KR20060010664A - 압력 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 고압 영역과 저압 영역에서 모두 사용할 수 있고, 부피를 줄일 수 있으며, 또한 원가도 절감할 수 있도록, 이방성 에칭에 의해 하부에 제1공간부 및 이것과 일정 거리 이격된 제2공간부가 형성된 반도체 기판과, 반도체 기판의 상부로서 상기 제1공간부와 대응되는 영역에 일정 두께로 형성된 제1다이아프레임과, 반도체 기판의 상부로서 제2공간부와 대응되는 영역에 형성되며, 제1다이아프레임의 두께보다 얇은 두께로 형성된 제2다이아프레임과, 제2다이아프레임의 하부에 형성되어 제2공간부 내측으로 일정 길이 연장된 보스와, 제1다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제1압저항 및 제2다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제2압저항을 포함한다.
저압, 중압, 고압, 압력 센서, 스토퍼

Description

압력 센서 및 그 제조 방법{Pressure sensor and its manufacturing method}
도 1a는 종래의 고압용 압력 센서를 도시한 단면도이고, 도 1b는 종래의 저압용 압력 센서를 도시한 단면도이며, 도 1c는 고압용 압력 센서 및 저압용 압력센서 압력에 따른 출력 특성을 도시한 그래프이다.
도 2a는 본 발명에 의한 압력 센서를 도시한 단면도이고, 도 2b는 압력에 따른 출력 특성을 도시한 그래프이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 의한 압력 센서의 제조 방법을 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 본 발명에 의한 압력 센서
110; 반도체 기판 111; 제1공간부
112; 제2공간부 121; 제1다이아프레임
122; 제2다이아프레임 130; 보스
141; 제1압저항 142; 제2압저항
150; 지지부재 151; 제1통공
152; 제2통공 160; 스토퍼
161; 단턱 170; 패키지 케이스
171; 제1튜브 172; 제2튜브
본 발명은 압력 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 고압 영역과 저압 영역에서 모두 사용할 수 있고, 부피를 줄일 수 있으며, 또한 원가도 절감할 수 있는 압력 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 압력센서는 압력뿐만 아니라 유량, 유속 및 음향 강도 등과 같은 다양한 물리적인 양을 측정할 수 있기 때문에, 자동차, 의료, 산업계측 등 산업 전반에 널리 사용되고 있다. 특히 반도체 제조 공정을 그대로 이용할 수 있는 실리콘 압력센서는 감도와 감지 압력 범위에 따라 다양한 구조가 제안되고 있다.
도 1a는 종래의 고압용 압력 센서(100')를 도시한 단면도이고, 도 1b는 종래의 저압용 압력 센서(200')를 도시한 단면도이며, 도 1c는 고압용 압력 센서(100') 및 저압용 압력센서(200') 압력에 따른 출력 특성을 도시한 그래프이다. 여기서 고압이라 함은 1000~3500KPa 정도의 압력을, 저압(또는 중압)이라 함은 0~1000KPa 정도의 압력을 의미한다.
도시된 바와 같이 종래의 고압용 압력센서(100')는 하부에 이방성 에칭에 의해 소정 크기의 공간부(111')가 형성된 반도체 기판(110')과, 상기 반도체 기판(110')의 상면에 형성된 다이아프레임(120')과, 상기 다이아프레임(120')의 상면에 평면상 대략 휘스톤 브리지 형태로 배열 및 형성된 다수의 압저항(140')과, 상기 반도체 기판(110')의 공간부(111')와 연통된 또다른 통공(151')를 가지며 애노딕 본딩된 지지부재(150')로 이루어져 있다. 도면중 미설명 부호 170'은 상기 통공(151')과 연통된 튜브(171')를 갖는 패키지 케이스(170')이다.
또한, 종래의 저압용 압력센서(200')는 하부에 이방성 에칭에 의해 소정 크기의 공간부(211')가 형성된 반도체 기판(210')과, 상기 반도체 기판(210')의 상면에 매우 얇은 두께로 형성된 다이아프레임(220')과, 상기 다이아프레임(220')의 하면에 일정 두께로 형성된 보스(230')와, 상기 다이아프레임(220')의 상면에 평면상 대략 휘스톤 브리지 형태로 배열 및 형성된 다수의 압저항(240')과, 상기 반도체 기판(210')의 공간부(211')와 연통된 또다른 통공(251')을 가지며 애노딕 본딩된 지지부재(250')로 이루어져 있다. 도면중 미설명 부호 270'은 상기 통공(251')과 연통된 튜브(271')를 갖는 패키지 케이스(270')이다.
