TW201339568A - 光學式氣體檢測器 - Google Patents

Abstract

一種光學式氣體感測器，包括基板、光源及至少一光檢測器。光源及光檢測器分別配置於基板中。氣體反應腔體結構配置於基板中，且連接於光源與光檢測器之間。此外，光源至光檢測器的距離為d，且光從光源經氣體反應腔體結構至光檢測器的最短行進路徑大於d。

Description

光學式氣體檢測器

本發明是有關於一種光學式氣體感測器，且特別是有關於一種能將光源、反應腔及光檢測器有效整合在一起之晶圓級的光學式氣體感測器。

氣體感測器是對人類生命和健康極重要的一種元件，氣體偵測需求廣泛，如居家環境監測、工業安全與疾病診療等方面。其中，又因工業安全與環保法規的要求，氣體感測器扮演著舉足輕重的角色。

氣體感測器除了以感測氣體的種類來區分之外，也可以由氣體感測器的工作原理來區分。依據氣體感測器的工作原理，氣體感測器有電化學、固態電解質、光學、氧化物半導體等形式。最早出現的氣體感測器為水溶液電化學氣體感測器，此種氣體感測器因其電解液具強腐蝕性、體積大、且需經常維護等缺點。而固態氣體感測器因其可以微小化，市場已大量生產取代液態的電化學式氣體感測器。但固態氣體感測器需使用微加熱器提高溫度增加敏感度，其感測材料對感測氣體有其專一性，並且需接觸氣體才能夠使用。所以使用固態氣體感測器需注意溫度過高造成閃燃、感測材料容易被污染造成偵測失效等不穩定因素。

現今光學形式的氣體感測器因複雜的光學系統，且不易微小化無法批次量產，因此價格昂貴。所以，如何將光學式氣體感測器簡單化及微小化以製作出晶圓級的整合平台，已獲得業界的高度注意。

有鑑於此，本發明提供一種光學式氣體感測器，可以在晶圓級體積下，將光源、反應腔及光檢測器有效整合在一起，並提升氣體感測器效能。

本發明提供一種光學式氣體感測器，包括基板、光源及至少一光檢測器。光源及光檢測器分別配置於基板中。氣體反應腔體結構配置於基板中，且連接於光源與光檢測器之間。此外，光源至光檢測器的距離為d，且光從光源經氣體反應腔體結構至光檢測器的最短行進路徑大於d。

在本發明之一實施例中，上述基板包括絕緣層上覆矽(SOI)基板、矽基板、金屬基板、塑膠基板或其組合。

在本發明之一實施例中，上述氣體反應腔體由第一子基板及第二子基板所構成，第一子基板具有多個交替配置的突出部與凹入部，第二子基板具有多個交替配置的突出部與凹入部，以及其中第一子基板之突出部對應於第二子基板之凹入部，且第一子基板之凹入部對應於第二子基板之突出部。

在本發明之一實施例中，上述第一子基板與第二子基板的材料相同。

在本發明之一實施例中，上述第一子基板與第二子基板的材料不同。

在本發明之一實施例中，上述氣體反應腔體的內壁上塗覆有反射層。

在本發明之一實施例中，上述光學式氣體感測器更包括供氣體進出的多個氣孔，這些氣孔配置於基板中並與氣體反應腔體結構相通。

在本發明之一實施例中，上述氣體反應腔體結構的形狀為蛇形。

在本發明之一實施例中，上述氣體反應腔體結構的形狀為螺旋形。

在本發明之一實施例中，上述至少一光檢測器包括配置於基板中的多個光檢測器，且氣體反應腔體結構位於對應的光檢測器與光源之間。

在本發明之一實施例中，上述氣體反應腔體結構以光源為中心呈放射狀排列。

在本發明之一實施例中，上述光學式氣體感測器為晶圓級的光學式氣體感測器。

基於上述，在本發明之光學式氣體感測器中，以增加光反射路徑之立體反應腔結構替代傳統簡單結構，因此可在晶圓級體積下，提升氣體感測器效能。此外，本發明可達到晶圓級整合(wafer-level integration)，同時將光源、反應腔及光檢測器整合於晶圓平台上。另外，本發明之光學式氣體感測器可同時偵測多種氣體，應用層面廣。

