KR102279354B1 - 압력 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

그의 내부에 캐비티를 갖는 기판, 상기 기판 내에 배치되고, 상기 캐비티를 둘러싸는 격벽, 상기 기판의 상기 상면 상에 배치되고, 상기 캐비티의 상단을 덮는 기판 절연층, 상기 기판 절연층 상에 배치되는 감지부, 및 상기 기판 절연층 상에 배치되어 상기 감지부를 덮는 봉지층을 포함하는 압력 센서를 제공하되, 상기 캐비티는 상기 기판의 상면으로부터 하면을 향하여 형성되고, 상기 격벽은 상기 캐비티에 의해 노출되는 내측벽을 갖고, 상기 감지부의 적어도 일부는 평면적으로 상기 캐비티와 중첩될 수 있다.

Description

압력 센서 및 그 제조 방법{PRESSURE SENSOR AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 압력 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용한 압력 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
압력 센서는 기체나 액체의 압력을 측정하는 소자이다. 최근에는 반도체 기술을 이용하여 제조된 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical System, 미세전자기계시스템) 압력 센서가 소형화, 저렴한 가격 및 높은 성능 등으로 인하여 각광받고 있다.
압력 센서는 정전용량형 압력 센서와 압저항형 압력 센서로 대별된다. 압저항형 압력 센서는 감지 박막의 변형에 의해, 감지 박막 상부에 형성된 저항체 재료의 응력 발생에 따른 저항성분 변화를 감지하여 압력을 측정한다. 정전용량형 압력 센서는 압력에 의하여 변하는 감지 전극과 고정되어 있는 기준 전극 사이의 정전용량 값의 변화를 감지하여 압력을 측정한다.
기존의 압력 센서는 벌크 가공(bulk micromachining) 및 이종 기판 접합 방법에 의해 제작되며, 기판의 벌크 가공을 통하여 감지 박막을 구성하는 기판과, 상기 감지 박막의 상부 또는 하부에 밀폐된 캐비티를 구성하기 위한 또 다른 기판의 접합을 통하여 제작된다. 이 경우, 회로부와의 공정 호환성이 낮아 회로부를 별도로 제작해야 한다. 미국등록특허공보 US 7,629,657 B2는 캐비티를 갖는 압력 센서를 선행기술 문헌으로 개시하고 있다.
삭제
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초소형 및 초박형의 압력 센서를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 감지 감도가 향상된 압력 센서를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서는 그의 내부에 캐비티를 갖는 기판, 상기 기판 내에 배치되고, 상기 캐비티를 둘러싸는 격벽, 상기 기판의 상기 상면 상에 배치되고, 상기 캐비티의 상단을 덮는 기판 절연층, 상기 기판 절연층 상에 배치되는 감지부, 및 상기 기판 절연층 상에 배치되어 상기 감지부를 덮는 봉지층을 포함할 수 있다. 상기 캐비티는 상기 기판의 상면으로부터 하면을 향하여 형성될 수 있다. 상기 격벽은 상기 캐비티에 의해 노출되는 내측벽을 가질 수 있다. 상기 감지부의 적어도 일부는 평면적으로 상기 캐비티와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 절연층은 상기 격벽과 연결되어 일체를 이룰 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 격벽은 상기 캐비티의 바닥면보다 낮은 바닥면을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 감지부는 저항체를 포함할 수 있다,
일 실시예에 따르면, 상기 감지부는 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 복수 개의 감지부들은 상기 기판 절연층 상면과 접하며 상기 캐비티의 둘레를 따라 배치되는 제 1 내지 제 4 저항체들을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 3 저항체들은 제 1 방향으로 서로 마주하고, 상기 제 2 및 제 4 저항체들은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 마주할 수 있다. 상기 제 1 및 제 3 저항체들은 감지 저항이고, 상기 제 2 및 제 4 저항체들은 기준 저항일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 절연층과 상기 봉지층 사이에 배치되고, 상기 감지부를 덮는 보호막을 더 포함할 수 있다. 상기 봉지층은, 상기 캐비티 상에서 상기 기판 절연층 및 상기 보호막을 관통하는 관통홀 내로 연장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 감지부는 상기 기판 절연층 상에 배치되는 기준 전극, 및 상기 기준 전극으로부터 이격되어 상기 기준 전극의 상부(over)에 배치되고, 상기 기준 전극과 전기적으로 절연되는 감지 전극을 포함할 수 있다. 상기 캐비티 상에서, 상기 기준 전극과 상기 감지 전극 사이에 갭 영역이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 갭 영역은 상기 기판 절연층 및 상기 기준 전극을 관통하는 제 1 관통홀을 통해 상기 캐비티와 연결될 수 있다. 상기 봉지층은, 상기 캐비티 상에서 상기 감지 전극을 관통하는 제 2 관통홀 내로 연장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 관통홀은 상기 제 2 관통홀보다 큰 직경을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 격벽은 평면적으로 원형의 고리, 타원형의 고리 또는 3각형 이상을 포함하는 다각형의 고리 형상을 가질 수 있다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법은 기판을 식각하여 평면적으로 폐루프를 갖는 트렌치를 형성하는 것, 상기 트렌치를 채우며 상기 기판의 상면을 덮는 절연막을 형성하는 것, 상기 절연막 상에 감지부를 형성하는 것, 상기 기판 내에 캐비티를 형성하는 것, 및 상기 캐비티가 형성된 상기 기판 상에 상기 감지부를 덮는 봉지층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 트렌치 내의 상기 절연막의 일부는 격벽으로 정의될 수 있다. 