KR100383650B1 - Capacity type pressure sensor and it's manufacture process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부에서 가해지는 압력에 비례하여 변화되는 용량을 감지하여 압력 변화를 감지하는 용량형 압력센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive pressure sensor and a method for manufacturing the same, for detecting a change in pressure by sensing a change in proportion to a pressure applied from the outside.
이를 구현하기 위한 본 발명은 상부전극과, 상부전극의 저면에 내열 유리 재질로 접착되고 그 반대면에 경사홈을 형성한 하부전극과, 하부전극과 동일한 재질을 사용하여 경사홈에 정렬되 내열 유리재로 접착되는 관통홀(Hole)을 형성한 지지부재와, 관통홀에 정렬되는 접착되는 튜브로 구성된다.The present invention for realizing this is an upper electrode, a lower electrode bonded to the bottom surface of the upper electrode with a heat-resistant glass material and formed inclined grooves on the opposite side, and heat-resistant glass aligned with the inclined groove using the same material as the lower electrode It consists of a support member having a through hole (Hole) bonded to the ash, and a tube to be bonded to the through hole aligned.
Description
본 발명은 용량형 압력센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 외부에서가해지는 압력에 비례하여 변화되는 용량을 감지하여 압력 변화를 감지하는 용량형 압력센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive pressure sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a capacitive pressure sensor and a method of manufacturing the same by detecting a change in capacity in proportion to the pressure applied from the outside.
용량형 압력센서는 외부에서 가해지는 압력의 변화를 감지하기 위해서 사용된다. 공기 또는 유체의 압력이 변화되면 용량형 압력센서는 이 변화에 따라 비례하여 용량(Capacitance)이 변하게 된다. 용량의 변화는 용량형 압력센서에서 출력되는 전기신호의 레벨을 변화시키게 되며 이 변화에 따라 압력의 변화정도를 판별하게 된다.Capacitive pressure sensors are used to detect changes in external pressure. When the pressure of air or fluid changes, the capacitive pressure sensor changes its capacity in proportion to the change. The change in capacity changes the level of the electrical signal output from the capacitive pressure sensor, and the change in pressure is determined according to the change.
압력의 변화에 따라 용량을 변화시켜 압력 변화를 감지하는 종래의 용량형 압력센서는 상, 하부전극 사이에 소정의 길이를 갖는 갭(Gap)이 형성된다. 갭의 간격은 외부에서 가해지는 압력에 따라 비례하여 조절된다. 압력이 강하면 갭의 간격은 줄어들고 반대로 작아지면 간격이 가해지는 압력에 비례하여 늘어나게 된다. 압력의 변화에 따라 갭을 조절하기 위해 하부전극은 멤브레인(Membrain)으로 사용된다. 멤브레인은 외부에서 가해지는 압력 변화에 따라 팽창/수축하여 갭 간격을 조절함으로써 용량형 압력센서의 용량을 변화시키게 된다.In the conventional capacitive pressure sensor that detects a pressure change by changing a capacity according to a pressure change, a gap having a predetermined length is formed between upper and lower electrodes. The gap spacing is adjusted proportionally according to the pressure applied from the outside. If the pressure is strong, the gap spacing decreases and conversely, the gap increases in proportion to the pressure applied. The lower electrode is used as a membrane to adjust the gap as the pressure changes. The membrane expands / contracts according to the pressure change applied from the outside to adjust the gap gap to change the capacity of the capacitive pressure sensor.
보다 구체적으로 종래의 용량형 압력센서를 첨부된 도면을 이용하여 살펴보면 다음과 같다.More specifically, the conventional capacitive pressure sensor will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 용량형 압력센서의 단면도이다. 도시된 바와 같이 실리콘(Si)으로 형성된 상부전극(1)의 저면에 멤브레인으로 사용되는 하부전극(2)이 내열 유리(2)로 접착되어 있다. 내열 유리(2)로 접착되어 있는 상부전극(1)과 하부전극(2)사이에는 일정한 간격'a'을 갖는 갭이 형성되어 있다. 하부전극(2)의 저면에는 지지부재(4)가 형성되고, 이 지지부재(4) 저면에는 튜브(Tube)(5)가 형성된다.1 is a cross-sectional view of a conventional capacitive pressure sensor. As shown in the drawing, the lower electrode 2 used as a membrane is bonded to the bottom surface of the upper electrode 1 formed of silicon (Si) by the heat resistant glass 2. A gap having a constant interval 'a' is formed between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 bonded by the heat resistant glass 2. A support member 4 is formed on the bottom of the lower electrode 2, and a tube 5 is formed on the bottom of the support member 4.
