KR100759325B1 - A micro anemometer and fabrication method therefor - Google Patents

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KR100759325B1
KR100759325B1 KR1020060107613A KR20060107613A KR100759325B1 KR 100759325 B1 KR100759325 B1 KR 100759325B1 KR 1020060107613 A KR1020060107613 A KR 1020060107613A KR 20060107613 A KR20060107613 A KR 20060107613A KR 100759325 B1 KR100759325 B1 KR 100759325B1
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이영수
백영진
박성룡
장기창
라호상
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한국에너지기술연구원
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Abstract

A micro anemometer and its manufacturing method are provided to enhance a response time by reducing heat capacity using an enhanced arrangement of the micro anemometer. An oxide layer(102) is formed on a silicon substrate(101). A nitride layer(103) is deposited on the oxide layer. Two or more gold pads(104) are formed on the nitride layer. A conic gold supporter(108) is formed on the gold pad by using an electroplating process. A platinum wire sensor(109) is formed on the conic gold supporer. The platinum wire sensor is heated through the conic gold supporter. An air speed is measured by measuring a resistive value according to the variation of temperature of the platinum wire sensor due to the flow field passing the platinum wire sensor.

Description

미세 풍속 센서 및 이의 제조 방법{A micro anemometer and fabrication method therefor}A micro anemometer and fabrication method therefor}

도1 내지 도10은 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 공정을 단계별로 도시한 것이다.1 to 10 show step by step the manufacturing process of the fine wind speed sensor according to the first embodiment of the present invention.

도11 내지 도16은 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 공정을 주요 단계별로 도시한 것이다.11 to 16 illustrate main steps of the manufacturing process of the fine wind speed sensor according to the second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100,200: 미세 풍속 센서 101,201: 실리콘 기판100,200: fine wind speed sensor 101,201: silicon substrate

102,202: 산화물층 103,203: 질화물층102,202: oxide layer 103,203: nitride layer

104,204: 금 패드 105,205,215: X선 감광성 폴리머104,204: gold pad 105,205,215: X-ray photosensitive polymer

106,216: X선 마스크 107: X선 노광 영역106,216: X-ray mask 107: X-ray exposure area

108,208,218: 금 지지체 109,209,219: 백금 와이어 센서108,208,218: gold support 109,209,219: platinum wire sensor

본 발명은 미세 풍속 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정 대상 유동장의 파괴를 최소화하고 응답시간이 매우 빠른 미세 풍속 센서를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a fine wind speed sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a technique for providing a fine wind speed sensor that minimizes the destruction of the flow field to be measured and has a very fast response time.

최근 전자제품의 발달과 더불어 반도체 칩 냉각의 중요성이 날로 더해가고 있는데, 반도체 칩을 제대로 냉각시키기 위해서는 전자회로 기판에 부착된 마이크로칩 주변부의 좁은 공간에서의 공기의 유동장을 정확히 파악하는 것이 중요하다.With the recent development of electronic products, the importance of semiconductor chip cooling is increasing day by day. In order to properly cool the semiconductor chip, it is important to accurately understand the flow field of air in the narrow space around the microchip attached to the electronic circuit board.

이를 위해서는 좁은 공간내 다수의 측정점에 대하여 유동장의 파괴 없이 풍속을 측정하여야만 한다. 그런데, 종래의 열선 풍속계(hot wire anemometer)는 그 크기 때문에 좁은 공간내 다수의 측정점에 적용하는 것이 사실상 불가능하다.For this purpose, the wind speed should be measured for many measuring points in a narrow space without breaking the flow field. However, conventional hot wire anemometers are practically impossible to apply to many measuring points in a narrow space because of their size.

이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 멤스(MEMS; Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용하여 실리콘 기판 위에 전기히터와 저항 필름을 입힌 후 유동장 내에서 발열시킨 다음 저항 변화를 측정하여 유속을 얻는 방법이나, 이종의 금속 필름을 입힌 후 제벡효과(Seebeck effect)를 이용하여 온도차로부터 유속을 얻는 방법 등 몇몇의 미세 풍속 측정방법 들이 고안되었다.To overcome this problem, MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology is used to coat the electric heater and the resistive film on the silicon substrate, generate heat in the flow field, and then measure the resistance change to obtain the flow rate, or heterogeneous. Several fine wind speed measurement methods have been devised, such as obtaining a flow rate from temperature differences using the Seebeck effect after coating a metal film.