상기 기판 내에 캐비티를 형성하는 것은 상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 기판의 일부를 제거하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판의 상기 상면을 덮는 상기 절연막의 다른 일부는 기판 절연층으로 정의될 수 있다. 상기 감지부를 형성하는 것은 상기 기판 절연층 상에 압저항 물질을 증착하는 것, 및 상기 증착된 압저항 물질을 패터닝하여 저항체를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 캐비티의 형성 전에,
상기 기판 절연층 상에 상기 감지부를 덮는 보호막을 형성하는 것; 및 상기 기판 절연층 및 상기 보호막을 식각하여 상기 기판의 상기 일부를 노출하는 관통홀을 형성하는 것을 더 포함 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판의 상기 상면을 덮는 상기 절연막의 다른 일부는 기판 절연층으로 정의될 수 있다. 상기 감지부를 형성하는 것은 상기 기판 절연층 상에 기준 전극을 형성하는 것, 상기 기준 전극 및 상기 기판 절연층을 식각하여 상기 기판의 상기 일부를 노출하는 제 1 관통홀을 형성하는 것, 상기 기준 전극 상에 상기 제 1 관통을 채우는 희생층을 형성하는 것, 상기 희생층을 덮는 감지 전극을 형성하는 것, 상기 감지 전극을 관통하여 상기 희생층을 노출하는 제 2 관통홀을 형성하는 것, 및 상기 제 2 관통홀을 통해 상기 희생층을 제거하는 것을 포함수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판의 일부를 제거하는 것은 습식 식각 공정을 이용하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서는 벌크 실리콘 기판 내에 격벽을 형성하여 캐비티가 형성되는 영역을 한정한다. 이로 인해, 두께가 얇은 초박형 압력 센서를 형성할 수 있고, 필요에 따라 원하는 형상의 캐비티를 형성하기 용이하다.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법은 캐비티의 형성 및 밀폐 공정이 후공정으로 진행된다. 따라서, 후속 공정에 의한 제약 없이 다양한 내부 압력을 갖는 캐비티를 형성할 수 있고, 다양한 밀폐 물질을 이용하여 봉지층을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 격벽의 다양한 변형예를 설명하기 도면들이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 압력 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 면(또는 층)이 다른 면(또는 층) 또는 기판(110)상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 면(또는 층) 또는 기판(110)상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 면(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 영역, 면들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 면들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 면(또는 층)을 다른 영역 또는 면(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에서의 제 1 면으로 언급된 면이 다른 실시예에서는 제 2 면으로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서를 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도 1의 의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따라 자른 단면도이다. 도 3 및 도 4는 격벽의 다양한 변형예를 설명하기 위한 평면도들이다. 설명의 편의를 위해 도 1, 도 3 및 도 4에서 일부 구성(예컨대, 보호막 및 봉지층)의 도시는 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 서로 대향하는 상면(110a) 및 하면(110b)을 갖는 기판(110)이 제공될 수 있다. 기판(110)은 실리콘 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 갈륨 비소(GaAs) 또는 인듐 인(InP)과 같은 3족-5족 화합물 반도체 물질을 포함할 수 있다.
기판(110)은 그의 내부에 캐비티(112)를 가질 수 있다. 예컨대, 캐비티(112)는 기판(110)의 상면(110a)으로부터 하면(110b)을 향하여 형성될 수 있다. 이때, 캐비티(112)는 기판(110)을 전부 관통하지 않을 수 있다. 즉, 캐비티(112)는 기판(110)의 상면(110a)이 함몰된 형태를 가질 수 있다. 다른 관점에서, 캐비티(112)의 바닥면(112a)은 기판(110)에 의해 정의될 수 있으며, 그의 상단은 개방될 수 있다. 캐비티(112)는 평면적으로 기판(110)의 중심부에 배치될 수 있다. 캐비티(112)는 원형, 타원형 또는 3각형 이상을 포함하는 다각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 캐비티(112)의 상단은 후술되는 기판 절연층(130) 및 봉지층(410)에 의해 밀봉될 수 있다. 이에 따라, 캐비티(112)는 밀폐된 분위기를 제공할 수 있다.
