本發(fā)明涉及利用陽極氧化膜的微加熱器及微傳感器。

背景技術(shù)：

近來，隨著對環(huán)境的關(guān)注逐漸增加，存在開發(fā)能夠在短時間段內(nèi)獲得準(zhǔn)確并且通用的信息的微傳感器的需要。特別是，對于居住空間的舒適化、有害工業(yè)環(huán)境的管理、食品和食品生產(chǎn)過程的管理等，已經(jīng)在微傳感器(例如用于測量相關(guān)氣體濃度的氣體傳感器)的微型化、高精度化和成本縮減方面做出努力。

通過應(yīng)用半導(dǎo)體工藝技術(shù)，氣體傳感器正逐漸從傳統(tǒng)的燒結(jié)型陶瓷或厚膜結(jié)構(gòu)演進到微機電系統(tǒng)(MEMS)氣體傳感器。

在測量方法方面，在目前使用最廣泛的氣體感測方法是在氣體被傳感器的感測材料吸收時測量電特性的改變。一般，使用諸如SnO₂的金屬氧化物作為感測材料，并且測量其取決于受試氣體的濃度的電導(dǎo)率的改變，并且因為測量相對簡單所以這種方法是有利的。目前，當(dāng)金屬氧化感測材料工作在高溫下時測量值的改變較顯著。因此，精確的溫度控制對于氣體濃度的快速和準(zhǔn)確測量來說是必要的。另外，在測量時，在通過高溫加熱將感測材料重置到其初始狀態(tài)從而強迫地去除已經(jīng)被吸收在感測材料中的氣體氣種或濕度之后測量氣體濃度。這樣，在氣體傳感器中，溫度特性直接影響主要的測量因素，例如測量靈敏度、恢復(fù)時間、響應(yīng)時間等。

因此，能夠局部并且均勻地僅加熱感測材料部分的一類微加熱器對于高效加熱來說是有效的。然而，如果在使用微氣體傳感器的測量過程中需要用于溫度控制的大功率消耗，則即使傳感器和測量電路的體積小但是仍 然需要大電池或電源，這樣，測量系統(tǒng)的總體尺寸將最終由這些因素確定。因此，對于實現(xiàn)微氣體傳感器，必須首先考慮低功率消耗的結(jié)構(gòu)。

直到現(xiàn)今，由于在制造大多數(shù)微傳感器時主要是使用具有大熱導(dǎo)率的硅基板，所以使用體微加工工藝在傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成蝕刻坑或槽以便減少熱損失，并且然后形成與基板分離的懸置結(jié)構(gòu)，并且然后在該結(jié)構(gòu)上順序地形成微加熱器、隔絕層、感測材料等，以便能夠減少一些熱損失。然而，在這種情況下，由于其是主要使用利用基板自身的結(jié)晶方向的濕法刻蝕工藝的制造工藝，因此在傳感器裝置的微型化方面存在限制，并且已經(jīng)存在如氫氧化鉀(KOH)之類的蝕刻劑與標(biāo)準(zhǔn)CMOS半導(dǎo)體工藝相容性方面的困難。

在圖1中示意了為現(xiàn)有技術(shù)的微傳感器中的一種的濕度傳感器的透視圖。

濕度傳感器10包括基板11、陽極氧化鋁(AAO)多孔層13及形成在陽極氧化鋁多孔層13上的電極15。

基板11由鋁制成并且被形成為近似矩形板的形狀。陽極氧化鋁多孔層13通過使基板11氧化來形成，并且當(dāng)鋁被氧化時，能夠形成在其表面上形成有多個孔13a的陽極氧化鋁多孔層13。阻擋層形成在氧化鋁多孔層13和鋁之間。

目前，孔13a的直徑形成為等于或小于60nm，以使得如果孔13a的直徑被形成為等于或小于60nm則能夠避免蝕刻溶液對孔13a的損壞。電極15包括金屬例如白金、鋁、銅等，并且其可以各種方式形成，例如蒸發(fā)法等。

電極15包括第一電極16和靠近第一電極16布置的第二電極17，其中朝第二電極17突出的電極突起16a形成在第一電極16中，并且朝第一電極16突出的電極突起17a形成在第二電極17中。

