KR100277469B1 - Pressure sensor and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래 압저항물질을 이용한 압력센서의 경우는 불순물확산을 통해 형성되는 반도체저항의 특성이 온도에 따라 변화되어 오프셋 특성이 나쁘고, 박막의 다이아프램을 형성하기 위한 공정이 까다로운 문제점이 있고, 압전물질을 이용한 압력센서의 경우는 얇은 절연막으로 인해 측정가능한 한계압력이 낮아짐과 아울러 절연특성을 확보하기 어려워 누설전류가 큰 문제점이 있으며, 2종류의 압력센서 모두가 압력이 가해진 후, 원상태로 복귀하는 히스테리시스 특성이 나쁜 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 평판의 제1기판과; 상기 제1기판의 상부에 적층되어 개구부를 갖는 제2,제3기판과; 상기 제2,제3기판 사이에 삽입 접착된 파이렉스 유리막과; 상기 개구부 상의 파이렉스 유리막 상부에 형성된 압력감지 박막을 포함하여 구성되는 압력센서 및 평판의 제1기판 상부에 제2기판을 형성한 후, 그 제2기판의 일부를 식각하여 개구부를 형성하는 공정과; 상기 개구부가 형성된 제2기판의 상부전면에 파이렉스 유리막을 접착시키는 공정과; 상기 파이렉스 유리막의 상부에 압력감지 박막을 형성한 후, 패터닝하여 상기 개구부 상의 파이렉스 유리막 상부에 압력감지 박막의 패턴을 형성하는 공정과; 상기 압력감지 박막의 패턴이 형성된 파이렉스 유리막 상부에 제3기판을 접착시킨 후, 상기 제2기판의 개구부와 동일한 개구부를 갖도록 제3기판의 일부를 식각하는 공정을 포함하여 이루어지는 압력센서의 제조방법을 제공함으로써, 종래에 비해 제조공정을 단순화하여 원가를 절감할 수 있고, 탄성계수가 큰 파이렉스 유리막을 압력센서의 다이아프램으로 사용함에 따라 히스테리시스 특성을 향상시킬 수 있으며, 애노딕 본딩을 통해 다이아프램을 접착시킴에 따라 온도변화에 따른 영향을 최소화하여 오프셋특성을 향상시킬 수 있고, 압력센서의 상부전면에 실리콘 겔을 형성하여 측정가능한 한계압력을 높일 수 있으며, 누설전류에 대한 문제를 차단할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a pressure sensor and a method of manufacturing the same. In the case of a pressure sensor using a conventional piezoresistive material, the characteristics of the semiconductor resistance formed through the diffusion of impurities are changed with temperature, so that the offset characteristics are poor, and the diaphragm of the thin film is reduced. There is a problem that the process for forming is difficult, and in the case of a pressure sensor using a piezoelectric material, there is a problem that the limiting pressure is lowered due to the thin insulating film and the leakage current is difficult because it is difficult to secure insulation characteristics. After all the pressure was applied, there was a problem that the hysteresis characteristics to return to the original state is bad. Accordingly, the present invention provides a substrate comprising: a first substrate of a plate; Second and third substrates stacked on top of the first substrate and having openings; A Pyrex glass film inserted and bonded between the second and third substrates; Forming a second substrate on the first substrate of the pressure sensor and the flat plate including a pressure sensing thin film formed on the Pyrex glass film on the opening, and then etching a portion of the second substrate to form the opening; Bonding a Pyrex glass film to an upper front surface of the second substrate on which the opening is formed; Forming a pressure sensitive thin film on top of the Pyrex glass film and then patterning to form a pattern of the pressure sensitive thin film on top of the Pyrex glass film on the opening; And attaching a third substrate to an upper portion of the Pyrex glass film on which the pressure sensing thin film pattern is formed, and then etching a portion of the third substrate to have the same opening as that of the second substrate. By reducing the manufacturing process compared to the conventional method, the cost can be reduced, and the hysteresis characteristics can be improved by using a Pyrex glass film having a large modulus of elasticity as the diaphragm of the pressure sensor. By adhering, it is possible to improve the offset characteristics by minimizing the effect of temperature change, to increase the limitable measurable pressure by forming a silicone gel on the upper surface of the pressure sensor, and to block the problem of leakage current. There is.