격벽(120)이 기판(110) 내에 제공될 수 있다. 격벽(120)은 캐비티(112)를 둘러쌀 수 있다. 상세하게는, 격벽(120)은 평면적으로 캐비티(112)의 가장자리를 따라 형성되는 폐 루프 형상을 가질 수 있다. 즉, 격벽(120)의 평면 형상은 캐비티(112)를 둘러싸는 고리 형태일 수 있다. 격벽(120)의 평면 형상은 캐비티(112)의 평면 형상에 따라 다를 수 있다. 일 예로, 격벽(120)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 평면적으로 원형의 고리 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 격벽(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 평면적으로 타원형의 고리 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 격벽(120)은 3각형 이상을 포함하는 다각형의 고리 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 격벽(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평면적으로 사각형의 고리 형상을 가질 수 있다. 격벽(120)의 내측벽은 캐비티(112)에 의해 노출될 수 있다. 즉, 캐비티(112)의 측면은 격벽(120)의 내측벽에 의해 정의될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 격벽(120)은 캐비티(112)의 바닥면(112a) 중 최하점보다 낮은 바닥면(120a)을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 격벽(120)은 캐비티(112)의 형성 과정에서 기판(110)이 식각되는 영역을 정의할 수 있다. 격벽(120)은 기판(110)과는 다른 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 격벽(120)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
기판 절연층(130)이 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 기판 절연층(130)은 기판(110)의 상면(110a)과 접하며, 캐비티(112)의 상단을 덮을 수 있다. 즉, 기판 절연층(130)의 일부는 캐비티(112) 상에 플로팅(floating)될 수 있다. 결과적으로, 기판 절연층(130)에 의해 캐비티(112)의 상면이 정의될 수 있다. 기판 절연층(130)은 격벽(120)과 일체형 구조를 이룰 수 있다. 즉, 기판 절연층(130)과 격벽(120)은 서로 연결된 하나의 절연막일 수 있다. 기판 절연층(130)은 격벽(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 절연층(130)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 기판 절연층(130)과 격벽(120)은 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 일체형이 아닐 수도 있다. 기판 절연층(130)은 기판(110)과 후술되는 저항체(210)를 절연시키며, 외부로부터 압력을 입력 받아 그 형상이 변형될 수 있다.
저항체(210)가 기판 절연층(130) 상에 배치될 수 있다. 저항체(210)는 기판 절연층(130)의 상면과 접할 수 있으며, 저항체(210)의 적어도 일부는 캐비티(112) 상에 위치할 수 있다. 저항체(210)은 압저항(piezo-resistive) 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 압저항 물질은 실리콘을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 저항체(210)는 감지부(sensing unit)로 작동할 수 있다. 상세하게는, 저항체(210)는 기판 절연층(130)의 변형에 따라 저항이 달라질 수 있다. 저항체(210)는 외부의 압력을 전기 신호로 변환하는 수단으로 이용될 수 있으며, 압력 센서는 저항체(210)의 저항의 변화를 감지하여 외부의 압력을 측정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 압력 센서는 압저항형(piezo-resistive type) 압력 센서일 수 있다.
저항체(210)는 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 저항체(210)는 캐비티(112)의 둘레를 따라 90도의 간격으로 배치된 제 1 내지 제 4 저항체들(210a, 210b, 210c, 210d)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 3 저항체들(210a, 210c)는 제 1 방향으로 서로 마주할 수 있으며, 제 2 및 제 4 저항체들(210b, 210d)는 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 서로 마주할 수 있다. 이 때, 제 2 및 제 4 저항체들(210b, 210d)은 기준 저항으로 이용되며, 제 1 및 제 3 저항체들(210a, 210c)은 감지 저항으로 이용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 저항체(210)의 수와 배치는 구성하고자 하는 회로에 따라 달라질 수 있다.
기판 절연층(130) 상에 도전 라인들(220) 및 전극 패드들(310)이 배치될 수 있다. 전극 패드들(310)은 도전 라인들(220)을 통해 제 1 내지 제 4 저항체들(210a-210d) 에 연결될 수 있다. 본 실시예에서, 전극 패드들(310)이 제 1 저항체(210a)에 인접하여 하나의 열을 이루도록 배열된 것으로 도시하였으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 도시하지는 않았으나, 제 1 내지 제 4 저항체들(210a-210d)은 도전 라인들(220)을 통해 기판(110) 상에 형성된 반도체 회로(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전 라인들(220) 및 전극 패드들(310)은 금속과 같은 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
기판 절연층(130) 상에 저항체들(210) 및 도전 라인들(220)을 덮는 보호막(230)이 배치될 수 있다. 보호막(230)은 캐비티(112)의 형성 과정에서 기판 절연층(130), 저항체(210) 및 도전 라인들(220)이 식각되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 캐비티(112)의 형성 전에 전극 패드들(310) 또는 반도체 회로(미도시)가 형성된 경우, 캐비티(112)의 형성 동안 보호막(230)은 전극 패드들(310) 또는 반도체 회로(미도시)가 식각되는 것을 방지할 수 있다. 보호막(230)은 기판(110)의 식각 선택비와 다른 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호막(230)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
기판 절연층(130) 및 보호막(230)을 관통하는 제 1 관통홀(202)이 제공될 수 있다. 제 1 관통홀(202)은 기판 절연층(130) 및 보호막(230)을 상하방향으로 관통할 수 있다. 제 1 관통홀(202)이 배치되는 위치는 캐비티(112)의 상방으로, 제 1 관통홀(202)은 캐비티(112)와 중첩될 수 있다. 제 1 관통홀(202)은, 캐비티(112)의 형성을 위한 식각 공정 동안, 식각액이 이동되는 통로로 이용될 수 있다. 제 1 관통홀(202)은 0.1 내지 10 마이크로 미터의 직경을 가질 수 있다. 제 1 관통홀(202)은 복수로 형성되거나, 또는 하나만 제공될 수도 있다.
봉지층(410)이 보호막(230) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(410)은 보호막(230)을 덮을 수 있다. 이때, 봉지층(410)은 제 1 관통홀(202)을 메울 수 있다. 이를 통해, 봉지층(410)은 캐비티(112)를 밀폐할 수 있다. 일 예로, 봉지층(410)은 실리콘 산화물, 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 다른 예로, 봉지층(410)은 PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(poly carbonate)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 개념에 따른 압력 센서를 제조하는 방법을 설명한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a를 참조하여, 서로 대향하는 상면(110a) 및 하면(110b)을 갖는 기판(110)이 제공될 수 있다. 기판(110)은 실리콘 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 갈륨 비소(GaAs) 또는 인듐 인(InP)과 같은 3족-5족 화합물 반도체 물질을 포함할 수 있다.