然而，即使存在現(xiàn)有技術(shù)的上述結(jié)構(gòu)，但是在減少熱容量方面仍然存在問題。

主要技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：韓國未審查專利公開No.2009-0064693

專利文獻2：韓國授權(quán)專利No.1019576

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明設(shè)計為解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供具有小熱容量的微加熱器和微傳感器，以使得能夠利用低功耗快速并且準(zhǔn)確地檢測要測量的氣體。

問題的解決方案

用于實現(xiàn)上述目的的根據(jù)本發(fā)明的微加熱器的特征在于并且包括：具有第一支撐部分的基板；形成在第一支撐部分上的加熱器電極；形成在第一支撐部分上并且布置在加熱器電極附近的抗蝕刻壩體；以及形成在第一支撐部分的外圍中的空氣間隙。

此外，其特征在于抗蝕刻壩體布置在加熱器電極和空氣間隙之間。

此外，其特征在于基板是陽極氧化層，其中對所述基板陽極氧化之后去除了金屬基礎(chǔ)材料。

另外，其特征在于空氣間隙是從基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空間。

此外，其特征在于基板進一步包括第二支撐部分和連接第一支撐部分和第二支撐部分的橋接部分；并且加熱器電極包括形成在第一支撐部分中的加熱導(dǎo)線以及連接到加熱導(dǎo)線并形成在第二支撐部分和橋接的部分中的加熱器電極墊。

另外，其特征在于抗蝕刻壩體形成在加熱導(dǎo)線的外側(cè)中。

此外，其特征在于加熱導(dǎo)線包括以弧形形狀形成的多個弧形部分，以及連接弧形部分的多個連接部分。

另外，其特征在于空氣間隙以不連續(xù)的方式形成為多個。

此外，其特征在于抗蝕刻壩體由金屬制成。

用于實現(xiàn)上述目的的根據(jù)本發(fā)明的微傳感器的特征在于并且包括：具有第一支撐部分的基板；形成在第一支撐部分上的傳感器電極；形成在第一支撐部分上的加熱器電極；形成在第一支撐部分上并且布置在加熱器電極附近的抗蝕刻壩體；以及形成在第一支撐部分的外圍中的空氣間隙。

此外，其特征在于抗蝕刻壩體布置在加熱器電極和空氣間隙之間。

此外，其特征在于基板是陽極氧化層，其中對所述基板陽極氧化之后去除了金屬基礎(chǔ)材料。

另外，其特征在于空氣間隙是從基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空間。

此外，其特征在于基板進一步包括：第二支撐部分和連接第一支撐部分和第二支撐部分的橋接部分；并且傳感器電極包括形成在第一支撐部分中的傳感器導(dǎo)線以及連接到傳感器導(dǎo)線并形成在第二支撐部分和橋接部分中的傳感器電極墊；并且加熱器電極包括：形成在第一支撐部分中以使得被布置得比傳感器電極墊更靠近傳感器導(dǎo)線的加熱導(dǎo)線；以及連接到加熱導(dǎo)線并形成在第二支撐部分和橋接部分中的加熱器電極墊。

另外，其特征在于抗蝕刻壩體形成在加熱導(dǎo)線的外側(cè)中。

此外，其特征在于加熱導(dǎo)線包括以弧形形狀形成的多個弧形部分，以及連接弧形部分的多個連接部分。

另外，其特征在于空氣間隙以不連續(xù)的方式形成為多個。

此外，其特征在于抗蝕刻壩體由金屬制成。

用于實現(xiàn)上述目的的根據(jù)本發(fā)明的微傳感器的特征在于并且包括：包括陽極層并具有第一支撐部分的基板；第一傳感器電極，該第一傳感器電極包括形成在所述第一支撐部分中的第一傳感器導(dǎo)線以及連接到第一傳感器導(dǎo)線的第一傳感器電極墊；第二傳感器電極，該第二傳感器電極包括形成在第一支撐部分中的、與第一傳感器電極間隔開的第二傳感器導(dǎo)線以 及連接到第二傳感器導(dǎo)線的第二傳感器電極墊；加熱器電極，該加熱器電極包括形成在第一支撐部分上并且從外側(cè)圍繞所述第一傳感器導(dǎo)線和所述第二傳感器導(dǎo)線的至少一部分形成的加熱導(dǎo)線以及分別連接到加熱導(dǎo)線的兩端并且彼此間隔開的第一加熱器電極墊和第二加熱器電極墊；以不連續(xù)的方式形成在第一支撐部分的外圍周圍的多個空氣間隙；以及形成在加熱導(dǎo)線和空氣間隙之間的抗蝕刻壩體，其中加熱導(dǎo)線包括以弧形形狀形成的多個弧形部分，以及連接弧形部分的多個連接部分，并且抗蝕刻壩體以弧形形狀形成在加熱導(dǎo)線的兩端之間。