為讓本發明之上述特徵能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

藉由參照以下實施例之詳細的描述及附圖，可更輕易地了解揭露的實施例之優點及特徵。然而，本發明可以許多不同形式來具體化且不應解釋為限於本文提出之實施例。在圖式中，為了清楚起見而可誇示元件之尺寸以及相對尺寸。

為便於描述，本文中使用空間上相對的術語，諸如「在......上方」(on)、「在......下方」(below)、「上表面」(top surface)、「下表面」(bottom surface)、「上部」(upper)、「下部」(lower)及類似術語，來描述圖中所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。本領域具有通常知識者應理解，上述空間相對的術語意欲涵蓋元件在使用或操作時除了圖中所描繪之定向之外的不同定向。舉例而言，若將圖中之元件顛倒，則被描述為「在」其他元件或特徵「下方」的元件於是將定向於其他元件或特徵的「上方」。因此，術語「在......下方」可涵蓋上方與下方兩種定向。所述元件可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且相應地解釋本文中所使用之空間上相對的描述詞。換言之，本文之上下關係可解釋為左右關係或前後關係，不以圖示中的定向為限。

第一實施例

圖1A為依據本發明第一實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。圖1B為沿圖1A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

請參照圖1A及1B，第一實施例之光學式氣體感測器10包括基板150、光源160、氣體反應腔體結構170及光檢測器180。基板150包括絕緣層上覆矽(Silicon On Insulator,SOI)基板、矽基板、金屬基板、塑膠基板或其組合。在一實施例中，基板150由第一子基板100及第二子基板118所構成，其中第一子基板100為SOI基板，且第二子基板118為矽基板。

此外，基板150具有第一區100a、第二區100b及第三區100c。第二區100b配置於第一區100a及第三區100c之間。在一實施例中，第一區100a為光源區，第二區100b為氣體反應腔體區，且第三區100c為光檢測器區。

光源160與光檢測器180分開地配置於基板150中。具體言之，光源160與光檢測器180分別配置於第一區100a及第三區100c之第一子基板100中。

氣體反應腔體結構170配置於基板150中。具體言之，氣體反應腔體結構170配置於第二區100b之基板150中，且連接於光源160與光檢測器180之間。

在一實施例中，氣體反應腔體170由第一子基板100及第二子基板118所構成，第一子基板100具有多個交替配置的突出部103與凹入部105，第二子基板118具有多個交替配置的突出部121與凹入部122。第一子基板100之突出部103對應於第二子基板118之凹入部122，且第一子基板100之凹入部105對應於第二子基板118之突出部121。此外，氣體反應腔體170的內壁上塗覆有金屬層或其它高反射塗層之反射層110與124。具體言之，反射層110塗覆於第一子基板100的突出部103與凹入部105的表面上，而反射層124塗覆於第二子基板118的突出部121與凹入部122的表面上。反射層110與124的材料例如是金或銀。

另外，第一實施例之光學式氣體感測器10更包括供氣體進出的多個氣孔126。氣孔126配置於基板150之第二子基板118中並與氣體反應腔體結構170相通。

特別要說明的是，在本發明之光學式氣體感測器10中，光源160至光檢測器180的距離為d，且光從光源160經氣體反應腔體結構170至光檢測器180的最短行進路徑為L，其L大於d。如圖1B所示，從光源160發射之光在氣體反應腔體結構170之內壁上經多次反射且被氣體吸收後到達光檢測器180，經由檢測到達光檢測器180之光量，可計算出氣體之濃度。由於本發明之氣體反應腔體結構170的特殊設計，因此光的最短行進路徑L大於光源160至光檢測器180的直線距離d，可大幅增加光波導路徑。如此一來，可以在有限的反應腔體積下，使光學式之氣體感測器的訊號辨識能力大幅提升。

以下，將說明第一實施例之光學式氣體感測器10的製造方法。圖2A至2H為依據本發明第一實施例所繪示之光學式氣體感測器之製作方法的剖面示意圖。

首先，請參照圖2A，提供第一子基板100。第一子基板100例如是絕緣層上覆矽(SOI)基板，其包括(由下而上)下部矽層102、埋入氧化(BOX)層104以及上部矽層106。第一子基板100具有第一區100a、第二區100b及第三區100c。第二區100b配置於第一區100a及第三區100c之間。在一實施例中，第一區100a為光源區，第二區100b為氣體反應腔體區，且第三區100c為光檢測器區。