Description
본 발명은 압력센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 압력센서의 다이아프램(diaphragm)으로 파이렉스(Pyrex) 유리막을 사용할 수 있도록 하여 특성을 향상시킨 압력센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a pressure sensor and a method for manufacturing the same, by using a Pyrex glass film as a diaphragm of the pressure sensor.
일반적으로, 파이렉스 유리막이란 탄성계수가 큰 내열유리의 상표명으로 주로 반도체식 압력센서의 기판이나 패키징을 위한 물질로 사용되고 있다.In general, the Pyrex glass film is a brand name of heat-resistant glass having a large modulus of elasticity and is mainly used as a substrate or packaging material for semiconductor pressure sensors.
종래기술의 일 실시예로 압저항물질(불순물도핑층)을 이용한 압력센서 및 그 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The pressure sensor using a piezoresistive material (impurity doping layer) and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 종래의 압저항물질을 이용한 압력센서를 보인 평면도이고, 도2는 도1의 A-A선 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 배면에 요입된 정사각의 홈(2)을 갖는 제1기판(1)과; 상기 제1기판(1)의 배면에 접착된 평판의 제2기판(3)과; 상기 제1기판(1)의 정사각형 박막(4) 가장자리에 각기 매립 형성된 4개의 반도체저항(5)으로 구성된다. 이하, 상기한 바와같은 종래 압저항물질을 이용한 압력센서의 제조방법을 설명한다.FIG. 1 is a plan view showing a pressure sensor using a conventional piezoresistive material, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and as shown therein, a first substrate 1 having a square groove 2 recessed in a rear surface thereof. )and; A second substrate 3 of a plate adhered to a rear surface of the first substrate 1; It consists of four semiconductor resistors 5 each embedded at the edge of the square thin film 4 of the first substrate 1. Hereinafter, a method of manufacturing a pressure sensor using a conventional piezoresistive material as described above will be described.
먼저, 사진식각을 통해 제1기판(1)의 배면을 정사각형으로 식각하여 정사각형의 홈(2)을 형성한다. 이때, 정사각형의 홈(2)으로 인해 제1기판(1)의 정사각형 박막(4)이 형성되며, 이 정사각형 박막(4)은 0.02㎜정도의 두께로 형성되도록 제1기판(1) 배면의 식각량을 조절하여 상하의 압력차에 민감하게 요철변형 되도록 한다.First, a square groove 2 is formed by etching a rear surface of the first substrate 1 through photolithography. At this time, the square thin film 4 of the first substrate 1 is formed by the square groove 2, and the square thin film 4 is etched on the back surface of the first substrate 1 so as to have a thickness of about 0.02 mm. Adjust the amount so that the uneven deformation is sensitive to the pressure difference between the top and bottom.
상기한 바와같이 형성되는 제1기판(1)의 정사각형 박막(4)은 통상적으로 압력센서에서 반도체 다이아프램이라 지칭하며, 이와같이 반도체 다이아프램을 정사각형으로 형성하는 이유는 칩크기가 최소화되었을 때, 가해지는 압력에 대해 응력이 가장 크기 때문이다.The square thin film 4 of the first substrate 1 formed as described above is commonly referred to as a semiconductor diaphragm in a pressure sensor. The reason for forming the semiconductor diaphragm as square in this way is that when the chip size is minimized, This is because the stress is the greatest with respect to the losing pressure.
그리고, 상기 정사각형 박막(4)이 형성된 제1기판(1)의 배면에 제2기판(3)을 접착시킨다. 이때, 제2기판(3)을 통해 상기 제1기판(1)의 정사각형 홈(2)이 기준 압력값을 갖도록 밀폐하게 되면 기준 압력값에 대해 정면에서 가해지는 압력값을 센싱하게 되며, 상기 제2기판(3) 상에 관통구를 형성하여 정사각형 홈(2)을 밀폐시키지 않게 되면 정면과 배면에서 가해지는 압력의 차를 센싱하게 된다.Then, the second substrate 3 is bonded to the rear surface of the first substrate 1 on which the square thin film 4 is formed. In this case, when the square groove 2 of the first substrate 1 is sealed to have a reference pressure value through the second substrate 3, the pressure value applied from the front side to the reference pressure value is sensed. When the through hole is formed on the second substrate 3 to prevent the square groove 2 from being sealed, the difference in pressure exerted on the front and rear surfaces is sensed.