用于實現(xiàn)上述目的的根據(jù)本發(fā)明的微傳感器的特征在于并且包括：包括陽極層并具有第一支撐部分的基板；第一傳感器電極，該第一傳感器電極包括形成在所述第一支撐部分中的第一傳感器導(dǎo)線以及連接到所述第一傳感器導(dǎo)線的第一傳感器電極墊；第二傳感器電極，該第二傳感器電極包括形成在所述第一支撐部分中的、與第一傳感器電極間隔開的第二傳感器導(dǎo)線以及連接到所述第二傳感器導(dǎo)線的第二傳感器電極墊；加熱器電極，該加熱器電極包括形成在所述第一支撐部分上并且從外側(cè)圍繞所述第一傳感器導(dǎo)線和所述第二傳感器導(dǎo)線的至少一部分形成的加熱導(dǎo)線以及分別連接到所述加熱導(dǎo)線的兩端并且彼此間隔開的第一加熱器電極墊和第二加熱器電極墊；以不連續(xù)的方式形成在所述第一支撐部分的外圍周圍的多個空氣間隙；以及形成在所述加熱導(dǎo)線和所述空氣間隙之間的抗蝕刻壩體，其中所述加熱導(dǎo)線包括：以直線形狀形成并彼此間隔開的多個直線部分，以及連接所述直線部分的多個彎曲部分，并且所述抗蝕刻壩體形成在所述直線部分中的位于其外側(cè)中的任一個和所述空氣間隙之間。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，存在以下效果。

由于支撐加熱器電極的第一支撐部分能夠保持其初始形狀，因此溫度均勻性得以增強。

另外，歸因于抗蝕刻壩體，可防止第一支撐部分由于不保持其初始形狀而被損壞。

此外，由于基板被形成為是多孔的，所以基板的熱容量很小。

另外，通過包括多個弧形部分和多個連接部分加熱導(dǎo)線大體上被形成為圓形，因而加熱導(dǎo)線的溫度均勻性得以增強。

此外，通過在在第一弧形部分和第三弧形部分之間的空間中形成抗蝕刻壩體，能夠自由地設(shè)計橋接部分的位置。

另外，根據(jù)本發(fā)明，由于低功率消耗，因此其適合用于移動應(yīng)用。

附圖說明

圖1是示意了現(xiàn)有技術(shù)的濕度傳感器的透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明(省略了感測材料)的優(yōu)選第一示例性實施例的提供有微加熱器的微傳感器的平面圖。

圖3是第一支撐部分(省略了感測材料)的分解平面圖。

圖4是沿圖2中的A-A線的橫截圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明(省略了感測材料)的優(yōu)選第二示例性實施例的提供有微加熱器的微傳感器的平面圖。

具體實施方式

下面，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。通過參考下面對示例性實施例的詳細(xì)描述和附圖，可更容易地理解本發(fā)明和實現(xiàn)本發(fā)明的方法的優(yōu)點和特征。然而，將以許多不同形式實施本發(fā)明而不限于本文闡述的實施例。而是，提供了本文公開的這些實施例來同時完成本發(fā)明的公開以及將本發(fā)明的構(gòu)思完全地傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員，但是本發(fā)明將僅由隨附的權(quán)利要求書進行限定。相同的參考標(biāo)號在說明書全文上下指代同樣的元件。

另一方面，當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語旨在示意實施例而沒有意圖限制本發(fā)明。當(dāng)在本文中使用時，除非有文字另有指明，否則單數(shù)包括復(fù)數(shù)。當(dāng)在本文中使用時，表述“包括”和/或“包括有”不排除提及的部件、步 驟、操作和/或存在或添加一個以上不同的部件、步驟、操作和/或元件。另外，由于是根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，所以根據(jù)描述的順序提出的參考符號不必限于該順序。

