KR101119283B1 - 관성 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관성 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 관성센서는 일면에 압전체 또는 압저항체가 형성된 다이아프램, 상기 다이아프램의 타면 중앙 영역에 일체로 형성되고, 상기 다이아프램에 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 질량체 및 상기 다이아프램의 타면 테두리 영역에 형성된 고정부를 포함하여 구성되며, 다이아프램과 접하는 부분보다 반대 부분의 폭이 큰 질량체를 채용하여 스프링 상수를 감소시키고, 다이아프램의 중심으로부터 질량체의 중심까지의 거리를 증가시킴으로써 질량센서의 소형화와 고성능을 동시에 구현할 수 있는 장점이 있다.
관성센서, 다이아프램, 질량체, 폭, 에칭

Description

관성 센서 및 그 제조 방법{Inertial sensor and producing method thereof}
본 발명은 관성 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 관성센서는 인공위성, 미사일, 무인 항공기 등의 군수용으로부터 에어백(Air Bag), ESC(Electronic Stability Control), 차량용 Black box 등 자동차용, 캠코더의 손떨림 방지용, 핸드폰이나 게임기의 모션 센싱용, 네비게이션용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
관성센서는 선형운동을 측정할 수 있는 가속도 센서와 회전운동을 측정할 수 있는 각속도 센서로 나누어진다. 가속도는 뉴톤의 운동법칙 "F=ma" 식에 의해 구해질 수 있으며, 여기서 "m"은 이동체의 질량이고, "a"는 측정하고자하는 가속도이다. 각속도는 코리올리힘(Coriolis Force) "F=2mΩ?v" 식에 의해 구해질 수 있으며, 여기서 "m"은 이동체의 질량이고, "Ω"은 측정하고자 하는 각속도이며, "v"는 질량의 운동속도이다. 또한, 코리올리힘의 방향은 속도(v)축 및 각속도(Ω)의 회전축에 의해 결정된다.
이러한 관성센서는 제조공정에 따라 세라믹 센서와 MEMS(Microelectromechanical Systems) 센서가 있다. 이중 MEMS 센서는 센싱원리에 따라 정전형(Capacitive Type), 압저항형(Piezoresistive Type), 압전형(Piezoelectic Type) 등으로 구분되어 진다.
관성센서는 다양한 분야에 적용하기 위해서 크기의 소형화, 고성능의 구현이 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 스프링 상수를 감소시키고, 다이아프램(diaphragm)의 중심으로부터 질량체의 중심까지의 거리를 증가시키기 위한 다양한 방안이 제시되고 있다. 하지만, 아직까지 크기의 소형화와 고성능을 동시에 구현할 수 있는 관성센서가 개발되지 못하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다이아프램과 접하는 부분보다 반대 부분의 폭이 큰 질량체를 채용하여 스프링 상수를 감소시키고, 다이아프램의 중심으로부터 질량체의 중심까지의 거리를 증가시킴으로써 고성능의 감도를 구현할 수 있는 관성 센서 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관성센서는 일면에 압전체 또는 압저항체가 형성된 다이아프램, 상기 다이아프램의 타면 중앙 영역에 일체로 형성되고, 상기 다이아프램에 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 질량체 및 상기 다이아프램의 타면 테두리 영역에 형성된 고정부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 질량체의 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 질량체는, 상기 다이아프램에 접하는 연결체 및 상기 연결체의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 상기 연결체로부터 단차지도록 연장된 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 소정 폭은 일정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징 으로 한다.
