−Ｈ´における端面を示す図６（ｃ）の距離Ｌ５に比べ、梁部２が支持基板１１に接する部分である切断線Ｉ−Ｉ´における端面を示す図６（ｄ）の距離Ｌ６の方が絶縁膜１５の厚さ分だけ長くなっている。図６（ｂ），図７に示すように、梁部２は、支持基板１１に向かうにつれ漸次その厚さを広くするようになっている。なお、図６（ａ）に示す平面図では、図面を見やすくするために、絶縁膜１５の端部の傾斜面１８は図示していない。
【００５２】
薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８は、すでに説明した本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態，第２の実施形態と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【００５３】
次に、このような構成を製造する製造方法を簡単に説明する。特に限定するものではないが、次に示す製造工程で形成することができる。
まず、半導体基板の上部に積層絶縁膜１２設ける製造工程と、その後、所定の形状で貫通口１ａ，１ｂを形成する製造工程は、すでに説明した第１の実施形態，第２の実施形態と同様である。
貫通口の形成によって、支持基板１１と梁部２とが形成されるが、梁部２の裏面の半導体基板を除去して、梁部２は積層絶縁膜１２のみの構成になる。
積層絶縁膜１２の上部にスパッタリングなどの知られている金属薄膜形成方法を用いて金属薄膜を設け、所定の形状にパターニングして薄膜熱感知体５、金属薄膜抵抗体６、電極パッド７，８を形成する。
その後、支持基板１１および梁部２の上部に、後の製造工程を経て絶縁膜１５となる絶縁膜を形成する。そして、所定の形状に絶縁膜１５を形成する。マスキングとエッチングを複数回繰り返すなどして、絶縁膜１５の傾斜面１８を形成する。
【００５４】
本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部２に対してガスの流入に伴う外力が印加しても、この梁部２の先端部または中央部から支持基板１１に接する部分に向かって、梁部２の端面が漸次大きくなっている。
このような構成とすることにより、支持基板１１と梁部２とが接する部分への応力集中を緩和し、梁部２の強度が増し、梁部２の破壊を防止することができる。特に、貫通口１ａ，１ｂを通過するガスの流量が多い場合であっても、絶縁膜１５が支持基板１１の一部となるとともに、この絶縁膜１５が梁部２の厚さ方向も厚くするように設けてあるため、梁部２および支持基板１１への破壊強度が向上する。これにより、ガスセンサとしての耐久性が向上するのである。
【００５５】
［ガス検知体を用いる構成の説明：図８］
次に、説明した本発明の薄膜型ガスセンサのガス検知にガス検知体を用いる構成を説明する。この説明では、第１の実施形態を例にして、図８を用いて説明する。図８（ａ）はその平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の切断線Ｊ−Ｊ´における端面を模式的に示す端面図である。
【００５６】
図８において、２２はガス検知体である。すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。ガス検知体２２は、薄膜熱感知体５の上部に配設している。
ガス検知体２２は、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ2）に白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）とを分散させたものを使用する。これは特定の可燃性ガスに反応して発熱する性質を備えている。
具体的には、メタンガス、水素ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）、プロパンガス、ブタンガス、エチレンガス、一酸化炭素ガス、またはエタノールやアセトン等の有機成分ガスが挙げられる。
【００５７】
これらのガスがガス検知体２２に接触すると発熱反応が起こり、その発生熱は薄膜熱感知体５へ伝熱する。これにより、薄膜熱感知体５の電気抵抗値が変化する。そこで予め電極パッド７と電極パッド８との間に電圧を印加しておき、抵抗変化分を検出することで、可燃性ガスの到来を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の薄膜型ガスセンサは、梁部の耐久性を向上させることができる。このため、平素から外因的な負荷が印加されるような携帯型機器のガスセンサとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態における梁部の構造を説明するための立体図である。
【図３】本発明の薄膜型ガスセンサの第１の実施形態における梁部の異なる構造を説明するための立体図である。
【図４】本発明の薄膜型ガスセンサの第２の実施形態を説明する図である。
【図５】本発明の薄膜型ガスセンサの第２の実施形態における梁部の構造を説明するための立体図である。
【図６】本発明の薄膜型ガスセンサの第３の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明の薄膜型ガスセンサの第３の実施形態における梁部の構造を説明するための立体図である。
【図８】本発明の薄膜型ガスセンサにガス検知体を設ける構成を説明する図である。
【図９】特許文献１に示した従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ａ〜１ｆ  貫通口
２，３  梁部
５  薄膜熱感知体
６  金属薄膜抵抗体
７，８  電極パッド
１１  支持基板
１１ａ  舌部
１２  積層絶縁膜
１２ａ  局面部
１５  絶縁膜
１７，１８  傾斜面
１９，２１  窒化膜
２０  酸化膜
２２  ガス検知体
【図１】
2008241331.tif 000003
【図２】
2008241331.tif 000004
【図３】
2008241331.tif 000005
【図４】
2008241331.tif 000006
【図５】
2008241331.tif 000007
【図６】
2008241331.tif 000008
【図７】
2008241331.tif 000009
【図８】
2008241331.tif 000010
【図９】
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