(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に被着して形成され、スパッタ装置により形成される酸化スズ薄膜の表面状態を結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成した第１の酸化スズ薄膜と、この第１の酸化スズ薄膜上に被着して形成され、この第１の酸化スズ薄膜と同じ状態の膜質に形成した第２の酸化スズ薄膜及び発熱線と、をエアブリッジ構造にて形成する薄膜ガスセンサ。
【請求項２】
第１の酸化スズ薄膜上に発熱線である白金線を被着し、この白金線を包み覆うように第２の酸化スズ薄膜を第１の酸化スズ薄膜上に直接被着したことを特徴とする請求項１に記載の薄膜ガスセンサ。
【請求項３】
第１の酸化スズ薄膜と第２の酸化スズ薄膜とは同じ厚さを有することを特徴とする請求項２または３に記載の薄膜ガスセンサ。
【請求項４】
三次元微細構造の形成に基づいて積層される半導体薄膜であって、スパッタ装置の成膜条件により変化させることができる酸化スズ薄膜の表面状態を、結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成した膜応力可変薄膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スパッタ法にて作成される引っ張り応力を有する酸化スズ半導体薄膜からなる膜応力可変薄膜とそれを利用した可燃性ガスを検出する薄膜ガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から気体中の可燃性ガスを検出するガスセンサは、種々の構造のものがあり、ガスが高温の金属酸化物に触れることによって電気抵抗が変化するという特性を利用して例えば空気中にわずかでも含む可燃性ガスを検出する。
【０００３】
このような可燃性ガスセンサの一例として、微細な白金コイルを電気絶縁及び断熱のため空中に浮かせて通電する構造のものでは、ガス吸着に基づく電気伝導度変化等を抵抗変化として測定しており、ガス濃度が低くても高感度である等の特徴を有し、市販のものは安価であるが、消費電力が比較的大きく、このため電池駆動の場合にはガスセンサとしての稼動時間が短くなってしまう。
【０００４】
ところが、上述のような消費電力が大きく稼働時間が短い市販のガスセンサを、最近の電池駆動の家庭用ガス警報機のニーズに呼応して実用化するためには、消費電力を桁違いに低減しなければならないという問題がある。そこで、家庭向けとして実用化可能な超低消費電力仕様のガスセンサが求められた。このような超低消費電力のガスセンサとして、三次元微細加工が可能なマイクロマシニング技術を利用して、ＳｉＯ2薄膜上に白金電極を廻らしその電極の先端に感ガス材料である酸化スズ薄膜を取り付けたいわゆる片持ち梁構造の薄膜ガスセンサや、粘りがあり壊れにくいＴａ2Ｏ5を用いた段差構造の薄膜ガスセンサが提案されている。そして，この種の薄膜ガスセンサは、半導体プロセスによる量産化の点から低価格になり得ると考えられる。しかし、これらの薄膜構造は、低消費電力を目的としてデューティ比を低くして間欠的に通電することで例えば４００℃もの高温と常温との温度変化を繰り返すセンサ部では、積層薄膜間相互の熱膨張係数の違いから材料の疲労等による梁の破壊が生じたり、段差構造の破壊が生ずる恐れがある。従って、この種の薄膜ガスセンサは、センサ寿命の点すなわち耐久性の点で問題である。
【０００５】
このように従来から種々のガスセンサが開発されたにもかかわらず、消費電力の点及び薄膜化に起因する耐久性の点で問題を残しており、前述したようにいわゆる個人向け家庭向けの電池駆動のガスセンサとして例えば一般家庭の台所に長期にわたり備え付けられ得るガスセンサについては、耐久性と消費電力の問題は是非解決する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような最近の事情を踏まえて、耐久性、省電力を少しでも達成しようとした先行技術も提案されている。このうち、特開平８−１０７２３６号公報開示の技術では、マイクロブリッジヒータであって薄膜ガスセンサではないものの、Ｓｉ系あるいはＴａ系の同一厚さの酸化膜である第１絶縁層と第２絶縁層との間にＰｔ層が付着形成されたヒータ部を空中に延在するブリッジ構造が示されている。こうすることで第１及び第２の絶縁層の熱膨張が同じになり熱ストレスを無くすことができるのであるが、ヒータ部とその上下の絶縁膜だけならば対称構造にするのは容易であり一般的であっても、感ガスセンサとして感ガス層を積層する場合には対称性がくずれて反りや剥離の原因となる。実際上マイクロマシニング技術を用いた薄膜ガスセンサでもあるいは厚膜技術を用いた市販のガスセンサでも、ヒータ層の上部に感ガス層を積層するものしか存在しない。