튜브(5)는 유리 재질로 형성되며 튜브(5)를 통해 외부의 공기 또는 액체가 하부전극(3)으로 유입된다.유입되는 압력에 비례하여 하부전극(3)은 팽창되어 갭의 간격 'a'을 조절한다. 간격 'a'를 갖는 갭이 형성된 영역은 하부전극(3)에서 능동영역으로 압력에 비례하여 팽창 및 수축을 반복하게 된다. 하부전극(3)의 능동영역이 팽창과 수축의 반복시 하부전극(3)에 가해지는 충격을 흡수하기 위해 지지부재(4)가 사용된다. 지지부재(4)는 내열 유리(Pyrex glass)로 형성된다.The tube 5 is formed of a glass material, and external air or liquid flows into the lower electrode 3 through the tube 5. In proportion to the inflow pressure, the lower electrode 3 expands to form a gap gap 'a. 'Adjust. The gap formed region having the interval 'a' is repeatedly expanded and contracted in proportion to the pressure from the lower electrode 3 to the active region. The support member 4 is used to absorb the impact exerted on the lower electrode 3 when the active region of the lower electrode 3 repeats expansion and contraction. The support member 4 is formed of heat resistant glass.
지지부재(4)가 내열 유리 재질로 형성됨으로 인해 실리콘(Si)으로 형성되는 하부전극(3)과의 열용량 및 열팽창 계수가 서로 다르게 된다. 지지부재(4)의 열적 특성이 하부전극(4)과 다르므로 인해 하부전극(4)의 팽창과 수축의 반복으로 인해 발생되는 스트레스를 지지부재(4)에서 흡수하지 못하게 된다. 이 결과, 하부전극(4)에 기계적 미소 크랙(Crack)이 발생될 수 있어 용량성 압력센서의 오동작이 발생되 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.Since the support member 4 is made of a heat resistant glass material, the heat capacity and the coefficient of thermal expansion of the lower electrode 3 formed of silicon (Si) are different from each other. Since the thermal characteristics of the support member 4 are different from those of the lower electrode 4, the stress caused by the repeated expansion and contraction of the lower electrode 4 may not be absorbed by the support member 4. As a result, mechanical micro cracks may be generated in the lower electrode 4, thereby causing malfunction of the capacitive pressure sensor, thereby lowering the reliability of the product.
본 발명은 멤브레인으로 사용되는 하부전극과 지지부재의 재질을 동일하게 구성한 용량형 압력센서를 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a capacitive pressure sensor in which the material of the lower electrode and the supporting member used as the membrane is the same.
본 발명의 다른 목적은 동일한 재질로 사용되는 하부전극과 지지부재를 갖는 용량형 압력센서의 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a capacitive pressure sensor having a lower electrode and a support member used in the same material.
본 발명의 또 다른 목적은 용량성 압력센서의 하부전극과 지지부재의 재질을 동일하게 사용함으로써 하부전극의 수축과 팽창으로 인한 기계적 미소 크랙 발생을제거하여 제품의 신뢰성을 증가시킴에 있다.Another object of the present invention is to increase the reliability of the product by eliminating the occurrence of mechanical microcracks due to shrinkage and expansion of the lower electrode by using the same material of the lower electrode and the support member of the capacitive pressure sensor.
이러한 목적들을 구현하기 위한 본 발명은 상부전극과, 상부전극의 저면에 내열 유리 재질로 접착되고 그 반대면에 경사홈을 형성한 하부전극과, 하부전극과 동일한 재질을 사용하여 경사홈에 정렬되어 내열 유리재로 접착되는 관통홀(Hole)을 형성한 지지부재와, 관통홀에 정렬되는 접착되는 튜브로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for realizing these objects is aligned with the inclined groove using the upper electrode, the lower electrode bonded to the bottom surface of the upper electrode with a heat-resistant glass material and the inclined groove formed on the opposite side, and the same material as the lower electrode And a support member having a through hole (Hole) bonded to the heat-resistant glass material, and a tube to be bonded to the through hole.