트렌치(114)가 기판(110) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 트렌치(114)는 기판(110)의 상면(110a)을 식각하여 형성될 수 있다. 트렌치(114)는 평면적으로 폐 루프 형상을 가질 수 있다. 상세하게는, 트렌치(114)의 평면 형상은 원형 고리, 타원형 고리 및 3각형 이상을 포함하는 다각형 고리 중 어느 하나일 수 있다.
도 5b를 참조하여, 트렌치(114)를 채우며 기판(110)의 상면(110a)을 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 절연막은 열 산화 공정 또는 CVD 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 절연막은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 트렌치(114)을 채우는 절연막의 일부는 격벽(120)으로 정의될 수 있고, 기판(110)의 상면(110a)을 덮는 절연막의 다른 일부는 기판 절연층(130)으로 정의될 수 있다. 즉, 격벽(120)과 기판 절연층(130)은 동시에 형성될 수 있으며, 서로 연결되어 일체를 이루는 하나의 절연막일 수 있다.
격벽(120)이 트렌치(114) 내에 형성됨에 따라, 격벽(120)의 평면 형상은 트렌치(114)의 평면 형상과 동일할 수 있다. 일 예로, 격벽(120)은 평면적으로 폐 루프 형상을 가질 수 있다. 상세하게는, 격벽(120)의 평면 형상은 원형 고리, 타원형 고리 및 3각형 이상을 포함하는 다각형 고리 중 어느 하나일 수 있다. 한편, 격벽(120)에 둘러싸인 기판(110)의 일부는 캐비티 형성 영역으로 정의될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기판 절연층(130)은 격벽(120)과 다른 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 이 때, 격벽(120)과 기판 절연층(130)은 서로 다른 별개의 공정을 통해 각각 형성될 수 있다.
도 5c를 참조하여, 저항체들(210a-210d)이 기판 절연층(130) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, CVD 공정과 같은 증착 공정을 통해 기판(110) 상에 압저항 물질을 증착할 수 있다. 이후, 상기 증착된 압저항 물질을 패턴이하여 저항체들(210a-210d)를 형성할 수 있다. 패터닝 된 압저항 물질의 일부는 캐비티 형성 영역의 일부와 중첩될 수 있다. 압저항 물질은 실리콘을 포함할 수 있다. 이후, 상기 증착된 압저항 물질을 패터닝할 수 있다. 패터닝 공정을 통해 기판 절연층(130)의 일부가 노출될 수 있다.
도전 라인들(220)이 기판 절연층(130) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판 절연층(130) 상에 도전성 물질을 증착한 후, 상기 증착된 도전층을 패턴닝하여 형성될 수 있다. 도전 라인들(220)은 저항체들(210a-210d)와 접할 수 있다. 도전 라인(220)은 기판 절연층(130)의 상면을 따라 기판 절연층(130)의 외측으로 연장될 수 있다.
도 5d를 참조하여, 보호막(230)이 기판 절연층(130) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호막(230)은 예컨대, CVD 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 보호막(230)은 기판 절연층(130), 저항체들(210a-210d) 및 도전 라인들(220)을 덮을 수 있다. 보호막(230)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
보호막(230) 및 기판 절연층(130)을 관통하여 기판(110)의 상면(110a)을 노출시키는 제 1 관통홀(202)이 형성될 수 있다. 보호막(230) 및 기판 절연층(130)의 일 영역이 제거되어, 제 1 관통홀(202)이 형성될 수 있다. 일 예로, 보호막(230) 및 기판 절연층(130)의 일 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 5e를 참조하여, 캐비티(112)가 형성될 수 있다. 격벽(120)에 둘러싸인 기판(110)의 일부, 즉 캐비티 형성 영역이 제거되어, 캐비티(112)가 기판(110) 내에 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(110)의 캐비티 형성 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 식각 용액 또는 식각 가스가 제 1 관통홀(202)을 통하여 유입될 수 있으며, 캐비티 형성 영역 내의 기판(110)의 일부와 반응할 수 있다. 식각 가스와 반응한 기판(110)의 일부는 제 1 관통홀(202)을 통해 외부로 제거될 수 있다. 이때, 기판(110)은 기판(110)의 상면(110a)으로부터 내부를 향하여 식각되고, 기판(110)이 식각되는 깊이는 격벽(120)의 바닥면(도 2의 120a)보다 높을 수 있다.
