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KR102426648B1 - 집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법 - Google Patents

집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102426648B1
KR102426648B1 KR1020200135896A KR20200135896A KR102426648B1 KR 102426648 B1 KR102426648 B1 KR 102426648B1 KR 1020200135896 A KR1020200135896 A KR 1020200135896A KR 20200135896 A KR20200135896 A KR 20200135896A KR 102426648 B1 KR102426648 B1 KR 102426648B1
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photoacoustic
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laser beam
gas sensor
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강준현
한일기
권석준
전영민
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한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은 레이저 빔과 가스 분자의 상호작용을 이용해 가스 유무를 탐지하는 광음향식 가스 센서에 관한 것이다. 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서는, 광 출력부; 상기 광 출력부로부터 출력된 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부; 및 상기 렌즈부 위에 정렬된 석영튜닝포크를 구비하고 상기 렌즈부를 통과한 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하여 발생시킨 진동을 전기 신호로 변환하기 위한 광음향 탐지부를 포함한다. 이러한 구조에 따르면, 구성요소들이 반도체 칩 위에 수직으로 정렬되므로 기존의 광음향식 가스 센서보다 더 작은 부피를 차지하며, 제조 단계에서 구성요소들이 정렬된 이후에는 재정렬이 필요하지 않다.

Description

집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법{INTEGRATED PHOTOACOUSTIC GAS SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 레이저 빔과 가스 분자의 상호작용을 이용해 가스 유무를 탐지하는 광음향(photoacoustic) 가스 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 구성요소가 수직으로 정렬되어 단일 반도체 칩 내에 집적되는 것을 특징으로 하는 집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
[국가지원 연구개발에 대한 설명]
본 연구는 한국과학기술연구원의 주관 하에, 과학기술정보통신부의 소재혁신선도 프로젝트(고투시성 이미징용 초격자 반도체 소재 성장 및 중적외선 수발광소자 개발, 과제고유번호: 1711119169)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.
가스 검출 기술이란 실내외에 존재하는 특정 가스 분자의 존재 유무를 검출하는 기술로서 환경, 안전, 국방 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 시장을 점유하고 있는 가스 센서의 대부분은 전기 화학적 방식을 이용하는 센서와 반도체(MOS) 기반의 센서인데, 가스 종류의 선택성은 다소 떨어지지만 작은 부피와 낮은 동작 전력으로 인해 널리 사용되고 있다.
광음향식(photoacoustic) 가스 센서는 레이저 빔과 특정 가스 분자의 상호작용으로 인해 발생한 진동을 증폭 및 감지함으로써 가스 분자를 선택적으로 검출하는데, 높은 선택성과 감도에도 불구하고 큰 부피와 비싼 가격으로 인해 점유율이 저조한 실정이다.
석영 강화 광음향 흡수 분광법(quartz-enhanced photoacoustic absorption spectroscopy, QEPAS)은 가스 분자의 진동 운동으로 인한 고유 흡수 스펙트럼에 기초하여 가스의 존재 유무를 검출하는 기술이다. 레이저 빔을 압전효과를 지닌 석영튜닝포크(quartz tuning fork, QTF) 사이로 일정 주기마다 통과시키면 가스 분자가 레이저 빔을 흡수하면서 열에너지의 파동을 발생시키는데, 이를 전기신호로 변환하는 방식으로 가스를 검출한다. 이 때, 높은 Q치를 갖는 QTF를 사용하면 가스 검출의 민감도 또한 높일 수 있게 된다.
종래의 QEPAS 센서는 레이저 빔을 집광하거나 반사하기 위한 렌즈, 미러 등 광학 부품들을 다수 사용해야 하기 때문에 비교적 큰 부피를 차지하며, 각 부품들을 수시로 정밀하게 정렬시켜야 하는 불편함도 존재한다.