現(xiàn)在將參考橫截圖和/或平面圖的附圖描述本文公開的示例性實施例，所述附圖是本發(fā)明的理想的示例性圖。在圖中，為了有效描述技術(shù)內(nèi)容而夸大了薄膜和部段的厚度。因此，可根據(jù)制造技術(shù)和/或容差等改變示例性圖。換言之，本發(fā)明的示例性實施例不限于本文示意的具體配置，而是其中還包括根據(jù)制造工藝產(chǎn)生的配置的改變。因此，在圖中指定的示例性部段具有近似的特性，并且圖中示例性部段的形狀僅為了示意元件的部段的具體方面，而不限制本發(fā)明的范圍。

下面，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

在對各種示例性實施例進行描述時，出于方便，盡管示例性實施例彼此不同，但是相同名稱和相同參考標(biāo)號將被分派給執(zhí)行相同功能的部件。

另外，出于方便，將省略已經(jīng)在其他示例性實施例中說明過的配置和操作。

為了參考，下面將會進行描述的、本發(fā)明中的與現(xiàn)有技術(shù)的配置相同的配置將會參考先前描述的現(xiàn)有技術(shù)，并且將省略對其單獨的詳細(xì)描述。

如在圖2到4中示意的，根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選示例性實施例的提供有微加熱器的微傳感器的特征在于并且包括：具有第一支撐部分110的基板100；形成在基板100上的傳感器電極300；形成在第一支撐部分110上的抗蝕刻壩體500；以及形成在第一支撐部分110的外圍中的空氣間隙101。

由于金屬物質(zhì)的基礎(chǔ)材料被陽極氧化，所以形成了包括下述的陽極氧化層：在其的表面中具有多個孔的多孔層；以及存在于多孔層下方的阻擋層。在此處，金屬物質(zhì)的基礎(chǔ)材料可為鋁(Al)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋅(Zn)等；然而，優(yōu)選地，為鋁或鋁合金，其輕、容易處理，是優(yōu)秀的熱導(dǎo)體，并且沒有重金屬污染。

作為示例，通過在鋁的表面上執(zhí)行陽極氧化處理來形成包括下述的陽 極氧化鋁層：在其的表面中具有多個孔102的多孔氧化鋁層；以及存在于多孔氧化鋁層下方的阻擋層。在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例中的基板100例如可僅包括其中去除了鋁的氧化鋁層。另外，電極可以形成在氧化鋁層的多孔氧化鋁層上，并且反之，電極可以形成在阻擋層上。另外，其可僅包括多孔氧化鋁層，其中通過去除氧化鋁層的阻擋層孔102垂直地穿透該多孔氧化鋁層。

下面，將參考其中鋁和阻擋層都去除了基板100進行描述。

在陽極氧化鋁中，去除了鋁和阻擋層以使得基板100的孔102沿垂直方向穿透。由于利用多孔氧化鋁層來形成基板，所以微加熱器的熱容量變小。

基板100包括：形成在基板100的中心成為圓柱形形狀的第一支撐部分110；以及形成與第一支撐部分110間隔開的外側(cè)中的第二支撐部分120；以及連接第一支撐部分110和第二支撐部分120的橋接部分130。另外，多個空氣間隙101形成在第一支撐部分110的外圍中，即，在第一支撐部分110和第二支撐部分120之間。

第一支撐部分110位于基板100的中心，并且總體上具有圓柱形的形狀，并且多個橋接部分130連接在其外圓周中。

另外，多個空氣間隙101形成在第一支撐部分110的外圓周中。多個空氣間隙101可以不連續(xù)地形成?？諝忾g隙101和橋接部分130在第一支撐部分110的外圍周圍交替布置。這樣的橋接部分通過經(jīng)過對第一支撐部分110的外圍蝕刻以不連續(xù)的方式形成空氣間隙101來形成。這樣，多個橋接部分130的一端連接到第一支撐部分110，而另一端連接到第二支撐部分120。

在將下面描述形成在基板100的上表面上的傳感器電極300、加熱器電極200和抗蝕刻壩體500。

傳感器電極300形成在基板的上表面上。

這樣的傳感器電極300在氣體被吸收在感測材料中時檢測電特性的改變。

傳感器電極300包括第一傳感器電極300a和與第一傳感器電極300a隔開布置的第二傳感器電極300b。第一傳感器電極300a和第二傳感器電極300b沿左右方向間隔開布置，并且關(guān)于在平面圖中垂直地布置的中心線對稱地形成。