본 발명의 다른 특징은 실리콘(Si) 기판에 불순물을 고농도로 도핑한 후 소정 크기로 절단하여 상부전극을 형성하는 단계와, 실리콘 기판에 불순물을 고농도로 도핑한 후 경사홈을 형성한 후 소정 크기로 절단하여 하부전극을 형성하는 단계와, 상기 하부전극이 형성된 실리콘기판과 동일한 성분의 실리콘 기판에 관통홀을 형성한 후 소정 크기로 절단하여 지지부재를 형성하는 단계와, 상기 상부전극의 저면에 내열 유리로 이용 하부전극을 접착시키는 단계와, 상기 하부전극에 형성된 경사홈에 지지부재의 관통홀이 정렬된 상태로 내열 유리를 양극접착 방법을 이용해 상기 지지부재를 접착하는 단계와, 상기 지지부재에 형성된 관통홀에 정렬되도록 튜브를 접착하는 단계로 구성된다.Another feature of the present invention is to form a top electrode by doping impurities in a silicon (Si) substrate at a high concentration and then cutting to a predetermined size, and a predetermined size after forming a slanted groove after doping the impurities in a silicon substrate at a high concentration Forming a lower electrode by cutting a lower electrode, forming a through hole in a silicon substrate having the same component as the silicon substrate on which the lower electrode is formed, and then cutting it to a predetermined size to form a supporting member; Adhering the lower electrode to be used as the heat-resistant glass; adhering the support member to the heat-resistant glass using an anode bonding method with the through-holes of the support member aligned to the inclined groove formed in the lower electrode; Adhering the tubes to align with the through-holes formed therein.
도 1은 종래의 용량형 압력센서의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional capacitive pressure sensor,
도 2는 본 발명에 의한 용량형 압력센서의 단면도,2 is a cross-sectional view of the capacitive pressure sensor according to the present invention;
도 3a 내지 도3d는 본 발명에 의한 용량형 압력센서의 제조 공정을 나타낸 단면도,3a to 3d are cross-sectional views showing the manufacturing process of the capacitive pressure sensor according to the present invention;
도 4a 내지 도 4g는 도 3에 도시된 하부전극의 제조 공정을 나타낸 단면도,4A to 4G are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the lower electrode illustrated in FIG. 3;
도 5a 내지 도 5e는 도 3에 도시된 지지부재의 제조 공정을 나타낸 단면도이 다.5A to 5E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the support member illustrated in FIG. 3.
-- 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ---Explanation of symbols on the main parts of the drawing-
11: 상부전극 12: 내열 유리11: upper electrode 12: heat-resistant glass
13: 하부전극 14: 지지부재13: lower electrode 14: support member
15: 유리튜브15: glass tube
본 발명의 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings of the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 용량형 압력센서의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 상부전극(11)과, 상부전극(11)의 저면에 내열유리(12) 재질로 접착되고 그 반대면에 경사홈(13a)을 형성한 하부전극(13)과, 하부전극(13)과 동일한 재질을 사용하여경사홈(13a)에 정렬되어 내열 유리재(12)로 접착되는 관통홀(Hole)(14a)을 형성한 지지부재(14)와, 지지부재(14)의 관통홀(14a)에 정렬되는 접착되는 튜브(15)로 구성된다.2 is a cross-sectional view of the capacitive pressure sensor according to the present invention. As shown, the upper electrode 11, the lower electrode 13 is bonded to the bottom of the upper electrode 11 of the heat-resistant glass 12 material and the inclined groove (13a) formed on the opposite side, and the lower electrode The support member 14 and the support member 14 formed with a through hole 14a which are aligned with the inclined groove 13a and adhered to the heat-resistant glass material 12 using the same material as that of (13). It consists of a tube 15 that is bonded to the through-hole 14a.