그러나, 이들은 막증착(film deposition) 방법으로 제작된 것으로, 센서가 실리콘 기판 바로 위에 접착되게 되므로 열용량이 커서 응답이 늦은 단점이 있으며, 측정점에 센서와 기판이 함께 설치되어야 하므로 측정 대상 유동장이 파괴될 우려가 있다.However, they are manufactured by a film deposition method, and since the sensor is adhered directly onto the silicon substrate, the heat capacity is large and the response is slow.Therefore, since the sensor and the substrate must be installed together at the measuring point, the flow field to be measured may be destroyed. There is concern.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 기존 방법과는 달리 센서가 실리콘 기판 바로 위에 접착되지 않도록 함으로써 응답시간이 매우 빠르고, 측정 대상 유동장의 파괴를 최소화하는 기술의 제공을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is designed to solve the above problems, unlike the existing method, the sensor is not bonded directly on the silicon substrate, so that the response time is very fast, and to provide a technique for minimizing the destruction of the flow field to be measured. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 멤스(MEMS; Micro Electro Mechanical System) 기술의 하나인 리가(LIGA; Lithographie, Galvanoformung, Abformung) 공정을 이용하여 실리콘 기판위에 결선(wire bonding)을 위한 금 패드를 갖도록 하고 그 위에 금 지지체 및 백금 와이어 센서를 갖도록 함으로써, 센서와 실리콘 기판을 분리시키고, 이를 통해 센서의 응답시간을 단축시키고 측정 대상 유동장의 파괴를 최소화할 수 있도록 하였다.In order to achieve the above object, the present invention provides a gold pad for wire bonding on a silicon substrate using a Liga (LIGA; Lithographie, Galvanoformung, Abformung) process, which is one of MEMS (Micro Electro Mechanical System) technologies. By having and having a gold support and a platinum wire sensor on it, to separate the sensor and the silicon substrate, it was possible to shorten the response time of the sensor and to minimize the destruction of the flow field to be measured.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시형태에 따른 미세 풍속 센서는, 상부가 산화처리되어 산화물층이 형성된 실리콘 기판; 상기 산화물층의 상부에 증착된 질화물층; 상기 질화물층의 상부에 증착된 둘 이상의 금 패드; 상기 금 패드의 상부에 전기도금된 금 지지체; 및 상기 금 지지체의 상단에 막 증착된 백금 와이어 센서;를 포함하고, 상기 금 지지체를 통해 상기 백금 와이어 센서가 가열되고, 상기 백금 와이어 센서를 통과하는 유동장에 의한 백금 와이어 센서의 온도 변화에 따른 저항값을 측정하여 풍속을 측정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the fine wind speed sensor according to the first embodiment of the present invention, the silicon substrate on which the oxide layer is formed by the oxidation treatment; A nitride layer deposited on top of the oxide layer; At least two gold pads deposited on top of the nitride layer; A gold support electroplated on top of the gold pads; And a platinum wire sensor deposited on top of the gold support, wherein the platinum wire sensor is heated through the gold support, and the resistance according to the temperature change of the platinum wire sensor due to the flow field passing through the platinum wire sensor. The wind speed is measured by measuring a value.

본 발명의 제1실시형태에서 상기 질화물층과 금 패드는: 상기 금 패드의 결합력을 높이기 위하여 크롬 접착층이 추가로 형성될 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the nitride layer and the gold pad may include: a chromium adhesive layer may be further formed to increase the bonding strength of the gold pad.