【０００７】
また別の先行技術である特開２０００−２９２３９５号公報開示の技術は、図８に示すように薄膜ガスセンサであって、熱伝導率が高く引っ張り応力が強いＳｉ3Ｎ4薄膜１とその両側に断熱性がよく圧縮応力を有するＳｉＯ2膜２を形成することでエアブリッジ構造としたものである。しかしこの構造も断熱性がよく適度な引張り応力を持たせたエアブリッジ構造とするためには、全体として厚い構造にならざるを得ず、体積が大きくて熱容量が大きくなり多くの加熱エネルギを要し結局消費電力や昇降温応答も期待するよりは悪いものとなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、低価格のままで、耐久性、省電力化を大幅に向上させた薄膜ガスセンサ得ることを目的とするものであり、同時にこのセンサを得るための研究開発段階において追求した引っ張り応力を有する膜応力可変薄膜を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる薄膜ガスセンサは、基板上に被着して形成され、スパッタ装置により形成される酸化スズ薄膜の表面状態を結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成した第１の酸化スズ薄膜と、この第１の酸化スズ薄膜上に被着して形成され、この第１の酸化スズ薄膜と同じ状態の膜質に形成した第２の酸化スズ薄膜及び発熱線と、をエアブリッジ構造にて形成することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、制御可能な引っ張り応力を得ることができ、同じ材質の２層の酸化スズ薄膜を得ることができて、自己形状の保持を行うことが可能となって簡単な構造でエアブリッジ構造が得られて熱容量を大幅に低下できるとともに、ガス感度もよくなり、応力バランスを保つことができて熱膨張収縮による変形や疲労を抑えることができる。
【００１１】
つぎの発明にかかる薄膜ガスセンサは、上記の発明において、第１の酸化スズ薄膜上に発熱線である白金線を被着し、この白金線を包み覆うように第２の酸化スズ薄膜を第１の酸化スズ薄膜上に直接被着したことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、熱の膨張収縮による白金線や酸化スズ薄膜の脱落を防止することができ、長寿命の薄膜ガスセンサを得ることができる。
【００１３】
つぎの発明にかかる薄膜ガスセンサは、上記の発明において、第１の酸化スズ薄膜と第２の酸化スズ薄膜とは同じ厚さを有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、略同じ２層の酸化スズ薄膜を得ることができて、応力バランスを極めて良好に保つことができて熱膨張収縮による変形や疲労を抑えることができる。また経年変化があっても各層同一の焼結状態となり、この点でも良好な応力バランスを得ることができる。
【００１５】
つぎの発明にかかる膜応力可変薄膜は、三次元微細構造の形成に基づいて積層される半導体薄膜であって、スパッタ装置の成膜条件により変化させることができる酸化スズ薄膜の表面状態を、結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成したことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、引っ張り応力を有する半導体薄膜を形成することができ、しかも表面状態を成膜条件により制御すれば引っ張り応力の制御をすることができる。このことは制御可能な引っ張り応力を有する膜応力可変薄膜を得ることができるので、エアブリッジ構造等のマイクロ構造体の形成に利用できる。また、他用途の半導体成膜への適応も可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる好適な実施の形態を詳細に説明する。図１、図６、図７は、薄膜ガスセンサを示し、図２から図５まで膜応力可変薄膜を説明するための図である。