본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
상부전극(11)은 도전성을 갖도록 실리콘(Si) 재질을 사용하여 형성한다. 상부전극(11)의 표면 외측에 정렬되도록 내열 유리(12) 재질을 이용해 하부전극(13)을 접착한다. 내열 유리(12)는 소정 두께 즉, 갭의 간격 'a'가 유지되도록 두께를 형성한다. 상, 하부전극(11)(13) 사이의 내열 유리(12)로 접촉되지 않고 갭 간격이 'a'가 유지되는 하부전극(13)의 영역은 능동영역으로 압력의 변화에 따라 팽창 및 수축동작을 한다. 능동영역의 팽창과 수축성 높이기 위해 하부전극(13)에 소정 두께로 경사홈(13a)이 형성된다.The upper electrode 11 is formed using a silicon (Si) material to have conductivity. The lower electrode 13 is bonded using a heat-resistant glass 12 material so as to be aligned with the outer surface of the upper electrode 11. The heat resistant glass 12 forms a thickness such that a predetermined thickness, that is, the gap 'a' of the gap is maintained. The region of the lower electrode 13 in which the gap gap is maintained without contacting the heat-resistant glass 12 between the upper and lower electrodes 11 and 13 is an active region and expands and contracts according to the pressure change. Do it. The inclined groove 13a is formed in the lower electrode 13 to have a predetermined thickness to increase the expansion and contraction of the active region.
경사홈(13a)은 하부전극(13)으로 외부 압력이 인가되는 경우 멤브레인으로 사용되는 하부전극(13)의 팽창 및 수축성을 향상시키게 된다. 능동영역의 팽창 및 수축성의 향상으로 보다 정밀하게 압력의 변화를 측정할 수 있다. 하부전극(13)의 능동영역의 팽창 및 수축으로 인한 기계적 스트레스를 흡수하기 위해 지지부재(14)가 사용된다.The inclined groove 13a improves the expansion and contractility of the lower electrode 13 used as a membrane when an external pressure is applied to the lower electrode 13. The change in pressure can be measured more precisely by the expansion and contraction of the active area. The support member 14 is used to absorb mechanical stress due to expansion and contraction of the active region of the lower electrode 13.
지지부재(14)는 하부전극(13)과 동일한 실리콘(Si) 재질이 사용되며 관통홀(14a)이 형성된다. 지지부재(14)에 형성된 관통홀(14a)은 지지부재(14)와 하부전극(13) 접착시 정렬 기준으로 사용된다. 관통홀(14a)은 지지부재(14)의 접착시 하부전극(13)의 경사홈(13a)에 정렬된 상태에서 내열유리(12) 재질로 하부전극(13)의 저면에 접착된다. 지지부재(14)의 접착이 완료되면 압력을 가이드 하기 위한 유리재질인 튜브(15)가 지지부재(14)의 관통홀(14a)에 정렬되어 접착된다.The support member 14 is made of the same silicon (Si) material as the lower electrode 13 and has a through hole 14a formed therein. The through hole 14a formed in the support member 14 is used as an alignment criterion when the support member 14 and the lower electrode 13 are adhered to each other. The through hole 14a is bonded to the bottom surface of the lower electrode 13 by using a heat-resistant glass 12 in a state aligned with the inclined groove 13a of the lower electrode 13 when the supporting member 14 is bonded. When the bonding of the support member 14 is completed, the glass tube 15 for guiding pressure is aligned and bonded to the through hole 14a of the support member 14.
지지부재(14)에 접착된 튜브(15)로 외부 압력이 유입되면 하부전극(13)의 능동영역으로 압력이 가해지고 이 압력으로 인해 능동영영이 팽창하여 갭 'a'가 얇아지게 된다. 갭 'a'가 얇아지게 되면 상부전극(11)과 하부전극(13) 사이의 유전층이 얇아지게 된다. 이로 인해 갭 'a'에 축적되는 전하가 증대되어 용량이 증가된다. 이 용량을 감지하여 압력의 증가를 감지할 수 있게 된다.When an external pressure flows into the tube 15 adhered to the support member 14, pressure is applied to the active region of the lower electrode 13, and the active region expands due to this pressure, thereby reducing the gap 'a'. When the gap 'a' becomes thinner, the dielectric layer between the upper electrode 11 and the lower electrode 13 becomes thinner. As a result, the charge accumulated in the gap 'a' is increased to increase the capacity. By sensing this capacity it is possible to detect an increase in pressure.