한편, 도 1c에 도시된 바와 같이 고압용 압력센서(100')는 고압(대략 1000~3500KPa) 범위에서 출력 특성이 나타나기 시작하며 선형성을 유지한다. 또한 저압용 압력센서(200')는 저중압(대략 0~1000KPa) 범위에서 출력 특성이 나타나 일정 범위까지 선형성을 유지한다. 즉, 상기한 저압용 압력센서(200')는 고압 범위로 되면 출력 특성이 선형적이지 못해서 센서로 이용할 수 없다.
따라서, 이러한 종래 기술은 고압과 저압 측정이 모두 요구되는 장치 또는 분야에서 고압 센서 및 저압 센서를 각각 구비하여야 하는 문제가 있다. 이는 상술한 바와 같이 고압 범위에서는 저압용 압력 센서를 사용할 수 없고, 저압 범위에서는 고압용 압력 센서를 사용할 수 없기 때문이다.
또한, 단일 압력 센서로 고압 및 저압의 특성을 만족시키지 못하므로, 센서 1개를 사용했을 때를 가정할 때 원가가 2배 소요되는 단점을 가지고 있으며, 압력 센서가 장착되는 회로기판의 부피 및 면적도 2배 이상 커져 소형화하는데 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고압 영역과 저압 영역에서 모두 사용할 수 있고, 부피를 줄일 수 있으며, 또한 원가도 절감할 수 있는 압력 센서 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 압력 센서는 이방성 에칭에 의해 하부에 제1공간부 및 이것과 일정 거리 이격된 제2공간부가 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 상부로서 상기 제1공간부와 대응되는 영역에 일정 두께로 형성된 제1다이아프레임과, 상기 반도체 기판의 상부로서 상기 제2공간부와 대응되는 영역에 형성되며, 상기 제1다이아프레임의 두께보다 얇은 두께로 형성된 제2다이아프레임과, 상기 제2다이아프레임의 하부에 형성되어 상기 제2공간부 내측으로 일정 길이 연장된 보스와, 상기 제1다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제1압저항과, 상기 제2다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제2압저항을 포함한다.
상기 제2다이아프레임의 상부에는 고압 인가시 상기 제2다이아프레임이 파손되지 않도록 일정 두께의 스토퍼가 더 본딩될 수 있다.
상기 제2다이아프레임과 스토퍼 사이의 거리는 5~15㎛일 수 있다.
상기 스토퍼는 실리콘 또는 글래스중 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 보스의 두께는 상기 제2공간부의 깊이보다 작게 형성될 수 있다.
상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연통되도록 제1통공 및 제2통공이 형성된 지지부재가 더 본딩될 수 있다.
상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연통되도록 제1튜브 및 제2튜브가 더 형성될 수 있다.
상기 제1압저항은 20~3500KPa의 압력을 감지하여 출력할 수 있다.
상기 제2압저항은 0~50KPa의 압력을 감지하여 출력할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 압력 센서의 제조 방법은 상면과 하면이 평평한 반도체 기판을 준비하고, 상기 반도체 기판의 하면중 일정 영역을 식각함으로써, 일정 깊이의 예비 식각부를 형성하는 단계와, 상기 반도체 기판의 상면중 일측에는 다수의 제1압저항을 형성하고, 상기 예비 식각부의 반대면과 대응하는 상면에는 다수의 제2압저항을 형성하는 단계와, 상기 제1압저항 및 제2압저항과 대응하는 반도체 기판의 하면에는 이방성 에칭을 통하여 제1공간부 및 제2공간부를 형성하되, 상기 제1압저항의 하부에는 제1다이아프레임이 형성되고, 상기 제2압저항의 하부에는 제2다이아프레임 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
상기 제2다이아프레임의 두께는 상기 제1다이아프레임의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 제2공간부에는 상기 제2다이아프레임으로부터 연장된 일정 길이의 보스 가 더 형성될 수 있다.