然後，於第一子基板100的上表面與下表面上形成絕緣材料層108。具體言之，絕緣材料層108形成於下部矽層102及上部矽層106的表面上。絕緣材料層108的材料例如是氮化矽，且其形成方法例如是進行化學氣相沉積製程。

接著，請參照圖2B，對上部矽層106上的絕緣材料層108進行圖案化步驟，以形成絕緣層119。上述圖案化步驟例如是微影及蝕刻製程。之後，以絕緣層119為罩幕，移除部分上部矽層106，以於第二區100b的上部矽層106中形成多個多個交替配置的突出部103與凹入部105。突出部103與凹入部105例如是具有傾斜側壁。凹入部105裸露出部分埋入氧化層104。繼之，移除圖案化絕緣層119。

然後，請參照圖2C，進行另一圖案化步驟，以於第一區100a的上部矽層106中形成多個開口107，以及於第三區100c的上部矽層106中形成一個開口109。上述圖案化步驟例如是微影及蝕刻製程。開口107所在區域即為本發明之光源160，光源160具有導線、散熱器等其他構件(未繪示)以發出紅外光。

接著，於第二區100b之突出部103與凹入部105的表面上形成反射層110，其材料例如是金或銀。此外，於形成反射層110的步驟中，亦可同時形成兩個接墊111，其分別配置於第一區100a及第三區100c之上部矽層106上。反射層110的形成方法包括於上部矽層106上依序形成圖案化光阻層與金屬材料層(未繪示)。形成金屬材料層的方法例如是進行蒸鍍法。然後，以圖案化光阻層為犧牲層，移除部分金屬材料層以形成之。

特別要說明的是，在此實施例中，是以反射層110與接墊111的材料相同為例來說明之，但本發明並不以此為限。在另一實施例中，反射層110與接墊111的材料也可以不同。例如，反射層110為非導電金屬之高反射塗層，但接墊111為導電金屬層。

之後，請參照圖2D，對第一子基板100之下表面上的絕緣材料層108進行圖案化步驟，以形成絕緣層113。上述圖案化步驟例如是微影及蝕刻製程。之後，以絕緣層113為罩幕，移除部分下部矽層102及部分埋入氧化層104，以形成開口115及開口117。開口115及開口117貫穿下部矽層102及埋入氧化層104。開口115對應光源160，且開口117對應開口109。形成開口115及開口117的方法例如是蝕刻製程。

於本實施例中，光源160可參照圖7A與圖7B，其可於前述步驟中一併製作，於第一子基板100蝕刻上部矽層106而形成積體電路區710、外側區720、凹槽730與至少一導線740。導線740含有連接至積體電路區710的連接臂741。凹槽730則形成於導線740周圍並深達埋入氧化層104。積體電路區710與外側區720之間存在間隙，連接臂741跨越間隙連接至積體電路區710。接著蝕刻下部矽層102及埋入氧化層104，而形成開口115，開口115貫通間隙。導線740的設置例如是金屬舉離(metal lift-off)法，其中積體電路區710更包含溫度感測電路711及加熱電路712。再來，塗布或印製感測材料於經由連接臂741懸吊於開口115上的積體電路區710。

然後，請參照圖2E，提供第二子基板118。第二子基板118例如是矽基板。接著，於第二子基板118的上表面與下表面上形成絕緣材料層120。絕緣材料層120的材料例如是氮化矽，且其形成方法例如是進行化學氣相沉積製程。

之後，請參照圖2F，對第二子基板118之下表面上的絕緣材料層120進行圖案化步驟，並在部分第二子基板118中形成多個交替配置的突出部121與凹入部122。突出部121與凹入部122例如是具有傾斜側壁。剩餘的絕緣材料層120覆蓋在突出部121上。上述圖案化步驟例如是微影及蝕刻製程。然後，進行蝕刻製程以移除剩餘的絕緣材料層120。

接著，於突出部121與凹入部122的表面上形成反射層124，其材料例如是金或銀。形成反射層124的方法例如是進行蒸鍍法。此外，反射層110與反射層124的材料可以相同或不同。