압력의 변화를 감지하는 용량형 압력센서의 제조 방법을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the capacitive pressure sensor for detecting a change in pressure will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도3d는 본 발명에 의한 용량형 압력센서의 제조 공정을 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 실리콘(Si) 기판(11a)에 불순물을 고농도로 도핑한 후 소정 크기로 절단하여 상부전극(11)을 형성하는 단계와, 실리콘 기판(13b)에 불순물을 고농도로 도핑한 후 경사홈(13a)을 형성한 후 소정 크기로 절단하여 하부전극(13)을 형성하는 단계와, 상기 하부전극(13)이 형성된 실리콘 기판(13b)과 동일한 성분의 실리콘 기판(14b)에 관통홀(14a)을 형성한 후 소정 크기로 절단하여 지지부재(14)를 형성하는 단계와, 상부전극(11)의 저면에 내열유리(12)로 이용해 하부전극(13)을 접착시키는 단계와, 하부전극(13)에 형성된 경사홈(13a)에 지지부재(14)의 관통홀(14a)이 정렬된 상태로 내열 유리(12)를 양극 접착 방법을 이용해 지지부재(14)를 접착하는 단계와, 지지부재(14)에 형성된 관통홀(14a)에 정렬되도록 튜브(15)를 접착하는 단계로 구성된다.3A to 3D are sectional views showing the manufacturing process of the capacitive pressure sensor according to the present invention. As shown in the drawing, the silicon (Si) substrate 11a is heavily doped with impurities and cut into a predetermined size to form the upper electrode 11, and the silicon substrate 13b is heavily doped with impurities. After forming the inclined groove (13a) to cut to a predetermined size to form a lower electrode 13, through hole in the silicon substrate 14b of the same component as the silicon substrate 13b on which the lower electrode 13 is formed Forming a support member 14 by cutting to a predetermined size after forming a portion 14a, and bonding the lower electrode 13 to the bottom surface of the upper electrode 11 by using the heat-resistant glass 12; Bonding the heat-resistant glass 12 to the inclined groove 13a formed in the electrode 13 with the heat-resistant glass 12 by an anodic bonding method, with the through-hole 14a of the support member 14 aligned; And adhering the tube 15 to be aligned with the through hole 14a formed in the support member 14.
본 발명의 용량형 압력센서의 제조 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing method of the capacitive pressure sensor of the present invention will be described in detail.
도 3a에서와 같이 실리콘(Si) 기판(11a)에 불순물을 고농도로 도핑(Doping)한 후 소정 크기로 절단하여 상부전극(11)을 형성하는 단계를 실행한다. 상부전극(11)이 형성되면 도 3b에서와 같이 실리콘 기판(13b)에 불순물을 고농도로 도핑한 후경사홈(13a)을 형성한 후 소정 크기로 절단하는 단계에서 하부전극(13)을 형성한다. 형성된 하부전극(13)은 상부전극(11)의 저면에 내열 유리(12)로 이용해 하부전극(13)을 접착시키는 단계에서 상부전극(11)의 저면에 접착된다.As shown in FIG. 3A, a step of forming the upper electrode 11 by doping impurities to the silicon (Si) substrate 11a at a high concentration and cutting it to a predetermined size is performed. When the upper electrode 11 is formed, as shown in FIG. 3B, the doped impurities are heavily doped in the silicon substrate 13b, and then the lower electrode 13 is formed in the step of cutting to a predetermined size. . The formed lower electrode 13 is bonded to the bottom of the upper electrode 11 in the step of bonding the lower electrode 13 to the bottom of the upper electrode 11 as the heat-resistant glass 12.