傳感器電極300a和300b分別包括形成在第一支撐部分110中的傳感器導(dǎo)線310a和310b，以及分別連接到傳感器導(dǎo)線310a和310b并且分別形成在橋接部分130和第二支撐部分120中的傳感器電極墊320。

第一傳感器電極300a包括第一傳感器導(dǎo)線310a和連接到第一傳感器導(dǎo)線310a的第一傳感器電極墊。第二傳感器電極300b包括第二傳感器導(dǎo)線310b和連接到第二傳感器導(dǎo)線310b的第二傳感器電極墊。傳感器導(dǎo)線310a和310b包括第一傳感器導(dǎo)線310a和第二傳感器導(dǎo)線310b。傳感器電極墊320包括第一傳感器電極墊和第二傳感器電極墊。傳感器導(dǎo)線310a和310b布置在第一支撐部分110的上表面中。傳感器導(dǎo)線310a和310b的寬度被形成為具有恒定寬度。傳感器電極墊320分別位于橋接部分130和第二支撐部分120中，并且形成為具有比第一傳感器導(dǎo)線310a和第二傳感器導(dǎo)線310b的寬度更寬的寬度。第一傳感器電極300a和第二傳感器電極300b的傳感器電極墊320分別布置在被形成為具有矩形形狀的基板100的兩個相鄰角部中，并且以其寬度隨其朝末端部分行進而變寬的方式形成。換言之，傳感器電極墊320以其寬度隨其朝第一傳感器導(dǎo)線310a和第二傳感器導(dǎo)線310b行進而變窄的方式形成。

傳感器電極300包括Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的一種或包括包含Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的至少一種的復(fù)合材料。

加熱器電極200形成在基板100的上表面中。

當(dāng)在氧化鋁層的多孔氧化鋁層上形成電極時，位于加熱器電極200和傳感器電極300下方的孔102的上側(cè)被加熱器電極200和傳感器電極300封蓋，并且下側(cè)也被封蓋。與此不同，當(dāng)在氧化鋁層的阻擋層上形成電極時，位于加熱器電極200和傳感器電極300下方的孔102的上側(cè)被封蓋，但是下側(cè)是開放的。與此不同，當(dāng)去除氧化鋁層的阻擋層時，位于加熱器電極200和傳感器電極300下方的孔102的上側(cè)被加熱器電極200和傳感 器電極300封蓋，但是下側(cè)是開放的。以這種方式，由于加熱器電極200形成在多孔氧化鋁層上，所以微傳感器具有很小的熱容量。

加熱器電極200包括：形成在第一支撐部分110中以使得被布置得比傳感器電極墊320更靠近傳感器導(dǎo)線310a和310b的加熱器導(dǎo)線210；以及連接到加熱導(dǎo)線210并形成在第二支撐部分120和橋接部分130中的加熱器電極墊220。

加熱導(dǎo)線210形成在第一支撐部分110上，并且形成在第一傳感器導(dǎo)線310a和第二傳感器導(dǎo)線310b的至少一部分周圍。另外，加熱器電極墊220分別連接到加熱導(dǎo)線210的兩個末端部分；并且包括第一加熱器電極墊220a和第二加熱器電極墊220b，第一加熱器電極墊220a和第二加熱器電極墊220b彼此間隔開。加熱導(dǎo)線210布置在基板100的第一支撐部分110的上表面上。

當(dāng)從在圖3中示出的平面圖進行觀察時，加熱導(dǎo)線210關(guān)于第一支撐部分110的垂直中心線對稱地形成，并且包括形成為弧形形狀的多個弧形部分211以及連接弧形部分211的多個連接部分212。

加熱導(dǎo)線210由分別重復(fù)地并且交替地連接的多個弧形部分211和多個連接部分212組成，其中：以弧形形狀形成并且靠近空氣間隙101布置的第一弧形部分211a連接到第一連接部分212a；第一連接部分212a彎曲并從第一弧形部分211a的一個末端部分朝第一支撐部分110的內(nèi)側(cè)延伸，并且該部分連接到第二弧形部分211b；第二弧形部分211b在第一連接部分212的末端部分以弧形形狀形成并且朝第一弧形部分211a的內(nèi)側(cè)延伸和布置，并且該部分連接到第二連接部分221b；第二連接部分221b形成在第二弧形部分211b的末端部分并且朝第一支撐部分110的內(nèi)側(cè)延伸，并且如此等等。