【００１８】
低価格、耐久性、省電力化を大幅に向上させた薄膜ガスセンサを得るにあたって、薄膜ガスセンサは、半導体加工技術を基盤とする三次元微細加工技術であるマイクロマシニング技術を用い、このマイクロマシニング技術により形成したトランポリン型や橋型の断熱薄膜構造であるエアブリッジ構造に形成し、このエアブリッジ構造上に形成した低消費電力の小型ヒータであるマイクロヒータを形成することによって得るのが、今までの技術動向から見て上記目的にもっとも適合する方向付けであると判断される。そして、マイクロマシニング技術とエアブリッジ構造にて低価格及び耐久性と省電力をある程度達成できるものであるが、図８に示すように、構造が厚く複雑化する傾向にあるという現状である。そこで、より高度な省電力を達成するには断熱構造・小表面積の他、多層構造の単純構造化により薄くして熱容量を下げる必要があることから、図１のような感ガス材料薄膜２１，２３とヒータ２４のみのエアブリッジ構造がもっとも好ましいことに発明者は着眼した。なおエアブリッジ構造は、三次元微細構造の形成に基づいて基板上に被着して形成した積層膜にあって、断面からみて基板の中央を取り除き基板の両側にて積層膜を橋架する構造である。このため，積層膜は，引っ張り応力を有する必要がある。
【００１９】
ここで、一般的に成膜した薄膜について述べれば、薄膜が有する応力特性として、面積が小さくなろうとする力が働く引張り応力と、面積が広がろうとする力が働く圧縮応力とがあることは知られる。この引っ張り応力の薄膜と圧縮応力の薄膜とのエアブリッジ構造の断面を図２（ａ）（ｂ）にて簡略図示すると、図２（ａ）は基板１０間に引っ張り応力の薄膜１１を橋渡した場合、図２（ｂ）は基板１０間に圧縮応力の薄膜１１を橋渡した場合を示す。このように引っ張り応力では薄膜１１が張力を有して張られ、いわゆる自己の形状を保持するが、圧縮応力の場合には薄膜１１はたるみ形をなさない。そして、マイクロマシニング技術による薄膜形成では、膜の積層等を勘案すれば図２（ａ）の引っ張り応力である必要がある。
【００２０】
ところが開発に当たり、最大の障害となったのが引張り応力を有する感ガス材料薄膜が今まで存在しないことである。この結果、本発明者は、感ガス材料である酸化スズ薄膜について引っ張り応力の有無につき考察と実験を積み重ねた。
【００２１】
実施の形態１．
薄膜の引っ張り応力の有無につき結論的には、酸化スズ薄膜の内部応力はスバッタの成膜条件によって引張り応力に制御できることが確かめられた。図３（ａ）は、スパッタ装置を用いてＡｒガス雰囲気中にて酸化シリコン基板上に酸化スズを成膜した時の成膜圧力と薄膜応力の関係を示したものである。この図３（ａ）からも判明するように圧力が小さいうちは薄膜応力は＋であり圧縮応力であるが、０．７５Ｐａ付近から−の薄膜応力に変わり引っ張り応力となっている。そして、１Ｐａ付近で最大引っ張り応力を呈し、その後は徐々に引っ張り応力が減少するという特性となっている。
【００２２】
この特性変化に伴い薄膜表面状態を電子顕微鏡にて観察したところ、成膜圧力が０．３Ｐａでは図４（ａ）に示すように結晶が成長できないいわゆるアモルファス状態である断面状態、成膜圧力が１Ｐａでは図４（ｂ）に示すように結晶が成長を開始しそうな断面状態、成膜圧力が３Ｐａでは図４（ｃ）に示すように密に隣接する柱状結晶の断面状態、そして成膜圧力が４Ｐａでは図４（ｄ）に示すように相互に分離する柱状結晶の断面状態となった。
【００２３】
この表面状態と応力とは次のように分析できる。０．７５Ｐａ以下の圧縮応力領域の範囲では表面形状は一様であり単結晶に近い膜密度で良質の薄膜となっており、圧縮応力となる要因としては、膜の密度が高い、Ａｒ原子が膜中に打ち込まれて膨張力が働いている状態いわゆるくい打ち効果と考えられる。