미국 등록특허공보 제8,359,904호 미국 등록특허공보 제8,857,242호
본 발명은 기존의 광음향식 가스 센서(QEPAS 센서 등)의 단점을 극복하기 위해 착안된 것으로서, 구성요소들이 단일 반도체 칩 상에 수직으로 정렬되는 집적형 광음향 가스 센서와 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적형 광음향 가스 센서는, 광 출력부; 상기 광 출력부 위에 배치되며, 상기 광 출력부로부터 출력된 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부; 및 상기 광 출력부 위에 배치되며, 상기 렌즈부를 통과한 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하여 발생시킨 진동을 전기 신호로 변환하기 위한 광음향 탐지부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 출력부, 상기 렌즈부, 및 상기 광음향 탐지부는 수직으로 정렬되어 단일 반도체 칩 내에 집적될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단일 반도체 칩의 표면적은 수 cm2 이하이다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 출력부는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 레이저 활성층(laser active layer); 및 상기 레이저 활성층 상에 형성된 클래딩층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 출력부는 상기 레이저 활성층으로부터 방출된 레이저 빔의 진행 방향을 수직 위 방향으로 조정하기 위한 반사부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광음향 탐지부는 상기 렌즈부 위에 정렬되며 개구부를 갖는 U자형 석영튜닝포크(Quartz Tuning Fork)를 구비하고, 상기 석영튜닝포크 주위에 존재하는 가스 분자는 상기 개구부를 통과하는 레이저 빔을 흡수하여 광음향파를 생성하고, 상기 광음향 탐지부는 압전소자를 이용해 상기 광음향파에 의한 진동을 전기 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광음향 탐지부는 상기 광음향파를 증폭시키는 음향 공진기를 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 출력부는 수직 캐비티 표면 방출 레이저(vertical cavity surface emitting laser)를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 집적형 광음향 가스 센서는, 외부 광원으로부터 출력된 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부; 및 상기 렌즈부 위에 정렬된 석영튜닝포크를 구비하고, 상기 렌즈부를 통과한 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하여 발생시킨 진동을 전기 신호로 변환하기 위한 광음향 탐지부를 포함한다.
일 실시예에 따른 집적형 광음향 가스 센서의 제조방법은, 기판; 레이저 활성층; 및 클래딩층이 적층된 광 출력부를 형성하는 단계; 상기 광 출력부의 일부를 식각하고 식각된 부분에 레이저 빔의 반사를 위한 반사부를 형성하는 단계; 상기 광 출력부를 반도체 칩 위에 배치하는 단계; 상기 광 출력부 위에 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부를 배치하는 단계; 및 상기 광 출력부 위에, 상기 렌즈부와 정렬된 석영튜닝포크를 구비한 광음향 탐지부를 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구성요소들이 단일 반도체 칩 상에 수직으로 정렬되는 집적형 광음향 가스 센서가 제공된다.
일반적으로, 종래의 광음향식 가스 센서에서는 다수의 광학부품들(광원, 렌즈, QTF 등)이 필수적으로 포함되며 이들이 기판 위에 수평적으로 배치되므로, 완성된 센서의 크기가 수십 cm 이상을 차지하는 단점이 있었다. 또한, 작동을 위해서는 각 구성요소들을 수시로 재정렬할 필요가 있었다.
이에 비해, 본 발명의 실시예에 따르면, 구성요소들이 단일 반도체 칩 위에 수직으로 정렬되기 때문에 부피가 훨씬 작은 센서를 제조할 수 있다. 또한, 센서의 제조 단계에서 구성요소들이 일단 정렬된 이후에는 재정렬이 필요하지 않고, 구성 부품의 수를 획기적으로 줄일 수 있어 제품 단가를 크게 낮출 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서에서 석영튜닝포크(QTF)를 통과하는 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하는 것을 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서를 위에서 바라본 평면도를 나타낸다.
도 4a 및 4b는 또 다른 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 단면도와 평면도를 나타낸다.
도 5a 내지 5f는 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 제조방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 단면도를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 실시예를 상세하게 설명하지만, 청구하고자 하는 범위는 실시예들에 의해 제한되거나 한정되지 아니한다.
도 1은 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서는 광 출력부(10), 상기 광 출력부(10) 위에 배치되는 렌즈부(20), 및 상기 광 출력부(10) 위에 배치되는 광음향 탐지부(30)로 구성된다. 상기 광음향 가스 센서의 구성요소들은 단일 반도체 칩(40) 위에 수직으로 배치된다.
광 출력부(10)는 렌즈부(20)를 지나 광음향 탐지부(30)를 향해 조사되는 레이저 광을 출력하기 위한 구성요소이다. 일 실시예에 따르면, 광 출력부(10)는 기판(110), 레이저 활성층(120), 및 클래딩층(130)의 적층 구조체와 상기 구조체의 식각된 일면에 부착된 반사부(140)로 구성된다.