또한, 상기 고정부는 상기 다이아프램과 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관성센서의 제조방법은 (A) 다이아프램의 일면에 압전체 또는 압저항체를 형성하고, 다이아프램의 타면에 실리콘층을 형성하는 단계, (B) 상기 실리콘층에 포토레지스트를 도포하고, 상기 실리콘층의 중앙 영역 및 상기 실리콘층의 테두리 영역을 제외한 영역에 개구부가 형성되도록 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계 및 (C) 에칭공정을 통해 상기 개구부가 형성된 영역의 상기 실리콘층을 선택적으로 제거하여 상기 실리콘층의 중앙 영역에 질량체를 형성하고, 상기 실리콘층의 테두리 영역에 고정부를 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 (C) 단계에서, 상기 질량체는 상기 다이아프램과 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 질량체의 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다이아프램에 접하는 연결체 및 상기 연결체의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 상기 연결체로부터 단차지도록 연장된 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 소정 폭은 일정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C) 단계에서, 상기 에칭공정은 이방성 에칭공정 또는 등방성 에칭공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 다이아프램과 접하는 부분보다 반대 부분의 폭이 큰 질량체를 채용하여 스프링 상수를 감소시키고, 다이아프램의 중심으로부터 질량체의 중심까지의 거리를 증가시킴으로써 질량센서의 소형화와 고성능을 동시에 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 질량체를 다이아프램의 일체로 제작하여 질량체를 다이아프램에 결합시키는 본딩공정을 생략할 수 있고, 그에 따라 질량센서의 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 기준으로 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 관성센서의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 비교예에 따른 관성센서의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관성센서(100)는 일면에 압전체 또는 압저항체(110)가 형성된 다이아프램(120), 다이아프램(120)의 타면 중앙 영역에 일체로 형성되고, 다이아프램(120)에 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 질량체(130) 및 다이아프램(120)의 타면 테두리 영역에 형성된 고정부(140)를 포함하 는 구성이다.
상기 압전체 또는 압저항체(110)는 다이아프램(120)의 탄성변형을 감지하여 가속도를 측정하는 역할을 수행하는 것으로, 다이아프램(120)의 일면에 형성된다. 또한, 압전체(110)에서는 다이아프램(120)의 탄성변형에 따라 전기적 신호가 발생되고, 압저항체(110)에서는 다이아프램(120)의 탄성변형에 따라 저항이 변화되는데, 압전체(110)의 전기적 신호나 압저항체(110)의 저항 변화를 측정하기 위해서 압전체 또는 압저항체(110)의 양면에는 제1 전극부(113)와 제2 전극부(115)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 전극부(113)와 제2 전극부(115)는 도금공정 또는 증착공정을 통해서 형성한다. 또한, 다이아프램(120)과 제1 전극부(113) 사이에는 절연층(160)을 형성할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 구조는 예시적인 것으로 압전체 또는 압저항체(110), 전극부(113, 115) 및 절연층(160)은 다양한 구조로 형성할 수 있다.
상기 다이아프램(120)은 중앙 영역에 형성된 질량체(130)의 움직임에 따라 탄성변형하는 스프링 역할을 수행하는 것으로, 테두리 영역에 형성된 고정부(140)의 지지를 받는다. 여기서, 다이아프램(120)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, SOI 웨이퍼를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기 질량체(130)는 가속도에 따라 변위를 일으킴으로써 다이아프램(120)을 탄성변형시키는 역할을 하는 것으로, 다이아프램(120)의 타면 중앙 영역에 형성된다. 특히, 본 발명에 따른 질량체(130)는 다이아프램(120)과 일체로 형성되어 별도의 질량체를 가공하는 공정이나 질량체를 다이아프램에 결합시키는 본딩공정을 생략할 수 있는 장점이 있다. 도면상, 질량체(130)와 다이아프램(120)의 사이에는 절연층(170)이 형성되어 있지만, 이는 SOI 웨이퍼의 절연층이고, 질량체(130)와 다이아프램(120)는 본래 SOI 웨이퍼의 구성요소이므로 질량체(130)와 다이아프램(120)은 일체로 형성된 것이다(도 5 내지 도 8 참조).
또한, 질량체(130)는 일단에 비해 타단의 폭이 넓고, 바람직하게는 질량체(130)의 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 넓어진다. 질량체(130)를 전술한 형상으로 제작함으로써 비트림 모드(torsional mode)와 이동 모드(translation mode)의 출력을 증가시켜 고성능의 센싱감도를 확보할 수 있는데, 도 2에 도시된 비교예를 참조하여 상세히 살펴보도록 한다(여기서, 비교예에 따른 질량체(130)와 본 실시예에 따른 질량체(130)는 부피와 질량이 동일하다).
