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탄화규소 반도체 가스센서 장치 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2014011910
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에 따른 변압기의 절연유 내의 수소가스 검침용 반도체 가스센서 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 불순물이 함유된 제1도전형 탄화규소 기판과; 상기 탄화규소 기판의 상면에 형성되고, 상기 탄화규소 기판의 불순물 농도보다 낮은 농도인 제2도전형 탄화규소 에피박막층과; 상기 에피박막층에 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자를 전기적으로 격리하기 위한 제2도전형 불순물의 이온주입을 통해 형성되는 불순물이 함유된 제2도전형 채널스토퍼와; 상기 에피박막층에 제1도전형 불순물의 이온주입을 통해 형성되는 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자용 불순물이 함유된 제1도전형 소스 및 드레인과; 상기 소스 및 드레인 상측의 일부영역과, 상기 채널스토퍼 및 상기 채널스토퍼 양옆의 에피박막층을 포함하는 상측영역과, 상기 에피 박막층의 양단부에 형성된 채널 스토퍼의 사이와 상기 소스 사이에 형성된 에피박막층 상측의 일부영역에 형성되는 보호산화막과; 상기 보호산화막 상측에 절연보호막 형성을 위해 형성되는 보호질화막과; 상기 소스 및 드레인 사이에 형성되는 게이트산화막과; 상기 센싱MOSFET 소자의 게이트산화막 상측에 형성되는 니켈-팔라듐게이트금속층과; 상기 소스와 드레인의 일부영역의 상측 및 상기 소스와 드레인의 옆에 형성된 에피박막층 일부영역의 상측에 형성된 니켈-크롬금속층과, 기준MOSFET 및 센싱MOSFET소자의 각 외측부에 형성된 채널스토퍼와 소스 사이의 에피박막층 일부영역의 상층에 형성되어 수소농도에 따른 저항 변화를 측정하기 위해 니켈-팔라듐금속층과; 상기 센싱MOSFET의 니켈-팔라듐게이트금속층 및 니켈-팔라듐금속층의 영역을 제외한 상기 기준MOSFET 및 센싱MOSFET의 전체 소자 상부에 수소가스 접촉을 방지하기 위해 형성된 보호막과; 상기 보호산화막 상측에 절연보호 특성 향상을 위해 형성되는 보호질화막과; 상기 탄화규소 기판의 하부에 소자의 온도를 변화시키기 위한 발열층과; 상기 소자의 하면에 온도를 측정하기 위한 온도센싱부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화규소 반도체 가스센서 장치및 상기 탄화규소 반도체 가스센서 장치의 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 따라 상기 구성에 의한 본 발명은, 탄화규소기판의 MOSFET 소자는 탄화규소의 물성적 특성에 따라 넓은 온도 범위에서 소자의 특성 변화가 없어 절연유 내의 수소 검출 능력이 뛰어나고, 또한 저항센서를 동일 기판 위에 제작하여 낮은 수소농도에서는 탄화규소 MOSFET 소자를 통해 수소농도를 측정하고 높은 수소농도에서는 센싱저항용 센서 소자를 통해 측정하므로 넓은 범위(수십 ppm ~ 수천 ppm)의 수소농도의 측정이 가능한 것으로, 고온에서 높은 신뢰성을 가지며 제작단가가 저렴한 유입식 변압기 내의 수소가스를 감지할 수 있는 저항센서 내장형 니켈-팔라듐게이트 탄화규소 반도체 가스센서 장치를 제공하는 이점이 있다.반도체 탄화규소 가스센서 MOSFET 니켈 크롬 팔라듐
Int. CL H01L 21/84 (2006.01) H01L 21/336 (2006.01)
CPC G01N 27/4143(2013.01)
출원번호/일자 1020060088387 (2006.09.13)
출원인 한국전기연구원
등록번호/일자 10-0783765-0000 (2007.12.03)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20071207) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2006.09.13)
심사청구항수 4

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전기연구원 대한민국 경상남도 창원시 성산구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김상철 대한민국 경상남도 창원시
2 강인호 대한민국 경상남도 진주시
3 김남균 대한민국 경상남도 창원시
4 서길수 대한민국 경상남도 창원시
5 방 욱 대한민국 경상남도 창원시
6 김형우 대한민국 경상남도 창원시 성주동 *
7 김기현 대한민국 경상남도 창원시
8 주성재 대한민국 경상남도 창원시 가음정동

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인부경 대한민국 부산광역시 연제구 법원남로**번길 **, *층 (거제동, 대한타워)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전기연구원 대한민국 경상남도 창원시 성산구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2006.09.13 수리 (Accepted) 1-1-2006-0660014-41
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2007.07.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0408806-21
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2007.09.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2007-0688647-11
4 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2007.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2007-0688594-89
5 등록결정서
Decision to grant
2007.11.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0646054-19