예컨대, 일반적인 반도체 레이저의 원리를 이용하면, 이득매질인 반도체에 전류를 흘려주면 펌핑 작용이 일어나고 전자와 정공이 만나 안정된 상태로 돌아가면서 빛을 발생시킬 수 있다. 반도체 레이저는 탐지하고자 하는 가스 분자의 흡수 스펙트럼이 존재하는 파장에 맞추어 그 재료나 구조가 변화한다. 자외선(UV), 가시광선(VIS), 적외선(IR)의 파장대역을 사용할 수 있으며, 이에 따라 반도체 레이저 다이오드나 양자폭포레이저(Quantum Cascade Lasers) 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 생성된 빛은 레이저 활성층(l20) 내 도파로(waveguide)을 따라 진행하다가 미리 식각된 구조체의 엣지 면에 부착된 반사부(140)에 도달한다. 반사부(140)가 부착된 엣지 면은 빛의 진행경로를 바꾸기 위한 적당한 경사(예컨대, 45°)를 가지고, 반사부(140)에 의해 반사된 레이저 빔은 수직 위 방향(즉, 기판의 표면에 수직한 방향)으로 진행하게 된다.
렌즈부(20)는 광 출력부(10) 위 일부분에 레이저 빔 출력 단자와 정렬되도록 배치되며, 예컨대 광 출력부(10)로부터 출력된 레이저 빔을 굴절시킬 수 있는 볼록렌즈 또는 평면렌즈 등을 구비하여 레이저 빔이 퍼짐 없이 직진하도록 도와준다. 후술하는 석영튜닝포크(Quartz Tuning Fork)에 빔이 집광될수록 높은 감도로 가스 분자를 탐지할 수 있게 된다.
광음향 탐지부(30)는 광 출력부(10) 위에 배치되며 렌즈부(20)를 통과한 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하여 발생시킨 진동을 전기 신호로 변환하기 위한 구성요소이다. 광음향 탐지부(30)는 렌즈부(20) 위에 정렬된 석영튜닝포크(310)를 구비한다. 석영튜닝포크(310)는 예컨대 도 2에 도시된 것처럼 광음향식 센서에 일반적으로 사용되는 U자 형태(일측에 개구부를 갖는 형태)일 수 있다. 석영튜닝포크는 높은 Q값을 가지는데, Q값이 증가하면 가스분자의 농도에 따른 전기에너지 변화량이 커지므로 높은 감도를 갖게 된다. 석영튜닝포크는 예컨대 레이저/포토닉 회로 칩의 크기와 유사한 수 mm 크기일 수 있고, 상기 레이저 빔이 집광되는 위치에 맞추어 정렬되므로 센서부를 하나의 칩 상에 집적시킬 수 있게 된다.
도 2는 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서에서 석영튜닝포크(QTF)를 통과하는 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하는 것을 나타낸다. 도 2에 도시된 것처럼, 광 출력부(10)에서 출력되어 렌즈부(20)에 의해 집광된 레이저 빔(L)은 석영튜닝포크(310)의 개구부(뚫린 부분)를 통과하게 되는데, 이 때 가스 분자(G)는 레이저 빔(L)을 흡수하여 광음향파를 생성하고, 광음향 탐지부는 압전소자를 이용해 상기 광음향파에 의한 진동을 전기 신호로 변환한다. 가스 센서에 연결된 프로세서는 상기 전기 신호를 처리하여 가스의 종류, 밀도 등 관련 정보를 획득하게 된다.
일 실시예에 따르면, 광음향 탐지부(30)는 상기 광음향파를 증폭시키는 음향 공진기를 더 구비할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서를 위에서 바라본 평면도를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 광 출력부(10)에서 생성된 레이저 광은 도파로(waveguide)을 따라 진행하다가 반사부에서 반사되어 수직 위 방향으로 출력된다. 출력된 레이저 빔은 렌즈부(20)에 의해 집광되고, 석영튜닝포크(310)를 통과하면서 압전효과에 의해 생성된 전기 신호를 처리함으로써 가스 유무를 검출하게 된다.