도 2를 다시 참조하여, 봉지층(410)이 보호막(230) 상에 형성될 수 있다. 봉지층(410)은 보호막(230)을 덮으며 제 1 관통홀(202)을 채우되, 캐비티(112) 내에는 형성되지 않을 수 있다. 즉, 봉지층(410)에 의해 캐비티(112)가 밀폐될 수 있다. 봉지층(410)은 필요에 따라 다양한 압력 하에서 형성될 수 있다. 이때, 봉지층(410)이 형성되는 압력 분위기에 따라 캐비티 내의 압력이 정해질 수 있다. 일 예로, 봉지층(410)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 보호막(230) 상에 증착하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 봉지층(410)은 PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(poly carbonate)와 같은 유기물을 보호막(230) 상에 도포하여 형성될 수 있다. 이때, 도포되는 유기물은 표면 장력에 의해 캐비티(112) 내로 유입되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서는 벌크 실리콘 기판 내에 격벽을 형성하여 캐비티가 형성되는 영역을 한정한다. 이로 인해, 두께가 얇은 초박형 압력 센서를 형성할 수 있고, 필요에 따라 원하는 형상의 캐비티를 형성하기 용이하다.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법은 캐비티의 형성 및 밀폐 공정이 후공정으로 진행된다. 따라서, 후속 공정에 의한 제약 없이 다양한 내부 압력을 갖는 캐비티를 형성할 수 있고, 다양한 밀폐 물질을 이용하여 봉지층을 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 압력 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서는, 도 1 및 도 2의 압력 센서와 다른 정전용량형(capacitive type) 압력 센서일 수 있다.
기판(110)이 제공될 수 있다. 기판(110)은 실리콘 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 기판(110)은 그의 상면(110a)이 함몰된 형태의 캐비티(112)를 가질 수 있다. 캐비티(112)는 평면적으로 기판(110)의 중심부에 배치될 수 있다. 캐비티(112)는 원형, 타원형 또는 3각형 이상을 포함하는 다각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 캐비티(112)는 밀폐된 상태를 제공할 수 있다.
격벽(120)이 기판(110) 내에 제공될 수 있다. 격벽(120)은, 상기 실시예에서 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이, 평면적으로 캐비티(112)의 가장자리를 따라 형성되는 폐 루프 형상을 가질 수 있다. 격벽(120)은 캐비티(112)의 바닥면(112a) 중 최하점보다 낮은 바닥면(120a)을 가질 수 있다. 격벽(120)은 기판(110)의 식각 선택비와 다른 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다.
기판 절연층(130)이 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 기판 절연층(130)은 기판(110)의 상면(110a)과 접하며, 캐비티(112)의 상단을 덮을 수 있다. 기판 절연층(130)은 격벽(120)과 일체형 구조를 이룰 수 있다.
기준 전극(240)이 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상세하게는, 기준 전극(240)은 기판 절연층(130)의 상면과 접할 수 있으며, 기준 전극(240)의 적어도 일부는 캐비티(112) 상에 위치할 수 있다. 기준 전극(240)은 도전성 물질, 예를 들어, 금속 또는 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 일 예로, 기준 전극(240)은 금속 전극층으로 구성될 수 있다. 기준 전극(240)은 후술되는 감지 전극(260)과 함께 캐패시터를 형성할 수 있다.
감지 전극(260)이 기준 전극(240) 상에 제공될 수 있다. 구체적으로, 감지 전극(260)의 일부는 기준 전극(240)과 이격될 수 있고, 감지 전극(260)의 나머지 일부는 기준 전극(240)을 덮을 수 있다. 즉, 감지 전극(260)은 기준 전극(240)과 감지 전극(260) 사이의 갭 영역(510)을 정의하는 볼록부를 가질 수 있다. 여기서, 갭 영역(510)은 고형의 물질 없이 공기로 채워진 실질적인 빈 공간일 수 있다. 감지 전극(260)의 볼록부는 평면적으로 캐비티(112)와 중첩되며, 그 평면 형상은 원형, 타원형 및 3각형 이상을 포함하는 다각형 중 어느 하나일 수 있다. 감지 전극(260)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(260)은 금속 또는 폴리 실리콘을 포함할 수 있다.
여기서, 감지 전극(260) 및 기준 전극(240)은 감지부(sensing unit)로 작동할 수 있다. 상세하게는, 감지 전극(260)과 기준 전극(240)은 갭 영역(510)에 의해 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서, 감지 전극(260)은 기준 전극(240)의 상대 전극으로 캐패시터를 구성할 수 있다. 외부의 압력이 감지 전극(260)에 전달되는 경우, 기준 전극(240)과 이격된 감지 전극(260)의 일부는 전달된 외부 압력에 의해 변형될 수 있다. 외부 압력에 따라 감지 전극(260) 및 기준 전극(240) 사이의 간격이 변화할 수 있다. 이를 통해, 감지 전극(260) 및 기준 전극(240)이 형성하는 캐패시터의 정전 용량이 변할 수 있으며, 압력 센서는 상기 정전 용량의 변화를 감지하여 외부의 압력을 측정할 수 있다.
전극간 절연층(250)이 기준 전극(240) 및 감지 전극(260) 사이에 배치될 수 있다. 전극간 절연층(250)은 제 1 전극간 절연층(252) 및 제 2 전극간 절연층(254)을 포함할 수 있다. 제 1 전극간 절연층(252)이 기준 전극(240) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극간 절연층(252)은 기준 전극(240)을 접할 수 있다. 즉, 제 1 전극간 절연층(252)은 기준 전극(240)을 덮을 수 있다. 이때, 제 1 전극간 절연층(252)의 상면은 갭 영역(510)에 의해 노출될 수 있다. 제 2 전극간 절연층(254)이 제 1 전극간 절연층(252) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극간 절연층(254)은 감지 전극(260)의 하면과 접할 수 있다. 이때, 제 2 전극간 절연층(254)의 하면은 갭 영역(510)에 의해 노출될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전극간 절연층(250)은 필요에 따라 제 1 전극간 절연층(252) 및 제 2 전극간 절연층(254) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다. 전극간 절연층(250)은 기준 전극(240) 및 감지 전극(260)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 전극간 절연층(250)은 기판 절연층(130)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극간 절연층(250)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 전극간 절연층(250)은 기준 전극(240)의 상면의 일부를 노출시킬 수 있다. 이때, 노출되는 기준 전극(240)의 상면의 일부는 평면적으로 캐비티(112)와 중첩되지 않을 수 있다. 노출되는 기준 전극(240)의 상면의 일부는 기준 전극(240)에 전기적으로 접속하기 위한 패드 역할을 할 수 있다.