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.11.17 수리 (Accepted) 4-1-2009-5220117-37
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2010.11.08 수리 (Accepted) 4-1-2010-5207456-63
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.04 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006987-25
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번호 청구항
1 1
불순물이 함유된 제1도전형 탄화규소 기판과;상기 탄화규소 기판의 상면에 형성되고, 상기 탄화규소 기판의 불순물 농도보다 낮은 농도인 제2도전형 탄화규소 에피박막층과;상기 에피박막층에 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자를 전기적으로 격리하기 위한 제2도전형 불순물의 이온주입을 통해 형성되는 불순물이 함유된 제2도전형 채널스토퍼와;상기 에피박막층에 제1도전형 불순물의 이온주입을 통해 형성되는 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자용 불순물이 함유된 제1도전형 소스 및 드레인과;상기 소스 및 드레인 상측의 일부영역과, 상기 채널스토퍼 및 상기 채널스토퍼 양옆의 에피박막층을 포함하는 상측영역과, 상기 에피 박막층의 양단부에 형성된 채널 스토퍼의 사이와 상기 소스 사이에 형성된 에피박막층 상측의 일부영역에 형성되는 보호산화막과;상기 보호산화막 상측에 절연보호막 형성을 위해 형성되는 보호질화막과;상기 소스 및 드레인 사이에 형성되는 게이트산화막과;상기 센싱MOSFET 소자의 게이트산화막 상측에 형성되는 니켈-팔라듐게이트금속층과;상기 소스와 드레인의 일부영역의 상측 및 상기 소스와 드레인의 옆에 형성된 에피박막층 일부영역의 상측에 형성된 니켈-크롬금속층과, 기준MOSFET 및 센싱MOSFET소자의 각 외측부에 형성된 채널스토퍼와 소스 사이의 에피박막층 일부영역의 상층에 형성되어 수소농도에 따른 저항 변화를 측정하기 위해 니켈-팔라듐금속층과; 상기 센싱MOSFET의 니켈-팔라듐게이트금속층 및 니켈-팔라듐금속층의 영역을 제외한 상기 기준MOSFET 및 센싱MOSFET의 전체 소자 상부에 수소가스 접촉을 방지하기 위해 형성된 보호막과;상기 보호산화막 상측에 절연보호 특성 향상을 위해 형성되는 보호질화막과;상기 탄화규소 기판의 하부에 소자의 온도를 변화시키기 위한 발열층과;상기 소자의 하면에 온도를 측정하기 위한 온도센싱부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄화규소 반도체 가스센서 장치
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제 1항에 있어서, 제1도전형이 n형이고 제2도전형이 p형이거나 또는 제1도전형이 p형이고 제2도전형이 n형인 것을 특징으로 하는 탄화규소 반도체 가스센서 장치
3 3
불순물이 함유된 제1도전형 탄화규소 기판의 상면에 상기 기판의 상면에 형성되고 상기 탄화규소 기판의 불순물의 농도보다 낮은 농도인 제2도전형 탄화규소 에피박막층을 형성하는 단계와;이온주입시 불순물 주입 방지층으로 사용하기 위한 제1산화막 및 제1금증착막을 형성하는 단계와;상기 제1산화막 및 제1금증착막에 사진식각공정을 통해 채널스토퍼를 형성하기 위한 이온주입영역을 형성하는 단계와;상기 기판의 상면에 형성되고 상기 탄화규소 기판의 불순물의 농도보다 낮은 농도인 제2도전형 탄화규소 에피박막층에 제2도전형 불순물을 이온주입 방법을 통해 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자를 전기적으로 격리시키기 위한 불순물이 함유된 제2도전형 채널스토퍼 영역을 형성하는 단계와;이온주입시 제1산화막 및 제1금증착막을 제거하고, 불순물 방지층으로 사용하기 위한 제2산화막과 제2금증착막을 증착하는 단계와;상기 제2산화막 및 제2금증착막을 사진식각공정을 통해 소스와 드레인이 형성될 수 있는 이온주입영역을 형성하는 단계와;상기 기판의 상면에 형성되는 상기 탄화규소 기판의 불순물의 농도보다 낮은 농도인 제2도전형 탄화규소 에피박막층에 제1도전형의 불순물을 이온주입 방법을 통해 기준MOSFET 소자와 센싱MOSFET 소자의 불순물이 함유된 제1도전형 소스와 드레인을 형성하는 단계와;상기의 이온주입된 불순물이 확산되도록 열처리하는 단계와;상기 소스 및 드레인 상측의 일부영역과, 상기 채널스토퍼 및 상기 채널스토퍼 양옆의 에피박막층을 포함하는 상측영역과, 상기 에피 박막층의 양단부에 형성된 채널 스토퍼의 사이와 상기 소스 사이에 형성된 에피박막층 상측의 일부영역에 채널스토퍼 및 상기 소스 및 드레인 상측을 보호하기 위한 보호산화막 및 상기 보호산화막 상측에 형성되는 보호질화막을 증착하는 단계와;상기 소스 및 드레인 사이에 게이트 절연을 위한 게이트산화막을 성장시키는 단계와;상기 소스와 드레인 영역에 니켈-크롬금속층을 증착하는 단계와;상기 기준MOSFET 및 상기 센싱MOSFET소자의 각 외측부에 형성된 채널스토퍼와 소스 사이의 에피박막층 상측 일부영역에 수소농도에 따른 저항 변화를 측정하기 위해 니켈-팔라듐금속층을 증착하는 단계와;상기 센싱MOSFET 소자 측의 전극영역에 외부와의 전기적 신호선을 연결하기 위한 금단자층을 형성하는 단계와;상기 센싱MOSFET의 니켈-팔라듐게이트금속층 및 니켈-팔라듐금속층의 영역을 제외한 상기 기준MOSFET 및 상기 센싱MOSFET의 전체 소자 상부에 수소가스 접촉을 방지하기 위해 형성된 보호막을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄화규소 반도체 가스센서 장치의 제조방법
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제 3항에 있어서, 제1도전형이 n형이고 제2도전형이 p형이거나 또는 제1도전형이 p형이고 제2도전형이 n형인 것을 특징으로 하는 탄화규소 반도체 가스센서 장치의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.