之後，請參照圖2G，對第二子基板118之上表面上的絕緣材料層120進行圖案化步驟，以形成絕緣層123。上述圖案化步驟例如是微影及蝕刻製程。之後，以絕緣層123為罩幕，移除部分第二子基板118及部分反射層124，以形成多個氣孔126。氣孔126作為讓待偵測氣體進出的開口，其貫穿第二子基板118及反射層124。形成氣孔126的方法包括進行蝕刻製程。

接下來，請參照圖2H，將第一子基板100與第二子基板118接合，其中第一子基板100之突出部103對應於第二子基板118之凹入部122，且第一子基板100之凹入部105對應於第二子基板118之突出部121。在一實施例中，使用接合構件130來接合第一子基板100與第二子基板118，如圖2H所示。接合構件130例如是黏著劑、導電膠或金屬。在另一實施例中，也可以不使用接合構件，而將第一子基板100與第二子基板118直接接合，如圖2H-1之光學式氣體感測器10a所示。

繼之，將光檢測器180插入第一子基板100之開口117中。至此，完成第一實施例之光學式氣體感測器10的製作。光學式氣體感測器10為一晶圓級的整合平台，可以將光源160、氣體反應腔體結構170及光檢測器180有效整合在一起。

在上述的實施例中，於形成氣體反應腔體結構170的步驟中，可以同時形成光源160。然而，本發明並不以此為限。本領域具有通常知識者應了解，也可以依客戶需求，選購一般市售的光源，然後將光源插入基板150之第一區100a中。

此外，在上述的實施例中，是以材料不同之第一子基板與第二子基板來製作氣體反應腔體結構為例來說明之，但本發明並不以此為限。也可以使用材料相同的第一子基板與第二子基板來製作氣體反應腔體結構。舉例來說，可以是兩個金屬基板藉由壓印技術製作出各自的突出部和凹入部後，再將上述兩個金屬基板對應接合。在又一實施例中，也可以是兩個塑膠基板藉由射出成型製作出各自的突出部和凹入部後，再將上述兩個塑膠基板對應接合。本領域具有通常知識者應了解，可在不脫離本發明精神之範圍內，可使用任何基板材料及任何已知技術製作出本發明之氣體反應腔體結構，只要光於氣體反應腔體結構內的最短行進路徑大於光源至光檢測器的直線距離即可。

第二實施例

圖3A為依據本發明第二實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。圖3B為沿圖3A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

請參照圖3A及3B，第二實施例之光學式氣體感測器30包括一基板300、一光源310、一光檢測器320、一氣體反應腔體結構330及多數個氣孔340。

基板300具有第一區300a、第二區300b及第三區300c。第二區300b配置於第一區300a及第三區300c之間。在一實施例中，第一區300a為光源區，第二區300b為氣體反應腔體區，且第三區300c為光檢測器區。

光源310、光檢測器320與氣體反應腔體結構330分開地配置於基板300中。氣體反應腔體結構330連接於光源310與光檢測器320之間，且其內壁上可以塗覆有反射層(未繪示)。另外，供氣體進出之多個氣孔340配置於基板300中，並與氣體反應腔體結構330相通。

特別要注意的是，第二實施例之氣體反應腔體結構330的形狀為蛇形，因此光於氣體反應腔體結構330內的最短行進路徑會大於光源310至光檢測器320的直線距離d，因而可增加光反射路徑及提升氣體感測器效能。

第三實施例

圖4A為依據本發明第三實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。圖4B為沿圖4A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

請參照圖4A及4B，第三實施例之光學式氣體感測器40包括一基板400、一光源410、一光檢測器420、一氣體反應腔體結構430及多數個氣孔440。

基板400具有第一區400a、第二區400b及第三區400c。第二區400b配置於第一區400a及第三區400c之間。在一實施例中，第一區400a為光源區，第二區400b為氣體反應腔體區，且第三區400c為光檢測器區。

光源410、光檢測器420與氣體反應腔體結構430分開地配置於基板400中。氣體反應腔體結構430連接於光源410與光檢測器420之間，且其內壁上可以塗覆有反射層(未繪示)。另外，供氣體進出之多個氣孔440配置於基板400中，並與氣體反應腔體結構430相通。

特別要注意的是，第三實施例之氣體反應腔體結構330的形狀為螺旋形，因此光於氣體反應腔體結構430內的最短行進路徑會大於光源410至光檢測器420的直線距離d，因而可增加光反射路徑及提升氣體感測器效能。

第四實施例

圖5A為依據本發明第四實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。圖5B為沿圖5A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