상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 대응되는 위치에 제1통공 및 제2통공이 형성된 지지부재가 더 본딩될 수 있다.
상기 제2다이아프레임의 상면에는 고압 인가시 상기 제2다이아프레임의 파손이 방지되도록 스토퍼가 더 본딩될 수 있다.
상기 제2다이아프레임과 스토퍼 사이의 거리는 5~15㎛가 되도록 할 수 있다.
상기 스토퍼는 실리콘 또는 글래스중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 예비 식각부는 15~40㎛의 깊이로 형성될 수 있다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 압력 센서 및 그 제조 방법은 하나의 압력 센서로 고압 영역과 저압 영역을 모두 감지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 저압 영역인 제2다이아프레임 위에 스토퍼가 형성됨으로써, 비록 고압이 인가된다고 해도 상기 저압 영역인 제2다이아프레임의 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 제조 공정중 반도체 기판의 일측에 예비 식각부를 형성함으로써, 동일한 에칭 공정에도 불구하고 서로 다른 두께를 갖는 제1다이아프레임 및 제2다이아프레임을 자연스럽게 형성할 수 있게 된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명에 의한 압력 센서를 도시한 단면도이고, 도 2b는 압력에 따른 출력 특성을 도시한 그래프이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 압력 센서(100)는 제1,2공간부(111,112)를 갖는 반도체 기판(110)과, 상기 제1공간부(111) 위에 형성된 제1다이아프레임(121)과, 상기 제2공간부(112) 위에 형성된 제2다이아프레임(122)과, 상기 제2다이아프레임(122) 하부에 형성된 보스(130)와, 상기 제1다이아프레임(121) 위에 형성된 다수의 제1압저항(141)과, 상기 제2다이아프레임(122) 위에 형성된 다수의 제2압저항(142)과, 상기 반도체 기판(110) 하부에 제1,2통공(151,152)을 가지며 본딩된 지지부재(150)와, 상기 제2다이아프레임(122) 위에 본딩된 스토퍼(160)를 포함한다.
상기 반도체 기판(110)은 통상의 실리콘 기판일 수 있으며, 하부에는 이방성 에칭에 의해 제1공간부(111) 및 제2공간부(112)가 소정 거리 이격되어 형성되어 있다.
상기 제1다이아프레임(121)은 상기 제1공간부(111)의 상부에 형성되어 있으며, 두께는 대략 20~60㎛로 형성되어 있다. 이러한 두께는 50~3500KPa 정도의 고압력에서 파손되지 않으며 선형적으로 변형되는 두께이다. 물론, 이러한 제1다이아프레임(121) 역시 통상의 실리콘 기판이다.
상기 제2다이아프레임(122)은 상기 제2공간부(112)의 상부에 형성되어 있으며, 두께는 대략 5~20㎛로 형성되어 있다. 이러한 두게는 0~50KPa 정도의 저중압력에서 파손되지 않으며 선형적으로 변형되는 두께이다. 이러한 제2다이아프레임(122) 역시 통상의 실리콘 기판이다.
상기 보스(130)는 상기 제2공간부(112) 하부에 상술한 바와 같은 이방성 에칭에 의해 형성되어 있다. 또한, 상기 보스(130)는 두께가 상기 제2공간부(112)의 깊이보다는 상대적으로 작게 형성되어, 하기할 지지부재(150)에 접촉되지 않도록 되어 있다. 물론, 상기 보스(130) 역시 통상의 실리콘 기판이다.
상기 다수의 제1압저항(141)은 상기 제1다이아프레임(121)의 상면에 형성되어 있다. 예를 들어, 상기 다수의 제1압저항(141)은 상기 제1다이아프레임(121)의 상면에 불순물이 이온주입 또는 확산되어 형성된 것이다. 이러한 다수의 제1압저항(141)은 상기 제1다이아프레임(121)이 압력(응력)에 의해 일정 방향으로 휘어지면 저항값(또는 전압값)이 변경되며, 이러한 변경된 값을 이용하여 압력을 감지하게 된다. 일례로, 상기 제1압저항(141)은 대략 50~3500KPa의 압력을 감지하는 고압용이다.