加熱導(dǎo)線210從第一弧形部分211a連接到第三弧形部分211c并且形成整體，并且關(guān)于第一支撐部分110的中心線對稱。

如在圖2中示出的，加熱導(dǎo)線210的多個弧形部分211以近似半圓弧形的形狀形成并且形成為在左右方向上對稱，從而形成近似圓形。歸因于 此，增強了第一支撐部分110的溫度均勻性。

加熱導(dǎo)線210的中心區(qū)域是左側(cè)和右側(cè)的弧形部分211交會的地方，其中具有弧形形狀的兩個弧形部分211結(jié)合在一起并且形成其上側(cè)是開放的圓形形狀。并且，在其內(nèi)側(cè)，形成分離空間部分214。分離空間部分214從加熱導(dǎo)線210的中心區(qū)域形成并且向上延伸到加熱導(dǎo)線210的上部部分。即，加熱導(dǎo)線210從上部中心區(qū)域向下到該中心區(qū)域側(cè)向間隔開以便形成分離空間部分214。傳感器導(dǎo)線310a和310b布置在分離空間部分214中。即，加熱導(dǎo)線210形成為在傳感器導(dǎo)線的外側(cè)圍繞第一傳感器導(dǎo)線310a和第二傳感器導(dǎo)線310b的至少一部分。另外，第二加熱器電極墊220b連接到第一弧形部分211a的另一末端部分，并且第一加熱器電極墊220a連接到第三弧形部分211c的一個末端部分。

加熱器電極200包括Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的一種或包括包含Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的至少一種的復(fù)合材料。

同時，抗蝕刻壩體500形成在加熱導(dǎo)線210的兩個末端部分中，即，在第一加熱器電極墊220a和第二加熱器電極墊220b分別連接的第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末端部分之間。

抗蝕刻壩體500在加熱器電極200之間以弧形形狀設(shè)置，即，在加熱導(dǎo)線210和空氣間隙101之間?？刮g刻壩體500與相鄰的加熱導(dǎo)線210間隔開形成。

抗蝕刻壩體500形成在加熱導(dǎo)線210的外側(cè)中并且優(yōu)選由金屬制成。抗蝕刻壩體500的材料可以與電極材料相同，此處電極的材料可以為金屬，例如Pt、Al、Cu等。

如在圖3中示意的，第一弧形部分211a和第三弧形部分211c形成為具有比其余弧形部分211的長度短的長度。在加熱導(dǎo)線210的外圓周中，空間510形成在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末端部分之間，并且抗蝕刻壩體500位于該空間510中。

加熱導(dǎo)線210的圓周區(qū)域的空間510在多達其中形成抗蝕刻壩體500的量的區(qū)域被部分填充。歸因于此，當(dāng)中平面圖進行觀察時，加熱導(dǎo)線210 和抗蝕刻壩體500的外圓周被形成為圓形形狀；因此，其適合用于移動應(yīng)用，因為即使利用低功率消耗也能夠快速并且準(zhǔn)確地檢測要測量的氣體。

另外，通過在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之間的空間510中形成抗蝕刻壩體500，能夠以基板100的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的方式設(shè)計橋接部分130。第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末段部分分別定位成靠近其上分別形成加熱器電極墊220的兩個橋接部分130的末端部分，并且然后圓形形狀的加熱導(dǎo)線210形成在第一支撐部分110的上表面上。另外，抗蝕刻壩體500形成在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的相鄰末端部分之間的空間510中。抗蝕刻壩體500可形成為對應(yīng)于第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之間的空間510的大小。這樣，抗蝕刻壩體500形成在加熱導(dǎo)線210和第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之間的空間510中而不管橋接部分130的位置。歸因于此，可以考慮整體傳感器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等來自由設(shè)計連接第一支撐部分110和第二支撐部分120的橋接部分130的位置。

