KR20080005854A - 압력 센서 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

압력 센서(예를 들어, 콘덴서 마이크)는 고정 전극을 갖는 플레이트와, 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 갖는 다이어프램과, 지지부를 포함하고, 다이어프램은 그에 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받고, 지지부는 플레이트의 단부가 고정되는 제1 공동을 형성하는 제1 내부 벽과, 단차 부분이 제1 내부 벽에 대해 다이어프램의 두께 방향으로 형성되어 있으며 다이어프램의 평면 방향으로 제1 공동의 단면적보다 더 큰 단면적을 갖는 제2 공동을 형성하는 제2 내부 벽을 갖는다. 제1 및 제2 공동은 통로를 거쳐 서로 연통하도록 재설계될 수 있고, 이에 의해 압력 센서의 저진동 특징 및 고진동 특징 모두를 개선하는 것이 가능하다.

압력 센서, 다이어프램, 기판, 관통 구멍, 리세스, 공동, 단차

Description

압력 센서 및 그의 제조 방법 {PRESSURE SENSOR AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 반도체 장치 제조 공정에 의해 제조되는, 콘덴서 마이크 (또는 실리콘 커패시터 마이크)와 같은 압력 센서에 관한 것이다. 본 발명은 또한 압력 센서의 제조 방법에 관한 것이다.

본 출원은 일본 특허 출원 제2006-189021호, 일본 특허 출원 제2006-196578호, 및 일본 특허 출원 제2006-211889호에 기초하여 우선권을 주장하고, 이들의 내용은 본원에서 참조되어 통합되었다.

종래에, 반도체 장치 제조 공정에 의해 제조될 수 있는, 실리콘 커패시터형 압력 센서 및 콘덴서 마이크와 같은 다양한 유형의 압력 센서가 개발되었다. 실리콘 커패시터형 압력 센서의 전형적인 예는 압력 변동으로 인해 진동하는 다이어프램, 공기와 같은 유전체를 거쳐 다이어프램에 대향하여 위치된 플레이트, 및 공기 챔버 (또는 공동)으로 구성된다. 다이어프램과 플레이트 사이에 형성되는 정전 용량은 다이어프램의 진동으로 인해 변한다. 압력 센서는 정전 용량의 변동을 전기 신호로 변환한다. 공기 챔버는 다이어프램의 내부 압력 간섭 진동의 변동을 해제 한다. 그러므로, 공기 챔버의 체적을 증가시킴으로써 압력 센서의 출력 특징을 개선하는 것이 가능하다.

일본 특허 출원 공개 제2004-537182호는 공동이 기판의 리세스와 리세스를 덮는 다이어프램 사이에 형성된 소형 실리콘 콘덴서 마이크를 개시하고, 리세스의 내부 벽은 다이어프램에 대해 직교하게 형성되고, 따라서 리세스의 개방부는 다이어프램을 형성하는 박막보다 더 크게 증가될 수 없고, 비교적 큰 체적을 갖는 공동을 형성하는 것이 매우 어렵다. 일본 미심사 특허 출원 공개 제2004-356707호는 공동이 다이어프램 및 기판 내에 형성된 관통 구멍의 내부 벽에 의해 형성된 콘덴서 마이크를 개시하고, 관통 구멍은 직경이 플레이트에 대향하는 방향으로 증가되는 테이퍼진 형상으로 형성되어, 공동의 체적은 전술한 소형 실리콘 콘덴서 마이크의 공동의 체적보다 더 크게 증가될 수 있다. 관통 구멍의 테이퍼진 형상은 실리콘의 격자 평면을 사용하여 형성되고, 따라서 그의 테이퍼 각도는 일정하다. 이는 다이어프램을 형성하는 박막의 크기에 의존하여 공동의 체적을 제한하고, 따라서 압력 센서를 증가시키기 않고서 공동의 체적을 증가시키는 것은 매우 어렵다.

공동이 일정한 체적을 갖는 일본 특허 출원 공개 제2004-537182호에 개시된 콘덴서 마이크에서, 고진동 특징은 공동의 체적이 저진동 특징을 개선하기 위해 증가될 때 열화되고, 저진동 특징은 공동의 체적이 고진동 특징을 개선하기 위해 감소될 때 저하된다.

일본 미심사 특허 출원 공개 제2004-356707호에 개시된 콘덴서 마이크에서, 관통 구멍이 다이어프램의 2차원 현상과 일치하여 형성된다. 이는 관통 구멍이 습 식 에칭 공정 중에 에칭 용액을 도입하기 위한 도입 경로로서 역할하기 때문이고, 다이어프램을 형성하는 박막과 관통 구멍에 근접한 기판 사이의 희생 필름의 소정의 부분은 기판의 관통 구멍 위에 다이어프램을 형성하기 위해 제거된다. 습식 에칭 공정에서, 기판 상에 형성된 희생 필름의 일부는 습식 에칭에 의해 기판으로부터 선택적으로 제거되어, 콘덴서 마이크의 소정의 부분을 형성한다.