본 실시예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C1)을 비교예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C4)과 비교해 볼 때 무게중심으로부터 다이아프램(120)까지의 거리가 증가한 것을 알 수 있다(L4→L1). 따라서, 모멘트가 증가하게 되고, 최종적으로는 각변위가 증가하여 비틀림 모드(torsional mode)의 출력을 증가시킬수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W1)이 비교예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W4)에 비해 좁아진 것을 알 수 있다. 그에 따라, 질량체(130)와 결합된 다이아프램(120)의 폭이 좁아져 실질적으로 다이아프램(120) 역할을 수행할 수 있는 길이가 길어진다. 따라서, 다이아프램(120)의 스프링 상수가 감소하고, 최종적으로는 선변위가 증가하여 이동 모드(translation mode)의 출력을 증가시킬 수 있다.
한편, 전술한 형상으로 질량체(130)를 제조하는 공정은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이방성 에칭공정, 등방성 에칭공정 또는 이방성 에칭공정과 등방성 에칭공정의 조합을 이용하여 제조할 수 있다. 또한, 질량체(130)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 다이아프램(120)과 일체로 실리콘을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기 고정부(140)는 다이아프램(120)을 지지하여 질량체(130)가 변위를 일으킬수 있는 공간을 확보해주는 역할을 수행하는 것으로, 다이아프램(120)의 타면 테두리 영역에 형성된다. 이때, 별도의 고정부(140)를 가공하는 공정이나 고정부(140)를 다이아프램(120)에 결합시키는 본딩공정을 생략하기 위해서 고정부(140)를 다이아프램(120)과 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 고정부(140)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 질량체(130)와 마찬가지로 실리콘을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 관성센서의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관성센서(200)는 제1 실시예에 따른 관성센서(100)와 비교해 볼 때 가장 큰 차이점은 질량체(130)의 형상이다. 따 라서, 본 실시예에서는 질량체(130)의 형상을 중심으로 기술하도록하고, 제1 실시예와 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
본 실시예에 따른 질량체(130)는 다이아프램(120)에 접하는 연결체(133) 및 연결체(133)의 폭보다 넓은 일정한 폭을 가져 연결체(133)로부터 단차지도록 연장된 본체(135)를 포함한다. 본체(135)에 비해 좁은 폭을 갖는 연결체(133)를 채용함으로써 본 실시예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C2)을 비교예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C4)과 비교해 볼 때 무게중심으로부터 다이아프램(120)까지의 거리가 증가한 것을 알 수 있다(L4→L2). 따라서, 모멘트가 증가하게 되고, 최종적으로는 각변위가 증가하여 비틀림 모드(torsional mode)의 출력을 증가시킬수 있다.
또한, 연결체(133)를 채용함으로써 본 실시예에 따른 연결체(133)의 폭(W2)은 비교예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W4)이나 제1 실시예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W1)에 비해 좁아진 것을 알 수 있다. 그에 따라, 질량체(130)와 결합된 다이아프램(120)의 폭이 좁아져 실질적으로 다이아프램(120) 역할을 수행할 수 있는 길이가 길어진다. 따라서, 다이아프램(120)의 스프링 상수가 감소하고, 최종적으로는 선변위가 증가하여 이동 모드(translation mode)의 출력을 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 관성센서의 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관성센서(300)는 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 관성센서(100, 200)와 비교해 볼 때 가장 큰 차이점은 질량체(130)의 형상이다. 특히, 본 실시예의 질량체(130) 형상은 제1 실시예의 질량체(130) 형상과 제2 실시예의 질량체(130) 형성을 결합한 것으로, 이하 질량체(130)의 형상을 중심으로 기술하도록 한다.