抗蝕刻壩體500在經(jīng)過蝕刻形成空氣間隙101時防止第一支撐部分110的空間510的一部分被蝕刻溶液損壞。換言之，抗蝕刻壩體500靠近形成在第一支撐部分110上的加熱導(dǎo)線210形成，以使得防止了支撐加熱導(dǎo)線210的第一支撐部分110的規(guī)則形狀(例如，原始形狀)被損壞。通過保持第一支撐部分110的規(guī)則形狀(例如，原始形狀)，第一支撐部分110的溫度均勻性得以增強，因此，第一支撐部分110上利用低功率提高其溫度的加熱導(dǎo)線210的溫度分布變得更加均勻。

加熱器電極墊220包括分別連接到加熱導(dǎo)線210的兩個末端部分的第一加熱電極墊220a和第二加熱電極墊220b。以這種方式，加熱器電極墊220每個包括至少兩個。加熱器電極墊220布置在基板100的剩余兩個相鄰角部處，并且以其寬度隨其朝外側(cè)行進而逐漸變寬的方式形成。換言之，加熱器電極墊320以其寬度隨其朝加熱導(dǎo)線210行進而變窄的方式形成。加熱器電極墊220形成為具有比加熱導(dǎo)線210更寬的寬度。

同時，在第一支撐部分110中，可以進一步形成包括金屬并且與加熱器電極200間隔開地形成的虛擬電極。

去色保護層(未示出)形成在加熱器電極200和傳感器電極300的整個上表面上。去色保護層可以由氧化物系材料制成。另外，去色保護層由氧化鉭(TaO_x)、氧化鈦(TiO₂)、氧化硅(SiO₂)和氧化鋁(Al₂O₃)中的至少一種形成。

另外，焊接金屬形成在加熱器電極墊200和傳感器電極墊320的末端部分處。焊接金屬形成在去色保護層的上側(cè)上。焊接金屬可以是Au、Ag和Sn中的至少一種。

空氣間隙101形成在基板100中以圍繞加熱導(dǎo)線210及傳感器導(dǎo)線310a和310b?？諝忾g隙101布置在第一支撐部分110的圓周中，即，在加熱導(dǎo)線210及傳感器導(dǎo)線310a和310b的圓周中。

空氣間隙101的最大寬度(橫向?qū)挾?被形成為比孔102的最大寬度更寬?？諝忾g隙101被形成為弧形形狀，并且形成每個4個。多個空氣間隙101朝圓周方向間隔開布置。即，空氣間隙101不連續(xù)地形成為復(fù)數(shù)個。

更具體地，空氣間隙101布置在：第一傳感器電極300a的傳感器電極墊320和第一加熱器電極墊220a之間；加熱器電極墊220a和第二加熱器電極墊220b之間；第二加熱器電極墊220b和第二傳感器電極300b的傳感器電極墊320之間；以及第二傳感器電極300b的傳感器電極墊320和第一傳感器電極300a的傳感器電極墊320之間。即，空氣間隙101形成在除了支持加熱器電極200和傳感器電極300的區(qū)域外的區(qū)域中。

空氣間隙101形成為沿上下方向穿透過。即，空氣間隙101是從基板100的上表面向下到其底表面穿透過的空間。

歸因于該空氣間隙101，在基板100中形成共同地支撐加熱導(dǎo)線210和傳感器導(dǎo)線310a和310b的第一支撐部分110、支撐加熱器電極墊220和傳感器電極墊320的第二支撐部分120以及橋接部分130。即，空氣間隙101形成在第一支撐部分110和第二支撐部分120之間。這樣，空氣間隙101和橋接部分130圍繞第一支撐部分110的外圍交替地布置。

當(dāng)從圖2中示出的平面圖觀察時第一支撐部分110以圓形形狀形成，并且被空氣間隙圍繞。第一支撐部分110被形成為比加熱導(dǎo)線210及傳感 器導(dǎo)線310a和310b的面積大。

第一支撐部分110和第二支撐部分120通過橋接部分130彼此連接。

另外，除了橋接部分130之外，第一支撐部分110和第二支撐部分120因為空氣間隙101而彼此間隔開。因此，如在圖2中示意的，第一支撐部分110和第二支撐部分120通過4個橋接部分在4個點處彼此連接。