상기 다수의 제2압저항(142)은 상기 제2다이아프레임(122)의 상면에 형성되어 있다. 예를 들어, 상기 다수의 제2압저항(142)은 상기 제2다이아프레임(122)의 상면에 불순물이 이온주입 또는 확산되어 형성된 것이다. 이러한 다수의 제2압저항(142)은 상기 제2다이아프레임(122)이 압력(응력)에 의해 일정 방향으로 휘어지면 저항값(또는 전압값)이 변경되며, 이러한 변경된 값을 이용하여 압력을 감지하게 된다. 일례로, 상기 제2압저항(142)은 대략 0~50KPa의 압력을 감지하는 저중압용이다.
상기 지지부재(150)는 상기 반도체 기판(110)의 하면에 본딩되어 있다. 또한, 상기 지지부재(150)에는 상기 제1공간부(111)와 연통되도록 제1통공(151)이 형 성되고, 상기 제2공간부(112)와 연통되도록 제2통공(152)이 형성되어 있다. 물론, 이러한 제1통공(151) 및 제2통공(152)을 통하여 고압 또는 저중압이 인가된다. 더불어, 상기 지지부재(150)는 통상의 글래스일 수 있으며, 이것은 애노딕 본딩 방법에 의해 상기 반도체 기판(110)에 본딩될 수 있다.
상기 스토퍼(160)는 상기 제2다이아프레임(122)의 상부에 본딩되어 있다. 이러한 스토퍼(160)는 상기 제2다이아프레임(122)의 파손을 방지할 수 있다. 즉, 상기 제2다이아프레임(122)은 제1다이아프레임(121)의 두께에 비해 상대적으로 얇게 되어 있어서, 고압이 인가될 경우 허용 가능한 거리 이상으로 변형될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 스토퍼(160)가 형성됨으로써, 이러한 허용 가능한 거리 이상의 변형을 방지한다. 이러한 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리는 대략 5~15㎛가 되도록 함이 좋다. 상기 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리가 5㎛ 이하이면, 정상적인 저중압력 감지시 발생되는 제2다이아프레임(122)의 변형을 억제하게 되어 감지할 수 있는 압력 범위가 감소한다. 또한, 상기 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리가 15㎛ 이상이면, 상기 제2다이아프레임(122)의 허용 가능한 변형 거리 이상이 되어 고압 인가시 그 제2다이아프레임(122)이 파손된다. 더불어, 상기 스토퍼(160)는 통상의 실리콘 또는 글래스중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성할 수 있다. 물론, 상기 스토퍼(160)와 반도체 기판(110) 상호간의 본딩은 통상의 애노딕 본딩 방법을 이용할 수 있다.
도면중 미설명 부호 161은 상술한 바와 같이 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이에 소정 거리차가 형성되도록 하는 단턱이다. 또한, 도면중 미설명 부호 170은 패키지 케이스이며, 171은 지지부재(150)의 제1통공(151)과 연통된 제1튜브), 172는 지지부재(150)의 제2통공(152)과 연통된 제2튜브(172)이다. 실제로, 상기 제1튜브(171)에 고압이 인가될 때 제1다이아프레임(121) 및 다수의 제1압저항(141)으로부터 이 값을 감지하게 된다. 또한 상기 제2튜브(172)에 저압이 인가될 때 상기 제2다이아프레임(122) 및 다수의 제2압저항(142)으로부터 이 값을 감지하게 된다. 물론, 어느쪽의 다이아프레임 및 압저항으로부터 신호를 인출하여 처리할 것인가는 압력 센서(100)의 외측에 형성되는 전자 회로(도시되지 않음)에서 담당하게 된다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 의한 압력 센서의 제조 방법을 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 압력 센서의 제조 방법은 반도체 기판(110)에 예비 식각부(113)를 형성하는 단계, 반도체 기판(110)에 다수의 제1압저항(141) 및 제2압저항(142)을 형성하는 단계, 반도체 기판(110)에 제1다이아프레임(121) 및 제2다이아프레임(122)을 형성하는 단계, 반도체 기판(110)에 지지부재(150)를 본딩하는 단계 및 제2다이아프레임(122) 위에 스토퍼(160)를 본딩하는 단계를 포함한다.