【００２４】
また０．７５Ｐａ以上の引っ張り応力領域の範囲では、膜密度が低くまた平均自由行程の減少によりＡｒの注入が減少したことから圧縮応力となる要因が解消し、またスパッタ蒸着方向に障害物があるときその向こう側の影の部分にはスパッタ蒸着がされないというシャドーイング効果により柱状結晶構造となることから、図５に示すように隣接する結晶ｋ同士が溶融して一体化しようとする力が働き、互いに引っ張り合う力が働いており、また高圧での引張り応力の減少は、結晶ｋ間が疎となり擬集力が減少するものと考えられる。
【００２５】
すなわち，図３（ｂ）のように、くい打ち効果による特性Ａに対して引っ張り力である凝集力Ｂが働き、膜応力Ａ＋Ｂとなる結果，図３（ａ）の特性となるものと考えられる。
【００２６】
こうしてみると薄膜の表面状態が、結晶の成長開始過程もしくは隣接する結晶ｋ同士が引き合う柱状結晶構造にすれば、引っ張り応力を得ることができ、しかもその柱状結晶構造の成長過程や集合程度を加減することで引っ張り応力を制御することができる。
【００２７】
ここで、図３においては、スパッタ装置内の成膜圧力を変化させることによって引っ張り応力変化を得たのであるが、その他基板温度、高周波（ＲＦ）電力等を適宜選定することで、柱状結晶構造の成長過程や集合程度を極めて容易にかつ正確に加減することが可能となる。因みに、図３の特性は、高周波スパッタリング装置を用い、ＲＦ電力２００Ｗ、基板温度２００℃、１０％Ｏ2ガスを含むArガスを使用してＳｎＯ2ターゲットに酸化スズ半導体を成膜したものである。
【００２８】
こうして、制御可能な引張り応力を有する酸化スズ薄膜を得ることができた。このことは、薄膜ガスセンサのエアブリッジ構造のみならず、制御可能な引っ張り応力を有する半導体薄膜の製造を可能とするもので、積層薄膜での引っ張り応力の付与、膜応力可変薄膜の形成等大きな用途が見込まれる。そしてここでは引っ張り応力の強弱が制御できるのである。
【００２９】
更に、図３の特性によって得られた酸化スズ薄膜につき、図４の各々の膜表面状態について可燃性ガスの検出感度を測定したところ、引っ張り応力が存在するところでは圧縮応力の領域と比較して良好な検出感度が得られている。特に、引っ張り応力が最大となる条件で最大の検出感度が得られている。これは、膜の表面積が大きくなるに従い、可燃性ガスが触れる面積が大きくなるため及び適度に柱状結晶間の電気的流路が確保されているためと考えられるが、薄膜ガスセンサの能力という点からしても、顕著な効果として現れている。
【００３０】
実施の形態２．
図１（ａ）（ｂ）は、この発明の実施の形態２である薄膜ガスセンサの原理を説明するための断面構成図である。図１（ａ）において、Ｓｉ基板２０上には、実施の形態１にて述べた酸化スズ薄膜２１が被着されている。この酸化スズ薄膜２１は、引っ張り応力を有することはこれまでの説明のとおりである。この酸化スズ薄膜２１の上面には、ＳｉＯ2などの絶縁膜２２が形成され、更にこの絶縁膜２２の上に感ガスの役目を持つ酸化スズ薄膜２３が被着されている。また、酸化スズ薄膜２３の上には白金線２４が被着されて発熱電極兼検出電極が形成されている。ここで、酸化スズ薄膜２１、２３及び絶縁膜２２は１μｍ程の厚さを有し、酸化スズ薄膜２１と２３は同じ引っ張り応力を有するものを用いる。また図１（ｂ）ではＳｉ基板２０及びＳｉＯ2膜２２上に、それぞれに感ガスの役目と同じ引っ張り応力とを持つ二層の酸化スズ薄膜２１、２３を有し、その間に白金線２４を有する構造である。つまり、図１（ａ）（ｂ）の酸化スズ薄膜２１、２３はそれぞれ応力バランスをとるため同じ引っ張り応力を持つのであるが、感ガスの役目は図１（ａ）では白金線２４が被着された酸化スズ薄膜２３のみであるのに対し、図１（ｂ）ではエアブリッジを形成する酸化スズ薄膜２１及び酸化スズ薄膜２３の両方である。
【００３１】