請參照圖5A及5B，第四實施例之光學式氣體感測器50包括一基板500、一光源510、二光檢測器520、二氣體反應腔體結構530及多數個氣孔540。

基板500具有一第一區500a、二第二區500b及二第三區500c。各第二區500b配置於第一區500a及相應的第三區500c之間。在一實施例中，第一區500a為光源區，第二區500b為氣體反應腔體區，且第三區500c為光檢測器區。

光源510、光檢測器520與氣體反應腔體結構530分開地配置於基板400中。當存在兩個光檢測器520時，兩個光檢測器520配置於光源510的相對兩側。各氣體反應腔體結構530位於對應的光檢測器520與光源510之間，且其內壁上可以塗覆有反射層(未繪示)。另外，供氣體進出之多個氣孔540配置於基板500中，並與氣體反應腔體結構530相通。

在此實施例中，兩個光檢測器520配置於光源510的相對兩側，但並不用以限定本發明。在另一實施例中，兩個光檢測器520可以配置於光源510的任何方位。

特別要注意的是，第四實施例與第一實施例之氣體反應腔體結構具有類似組態，光於氣體反應腔體結構530內的最短行進路徑L會大於光源510至光檢測器520的直線距離d，因而可增加光反射路徑及提升氣體感測器效能。此外，第四實施例之光學式氣體感測器50具有兩個光檢測器520及兩個氣體反應腔體結構530，因此可以同時感測兩組光訊號。亦即，兩種以上氣體可以同時被偵測到，以增廣本發明之光學式氣體感測器的應用性。

在第三及第四實施例中，氣體反應腔體結構的設計為2D組態，其光行進路徑僅有同一平面的水平轉折，並未有上下起伏。然而，本發明並不以此為限。本領域具有通常知識者應了解，第三及第四實施例之氣體反應腔體結構也可以設計為3D組態，更具有如第一實施例之突起部與凹入部，以進一步增加光反射路徑。

第五實施例

圖6為依據本發明第五實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

請參照圖6，第五實施例之光學式氣體感測器60包括一基板600、一光源610、多個光檢測器620及多個氣體反應腔體結構630。

在此實施例中，是以光學式氣體感測器60具有十二個光檢測器620及十二個氣體反應腔體結構630為例來說明之，但不用以限定本發明。亦即，本發明並不對光檢測器及氣體反應腔體結構的數目做限制。

基板600具有一第一區600a、一第二區600b及一第三區600c。第二區600b配置於第一區600a及第三區600c之間。具體言之，第三區600c環繞第二區600b，且第二區600b環繞第一區600a。在一實施例中，第一區600a為光源區，第二區600b為氣體反應腔體區，且第三區600c為光檢測器區。

光源610、光檢測器620與氣體反應腔體結構630分開地配置於基板600中。氣體反應腔體結構630以光源610為中心呈放射狀排列。各氣體反應腔體結構630位於對應的光檢測器620與光源610之間，且其內壁上可以塗覆有反射層(未繪示)。另外，供氣體進出之多個氣孔(未繪示)配置於基板600中，並與氣體反應腔體結構630相通。

特別要注意的是，第五實施例與第一實施例之氣體反應腔體結構具有類似組態，光於氣體反應腔體結構630內的最短行進路徑L會大於光源610至光檢測器620的直線距離d，因而可增加光反射路徑及提升氣體感測器效能。此外，第五實施例之光學式氣體感測器60具有十二個光檢測器620及十二個氣體反應腔體結構630，因此可以同時感測十二組光訊號。亦即，十二種以上氣體可以同時被偵測到，以增廣本發明之光學式氣體感測器的應用性。

接下來，進行一個電腦模擬測試，以驗證本發明之功效。首先，取一個長-10 mm x寬-4 mm x高-1 mm的晶片。晶片內設計有氣體反應腔，且光源與光偵測器配置於氣體反應腔(即晶片)的兩端。氣體反應腔類似圖1A的結構並由八個子腔(sub-chamber)構成，每一個子腔由一個突起部及相應凹入部所組成，且每一個子腔的的尺寸為長-1.35 mm x寬-2.6 mm x高-0.25 mm。十六個氣孔與氣體反應腔相通。光經過多次反射後到達光偵測器，在此光學式氣體感測晶片內，平均路徑長約為27.6 mm，遠大於晶片長度的10 mm，因此可證明本案之結構有助於提高光反射路徑。