기준 전극(240) 및 제 1 전극간 절연층(252)을 관통하는 제 2 관통홀(204)이 제공될 수 있다. 제 2 관통홀(204)은 기준 전극(240)을 상하방향으로 관통할 수 있다. 제 2 관통홀(204)이 배치되는 위치는 캐비티(112)의 상방으로, 제 2 관통홀(204)은 캐비티(112)와 중첩될 수 있다. 제 2 관통홀(204)은, 캐비티(112)의 형성을 위한 식각 공정 동안, 식각액이 이동되는 통로로 이용될 수 있다. 제 2 관통홀(204)은 0.1 내지 10 마이크로 미터의 직경을 가질 수 있다. 제 2 관통홀(204)은 복수로 형성되거나, 또는 하나만 제공될 수도 있다.
감지 전극(260) 및 제 2 전극간 절연층(254)을 관통하는 제 3 관통홀(206)이 제공될 수 있다. 제 3 관통홀(206)은 감지 전극(260)을 상하방향으로 관통할 수 있다. 제 3 관통홀(206)은 갭 영역(510) 및 제 2 관통홀(204)을 통해 캐비티(112)와 연결될 수 있다. 제 3 관통홀(206)은, 갭 영역(510)의 형성을 위한 식각 공정 동안, 식각액이 이동되는 통로로 이용될 수 있다. 제 3 관통홀(206)은 0.1 내지 10 마이크로 미터의 직경을 가질 수 있다. 제 3 관통홀(206)은 제 2 관통홀(204)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 제 3 관통홀(206)은 복수로 형성되거나, 또는 하나만 제공될 수도 있다.
봉지층(410)이 감지 전극(260) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(410)은 감지 전극(260)을 덮을 수 있다. 이때, 봉지층(410)은 제 3 관통홀(206)을 메울 수 있다. 이를 통해, 봉지층(410)은 캐비티(112) 및 갭 영역(510)을 밀폐할 수 있다. 일 예로, 봉지층(410)은 실리콘 산화물, 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 다른 예로, 봉지층(410)은 PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(poly carbonate)를 포함할 수 있다. 봉지층(410)은 감지 전극(260)의 상면의 일부를 노출시킬 수 있다. 이때, 노출되는 감지 전극(260)의 상면의 일부는 평면적으로 캐비티(112)와 중첩되지 않을 수 있다. 노출되는 감지 전극(260)의 상면의 일부는 감지 전극(260)에 전기적으로 접속하기 위한 패드 역할을 할 수 있다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 설명의 편의를 위하여, 도 5a 내지 도 56e에 도시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 해당 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.
도 5a를 참조하여 설명한 바와 같이, 기판(110)이 제공될 수 있다. 기판(110)은 실리콘 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다.
기판(110) 상에 트렌치(114)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 트렌치(114)는 기판(110)의 상면(110a)을 식각하여 형성될 수 있다. 트렌치(114)는 평면적으로 폐 루프 형상을 가질 수 있다.
도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 트렌치(114)를 채우며 기판(110)의 상면(110a)을 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 트렌치(114)을 채우는 절연막의 일부는 격벽(120)으로 정의될 수 있고, 기판(110)의 상면(110a)을 덮는 절연막의 다른 일부는 기판 절연층(130)으로 정의될 수 있다. 격벽(120)이 트렌치(114) 내에 형성됨에 따라, 격벽(120)의 평면 형상은 트렌치(114)의 평면 형상과 동일할 수 있다. 한편, 격벽(120)에 둘러싸인 기판(110)의 일부는 캐비티 형성 영역으로 정의될 수 있다.
도 7a를 참조하여, 기준 전극(240)이 기판 절연층(130) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, 증착 공정을 통해 기판 절연층(130) 상에 도전성 물질을 증착할 수 있다. 기준 전극(240)은 기판 절연층(130)을 덮을 수 있다. 도전성 물질은 금속 또는 폴리 실리콘을 포함할 수 있다.
이후, 제 1 전극간 절연층(252)이 기준 전극(240) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, CVD 공정과 같은 증착 공정을 통해 기준 전극(240) 상에 절연 물질을 증착할 수 있다. 절연 물질은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하여, 기준 전극(240) 및 제 1 전극간 절연층(252)을 관통하여 기판(110)의 상면(110a)을 노출시키는 제 2 관통홀(204)이 형성될 수 있다. 기준 전극(240) 및 제 1 전극간 절연층(252)의 일 영역이 제거되어, 제 2 관통홀(204)이 형성될 수 있다. 일 예로, 기준 전극(240) 및 제 1 전극간 절연층(252)의 일 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다.