그리고, 상기 제1기판(1)의 정사각형 박막(4) 가장자리에 불순물을 확산시켜 반도체저항(5)을 각기 매립 형성한다. 이때, 상기 정사각형 박막(4)에 압력이 가해졌을 때, 그 정사각형 박막(4)의 중앙부에서는 인장변형, 가장자리에서는 압축변형이 제1기판(1)의 표면에서 최대가 되므로, 상기 반도체저항(5)은 제1기판(1)의 게이지율을 크게 잡을 수 있는 결정축 방향과 상기 정사각형 박막(4)에 정압이 가해졌을 때, 응력분포의 절대값이 최대가 되도록 정사각형 박막(4)과 제1기판(1)이 접하는 면에 겹치도록 배치한다.Then, impurities are diffused to the edge of the square thin film 4 of the first substrate 1 to form the semiconductor resistor 5. At this time, when the pressure is applied to the square thin film 4, the tensile strain at the center portion of the square thin film 4, the compressive strain at the edge is the maximum on the surface of the first substrate 1, the semiconductor resistance (5) ) Is the square thin film 4 and the first substrate such that the absolute value of the stress distribution is maximized when a positive pressure is applied to the crystal axial direction and the square thin film 4 that can grasp the gauge ratio of the first substrate 1 large. (1) It arrange | positions so that it may overlap with the surface which abuts.
상기한 바와같이 제조된 압저항물질을 이용한 압력센서는 금속배선을 통해 반도체저항(5)을 휘스톤 브리지회로로 구성하여 크기 및 불순물농도차로 인해 상이한 값을 갖는 반도체저항(5)의 오프셋(offset)을 조절한다.The pressure sensor using the piezoresistive material manufactured as described above is composed of the Wheatstone bridge circuit through the metal wiring, and the offset of the semiconductor resistor 5 having different values due to the difference in size and impurity concentration. ).
한편, 종래기술의 다른 실시예로 압전물질(ZnO,PLT 등)을 이용한 압력센서는 반도체소자가 형성된 기판상에 절연막을 얇게 증착한 후, 그 상부에 압전물질을 형성하여 제조된다.Meanwhile, in another embodiment of the prior art, a pressure sensor using a piezoelectric material (ZnO, PLT, etc.) is manufactured by depositing an insulating film on a substrate on which a semiconductor device is formed, and then forming a piezoelectric material thereon.
그러나, 상기한 바와같은 종래 압저항물질을 이용한 압력센서의 경우는 불순물확산을 통해 형성되는 반도체저항의 특성이 온도에 따라 변화되어 오프셋 특성이 나쁘고, 박막의 다이아프램을 형성하기 위한 공정이 까다로운 문제점이 있고, 압전물질을 이용한 압력센서의 경우는 얇은 절연막으로 인해 측정가능한 한계압력이 낮아짐과 아울러 절연특성을 확보하기 어려워 누설전류가 큰 문제점이 있으며, 2종류의 압력센서 모두가 압력이 가해진 후, 원상태로 복귀하는 히스테리시스 특성이 나쁜 문제점이 있었다.However, in the case of the pressure sensor using the conventional piezoresistive material as described above, the characteristics of the semiconductor resistance formed through diffusion of impurities are changed according to temperature, so that the offset characteristics are bad, and the process for forming the diaphragm of the thin film is difficult. In the case of the pressure sensor using a piezoelectric material, there is a problem that the limiting pressure is lowered due to the thin insulating film and the leakage current is difficult to secure the insulation characteristics, and both types of pressure sensors are applied with pressure. There was a problem that the hysteresis characteristic of returning to the original state was bad.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 압력센서의 다이아프램으로 탄성계수가 큰 파이렉스 유리막을 사용함에 따라 제조공정을 단순화시키고, 특성을 향상시킬 수 있는 압력센서 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to simplify the manufacturing process and improve the characteristics by using a Pyrex glass film having a large modulus of elasticity as the diaphragm of the pressure sensor. The present invention provides a pressure sensor and a method of manufacturing the same.
도1은 종래의 압저항물질을 이용한 압력센서를 보인 평면도.1 is a plan view showing a pressure sensor using a conventional piezoresistive material.
도2는 도1의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도3은 본 발명의 일 실시예를 보인 평면도.Figure 3 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
도4는 도3의 A-A선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도5는 본 발명의 제1응용예를 보인 예시도.5 is an exemplary view showing a first application of the present invention.