在第一支撐部分110中，形成覆蓋加熱導(dǎo)線210及傳感器導(dǎo)線310a和310b的感測材料400。即，感測材料400形成在與第一支撐部分110對應(yīng)的位置中。通過印制形成感測材料400。以這種方式，當(dāng)通過印制形成感測材料400中時，在形成感測材料400之后，在感測材料400上留下具有網(wǎng)眼網(wǎng)形狀的跡線。

下面，將參考圖5描述根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選示例性實施例的提供有微加熱器的微傳感器。下面，將僅描述與第一示例性實施例的加熱導(dǎo)線和抗蝕刻保護壩體不同的加熱導(dǎo)線210’和抗蝕刻保護壩體500’。

當(dāng)從平面圖進行觀察時，加熱部分210’在第一支撐部分110中形成為直線的形狀，并且包括彼此間隔開的多個直線部分216和連接直線部分216的多個曲線部分218。在直線部分216中，當(dāng)在平面圖中進行觀察時，彼此靠近布置但是彼此間隔開的第一直線部分216a和第二直線部分216b以及連接第一直線部分216a和第二直線部分216b的第一曲線部分218a彼此連接以形成“∩”形狀。

當(dāng)在平面圖中進行觀察時，彼此靠近布置但是彼此間隔開的第三直線部分216c和第四直線部分216d以及連接第三直線部分216c和第四直線部分216d的第二曲線部分218b彼此連接以形成“∩”形狀。

另外，當(dāng)在平面圖中進行觀察時，連接第二直線部分216b和第三直線部分216c的第三曲線部分218c形成“∪”形狀，并且布置在兩個“∩”形狀之間。

分離空間部分214’形成在彼此間隔開的第二直線部分216b和第三直線部分216c之間。

第一傳感器線310a和第二傳感器線310b布置在分離空間部分214’中。

另外，抗蝕刻壩體500’形成在直線部分216中的位于其外側(cè)的任一個和空氣間隙101之間。

抗蝕刻壩體500’可以以弧形形狀形成在第一直線部分216a和其相鄰的空氣間隙101之間并且在第四直線部分216d和其相鄰的空氣間隙101之間。

歸因于此，在用于形成空氣間隙101的蝕刻過程期間防止損害空間510’。即，第一支撐部分110保持其初始形狀，并且溫度均勻性從而得以增強。

下面，將描述具有前述配置的示例性實施例的操作。

為了測量氣體濃度，首先，將恒定功率施加到加熱器電極200的加熱器電極墊220中的兩個上，然后與其接觸并且位于傳感器中心的感測材料400被加熱到恒定溫度。

在該狀態(tài)，當(dāng)根據(jù)氣體的濃度，存在于(感測材料)周圍氣體被感測材料400吸收或從感測材料400釋出時，通過牽涉(使用)電連接到感測材料400的外部電路，經(jīng)過使用在傳感器電極墊320之間測量到的電勢差來量化感測材料400的電導(dǎo)率，對感測材料400的特性上發(fā)生的改變進行測量。

另外，為了更準(zhǔn)確的測量，在經(jīng)過使用加熱器電極200將感測材料400加熱到高溫、通過強迫地移除已經(jīng)吸收在感測材料400中的其他氣體氣種或濕度來使感測材料400恢復(fù)到其初始狀態(tài)之后對感興趣的氣體的濃度進行測量。

如上所述，盡管參考本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例對其進行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明的各種修改和更改是可能的。

符號的描述

100：基板

101：空氣間隙

102：孔

110：第一支撐部分

120：第二支撐部分

130：橋接部分

200：加熱器電極

210、210’：加熱導(dǎo)線

211：弧形部分

211a：第一弧形部分

211b：第二弧形部分

211c：第三弧形部分

212：連接部分

212a：第一連接部分

212b：第二連接部分

214、214’：分離空間部分216：直線部分

216a：第一直線部分

216b：第二直線部分

216c：第三直線部分

216d：第四直線部分

218：曲線部分

218a：第一曲線部分

218b：第二曲線部分

218c：第三曲線部分

220：加熱器電極墊

220a：第一加熱器電極墊

220b：第二加熱器電極墊

300：傳感器電極

300a：第一傳感器電極

300b：第二傳感器電極

310a、310a’：第一傳感器導(dǎo)線

310b、310b’：第二傳感器導(dǎo)線

320：傳感器電極墊

400：感測材料

500、500’：抗蝕刻壩體

510、510’：空間。