희생층(610)이 제 1 전극간 절연층(252) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, CVD 공정과 같은 증착 공정을 통해 제 1 전극간 절연층(252) 상에 유기물을 증착할 수 있다. 이후, 상기 증착된 유기물층을 패터닝하여 희생층(610)이 형성될 수 있다. 희생층(610)은 캐비티 형성 영역과 중첩되도록 형성될 수 있다. 희생층(610)은 제 2 관통홀(204)을 채울 수 있다.
도 7c를 참조하여, 제 2 전극간 절연층(254)이 희생층(610) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, CVD 공정과 같은 증착 공정을 통해 제 1 전극간 절연층(252)이 증착될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착된 절연 물질은 희생층(610)의 상면과 측면 및 제 1 전극간 절연층(252)의 상면을 덮을 수 있다. 절연 물질은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 1 전극간 절연층(252) 및 제 2 전극간 절연층(254) 중 어느 하나만 형성될 수도 있다.
감지 전극(260)이 제 2 전극간 절연층(254) 상에 형성될 수 있다. 상세하게는, 증착 공정을 통해 제 2 전극간 절연층(254) 상에 도전성 물질을 증착할 수 있다. 감지 전극(260)은 제 2 전극간 절연층(254)을 덮을 수 있다. 도전성 물질은 금속 또는 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 감지 전극(260)은 희생층에 의해 기준 전극(240)과 이격될 수 있다.
감지 전극(260) 및 제 2 전극간 절연층(254)을 관통하여 희생층(610)의 상면을 노출시키는 제 3 관통홀(206)이 형성될 수 있다. 감지 전극(260) 및 제 2 전극간 절연층(254)의 일 영역이 제거되어, 제 3 관통홀(206)이 형성될 수 있다. 일 예로, 감지 전극(260) 및 제 2 전극간 절연층(254)의 일 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 7d를 참조하여, 갭 영역(510)이 형성될 수 있다. 일 예로, 희생층(610)이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 식각 용액 또는 식각 가스가 제 3 관통홀(206)을 통하여 유입될 수 있으며, 희생층(610)과 반응할 수 있다. 식각 가스와 반응한 희생층(610)은 제 3 관통홀(206)을 통해 외부로 제거될 수 있다.
도 7e를 참조하여, 캐비티(112)가 형성될 수 있다. 격벽(120)에 둘러싸인 기판(110)의 일부, 즉 캐비티 형성 영역이 제거되어, 캐비티(112)가 기판(110) 내에 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(110)의 캐비티 형성 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 식각 용액 또는 식각 가스가 제 3 관통홀(206) 및 제 2 관통홀(204)을 통하여 유입될 수 있으며, 캐비티 형성 영역 내의 기판(110)의 일부와 반응할 수 있다. 식각 가스와 반응한 기판(110)의 일부는 제 2 관통홀(204) 및 제 3 관통홀(206)을 통해 외부로 제거될 수 있다. 이때, 기판(110)은 기판(110)의 상면(110a)으로부터 내부를 향하여 식각되고, 기판(110)이 식각되는 깊이는 격벽(120)의 바닥면보다 높을 수 있다.
도 7f를 참조하여, 봉지층(410)이 감지 전극(260) 상에 형성될 수 있다. 봉지층(410)은 감지 전극(260)을 덮으며 제 3 관통홀(206)을 채우되, 갭 영역(510) 내에는 형성되지 않을 수 있다. 즉, 봉지층(410)에 의해 갭 영역(510) 및 캐비티(112)가 밀폐될 수 있다. 봉지층(410)은 필요에 따라 다양한 압력 하에서 형성될 수 있다. 이때, 봉지층(410)이 형성되는 압력 분위기에 따라 캐비티(112) 내의 압력이 정해질 수 있다. 일 예로, 봉지층(410)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 보호막(230) 상에 증착하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 봉지층(410)은 PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(poly carbonate)와 같은 유기물을 감지 전극(260) 상에 도포하여 형성될 수 있다. 이때, 도포되는 유기물은 표면 장력에 의해 갭 영역(510) 내로 유입되지 않을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 감지 전극(260)의 일부 및 기준 전극(240)의 일부를 노출시킬 수도 있다. 예를 들어, 봉지층(410)의 일 영역이 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 이때, 노출되는 감지 전극(260)의 상면의 일부는 평면적으로 캐비티(112)와 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 봉지층(410), 감지 전극(260), 제 2 전극간 절연층(254) 및 제 1 전극간 절연층(252)을 식각하여 기준 전극(240)의 상면의 일부가 노출될 수 있다. 이때, 노출되는 기준 전극(240)의 상면의 일부는 평면적으로 캐비티(112)와 중첩되지 않을 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 기판 112: 캐비티
114: 트렌치 120: 격벽
130: 기판 절연층 202: 제 1 관통홀
204: 제 2 관통홀 206: 제 3 관통홀
210: 저항체 220: 도전 라인들
230: 보호막 240: 기준 전극
250: 전극간 절연층 252: 제 1 전극간 절연층
254: 제 2 전극간 절연층 260: 감지 전극
310: 전극 패드 410: 봉지층
510: 빈 공간 610: 희생층

Claims (15)

  1. 그의 내부에 캐비티를 갖는 기판, 상기 캐비티는 상기 기판의 상면으로부터 하면을 향하여 연장되고;
    상기 기판 내에 배치되고, 상기 캐비티를 둘러싸는 격벽, 상기 격벽은 상기 캐비티에 의해 노출되는 내측벽을 갖고;
    상기 기판의 상기 상면 상에 배치되고, 상기 캐비티를 덮는 기판 절연층;
    상기 기판 절연층 상에 배치되는 감지부, 상기 감지부의 적어도 일부는 평면적으로 상기 캐비티와 중첩되고;
    상기 기판 절연층 상에 배치되어 상기 감지부를 덮는 봉지층; 및
    상기 기판 절연층과 상기 봉지층 사이에 배치되고, 상기 감지부를 덮는 보호막을 포함하되,
    상기 봉지층은, 상기 캐비티 상에서 상기 기판 절연층 및 상기 보호막을 관통하는 관통홀 내로 연장되는 압력 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 절연층은 상기 격벽과 연결되어 일체를 이루는 압력 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 캐비티의 바닥면보다 낮은 바닥면을 갖는 압력 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는 저항체를 포함하는 압력 센서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 감지부는 복수 개로 제공되고,
    상기 복수 개의 감지부들은 상기 기판 절연층 상면과 접하며 상기 캐비티의 둘레를 따라 배치되는 제 1 내지 제 4 저항체들을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 3 저항체들은 제 1 방향으로 서로 마주하고, 상기 제 2 및 제 4 저항체들은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 마주하되,
    상기 제 1 및 제 3 저항체들은 감지 저항이고, 상기 제 2 및 제 4 저항체들은 기준 저항인 압력 센서.