도6은 본 발명의 제2응용예를 보인 예시도.6 is an exemplary view showing a second application of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
11,14,15:제1∼제3기판 12,13:개구부11, 14, 15: first to third substrates 12, 13: openings
16:파이렉스 유리막 17:불순물이 함유된 니켈박막16: Pyrex glass film 17: Nickel thin film containing impurities
21:관통구 22:실리콘 겔21: through-hole 22: silicone gel
상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 압력센서의 바람직한 일 실시예는 평판의 제1기판과; 상기 제1기판의 상부에 적층되어 개구부를 갖는 제2,제3기판과; 상기 제2,제3기판 사이에 삽입 접착된 파이렉스 유리막과; 상기 개구부 상의 파이렉스 유리막 상부에 형성된 압력감지 박막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.One preferred embodiment of the pressure sensor for achieving the object of the present invention as described above is a first substrate of the plate; Second and third substrates stacked on top of the first substrate and having openings; A Pyrex glass film inserted and bonded between the second and third substrates; It characterized in that it comprises a pressure-sensitive thin film formed on top of the Pyrex glass film on the opening.
그리고, 상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 압력센서 제조방법의 바람직한 일 실시예는 평판의 제1기판 상부에 제2기판을 형성한 후, 그 제2기판의 일부를 식각하여 개구부를 형성하는 공정과; 상기 개구부가 형성된 제2기판의 상부전면에 파이렉스 유리막을 접착시키는 공정과; 상기 파이렉스 유리막의 상부에 압력감지 박막을 형성한 후, 패터닝하여 상기 개구부 상의 파이렉스 유리막 상부에 압력감지 박막의 패턴을 형성하는 공정과; 상기 압력감지 박막의 패턴이 형성된 파이렉스 유리막 상부에 제3기판을 접착시킨 후, 상기 제2기판의 개구부와 동일한 개구부를 갖도록 제3기판의 일부를 식각하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, a preferred embodiment of the pressure sensor manufacturing method for achieving the object of the present invention as described above is to form a second substrate on the first substrate of the plate, and then etching a part of the second substrate opening the opening. Forming step; Bonding a Pyrex glass film to an upper front surface of the second substrate on which the opening is formed; Forming a pressure sensitive thin film on top of the Pyrex glass film and then patterning to form a pattern of the pressure sensitive thin film on top of the Pyrex glass film on the opening; And attaching a third substrate to the upper part of the Pyrex glass film on which the pattern of the pressure sensing thin film is formed, and then etching a part of the third substrate to have the same opening as the opening of the second substrate.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 압력센서 및 그 제조방법의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a pressure sensor and a method of manufacturing the same according to the present invention as described above are as follows.
도3은 본 발명의 일 실시예를 보인 평면도이고, 도4는 도3의 A-A선 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 평판의 제1기판(11)과; 그 제1기판(11)의 상부에 적층되어 정사각의 개구부(12,13)를 갖는 제2,제3기판(14,15)과; 그 제2,제3기판(14,15) 사이에 삽입 접착된 평판의 파이렉스 유리막(16)과; 상기 정사각 개구부(12,13) 상의 파이렉스 유리막(16) 상부 가장자리에 이격 형성된 불순물이 함유된 니켈박막(17)으로 구성된다. 이하, 상기한 바와같은 본 발명의 일 실시예에 대한 제조방법을 설명한다.Figure 3 is a plan view showing an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 3, and as shown therein the first substrate 11 of the plate; Second and third substrates 14 and 15 stacked on the first substrate 11 and having square openings 12 and 13; A Pyrex glass film 16 of flat plate inserted and bonded between the second and third substrates 14 and 15; It is composed of a nickel thin film 17 containing impurities formed on the upper edges of the Pyrex glass film 16 on the square openings 12 and 13. Hereinafter, a manufacturing method for an embodiment of the present invention as described above will be described.
먼저, 평판의 제1기판(11) 상부에 제2기판(14)을 형성한 후, 그 제2기판(14)의 일부를 식각하여 개구부(12)를 형성한다. 이때, 개구부(12)는 정사각형으로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이후에 개구부(12) 상에 압력센서의 다이아프램으로 사용되는 파이렉스 유리막(16)을 정사각형으로 형성할 수 있게 되어 칩크기가 최소화되었을 때 가해지는 압력에 대해 응력이 가장 크게 할 수 있기 때문이다.First, the second substrate 14 is formed on the first substrate 11 of the flat plate, and then a part of the second substrate 14 is etched to form the opening 12. At this time, the opening 12 is preferably formed in a square. This is because since the Pyrex glass film 16 used as the diaphragm of the pressure sensor can be formed on the opening 12 in a square shape, the stress can be greatest for the pressure applied when the chip size is minimized. to be.