상부전극(11)에 접착되는 하부전극(13)에 형성되는 경사홈(13a)은 도 4a 내지 도 4b에서와 같이 먼저, 실리콘 기판(13b)에 불순물을 고농도로 도핑한 후 질화막(13c)을 형성하는 단계를 실시한다. 질화막(13c)이 형성되면 도 4b 내지 도 4c에서와 같이 질화막(13c) 위에 감광막 패턴(13d)을 형성한 후 감광막 패턴(13d)을 식각 마스크로 하여 질화막(13c)을 식각하는 단계에서 질화막(13c) 패턴을 형성한다. 질화막(13c) 패턴 형성후 도 4d에서와 같이 질화막(13c)을 식각 마스크로하여 실리콘 기판(13b)을 이방성 식각하는 단계에서 1차로 실리콘 기판(13b)을 식각하여 경사홈(13a)을 식각한다.As shown in FIGS. 4A to 4B, the inclined grooves 13a formed in the lower electrode 13 adhered to the upper electrode 11 are first doped with a high concentration of impurities to the silicon substrate 13b and then the nitride film 13c is removed. Forming step. When the nitride film 13c is formed, the photosensitive film pattern 13d is formed on the nitride film 13c as shown in FIGS. 4b to 4c, and then the nitride film 13c is etched using the photosensitive film pattern 13d as an etching mask. 13c) form a pattern. After the pattern of the nitride film 13c is formed, the inclined groove 13a is etched by first etching the silicon substrate 13b in the anisotropic etching of the silicon substrate 13b using the nitride film 13c as an etching mask as shown in FIG. 4D. .
1차로 실리콘 기판(13b)이 식각된 후 도 4e에서와 같이 실리콘 기판(13b) 위에 형성된 질화막(13c) 패턴을 식각하여 제거한다. 질화막(13c) 패턴이 제거되면 실리콘 기판(13b)에 질화막(13e)을 재차 형성한 후 감광막 패턴(13f)을 형성하여 감광막 패턴(13f)을 식각 마스크로 하여 질화막(13e)을 식각하는 단계를 실시한다.After the silicon substrate 13b is first etched, the pattern of the nitride film 13c formed on the silicon substrate 13b is etched and removed as shown in FIG. 4E. When the nitride film 13c pattern is removed, the nitride film 13e is formed on the silicon substrate 13b and then the photosensitive film pattern 13f is formed to etch the nitride film 13e using the photosensitive film pattern 13f as an etch mask. Conduct.
이 단계에서 질화막(13e)을 식각하여 질화막(13e)이 형성되면 질화막(13e)위에 형성된 감광막 패턴(13f)을 제거한 후 도 4f에서와 같이 질화막(13e)을 식각마스크로 하여 상기 실리콘 기판(13b)을 이방성 식각하는 단계를 실행하여 재차 실리콘 기판(13b)을 식각한다. 실리콘 기판(13b)을 재차 식각한 후 도 4g에서와 같이 실리콘 기판(13b) 상에 형성된 질화막(13e)을 제거한 후 소정 크기로 절단하는단계를 실행하여 하부전극(13)의 경사홈(13a)을 형성한다.When the nitride film 13e is formed by etching the nitride film 13e in this step, the photosensitive film pattern 13f formed on the nitride film 13e is removed, and the silicon substrate 13b is formed by using the nitride film 13e as an etching mask as shown in FIG. 4F. ) Is anisotropically etched to etch the silicon substrate 13b again. After the silicon substrate 13b is etched again, as shown in FIG. 4G, the nitride film 13e formed on the silicon substrate 13b is removed, and the silicon substrate 13b is cut to a predetermined size to thereby incline the groove 13a of the lower electrode 13. To form.
하부전극(13)에 경사홈(13a)이 형성되면 도 3c에서와 같이 실리콘 기판(14b)에 관통홀(14a)을 형성한 후 소정 크기로 절단하여 지지부재(14)를 형성하는 단계가 실시된다. 이 단계에서 형성되는 관통홀(14a)의 제조 과정은 먼저 도 5a 내지 도5b에서와 같이, 실리콘 기판(14b)에 불순물을 고농도로 도핑한 후 질화막(14c)을 형성하는 단계를 실행한다. 질화막(14c)이 형성된 후 도 5c에서와 같이 질화막(14c)에 감광막 패턴(14d)을 형성한 후 감광막 패턴(14d)을 식각 마스크로 하여 질화막(14c)을 식각하는 단계에서 질화막(14c) 패턴을 형성한다.When the inclined groove 13a is formed in the lower electrode 13, as shown in FIG. 3C, the through hole 14a is formed in the silicon substrate 14b, and the support member 14 is formed by cutting to a predetermined size. do. In the manufacturing process of the through hole 14a formed in this step, as shown in FIGS. 5A to 5B, the silicon substrate 14b is heavily doped with impurities and then the nitride film 14c is formed. After the nitride film 14c is formed, the photoresist pattern 14d is formed on the nitride film 14c as shown in FIG. 5c, and the nitride film 14c pattern is etched by etching the nitride film 14c using the photoresist pattern 14d as an etching mask. To form.