상기 예비 식각부(113) 형성 단계(도 3a 참조)에서는, 대략 평평한 상면과 그 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는 실리콘 기판과 같은 반도체 기판(110)을 준비하고, 상기 반도체 기판(110)의 하면중 일정 영역에 일정 깊이의 예비 식각부 (113)를 형성한다. 이러한 예비 식각부(113)는 대략 15~40㎛ 정도의 깊이로 형성한다. 상기 깊이가 15㎛ 이하이면 제1다이아프레임(121) 및 제2다이아프레임(122)의 두께차를 조절하기 어렵고, 또한 하기할 보스가 지지부재(150) 표면에 닿을 수 있다. 또한, 상기 깊이가 40㎛ 이상이면 제1다이아프레임(121) 및 제2다이아프레임(122)의 두께차가 너무 커져 원하는 범위의 압력을 감지할 수 없게 된다.
하기할 제2다이아프레임(122)이 초기 상태에서도 하부 방향으로 너무 변형된 상태가 되고, 상기 깊이가 40㎛ 이상이면 저중압 범위에서 감지 능력이 떨어진다.(이곤재 연구원님 이러한 설명이 맞는지 확인 부탁드립니다.)
상기 제1압저항(141) 및 제2압저항(142) 형성 단계(도 3b 참조)에서는 상기 반도체 기판(110)의 상면에 각각 다수의 제1압저항(141) 및 제2압저항(142)을 형성한다. 즉, 상기 예비 식각부(113)와 대응하지 않는 반도체 기판(110)의 상면에 다수의 제1압저항(141)을 형성하고, 상기 예비 식각부(113)와 대응하는 반도체 기판(110)의 상면에 다수의 제2압저항(142)을 형성한다. 물론, 이러한 압저항은 반도체 기판(110)에 소정 불순물을 이온주입 또는 확산하여 형성한다.
상기 제1다이아프레임(121) 및 제2다이아프레임(122) 형성 단계(도 3c 참조)에서는, 반도체 기판(110)의 하부로부터 상부 방향으로 일정 깊이의 제1공간부(111) 및 제2공간부(112)가 이방성 에칭 용액에 의해 형성된다. 예를 들면, 이방성 에칭 용액에 의해 제1공간부(111) 및 제2공간부(112)가 동시에 형성된다. 물론, 상기 제2공간부(112)에는 보스(130)가 형성되어야 함으로써, 그 표면에는 보호막(도시되지 않음)이 형성된 후, 이방성 에칭이 수행된다. 이러한 이방성 에칭은 제1다 이아프레임(121)의 두께가 대략 20~60㎛, 제2다이아프레임(122)의 두께가 대략 5~20㎛인 시간에서 정지된다. 물론, 상기 제1공간부(111) 및 제2공간부(112)가 동일한 에칭 용액으로 에칭되기 때문에, 에칭 속도는 갖다. 그러나, 상술한 바와 같이 반도체 기판(110)에는 미리 예비 식각부(113)가 형성된 상태이기 때문에, 제2다이아프레임(122)의 두께가 제1다이아프레임(121)의 두께보다 상대적으로 얇게 형성된다.
상기 지지부재(150) 본딩 단계(도 3d 참조)에서는, 글래스와 같은 지지부재(150)가 상기 반도체 기판(110)의 하부에 본딩된다. 즉, 상기 제1공간부(111)와 연통된 제1통공(151) 및 제2공간부(112)와 연통된 제2통공(152)을 갖는 지지부재(150)가 애노딕 본딩 등의 방법으로 상기 반도체 기판(110)의 하부에 본딩된다.
상기 스토퍼(160) 본딩 단계(도 3e 참조)에서는, 상기 제2다이아프레임(122) 위에 고압 인가시 그 제2다이아프레임(122)의 파손을 방지하기 위한 스토퍼(160)가 본딩된다. 이러한 스토퍼(160)는 실리콘 또는 글래스를 이용할 수 있고, 또한 본딩은 통상의 애노딕 본딩 방법을 이용할 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리는 대략 5~15㎛가 되도록 함이 좋다. 상기 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리가 5㎛ 이하이면, 정상적인 저중압력 감지시 발생되는 제2다이아프레임(122)의 변형을 억제하게 되어 감지할 수 있는 압력 범위가 감소한다. 또한, 상기 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이의 거리가 15㎛ 이상이면, 상기 제2다이아프레임(122)의 허용 가능한 변형 거리 이상이 되어 고압 인가시 그 제2다이아프레임(122)이 쉽게 파손된다. 도면중 미설명 부호 161은 단턱 으로서, 상기와 같이 스토퍼(160)와 제2다이아프레임(122) 사이에 일정 거리차가 형성되도록 한다.