본 발명의 제1실시형태에서 상기 금 지지체는: 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the gold support may be formed in a conical shape.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2실시형태에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법은, 실리콘 기판을 준비하고, 상기 실리콘 기판의 상부를 산화처리하여 산화물층을 형성하는 제1단계; 상기 산화물층의 상부에 증착에 의해 질화물층을 형성하는 제2단계; 상기 질화물층의 상부에 증착에 의해 금 패드를 형성하는 제3단계; X선 감광성 폴리머를 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제4단계; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 X선 마스크를 위치시키는 제5단계; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제6단계; 전기 도금으로 상기 금 지지체가 형성될 공간에 금 지지체를 형성하는 제7단계; 막 증착을 통해 상기 금 지지체의 상단에 백금 와이어 센서를 형성하는 제8단계; 및 상기 X선 감광성 폴리머를 제거하는 제9단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a fine wind speed sensor according to a second embodiment of the present invention, the first step of preparing a silicon substrate, and oxidizing the upper portion of the silicon substrate to form an oxide layer; Forming a nitride layer on the oxide layer by vapor deposition; Forming a gold pad on the nitride layer by deposition; Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the platinum wire sensor is to be positioned; Placing a X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; Exposing X-rays and developing in a developing solution to form a space in which a gold support is to be formed; A seventh step of forming a gold support in a space where the gold support is to be formed by electroplating; An eighth step of forming a platinum wire sensor on top of the gold support through film deposition; And a ninth step of removing the X-ray photosensitive polymer.

본 발명의 제2실시형태에서 상기 제2단계는: 상기 질화물층의 상부에 크롬 접착층을 형성하는 제2-1단계를 추가로 포함할 수 있다.In a second embodiment of the present invention, the second step may further include a step 2-1 of forming a chromium adhesive layer on the nitride layer.

본 발명의 제2실시형태에서 상기 제6단계는; 상기 실리콘 기판을 기울인 상태에서 회전시키면서 X선을 노광할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the sixth step is performed; X-rays can be exposed while rotating the silicon substrate in an inclined state.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제3실시형태에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법은, 실리콘 기판을 준비하고, 상기 실리콘 기판의 상부를 산화처리하여 산화물층을 형성하는 제1단계; 상기 산화물층의 상부에 증착에 의해 질화물층을 형성하는 제2단계; 상기 질화물층의 상부에 증착에 의해 금 패드를 형성하는 제3단계; X선 감광성 폴리머를 2개의 제1방향 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제4단계; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 제1 X선 마스크를 위치시키는 제5단계; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 4개의 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제6단계; 전기 도금으로 상기 금 지지체가 형성될 공간에 4개의 금 지지체를 형성하는 제7단계; 막 증착을 통해 상기 2개의 제1방향 금 지지체의 상단에 제1방향 백금 와이어 센서를 형성하는 제8단계; X선 감광성 폴리머를 제2방향 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제9단계; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 제2 X선 마스크를 위치시키는 제10단계; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 2개의 제2방향 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제11단계; 전기 도금으로 상기 2개의 제2방향 금 지지체가 형성될 공간에 제2방향 금 지지체를 형성하는 제12단계; 막 증착을 통해 상기 2개의 제2방향 금 지지체의 상단에 제2방향 백금 와이어 센서를 형성하는 제13단계; 및 상기 X선 감광성 폴리머를 제거하는 제14단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a fine wind speed sensor according to a third embodiment of the present invention, the first step of preparing a silicon substrate, and oxidizing the upper portion of the silicon substrate to form an oxide layer; Forming a nitride layer on the oxide layer by vapor deposition; Forming a gold pad on the nitride layer by deposition; Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the two first direction platinum wire sensors are to be located; Placing a first X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; Exposing X-rays to develop in a developing solution to form a space in which four gold supports will be formed; A seventh step of forming four gold supports in the space where the gold supports are to be formed by electroplating; An eighth step of forming a first directional platinum wire sensor on top of the two first directional gold supports through film deposition; Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the second direction platinum wire sensor is to be positioned; Placing a second X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; An eleventh step of exposing X-rays and developing in a developing solution to form a space in which two second directional gold supports are to be formed; A twelfth step of forming a second directional gold support in a space where the two second directional gold supports will be formed by electroplating; Forming a second direction platinum wire sensor on top of the two second direction gold supports through film deposition; And a fourteenth step of removing the X-ray photosensitive polymer.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.

(제1실시예)(First embodiment)

먼저 첨부된 도면 도1 내지 도10을 참조로 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법을 설명한다.First, a method of manufacturing a fine wind speed sensor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

도1 내지 도10은 본 발명의 제1실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 공정을 단계별로 도시한 것이다.1 to 10 show step by step the manufacturing process of the fine wind speed sensor according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 제1실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법은, 제1단계, 실리콘 기판(101)을 준비한다. 이때의 상태가 도1에 도시된다.As shown in the drawing, in the method of manufacturing the micro-velocity sensor according to the first embodiment, the silicon substrate 101 is prepared in the first step. The state at this time is shown in FIG.