이러한 구조에 따르면, 광 출력부, 렌즈부, 광음향 탐지부와 같은 구성요소들이 단일 반도체 칩 위에 수직으로 정렬되기 때문에, 구성요소들이 반도체 칩 위에 수평적으로 배치되는 기존의 구조에 비해 훨씬 적은 부피를 차지한다. 바람직하게는, 실시예에 따른 집적형 가스 센서가 정렬되는 반도체 칩의 표면적은 수 cm2 이하이므로 휴대가 간편하고 활용도가 높은 가스 센서를 제공할 수 있다.
또한, 광학 부품들을 다수 사용하며 각 부품들을 수시로 정렬시켜야 하는 기존의 QEPAS 구조와 달리, 제조 단계에서 구성요소들이 일단 정렬된 이후에는 재정렬이 필요하지 않으며, 구성 부품의 수 또한 획기적으로 줄일 수 있어 제품 단가를 크게 낮출 수 있다.
이하에서는 전술한 실시예에 따른 구조 외에 다른 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 구조를 설명하기로 한다.
도 4a 및 4b는 또 다른 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 단면도와 평면도를 나타낸다. 도4a 및 4b에 도시된 구조는, 전술한 적층식 반도체 레이저 소자와 거울 반사부를 이용하는 대신에 수직 캐비티 표면 방출 레이저(vertical cavity surface emitting laser) 장치를 이용한다. 즉, 광 출력부(11)는 전력 공급에 따라 수직 위 방향으로 레이저를 출력하므로 별도의 반사 거울, 도파로, 집광렌즈 등의 구조를 필요로 하지 않는다. 그 외의 구조는 전술한 실시예와 마찬가지로, 기판(110) 위에 배치된 광음향 탐지부(30)에서 상기 레이저 빔과 석영튜닝포크(310) 개구부에 존재하는 가스 분자의 상호작용에 기초하여 가스 유무를 탐지한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 집적형 광음향 가스 센서는 광 출력부를 제외하고 렌즈부와 광음향 탐지부만을 구비할 수 있다. 이 경우, 외부 광원으로부터 출력된 레이저 빔을 이용하여 가스를 탐지하게 된다. 이와 같이 광 출력부를 포함하지 않는 구조에 의하면, 외부 광원을 포함한 시스템의 전체 크기는 더 커질 수 있으나 하나의 센서로 여러 종류의 가스 분자를 탐지할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 광음향 가스 센서의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 5a 내지 5f는 일 실시예에 따른 광음향 가스 센서의 제조방법을 설명하기 위한 각 단계에서의 단면도를 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 먼저 기판(110); 레이저 활성층(120); 및 클래딩층(130)이 적층된 광 출력부(10)를 형성한다. 기판(110)은 예컨대 실리콘, 유리, III-V 화합물 반도체 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 레이저 활성층(120)은 전류가 공급되면 빛이 발생하는 층으로서 빛이 이동하는 경로인 도파로 코어를 포함한다.
이어서, 도 5b에 도시된 것처럼 광 출력부(10)의 일부를 식각(etching)한다. 식각 면의 경사는 바람직하게는 45°이지만, 구성요소들이 배치되는 위치 또는 정렬 형태에 따라 달라질 수 있다.
이어서, 도 5c에 도시된 것처럼 식각된 부분에 레이저 빔의 반사를 위한 반사부(140)를 형성한다. 반사부(140)는 상기 레이저 활성층의 도파로를 따라 진행하는 레이저 빔의 진행 방향을 기판에 수직한 방향으로 조정할 수 있다.
이어서, 도 5d에 도시된 것처럼 반사면이 부착된 광 출력부(10)를 뒤집어 반도체 칩(40) 위에 배치된다. 전술한 것처럼, 반도체 칩(40)의 표면적은 바람직하게는 수 cm2 이하이므로 종래의 구조에 비해 훨씬 작은 부피의 집적형 가스 센서를 제조할 수 있다.
이어서, 도 5e에 도시된 것처럼 뒤집힌 광 출력부(10) 위에 렌즈부(20)를 배치한다. 렌즈부(20)는 레이저 빔 출력 단자와 정렬되도록 배치되며, 레이저 빔이 퍼짐 없이 직진하도록 도와준다.