綜上所述，在本發明之光學式氣體感測器中，以增加光反射路徑之立體反應腔結構替代傳統簡單結構，因此可在晶圓級體積下，提升氣體感測器效能。此外，本發明同時將光源、反應腔及光檢測器整合於晶圓平台上，保留光學性氣體感測器之高專一性、高辨識度優點，縮小體積並降低成本，達到晶圓級整合(wafer-level integration)。另外，本發明之光學式氣體感測器可同時偵測多種氣體，應用層面廣。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、10a、30、40、50、60．．．光學式氣體感測器

100．．．第一子基板

100a、300a、400a、500a、600a．．．第一區

100b、300b、400b、500b、600b．．．第二區

100c、300c、400c、500c、600c．．．第三區

102．．．下部矽層

104．．．埋入氧化層

103、121．．．突出部

105、122．．．凹入部

106．．．上部矽層

107、109、115、117．．．開口

108、120．．．絕緣材料層

110、124．．．反射層

111．．．接墊

113、119、123．．．絕緣層

118．．．第二子基板

126、340、440、540．．．氣孔

130．．．接合構件

150、300、400、500、600．．．基板

160、310、410、510、610．．．光源

170、330、430、530、630．．．氣體反應腔體結構

180、320、420、520、620．．．光檢測器

710．．．積體電路區

711．．．溫度感測電路

712．．．加熱電路

720．．．外側區

730．．．凹槽

740．．．導線

741．．．連接臂

d．．．距離

L．．．光源至光偵測器之最短路徑

圖1A為依據本發明第一實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

圖1B為沿圖1A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

圖2A至2H為依據本發明第一實施例所繪示之光學式氣體感測器之製作方法的剖面示意圖。

圖2H-1為依據本發明第一實施例所繪示之光學式氣體感測器的剖面示意圖。

圖3A為依據本發明第二實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

圖3B為沿圖3A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

圖4A為依據本發明第三實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

圖4B為沿圖4A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

圖5A為依據本發明第四實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

圖5B為沿圖5A之I-I線所繪示的剖面示意圖。

圖6為依據本發明第五實施例所繪示之光學式氣體感測器的立體示意圖。

圖7A為依據本發明一實施例所繪示之光學式氣體感測器之光源的剖面示意圖。

圖7B為依據本發明一實施例所繪示之光學式氣體感測器之光源的上視示意圖。

10．．．光學式氣體感測器

100a．．．第一區

100b．．．第二區

100c．．．第三區

126．．．氣孔

150．．．基板

160．．．光源

170．．．氣體反應腔體結構

180．．．光檢測器

d．．．距離

Claims (12)

1. 一種光學式氣體感測器，包括：一基板；一光源，配置於該基板中；至少一光檢測器，配置於該基板中；以及一氣體反應腔體結構，配置於該基板中，且連接於該光源與該光檢測器之間，其中該光源至該光檢測器的距離為d，且光從該光源經該氣體反應腔體結構至該光檢測器的最短行進路徑大於d。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該基板包括絕緣層上覆矽(SOI)基板、矽基板、金屬基板、塑膠基板或其組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該氣體反應腔體由一第一子基板及一第二子基板所構成，該第一子基板具有多個交替配置的突出部與凹入部，該第二子基板具有多個交替配置的突出部與凹入部，以及其中該第一子基板之該些突出部對應於該第二子基板之該些凹入部，且該第一子基板之該些凹入部對應於該第二子基板之該些突出部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該第一子基板與該第二子基板的材料相同。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該第一子基板與該第二子基板的材料不同。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該氣體反應腔體的內壁上塗覆有一反射層。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，更包括供氣體進出的多個氣孔，該些氣孔配置於該基板中並與該氣體反應腔體結構相通。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該氣體反應腔體結構的形狀為蛇形。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該氣體反應腔體結構的形狀為螺旋形。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該至少一光檢測器包括多個光檢測器，配置於該基板中，且該氣體反應腔體結構位於對應的該光檢測器與該光源之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光學式氣體感測器，其中該些氣體反應腔體結構以該光源為中心呈放射狀排列。
12. 如申請專利範圍第1項所述之光學式氣體感測器，其中該光學式氣體感測器為晶圓級的光學式氣體感測器。