제2단계, 실리콘 기판(102)의 상부를 산화 처리하여 산화물층(102)을 형성한다. 이때의 상태가 도2에 도시된다.In the second step, the upper portion of the silicon substrate 102 is oxidized to form an oxide layer 102. The state at this time is shown in FIG.

제3단계, 산화물층의 상부에 증착에 의해 질화물층(103)을 형성한다. 이때의 상태가 도3에 도시된다.In a third step, the nitride layer 103 is formed on the oxide layer by vapor deposition. The state at this time is shown in FIG.

제4단계, 질화물층(103)의 상부에 증착에 의해 금 패드(104)를 형성한다. 이때의 상태가 도4에 도시된다. 여기서, 질화물층(103)의 상부에 크롬 접착층(도시되지 않음)을 미리 형성한 뒤 금 패드(104)를 형성하는 것이 바람직하다. 크롬 접착층의 형성에 의해 금 패드(104)의 결합력이 높아지게 된다.In a fourth step, the gold pad 104 is formed on the nitride layer 103 by vapor deposition. The state at this time is shown in FIG. Here, it is preferable to form a gold pad 104 after the chromium adhesive layer (not shown) is formed in advance on the nitride layer 103. By the formation of the chrome adhesive layer, the bonding force of the gold pad 104 is increased.

제5단계, X선 감광성 폴리머(105)를 백금 와이어 센서(109)가 위치할 높이까지 적층한다. 이 때의 상태가 도5에 도시된다.In a fifth step, the X-ray photosensitive polymer 105 is laminated to a height where the platinum wire sensor 109 is located. The state at this time is shown in FIG.

제6단계, X선 감광성 폴리머(105)의 상단에 X선 마스크(106)를 위치시킨다. 이 때의 상태가 도6에 도시된다.In a sixth step, the X-ray mask 106 is positioned on top of the X-ray photosensitive polymer 105. The state at this time is shown in FIG.

제7단계, X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 금 지지체(108)가 형성될 공간(107)을 형성한다. 이 때의 상태가 도7에 도시된다. 여기서 X선의 노광은 기판을 기울인 상태에서 기판을 회전시키면서 노광한다. 이에 의해 금 지지체(108)가 형성될 공간(107)은 원뿔형을 갖게 된다. 금 지지체(108)가 원뿔형을 갖게 되면 유동장의 파괴가 최소화될 수 있다.In a seventh step, X-rays are exposed and developed in a developer to form a space 107 in which the gold support 108 is to be formed. The state at this time is shown in FIG. X-ray exposure is performed while rotating the substrate while tilting the substrate. As a result, the space 107 in which the gold support 108 is to be formed has a conical shape. If the gold support 108 has a conical shape, disruption of the flow field can be minimized.

제8단계, 전기 도금으로 금 지지체(108)가 형성될 공간(107)에 금 지지체(108)를 형성한다. 이 때의 상태가 도8에 도시된다.In an eighth step, the gold support 108 is formed in the space 107 where the gold support 108 is to be formed by electroplating. The state at this time is shown in FIG.

제9단계, 막 증착을 통해 금 지지체(108)의 상단에 백금 와이어 센서(109)를 형성한다. 이 때의 상태가 도9에 도시된다.In a ninth step, a platinum wire sensor 109 is formed on top of the gold support 108 through film deposition. The state at this time is shown in FIG.

제10단계, X선 감광성 폴리머(105)를 제거한다. 이 때의 상태가 도10에 도시된다.Step 10, the X-ray photosensitive polymer 105 is removed. The state at this time is shown in FIG.

이상의 단계를 통해 도10에 도시된 바와 같은 미세 풍속 센서(100)가 제조된다. 미세 풍속 센서는 금 지지체(108)를 통해 전기를 공급 받은 백금 와이어 센서(109)가 가열되게 되고, 백금 와이어 센서(109)를 통과하는 유동장에 의한 백금 와이어 센서(109)가 냉각되어 온도가 변화하면, 저항값이 변하게 된다. 이때 변화된 저항값을 측정하여 풍속의 측정이 가능해진다.Through the above steps, the fine wind speed sensor 100 as shown in FIG. 10 is manufactured. In the fine wind speed sensor, the platinum wire sensor 109 supplied with electricity through the gold support 108 is heated, and the platinum wire sensor 109 is cooled by a flow field passing through the platinum wire sensor 109 to change the temperature. The resistance value changes. At this time, the wind speed can be measured by measuring the changed resistance value.