본 실시예에 따른 질량체(130)는 다이아프램(120)에 접하는 연결체(133) 및 연결체(133)의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 연결체(133)로부터 단차지도록 연장된 본체(135)를 포함하고, 본체(135)의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어진다. 그에 따라, 본 실시예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C3)을 비교예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C4), 제1 실시예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C1) 및 제2 실시예에 따른 질량체(130)의 무게중심(C2)과 비교해 볼 때 무게중심으로부터 다이아프램(120)까지의 거리가 증가한 것을 알 수 있다(L1,L2,L4→L3). 따라서, 모멘트가 더욱 증가하게 되고, 최종적으로는 각변위가 증가하여 비틀림 모드(torsional mode)의 출력을 증가시킬수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 연결체(133)의 폭(W3)은 제2 실시예에 따른 연결체(133)의 폭(W2)와 동일하므로 비교예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W4)이나 제1 실시예에 따른 질량체(130) 일단의 폭(W1)에 비해 좁아진 것을 알 수 있다. 그에 따라, 질량체(130)와 결합된 다이아프램(120)의 폭이 좁아져 실질적으로 다이아프램(120) 역할을 수행할 수 있는 길이가 길어진다. 따라서, 다이아프램(120)의 스프링 상수가 감소하고, 최종적으로는 선변위가 증가하여 이동 모드(translation mode)의 출력을 증가시킬 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관성센서의 제조방법을 공정순서대로 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관성센서는 (A) 다이아프램(120)의 일면에 압전체 또는 압저항체(110)를 형성하고, 다이아프램(120)의 타면에 실리콘층(180)을 형성하는 단계, (B) 실리콘층(180)에 포토레지스트(150)를 도포하고, 실리콘층(180)의 중앙 영역 및 실리콘층(180)의 테두리 영역을 제외한 영역에 개구부(155)가 형성되도록 포토레지스트(150)를 패터닝하는 단계 및 (C) 에칭공정을 통해 개구부(155)가 형성된 영역의 실리콘층(180)을 선택적으로 제거하여 실리콘층(180)의 중앙 영역에 질량체(130)를 형성하고, 실리콘층(180)의 테두리 영역에 고정부(140)를 형성하는 단계를 포함하는 구성이다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 다이아프램(120)에 압전체 또는 압저항체(110) 및 실리콘층(180)을 형성하는 단계이다. 여기서, 압전체 또는 압저항체(110)는 다이아프램(120)을 탄성변형을 감지하는 역할을 하는 것으로, 압전체 또는 압저항체(110)의 양면에는 제1 전극부(113)와 제2 전극부(115)를 형성할 수 있고, 다이아프램(120)과 제1 전극부(113) 사이에는 절연층(160)을 형성할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 압전체 또는 압저항체(110), 전극부(113, 115) 및 절연층(160)은 다양한 구조로 형성할 수 있다. 또한, 다이아프램(120)의 타면에 실리 콘층(180)을 형성함에 있어서, 반드시 별도의 실리콘층(180)을 다이아프램(120)의 타면에 적층해야 하는 것은 아니고, SOI 웨이퍼를 준비하여 상부층(120)을 다이아프램(120)으로 이용하고, 하부층(180)을 실리콘층(180)으로 이용할 수 있다. 이때, 상부층(120)과 하부층(180)의 사이에는 SOI 웨이퍼의 절연층(170)이 존재한다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 실리콘층(180)에 포토레지스트(150)를 도포하고, 실리콘층(180)의 중앙 영역 및 테두리 영역을 제외한 영역에 개구부(155)가 형성되도록 포토레지스트(150)를 패터닝하는 단계이다. 포토레지스트(150)를 패터닝하는 과정을 더욱 상세히 살펴보면, 아트워크 필름을 드라이필름에 밀착시킨 후 자외선을 조사하여 실리콘층(180)의 중양 영역 및 테두리 영역에 도포된 포토레지스트(150)만 선택적으로 경화시킨 후 나머지 부분을 현상액으로 제거함으로써 포토레지스트(150)를 패터닝할 수 있다. 본 단계는 후술할 단계에서 선택적 에칭을 통해서 질량체(130)와 고정부(140)를 형성하기 위해서 수행하는 것이다.