이러한 공정 이후에는 통상적인 패키징 공정이 뒤따른다. 예를 들면, 상기 지지부재(150)의 제1통공(151)과 연통된 제1튜브(도시되지 않음)와, 상기 제2통공(152)과 연통된 제2튜브(도시되지 않음)를 포함하는 패키지 케이스(도시되지 않음) 등이 상기 지지부재(150) 하부에 접착될 수 있다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 압력 센서 및 그 제조 방법은 하나의 압력 센서로 고압 영역과 저압 영역을 모두 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 저압 영역인 제2다이아프레임 위에 스토퍼가 형성됨으로써, 비록 고압이 인가된다고 해도 상기 저압 영역인 제2다이아프레임이 파손되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정중 반도체 기판의 일측에 예비 식각부를 형성함으로써, 동일한 에칭 공정에도 불구하고 서로 다른 두께를 갖는 제1다이아프레임 및 제2다이아프레임을 자연스럽게 형성할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 압력 센서 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 이방성 에칭에 의해 하부에 제1공간부 및 이것과 일정 거리 이격된 제2공간부가 형성된 반도체 기판;
    상기 반도체 기판의 상부로서 상기 제1공간부와 대응되는 영역에 일정 두께로 형성된 제1다이아프레임;
    상기 반도체 기판의 상부로서 상기 제2공간부와 대응되는 영역에 형성되며, 상기 제1다이아프레임의 두께보다 얇은 두께로 형성된 제2다이아프레임;
    상기 제2다이아프레임의 하부에 형성되어 상기 제2공간부 내측으로 일정 길이 연장된 보스;
    상기 제1다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제1압저항; 및,
    상기 제2다이아프레임의 표면에 형성된 다수의 제2압저항을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2다이아프레임의 상부에는 고압 인가시 상기 제2다이아프레임이 파손되지 않도록 일정 두께의 스토퍼가 더 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2다이아프레임과 스토퍼 사이의 거리는 5~15㎛인 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 스토퍼는 실리콘 또는 글래스중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 보스의 두께는 상기 제2공간부의 깊이보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연통되도록 제1통공 및 제2통공이 형성된 지지부재가 더 본딩된 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 연통되도록 제1튜브 및 제2튜브가 더 형성된 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1압저항은 50~3500KPa의 압력을 감지하여 출력함을 특징으로 하는 압력 센서.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2압저항은 0~50KPa의 압력을 감지하여 출력함을 특징으로 하는 압력 센서.
  10. 상면과 하면이 평평한 반도체 기판을 준비하고, 상기 반도체 기판의 하면중 일정 영역을 식각함으로써, 일정 깊이의 예비 식각부를 형성하는 단계;
    상기 반도체 기판의 상면중 일측에는 다수의 제1압저항을 형성하고, 상기 예비 식각부의 반대면과 대응하는 상면에는 다수의 제2압저항을 형성하는 단계; 및,
    상기 제1압저항 및 제2압저항과 대응하는 반도체 기판의 하면에는 이방성 에칭을 통하여 제1공간부 및 제2공간부를 형성하되, 상기 제1압저항의 하부에는 제1다이아프레임이 형성되고, 상기 제2압저항의 하부에는 제2다이아프레임 형성되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2다이아프레임의 두께는 상기 제1다이아프레임의 두께보다 얇게 형성됨을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제2공간부에는 상기 제2다이아프레임으로부터 연장된 일정 길이의 보스가 더 형성됨을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 기판의 하면에는 상기 제1공간부 및 제2공간부와 대응되는 위치에 제1통공 및 제2통공이 형성된 지지부재가 더 본딩됨을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 제2다이아프레임의 상면에는 고압 인가시 상기 제2다이아프레임의 파손이 방지되도록 스토퍼가 더 본딩됨을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제2다이아프레임과 스토퍼 사이의 거리는 5~15㎛가 되도록 함을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 스토퍼는 실리콘 또는 글래스중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성함을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 예비 식각부는 15~40㎛의 깊이로 형성됨을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.
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