(제2실시예)Second Embodiment

이하에서 첨부된 도며 도11 내지 도16을 참조로 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fine wind speed sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 16.

도11 내지 도16은 본 발명의 제2실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 공정 을 주요 단계별로 도시한 것이다.11 to 16 illustrate main steps of the manufacturing process of the fine wind speed sensor according to the second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 제2실시예에 따른 미세 풍속 센서의 제조 방법은 제1단계, 실리콘 기판(201)을 준비하고, 실리콘 기판(201)의 상부를 산화처리하여 산화물층(202)을 형성한다.As shown in the drawing, in the method of manufacturing the micro-velocity sensor according to the second embodiment, the silicon substrate 201 is prepared in the first step, and the oxide layer 202 is formed by oxidizing the upper portion of the silicon substrate 201. do.

제2단계, 산화물층(202)의 상부에 증착에 의해 질화물층(203)을 형성한다.In the second step, the nitride layer 203 is formed on the oxide layer 202 by vapor deposition.

제3단계, 질화물층(204)의 상부에 증착에 의해 금 패드(204)를 형성한다. 이때의 상태가 도11에 도시된다.In a third step, a gold pad 204 is formed on the nitride layer 204 by vapor deposition. The state at this time is shown in FIG.

제4단계, X선 감광성 폴리머(205)를 2개의 제1방향 백금 와이어 센서(209)가 위치할 높이까지 적층한다.In a fourth step, the X-ray photosensitive polymer 205 is laminated to a height at which the two first direction platinum wire sensors 209 are located.

제5단계, X선 감광성 폴리머(205)의 상단에 제1 X선 마스크를 위치시킨다.In a fifth step, the first X-ray mask is positioned on the top of the X-ray photosensitive polymer 205.

제6단계, X선을 노광시키고 현상액 내에서 현상하여 4개의 금 지지체(208,218)가 형성될 공간을 형성한다.In a sixth step, X-rays are exposed and developed in a developer to form a space in which four gold supports 208 and 218 are to be formed.

제7단계, 전기 도금으로 금 지지체(208,218)가 형성될 공간에 4개의 금 지지체(208,218)를 형성한다.In the seventh step, four gold supports 208 and 218 are formed in the space where the gold supports 208 and 218 are to be formed by electroplating.

제8단계, 막 증착을 통해 2개의 제1방향 금 지지체(208)의 상단에 제1방향 백금 와이어 센서(209)를 형성한다. 이때의 상태가 도12에 도시된다.In an eighth step, a first directional platinum wire sensor 209 is formed on top of two first directional gold supports 208 through film deposition. The state at this time is shown in FIG.

제9단계, X선 감광성 폴리머(215)를 제2방향 백금 와이어 센서(219)가 위치할 높이까지 적층한다. 이때의 상태가 도13에 도시된다.In a ninth step, the X-ray photosensitive polymer 215 is laminated to a height at which the second direction platinum wire sensor 219 is to be located. The state at this time is shown in FIG.

제10단계, X선 감광성 폴리머(215)의 상단에 제2 X선 마스크(216)를 위치시킨다. 이때의 상태가 도14에 도시된다.In a tenth step, the second X-ray mask 216 is positioned on the top of the X-ray photosensitive polymer 215. The state at this time is shown in FIG.

제11단계, X선을 노광시키고 현상액 내에서 현상하여 2개의 제2방향 금 지지체(218)가 형성될 공간을 형성한다.In an eleventh step, X-rays are exposed and developed in a developing solution to form a space in which two second directional gold supports 218 are to be formed.

제12단계, 전기 도금으로 2개의 제2방향 금 지지체(218)가 형성될 공간에 제2방향 금 지지체(218)를 형성한다. 즉, 제1방향 금 지지체(208)에 비해 제2방향 금 지지체(218)의 높이가 더 높아짐에 유의한다.In a twelfth step, the second directional gold support 218 is formed in a space where two second directional gold supports 218 are to be formed. That is, the height of the second direction gold support 218 is higher than that of the first direction gold support 208.