마지막으로, 도 5f에 도시된 것처럼 광 출력부(10) 위에 광음향 탐지부(30)를 배치한다. 광음향 탐지부(30)는 렌즈부(20) 위에 정렬되는 U자형 석영튜닝포크(310)를 구비한다. 일 실시예에 따르면, 석영튜닝포크(310)는 일반적인 광음향식 센서에 사용되는 개구부를 갖는 U자 형태일 수 있다. 석영튜닝포크는 예컨대 레이저/포토닉 회로 칩의 크기와 유사한 수 mm 크기일 수 있고, 상기 레이저 빔이 집광되는 위치에 맞추어 정렬되므로 센서부를 하나의 칩 상에 집적시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 광 출력부(10), 렌즈부(20), 및 광음향 탐지부(30)는 수직으로 정렬되어 단일 반도체 칩(40) 상에 집적된다. 이러한 구조에 따르면, 구성요소들이 반도체 칩 위에 각각 배치되는 기존의 QEPAS 구조에 비해 훨씬 적은 부피를 차지하게 된다. 또한, 기존의 QEPAS는 광학 부품들을 다수 사용하며 각 부품들을 수시로 정렬시켜야 하는 단점이 있으나, 실시예의 구조에 따르면 제조 단계에서 구성요소들이 일단 정렬된 이후에는 재정렬이 필요하지 않으며, 구성 부품의 수 또한 획기적으로 줄일 수 있어 제품 단가를 크게 낮출 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 광 출력부
20: 렌즈부
30: 광음향 탐지부
40: 반도체 칩
110: 기판
120: 레이저 활성층
130: 클래딩층
140: 반사부
310: 석영튜닝포크

Claims (11)

  1. 레이저 빔의 진행 방향을 수직 위 방향으로 조정하기 위해 경사를 가지는 반사부를 포함하는 광 출력부;
    상기 광 출력부 위에 배치되며, 상기 광 출력부로부터 출력된 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부; 및
    상기 광 출력부 위에 배치되며, 상기 렌즈부를 통과한 레이저 빔이 가스 분자와 상호작용하여 발생시킨 진동을 전기 신호로 변환하기 위한 광음향 탐지부를 포함하고,
    상기 광 출력부, 상기 렌즈부 및 상기 광음향 탐지부는 수직으로 정렬되어 단일 반도체 칩 내에 집적되는, 집적형 광음향 가스 센서.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단일 반도체 칩의 표면적은 수 cm2 이하인 것을 특징으로 하는, 집적형 광음향 가스 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 출력부는,
    기판;
    상기 기판 상에 형성된 레이저 활성층(laser active layer); 및
    상기 레이저 활성층 상에 형성된 클래딩층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 집적형 광음향 가스 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 레이저 활성층으로부터 방출된 레이저 빔의 진행 방향을 수직 위 방향으로 조정하기 위해, 상기 기판, 상기 레이저 활성층 및 상기 클래딩층에 경사를 가지고 접하는, 집적형 광음향 가스 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광음향 탐지부는 상기 렌즈부 위에 정렬되며 개구부를 갖는 U자형 석영튜닝포크(Quartz Tuning Fork)를 구비하고,
    상기 석영튜닝포크 주위에 존재하는 가스 분자는 상기 개구부를 통과하는 레이저 빔을 흡수하여 광음향파를 생성하고,
    상기 광음향 탐지부는 압전소자를 이용해 상기 광음향파에 의한 진동을 전기 신호로 변환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 집적형 광음향 가스 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광음향 탐지부는 상기 광음향파를 증폭시키는 음향 공진기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 집적형 광음향 가스 센서.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 기판; 레이저 활성층; 및 클래딩층이 적층된 광 출력부를 형성하는 단계;
    상기 광 출력부의 상기 기판, 상기 레이저 활성층 및 상기 클래딩층의 일부를 경사를 갖도록 식각하고 식각된 부분에 레이저 빔의 반사를 위한 반사부를 형성하는 단계;
    상기 광 출력부를 반도체 칩 위에 배치하는 단계;
    상기 광 출력부 위에 레이저 빔을 집광하기 위한 렌즈부를 배치하는 단계; 및
    상기 광 출력부 위에, 상기 렌즈부와 정렬된 석영튜닝포크를 구비한 광음향 탐지부를 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 광 출력부, 상기 렌즈부 및 상기 광음향 탐지부는 수직으로 정렬되어 단일 반도체 칩 내에 집적되는, 집적형 광음향 가스 센서의 제조방법.
  11. 삭제
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