그리고, 상기 개구부(12)가 형성된 제2기판(14)의 상부에 평판의 파이렉스 유리막(16)을 접착시킨다. 이때, 파이렉스 유리막(16)은 탄성계수가 큰 특성으로 인해 압력센서의 다이아프램으로 이용할 수 있으며, 열에 의한 압력센서의 특성변화를 최소화할 수 있는 애노딕 본딩(anodic bonding)을 이용하여 제2기판(14)과 접착시킨다.Then, the Pyrex glass film 16 of the plate is adhered to the upper portion of the second substrate 14 on which the opening 12 is formed. At this time, the Pyrex glass film 16 can be used as a diaphragm of the pressure sensor due to its large elastic modulus, and can be used as a second substrate by using anodic bonding, which can minimize the change in characteristics of the pressure sensor due to heat. And (14).
상기한 바와같이 제2기판(14)상에 파이렉스 유리막(16)을 일정한 압력하에서 접착시키면, 제2기판(14)의 식각된 개구부(12)는 밀폐되어 기준압력을 갖게 되므로, 압력센서는 기준압력값에 대해 정면에서 가해지는 압력값을 센싱하게 되며, 도5에 도시한 바와같이 상기 평판의 제1기판(11) 상에 관통구(21)를 형성하여 개구부(12)를 외부에 개방시키면, 압력센서는 정면과 배면에서 가해지는 압력의 차를 센싱하게 된다.As described above, when the Pyrex glass film 16 is adhered to the second substrate 14 under a constant pressure, the etched opening 12 of the second substrate 14 is sealed to have a reference pressure, so that the pressure sensor When the pressure value applied from the front side is sensed with respect to the pressure value, as shown in FIG. 5, the through hole 21 is formed on the first substrate 11 of the plate to open the opening 12. The pressure sensor senses the difference in pressure applied from the front and back.
그리고, 상기 파이렉스 유리막(16)의 상부에 불순물이 함유된 니켈박막(17)을 형성한 후, 패터닝하여 상기 정사각 개구부(12) 상의 파이렉스 유리막(16) 상부 가장자리에 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 패턴을 이격 형성한다. 이때, 순수한 니켈은 결정에 대칭성이 있어서 압전성을 갖지 않지만, 박막 증착과정에서 Fe, Cu, Cr, Co, Mn 등이 혼입되면 결정의 대칭성이 없어지게 되어 뛰어난 압전성을 갖게 된다.Then, after forming the nickel thin film 17 containing impurities on the Pyrex glass film 16, and then patterned, the nickel thin film 17 containing impurities on the upper edge of the Pyrex glass film 16 on the square opening 12 ) Form a spaced apart pattern. At this time, pure nickel does not have piezoelectricity due to symmetry in the crystal, but when Fe, Cu, Cr, Co, Mn, etc. are mixed in the thin film deposition process, the crystal symmetry is lost and thus excellent piezoelectricity is obtained.
상기한 바와같이 불순물이 함유되는 니켈은 공기중에서 산화가 잘 이루어지므로 진공(10-7torr정도)에서 불활성가스(N2또는 Ar) 분위기로 증착시키는 것이 바람직하며, 상기 니켈박막(17)의 패턴은 외부에서 가해지는 압력에 대하여 압축변형이 최대가 되는 위치인 정사각 개구부(12) 상의 파이렉스 유리막(16) 상부 가장자리에 이격 형성하는 것이 바람직하다.As described above, nickel containing impurities is easily oxidized in air, and thus, nickel is preferably deposited in an inert gas (N 2 or Ar) atmosphere in a vacuum (about 10 −7 torr), and the pattern of the nickel thin film 17 Is preferably spaced apart from the upper edge of the Pyrex glass film 16 on the square opening 12 at a position where the compression deformation is maximized with respect to the externally applied pressure.