다음, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 에칭공정을 통해서 질량체(130)와 고정부(140)를 형성하는 단계이다. 이전 단계에서 실리콘층(180)의 중앙 영역 및 테두리 영역을 제외한 영역에 개구부(155)를 형성하였으므로 본 단계에서 에칭공정을 통해서 개구부(155)가 형성된 부분만 선택적으로 제거함으로써 실리콘층(180)의 중앙 영역에 질량체(130)를 형성하고, 실리콘층(180)의 테두리 영역에 고정부(140)를 형성한다. 한편, SOI 웨이퍼를 준비하여 상부층(120)을 다이아프 램(120)으로 이용하고, 하부층(180)을 실리콘층(180)으로 이용한 경우 본 단계에서 형성하는 질량체(130)와 고정부(140)는 다이아프램(120)과 일체로 형성되어 별도의 질량체(130)와 고정부(140)를 가공하는 공정이나 질량체(130)와 고정부(140)를 다이아프램(120)에 결합시키는 본딩공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 단계에서는 이방성 에칭공정, 등방성 에칭공정 또는 이방성 에칭공정과 등방성 에칭공정을 조합하여 실리콘층(180)을 선택적으로 제거함으로써 다양한 형상의 질량체(130)를 형성할 수 있다. 기본적으로 질량체(130)는 다이아프램(120)과 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓기 때문에 비트림 모드(torsional mode)와 이동 모드(translation mode)의 출력을 증가시킬 수 있음은 전술한 바와 같다. 더욱 구체적으로는 질량체(130)의 폭을 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지도록 제작하거나(도 7a 참조), 질량체(130)가 다이아프램(120)에 접하는 연결체(133) 및 연결체(133)의 폭보다 넓은 일정 폭을 가져 연결체(133)로부터 단차지도록 연장된 본체(135)를 포함하도록 형성하거나(도 7b 참조), 질량체(130)가 다이아프램(120)에 접하는 연결체(133) 및 연결체(133)의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 연결체(133)로부터 단차지도록 연장된 본체(135)를 포함하도록 형성하고, 본체(135)의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지도록 형성할 수 있다(도 7c도 참조).
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(150)를 제거하는 단계이다. 에칭공정이 종료하였으므로 포토레지스트(150)를 박리액을 이용하여 제거한다. 본 단계를 수행함으로써 본 실시예에 따른 관성센서의 제조공정을 완료할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 관성 센서 및 그 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 관성센서의 단면도;
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 관성센서의 단면도;
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 관성센서의 단면도;
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 관성센서의 단면도; 및
도 5 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관성센서의 제조방법을 공정순서대로 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300: 관성센서 110: 압전체 또는 압저항체
113: 제1 전극부 115: 제2 전극부
120: 다이아프램 130: 질량체
133: 연결체 135: 본체
140: 고정부 150: 포토레지스트
155: 개구부 160, 170: 절연층
180: 실리콘층

Claims (13)

  1. 일면에 압전체 또는 압저항체가 형성된 다이아프램;
    상기 다이아프램의 타면 중앙 영역에 일체로 형성되고, 상기 다이아프램에 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 질량체; 및
    상기 다이아프램의 타면 테두리 영역에 형성된 고정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 질량체의 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 질량체는,
    상기 다이아프램에 접하는 연결체; 및
    상기 연결체의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 상기 연결체로부터 단차지도록 연장된 본체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체의 소정 폭은 일정한 것을 특징으로 하는 관성센서.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부는 상기 다이아프램과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 관성센서.
  7. (A) 다이아프램의 일면에 압전체 또는 압저항체를 형성하고, 다이아프램의 타면에 실리콘층을 형성하는 단계;
    (B) 상기 실리콘층에 포토레지스트를 도포하고, 상기 실리콘층의 중앙 영역 및 상기 실리콘층의 테두리 영역을 제외한 영역에 개구부가 형성되도록 상기 포토 레지스트를 패터닝하는 단계; 및
    (C) 에칭공정을 통해 상기 개구부가 형성된 영역의 상기 실리콘층을 선택적으로 제거하여 상기 실리콘층의 중앙 영역에 질량체를 형성하고, 상기 실리콘층의 테두리 영역에 고정부를 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 (C) 단계에서,
    상기 질량체는 상기 다이아프램과 접하는 일단에 비해 타단의 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 질량체의 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 질량체는,
    상기 다이아프램에 접하는 연결체; 및
    상기 연결체의 폭보다 넓은 소정 폭을 가져 상기 연결체로부터 단차지도록 연장된 본체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 본체의 소정 폭은 일정한 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 본체의 소정 폭은 일단에서 타단으로 갈수록 넓어지는 지는 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 (C) 단계에서,
    상기 에칭공정은 이방성 에칭공정 또는 등방성 에칭공정인 것을 특징으로 하는 관성센서의 제조방법.
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