この場合、酸化スズ薄膜２１と２３は、二つの積層部分で同一材料同一引っ張り応力を有しているので、内部応力差が生じにくく、生じたとしてもわずかである。しかも、白金線２４の加熱によって間欠的かつ周期的な昇降温が生じたとしても、具体的には室温から４００℃への昇降温が１秒程度で行われるため各酸化スズ薄膜２１、２３には熱応力による変形力が衝撃的に加わったとしても、ことに図１（ｂ）の構造では、酸化スズ薄膜２１と２３には膨張収縮が上下均一に生ずることになる。もっとも図１（ａ）の構造では、上の酸化スズ薄膜２３は下の酸化スズ薄膜２１よりも早く熱が伝わることになるが、エアブリッジ断面は極めて薄いので、酸化スズ薄膜２１と２３との間に絶縁膜２２が介在していたとしても、従来に比べればほとんど同時加熱とみることができる。この結果、酸化スズ薄膜２１と２３とは温度領域全体にわたって応力バランスをとることができる。
【００３２】
図２（ｃ）（ｄ）は二つの薄膜１１ａ、１１ｂを積層したエアブリッジ構造を示しているが、この二枚の薄膜１１ａ、１１ｂが異なる膨張収縮を行う時、図２（ｃ）のように反ったりあるいは図２（ｄ）のように熱の昇降と共に振動したりする。この反りや振動が繰り返されることによって、疲労破壊が生じる。また積層薄膜間にて内部応力差が生じる時も座屈やカールとなって現れ自己崩壊や変形が生ずる。このようなことから同じ引っ張り応力を有し同じ材質同じ厚さの薄膜を積層することは、カールや座屈を防止し熱による疲労破壊を防止するためには非常に重要である。
【００３３】
本実施の形態では、このために同一厚さ同一引っ張り応力の酸化スズ薄膜２１、２３が積層される。そして、積層構造の形成に当たっては、酸化スズ薄膜２１、酸化スズ薄膜２３という順に積層されるのであるが、ここで上層の酸化スズ薄膜２３の成膜前にＳｉ基板２０の中央部を除去してエアブリッジ構造としても自己形状が保持できるように、また、薄膜ガスセンサとしての使用に際し熱膨張及び収縮に対応するため、酸化スズ薄膜２１、２３には弱めの引っ張り応力を付与するのが好ましい。
【００３４】
また、薄膜ガスセンサのセンシング時には、センサ部を４００℃前後に加熱するため、長期的には徐々に感ガス薄膜である酸化スズ薄膜２３の焼結が進むが、下側の構造材としての酸化スズ薄膜２１も同様に焼結が進むので、経時変化による応力バランスの崩れが発生しにくい。
【００３５】
図１に示した薄膜ガスセンサは、引っ張り応力を有する酸化スズ薄膜を二層にわたり成膜した原理的構成図であるが、図６、図７は、実際に形成され得る具体的な構成図である。このうち、図６は発熱部をコ字状に形成した白金線を備えた薄膜ガスセンサを示し、図７は、発熱部をミアンダ状に形成した白金線を備えた薄膜ガスセンサを示す。これらの例では、ベースとなる酸化スズ薄膜上に白金線である発熱線を覆うように酸化スズ薄膜を直接被着したものである。
【００３６】
図６において、Ｓｉ基板３０の上面には、ＳｉＯ2膜３１が形成され、この上に酸化スズ薄膜３２が被着される。この酸化スズ薄膜３２の上面には、加熱のための白金線３３が形成され、この白金線３３の中央部である発熱部３４には白金線３３を直接覆うように酸化スズ薄膜３５が被着される。ここにおいて、酸化スズ薄膜３２および３５は、同一の厚さを有し、前述のように同じ成膜条件にて引っ張り応力を有するように成膜される。ここで引っ張り応力は、自己破壊するような強さでなく自己形状が保持される強さでよく、内部応力差のない熱による膨張収縮が同じになるように同じ応力とされ、更には柱状結晶構造の感度を勘案して、スパッタ圧力等を制御して設定される。このことは前述したとおりである。
【００３７】
また発熱部３４は、ここではコ字状を有し物理的に二つに分離した電気的に並列な部分的に細い白金線３３によって形成される。そして、酸化スズ薄膜３５は、この発熱部３４の白金線３３を完全に包み込むようにベースとなる酸化スズ薄膜３２上を覆う。こうして、発熱部３４では、白金線３３を挟んで上下に酸化スズ薄膜３２及び３５が直接積層される。なおこのような発熱部３４の白金線３３を上下の酸化スズ薄膜３２及び３５間にて包み込む構造は、酸化スズ薄膜の剥離や白金線３３の剥離による脱落を防止し、耐久性を格段に向上する。
【００３８】
この図６に示す薄膜ガスセンサの製造に当たっては、Ｓｉ基板３、ＳｉＯ2膜３１、酸化スズ薄膜３２、白金線３３、酸化スズ薄膜３５を順に被着し積層することになるが、上の酸化スズ薄膜３５が被着される前に中央の発熱部３４に当たるＳｉ基板３０、ＳｉＯ2膜３１を除去してエアブリッジ構造とすることができ、またこのようにしても酸化スズ薄膜３２は引っ張り応力を有するのでその形状は保持される。またこの図６の構造では、酸化スズ薄膜３２の下側面もセンシングに寄与できることになるのでこの下側面も外気に晒す構造とすれば、検出面積が広くなり感度が向上する。