질화막(14c) 패턴이 형성된 후 도 5d에서와 같이 질화막(14c) 패턴을 식각 마스크로 하여 실리콘 기판(14b)을 이방성 식각하는 단계에서 관통홀(14a)을 형성한다. 관통홀(14a)이 형성되면 도 5e에서와 같이 실리콘 기판(14b) 상에 형성된 상기질화막(14c)을 제거한 후 소정 크기로 절단하는 단계에서 지지부재(14)를 절단하여 분리한다. 이 때 경사홈(13a) 및 관통홀(14a)을 형성하기 위해 실리콘 기판(13a)(14a)의 식각시 이방성식각을 위해 건식 또는 습식식각 방법 모두 적용될 수있다.After the nitride film 14c pattern is formed, the through hole 14a is formed in the anisotropic etching of the silicon substrate 14b using the nitride film 14c pattern as an etching mask as shown in FIG. 5D. When the through hole 14a is formed, the support member 14 is cut and separated in the step of removing the nitride film 14c formed on the silicon substrate 14b and cutting it to a predetermined size as shown in FIG. 5E. At this time, both dry or wet etching methods may be applied for anisotropic etching of the silicon substrates 13a and 14a to form the inclined grooves 13a and the through holes 14a.
제조가 완료된 지지부재(14)는 하부전극(13)에 형성된 경사홈(13a)에 관통홀(14a)이 정렬된 상태로 내열 유리(12)를 양극접착 방법을 이용해 지지부재(14)를 접착하는 단계에서 하부전극(13)에 접착된다. 지지부재(14)는 내열 유리(12) 재질을 하부전극(13)에 스퍼터링(Sputtering)한 후 양극접촉 방법(Anodic bonding)을 사용해 접촉한다.The completed support member 14 adheres the support member 14 to the heat-resistant glass 12 using the anodic bonding method with the through holes 14a aligned with the inclined grooves 13a formed in the lower electrode 13. In the step of being bonded to the lower electrode (13). The support member 14 is sputtered from the heat-resistant glass 12 to the lower electrode 13 and then contacted by using an anodic bonding method.
하부전극(13)과 지지부재(14)가 접촉된 후 도 3d에 도시된 튜브(15)를 지지부재(14)에 형성된 관통홀(14a)에 정렬되도록 튜브(15)를 접착하는 단계에서 접착한다. 튜브(15)의 접착이 완료되면 도 3e에서와 같이 용량형 압력센서의 제조가 완료된다.After the lower electrode 13 and the support member 14 are in contact with each other, the adhesion of the tube 15 to align the tube 15 illustrated in FIG. 3D with the through hole 14a formed in the support member 14 is performed. do. When the adhesion of the tube 15 is completed, the manufacturing of the capacitive pressure sensor is completed as shown in FIG. 3E.
이상에서와 같이 본 발명은 멤브레인으로 사용되는 하부전극과 이를 지지하는 지지부재를 동일한 재질을 사용함으로써 기계적 스트레스로 인한 제품의 오동작을 제거할 수 있어 보다 신뢰성이 있는 제품을 제공하는 효과를 가진다.As described above, the present invention can remove the malfunction of the product due to mechanical stress by using the same material as the lower electrode used as the membrane and the supporting member supporting the same, thereby providing a more reliable product.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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| KR10-1998-0043503A KR100383650B1 (en) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Capacity type pressure sensor and it's manufacture process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0043503A KR100383650B1 (en) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Capacity type pressure sensor and it's manufacture process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20000026118A KR20000026118A (en) | 2000-05-06 |
| KR100383650B1 true KR100383650B1 (en) | 2003-10-11 |
Family
ID=19554390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0043503A KR100383650B1 (en) | 1998-10-17 | 1998-10-17 | Capacity type pressure sensor and it's manufacture process |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR100383650B1 (en) |
-
1998
- 1998-10-17 KR KR10-1998-0043503A patent/KR100383650B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000026118A (en) | 2000-05-06 |
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