제13단계, 막 증착을 통해 2개의 제2방향 금 지지체(218)의 상단에 제2방향 백금 와이어 센서(219)를 형성한다. 이때의 상태가 도15에 도시된다.In a thirteenth step, a second directional platinum wire sensor 219 is formed on top of two second directional gold supports 218 through film deposition. The state at this time is shown in FIG.

제14단계, X선 감광성 폴리머(205,215)를 제거한다. 이때의 상태가 도16에 도시된다.Step 14, the X-ray photosensitive polymers 205 and 215 are removed. The state at this time is shown in FIG.

이상의 단계를 통해 도16에 도시된 바와 같은 미세 풍속 센서(200)가 제조된다. 미세 풍속 센서(200)는 금 지지체(208,218)를 통해 전기를 공급 받은 백금 와이어 센서(209,219)가 가열되게 되고, 백금 와이어 센서(209,219)를 통과하는 유동장에 의한 백금 와이어 센서(209,219)가 냉각되어 온도가 변화하면, 저항값이 변하게 된다. 이때 변화된 저항값을 측정하여 2차원 풍속의 측정이 가능해진다.Through the above steps, the fine wind speed sensor 200 as shown in FIG. 16 is manufactured. The fine wind speed sensor 200 is heated by the platinum wire sensors 209 and 219 supplied with electricity through the gold supports 208 and 218, and the platinum wire sensors 209 and 219 by the flow field passing through the platinum wire sensors 209 and 219 are cooled. As the temperature changes, the resistance value changes. At this time, it is possible to measure the two-dimensional wind speed by measuring the changed resistance value.

이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.However, it is to be noted that the present invention is not particularly limited only to the above-described embodiments, and that various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the spirit and spirit of the appended claims as necessary.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 센서가 실리콘 기판 바로 위에 접착되어 있지 않고 서로 분리되어 있으므로, 종래의 방법과는 달리 센서의 열용량이 작아 응답시간이 매우 빠른 미세 풍속 센서를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the sensors are not adhered directly on the silicon substrate but are separated from each other, the micro wind speed sensor can be provided with a very short response time, unlike the conventional method.

또한 본 발명에 따르면 측정 대상 유동장의 파괴를 최소화 할 수 있으므로, 풍속 측정의 신뢰성이 향상된다.In addition, according to the present invention can minimize the destruction of the flow field to be measured, thereby improving the reliability of the wind speed measurement.

Claims (7)