【００３９】
図７の構造は、１本の白金線３３を発熱部３４にてミアンダ形状としたものであり、他の構造は、図６と同じである。すなわち、Ｓｉ基板３０、ＳｉＯ2膜３１上に酸化スズ薄膜３２、ミアンダ形状の一本の白金線３３、酸化スズ薄膜３５を順に被着し積層して、エアブリッジ構造としたものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この薄膜ガスセンサの発明によれば、基板上に被着して形成され、スパッタ装置により形成される酸化スズ薄膜の表面状態を結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成した第１の酸化スズ薄膜と、この第１の酸化スズ薄膜上に被着して形成され、この第１の酸化スズ薄膜と同じ状態の膜質に形成した第２の酸化スズ薄膜及び発熱線と、をエアブリッジ構造にて形成することにより、制御可能な引っ張り応力を得ることができ、同じ材質の２層の酸化スズ薄膜を得ることができて、自己形状の保持を行うことが可能となって簡単な構造でエアブリッジ構造が得られて熱容量を大幅に低下できるとともに、ガス感度もよくなり、応力バランスを保つことができて熱膨張収縮による変形や疲労を抑えることができる。
【００４１】
つぎの薄膜ガスセンサの発明によれば、第１の酸化スズ薄膜上に発熱線である白金線を被着し、この白金線を包み覆うように第２の酸化スズ薄膜を第１の酸化スズ薄膜上に直接被着したことにより、熱の膨張収縮による白金線や酸化スズ薄膜の脱落を防止することができ、長寿命の薄膜ガスセンサを得ることができる。
【００４２】
つぎの薄膜ガスセンサ発明によれば、第１の酸化スズ薄膜と第２の酸化スズ薄膜とは同じ厚さを有することにより、略同じ２層の酸化スズ薄膜を得ることができて、応力バランスを極めて良好に保つことができて熱膨張収縮による変形や疲労を抑えることができる。また経年変化があっても各層同一の焼結状態となり、この点でも良好な応力バランスを得ることができる。
【００４３】
つぎの膜応力可変薄膜によれば、三次元微細構造の形成に基づいて積層される半導体薄膜であって、スパッタ装置の成膜条件により変化させることができる酸化スズ薄膜の表面状態を、結晶成長途中の状態もしくは結晶成長後の結晶同士が相互に引き合う状態とするように形成したことにより、引っ張り応力を有する半導体薄膜を形成することができ、しかも表面状態を成膜条件により制御すれば引っ張り応力の制御をすることができる。このことは制御可能な引っ張り応力を有する膜応力可変薄膜を得ることができるので、エアブリッジ構造等のマイクロ構造体の形成に利用できる。また、他用途の半導体成膜への適応も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の薄膜ガスセンサの原理的構成を示す断面図である。
【図２】エアブリッジ構造での応力の説明図（ａ）（ｂ）、及び熱膨張収縮の説明図（ｃ）（ｄ）である。
【図３】薄膜応力と圧力との特性線図である。
【図４】薄膜表面状態図である。
【図５】結晶の凝集と引っ張りの説明図である。
【図６】この発明の薄膜ガスセンサの具体的構成を示す平面図及び断面図である。
【図７】この発明の薄膜ガスセンサの他の具体的構成を示す平面図及び断面図である。
【図８】  従来の薄膜ガスセンサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  基板
１１,１１ａ,１１ｂ  薄膜
２０,３０  Ｓｉ基板
２１,２３,３２,３３,３５  酸化スズ薄膜
２２  絶縁膜、２４,３３  白金線
３１  ＳｉＯ2膜
３４  発熱部
【図１】
0003883906.tif 000002
【図２】
0003883906.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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