  6. 삭제
  7. 그의 내부에 캐비티를 갖는 기판, 상기 캐비티는 상기 기판의 상면으로부터 하면을 향하여 연장되고;
    상기 기판 내에 배치되고, 상기 캐비티를 둘러싸는 격벽, 상기 격벽은 상기 캐비티에 의해 노출되는 내측벽을 갖고;
    상기 기판의 상기 상면 상에 배치되고, 상기 캐비티를 덮는 기판 절연층;
    상기 기판 절연층 상에 배치되는 감지부, 상기 감지부의 적어도 일부는 평면적으로 상기 캐비티와 중첩되고; 및
    상기 기판 절연층 상에 배치되어 상기 감지부를 덮는 봉지층을 포함하되,
    상기 감지부는:
    상기 기판 절연층 상에 배치되는 기준 전극; 및
    상기 기준 전극으로부터 이격되어 상기 기준 전극의 상(over)에 배치되고, 상기 기준 전극과 전기적으로 절연되는 감지 전극을 포함하되,
    상기 캐비티 상에서, 상기 기준 전극과 상기 감지 전극 사이에 갭 영역이 형성되고,
    상기 봉지층은, 상기 캐비티 상에서 상기 감지 전극을 관통하는 제 2 관통홀 내로 연장하는 압력 센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 갭 영역은 상기 기판 절연층 및 상기 기준 전극을 관통하는 제 1 관통홀을 통해 상기 캐비티와 연결되는 압력 센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 관통홀은 상기 제 2 관통홀보다 큰 직경을 갖는 압력 센서.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 평면적으로 원형의 고리, 타원형의 고리 또는 3각형 이상을 포함하는 다각형의 고리 형상을 갖는 압력 센서.
  11. 기판을 식각하여 평면적으로 폐루프를 갖는 트렌치를 형성하는 것;
    상기 트렌치를 채우며 상기 기판의 상면을 덮는 절연막을 형성하는 것;
    상기 절연막 상에 감지부를 형성하는 것;
    상기 절연막 상에 상기 감지부를 덮는 보호막을 형성하는 것;
    상기 절연막 및 상기 보호막을 식각하여 상기 기판의 일부를 노출하는 관통홀을 형성하는 것;
    상기 기판 내에 캐비티를 형성하는 것; 및
    상기 캐비티가 형성된 상기 기판 상에 상기 감지부를 덮는 봉지층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 트렌치 내의 상기 절연막의 일부는 격벽으로 정의되되,
    상기 기판 내에 캐비티를 형성하는 것은 상기 격벽에 의해 둘러싸인 상기 기판의 상기 일부를 제거하는 것을 포함하는 압력 센서의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 상면을 덮는 상기 절연막의 다른 일부는 기판 절연층으로 정의되되,
    상기 감지부를 형성하는 것은:
    상기 기판 절연층 상에 압저항 물질을 증착하는 것; 및
    상기 증착된 압저항 물질을 패터닝하여 저항체를 형성하는 것을 포함하는 압력 센서의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 상면을 덮는 상기 절연막의 다른 일부는 기판 절연층으로 정의되되,
    상기 감지부를 형성하는 것은:
    상기 기판 절연층 상에 기준 전극을 형성하는 것;
    상기 기준 전극 및 상기 기판 절연층을 식각하여 상기 기판의 상기 일부를 노출하는 제 1 관통홀을 형성하는 것;
    상기 기준 전극 상에 상기 제 1 관통을 채우는 희생층을 형성하는 것;
    상기 희생층을 덮는 감지 전극을 형성하는 것;
    상기 감지 전극을 관통하여 상기 희생층을 노출하는 제 2 관통홀을 형성하는 것; 및
    상기 제 2 관통홀을 통해 상기 희생층을 제거하는 것을 포함하는 압력 센서의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판의 일부를 제거하는 것은 상기 관통홀을 이용하여 습식 식각 공정을 수행하는 것을 포함하는 압력 센서의 제조 방법.
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