상부가 산화처리되어 산화물층이 형성된 실리콘 기판;A silicon substrate on which an upper portion is oxidized to form an oxide layer; 상기 산화물층의 상부에 증착된 질화물층;A nitride layer deposited on top of the oxide layer; 상기 질화물층의 상부에 증착된 둘 이상의 금 패드;At least two gold pads deposited on top of the nitride layer; 상기 금 패드의 상부에 전기도금된 금 지지체; 및A gold support electroplated on top of the gold pads; And 상기 금 지지체의 상단에 막 증착된 백금 와이어 센서;를 포함하고,And a platinum wire sensor deposited on top of the gold support. 상기 금 지지체를 통해 상기 백금 와이어 센서가 가열되고, 상기 백금 와이어 센서를 통과하는 유동장에 의한 백금 와이어 센서의 온도 변화에 따른 저항값을 측정하여 풍속을 측정하는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서.The platinum wind sensor is heated through the gold support, and measuring the wind speed by measuring the resistance value according to the temperature change of the platinum wire sensor by the flow field passing through the platinum wire sensor, the fine wind speed sensor. 제 1 항에 있어서, 상기 질화물층과 금 패드는:The method of claim 1, wherein the nitride layer and the gold pad are: 상기 금 패드의 결합력을 높이기 위하여 크롬 접착층이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서.In order to increase the bonding force of the gold pad, characterized in that the chromium adhesive layer is further formed, fine wind speed sensor. 제 1 항에 있어서, 상기 금 지지체는:The method of claim 1, wherein the gold support is: 원뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서.A fine wind speed sensor, characterized in that formed in a conical shape. 실리콘 기판을 준비하고, 상기 실리콘 기판의 상부를 산화처리하여 산화물층을 형성하는 제1단계;Preparing a silicon substrate and oxidizing an upper portion of the silicon substrate to form an oxide layer; 상기 산화물층의 상부에 증착에 의해 질화물층을 형성하는 제2단계;Forming a nitride layer on the oxide layer by vapor deposition; 상기 질화물층의 상부에 증착에 의해 금 패드를 형성하는 제3단계;Forming a gold pad on the nitride layer by deposition; X선 감광성 폴리머를 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제4단계;Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the platinum wire sensor is to be positioned; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 X선 마스크를 위치시키는 제5단계;Placing a X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제6단계;Exposing X-rays and developing in a developing solution to form a space in which a gold support is to be formed; 전기 도금으로 상기 금 지지체가 형성될 공간에 금 지지체를 형성하는 제7단계;A seventh step of forming a gold support in a space where the gold support is to be formed by electroplating; 막 증착을 통해 상기 금 지지체의 상단에 백금 와이어 센서를 형성하는 제8단계; 및An eighth step of forming a platinum wire sensor on top of the gold support through film deposition; And 상기 X선 감광성 폴리머를 제거하는 제9단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서의 제조 방법.And a ninth step of removing the X-ray photosensitive polymer. 제 4 항에 있어서, 상기 제2단계는:The method of claim 4, wherein the second step is: 상기 질화물층의 상부에 크롬 접착층을 형성하는 제2-1단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서의 제조 방법.The method of claim 1, further comprising the step 2-1 of forming a chromium adhesive layer on top of the nitride layer. 제 4 항에 있어서, 상기 제6단계는;The method of claim 4, wherein the sixth step is performed; 상기 실리콘 기판을 기울인 상태에서 회전시키면서 X선을 노광하는 것을 특 징으로 하는, 미세 풍속 센서의 제조 방법.A method of manufacturing a fine wind speed sensor, characterized by exposing X-rays while rotating the silicon substrate in a tilted state. 실리콘 기판을 준비하고, 상기 실리콘 기판의 상부를 산화처리하여 산화물층을 형성하는 제1단계;Preparing a silicon substrate and oxidizing an upper portion of the silicon substrate to form an oxide layer; 상기 산화물층의 상부에 증착에 의해 질화물층을 형성하는 제2단계;Forming a nitride layer on the oxide layer by vapor deposition; 상기 질화물층의 상부에 증착에 의해 금 패드를 형성하는 제3단계;Forming a gold pad on the nitride layer by deposition; X선 감광성 폴리머를 2개의 제1방향 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제4단계;Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the two first direction platinum wire sensors are to be located; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 제1 X선 마스크를 위치시키는 제5단계;Placing a first X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 4개의 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제6단계;Exposing X-rays to develop in a developing solution to form a space in which four gold supports will be formed; 전기 도금으로 상기 금 지지체가 형성될 공간에 4개의 금 지지체를 형성하는 제7단계;A seventh step of forming four gold supports in the space where the gold supports are to be formed by electroplating; 막 증착을 통해 상기 2개의 제1방향 금 지지체의 상단에 제1방향 백금 와이어 센서를 형성하는 제8단계;An eighth step of forming a first directional platinum wire sensor on top of the two first directional gold supports through film deposition; X선 감광성 폴리머를 제2방향 백금 와이어 센서가 위치할 높이까지 적층하는 제9단계;Stacking the X-ray photosensitive polymer to a height at which the second direction platinum wire sensor is to be positioned; 상기 X선 감광성 폴리머의 상단에 제2 X선 마스크를 위치시키는 제10단계;Placing a second X-ray mask on top of the X-ray photosensitive polymer; X선을 노광시켜 현상액 내에서 현상하여 2개의 제2방향 금 지지체가 형성될 공간을 형성하는 제11단계;An eleventh step of exposing X-rays and developing in a developing solution to form a space in which two second directional gold supports are to be formed; 전기 도금으로 상기 2개의 제2방향 금 지지체가 형성될 공간에 제2방향 금 지지체를 형성하는 제12단계;A twelfth step of forming a second directional gold support in a space where the two second directional gold supports will be formed by electroplating; 막 증착을 통해 상기 2개의 제2방향 금 지지체의 상단에 제2방향 백금 와이어 센서를 형성하는 제13단계; 및Forming a second direction platinum wire sensor on top of the two second direction gold supports through film deposition; And 상기 X선 감광성 폴리머를 제거하는 제14단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 풍속 센서의 제조 방법.And a fourteenth step of removing the X-ray photosensitive polymer.
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