한편, 상기 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 패터닝을 위해서는 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 상부에 감광막을 도포한 후, 노광 및 현상하여 감광막 패턴을 형성하고, 그 감광막 패턴을 적용하여 노출된 영역을 식각하게 되는데, 이때 감광막 패턴은 상부로 갈수록 개구부가 좁아지도록 형성하여 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 스텝 커버리지(step coverage) 특성을 향상시키는 것도 고려할 수 있다.On the other hand, in order to pattern the nickel thin film 17 containing the impurity, a photoresist is applied on the nickel thin film 17 containing the impurity, and then exposed and developed to form a photoresist pattern, and the photoresist pattern is applied. The exposed area may be etched. In this case, the photoresist pattern may be formed such that the opening becomes narrower toward the top to improve the step coverage characteristic of the nickel thin film 17 containing impurities.
또한, 상기 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 패턴을 형성하는 공정은 파이렉스 유리막(16)과 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 접착특성을 향상시키기 위하여 상기 정사각 개구부(12) 상의 파이렉스 유리막(16) 상부 가장자리에 접착층(adhesion)으로 파이렉스 유리박막을 스퍼터링 증착한 후, 그 파이렉스 유리박막의 상부에 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 패턴을 형성시키는 것도 고려할 수 있다.In addition, the process of forming the pattern of the nickel thin film 17 containing the impurity is a Pyrex glass film on the square opening 12 in order to improve the adhesion characteristics of the Pyrex glass film 16 and the nickel thin film 17 containing the impurity. (16) It is also conceivable to form a pattern of the nickel thin film 17 containing impurities on top of the Pyrex glass thin film after sputtering deposition of the Pyrex glass thin film with an adhesive layer on the upper edge.
그리고, 상기 불순물이 함유된 니켈박막(17)의 패턴이 형성된 파이렉스 유리막(16) 상부에 제3기판(15)을 접착시킨 후, 상기 제2기판(14)의 개구부(12)와 동일한 개구부(13)를 갖도록 제3기판(15)의 일부를 식각한다. 이때, 제3기판(15)은 상기 제2기판(14)과 동일하게 애노딕 본딩을 이용하여 파이렉스 유리막(16)과 접착시킨다.After the third substrate 15 is bonded to the upper part of the Pyrex glass film 16 on which the pattern of the nickel thin film 17 containing the impurity is formed, the same opening part as the opening part 12 of the second substrate 14 is formed. A portion of the third substrate 15 is etched to have 13). At this time, the third substrate 15 is bonded to the Pyrex glass film 16 using anodic bonding in the same manner as the second substrate 14.
한편, 상기한 바와같이 본 발명의 일 실시예를 통해 제조된 압력센서는 도6에 도시한 바와같이 제3기판(15)이 형성된 압력센서의 상부전면에 파이렉스 유리막(16)의 탄성계수를 저하시키지 않는 물질로 실리콘 겔(silicon gel,22)과 같은 폴리머(polymer)를 형성하여 압력센서의 측정가능한 한계압력을 높이는 것도 고려할 수 있다.Meanwhile, as described above, the pressure sensor manufactured through the embodiment of the present invention lowers the elastic modulus of the Pyrex glass film 16 on the upper surface of the pressure sensor on which the third substrate 15 is formed, as shown in FIG. 6. It is also conceivable to increase the measurable limit pressure of the pressure sensor by forming a polymer such as silicone gel 22 with a material that does not.
상기한 바와같이 본 발명에 의한 압력센서 및 그 제조방법은 종래에 비해 제조공정을 단순화하여 원가를 절감할 수 있고, 탄성계수가 큰 파이렉스 유리막을 압력센서의 다이아프램으로 사용함에 따라 히스테리시스 특성을 향상시킬 수 있으며, 애노딕 본딩을 통해 다이아프램을 접착시킴에 따라 온도변화에 따른 영향을 최소화하여 오프셋특성을 향상시킬 수 있고, 압력센서의 상부전면에 실리콘 겔을 형성하여 측정가능한 한계압력을 높일 수 있으며, 누설전류에 대한 문제를 차단할 수 있는 효과가 있다.As described above, the pressure sensor and its manufacturing method according to the present invention can reduce the cost by simplifying the manufacturing process, and improve hysteresis characteristics by using a Pyrex glass film having a large modulus of elasticity as a diaphragm of the pressure sensor. By anodic bonding, diaphragm can be bonded to improve the offset characteristics by minimizing the effect of temperature change, and increase the measurable limit pressure by forming a silicone gel on the upper surface of the pressure sensor. And, there is an effect that can block the problem of leakage current.
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