다이어프램에 대향한 기판의 후면 내에 형성된 개방부의 형상으로 인해, 버블이 습식 에칭 공정 중에 기판의 후면의 개방부 전체를 덮도록 발생하여, 에칭 용액이 관통 구멍 내로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 전술한 콘덴서 마이크의 기판의 후면의 개방부가 다이어프램의 2차원 형상과 일치하는 원형 형상을 가지므로, 버블은 반구형 형상을 갖는 버블 상에 균일하게 가해지는 표면 장력으로 인해 개방부 내에 쉽게 유지될 수 있다. 이는 전술한 콘덴서 마이크 내에 남는 버블을 인위적으로 파괴하는 것을 필요케 하여, 제조 공정의 복잡성으로부터 곤란을 겪는다.

본 발명의 목적은 비교적 큰 체적을 갖는 압력 센서 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저진동 특징 및 고진동 특징이 개선된 압력 센서와, 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 간단한 제조 방법으로 제조될 수 있는 압력 센서를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 태양에서, 압력 센서는 고정 전극을 갖는 플레이트와, 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 플레이트의 단부가 고정되는 제1 공동을 형성하는 제1 내부 벽과, 단차 부분이 제1 내부 벽에 대해 다이어프램의 두께 방향으로 형성되어 있으며 다이어프램의 평면 방향으로 제1 공동의 단면적보다 더 큰 단면적을 갖는 제2 공동을 형성하는 제2 내부 벽을 갖는 지지부를 포함한다. 즉, 제2 공동의 단면적은 다이어프램의 평면 방향으로 제1 공동의 단면적보다 더 커지도록 단속적으로 확대되고, 플레이트의 단부는 제1 공동을 형성하는 제1 내부 벽에 고정된다. 이는 플레이트의 그의 평면 방향으로의 크기로 인한 제한을 받지 않고서 그리고 압력 센서의 전체 크기를 확대시키지 않고서 압력 센서의 공동의 전체 체적을 증가시키는 것을 가능케 한다.

위에서, 다이어프램의 평면 방향으로의 제2 공동의 단면적은 제2 내부 벽이 다이어프램의 두께 방향으로 형성하는 단차 부분에 의해 플레이트에 대향하는 방향으로 확대되고, 따라서 압력 센서의 공동의 전체 체적을 증가시키는 것이 가능하다.

압력 센서의 제조 방법에서, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막이 기판의 제1 표면 상에 증착되고, 제1 개방부를 갖는 제1 마스크가 기판의 제1 표면에 대향하는 제2 표면 상에 형성되고, 제2 개방부를 갖는 제2 마스크가 기판의 제2 표면 상에 증착되고, 제2 마스크는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분이 제2 개방부 내에서 노출되도록 제1 마스크를 덮고, 리세스가 제2 마스크의 사용에 의해 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에 비등방성 에칭을 수행함으로써 형성되고, 제2 마스크가 제거되고, 그 다음 비등방성 에칭이 리세스의 바닥이 제거되도록 제1 개방부 내에서 노출된 기판 상에 제1 마스크를 사용하여 수행되어, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성한다.

비등방성 에칭이 제2 개방부를 갖는 기판 상에서 제2 마스크를 사용하여 수행될 때, 리세스가 기판 내에 형성된다. 비등방성 에칭이 리세스의 바닥이 제거되도록 제1 개방부 및 그의 주연부 내에서 노출된 기판의 리세스 상에서 제1 마스크를 사용하여 수행되고, 단차 부분을 갖는 관통 구멍이 기판 내에서 두께 방향으로 형성된다. 제2 개방부는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분이 노출되도록 패턴화를 받고, 따라서 플레이트를 형성하는 박막의 나머지 부분은 관통 구멍의 형성 완료 후에도 여전히 기판 상에 증착된다. 결과적으로, 기판 내 에서의 단차 부분을 갖는 관통 구멍의 형성에 의해 비교적 큰 체적의 공동을 갖는 압력 센서를 제작하는 것이 가능하다.

제조 방법은 기판의 제1 표면 상에서의 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막의 증착 후에, 마스크가 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성되도록 변형될 수 있고, 마스크는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부 및 제1 개방부의 주연부 내에 놓인 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부를 갖고, 비등방성 에칭이 제1 개방부 및 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에서 마스크를 사용하여 수행되어, 기판 내에 제1 개방부에 대응하는 구멍 및 제2 개방부에 대응하는 리세스를 형성하고, 그 다음 구멍과 리세스 사이의 벽이 제거되어, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성한다.

비등방성 에칭이 구멍이 기판의 제1 개방부와 일치하여 형성되도록 제1 및 제2 개방부를 갖는 마스크를 사용하여 수행될 때, 리세스는 형상 의존성 에칭 효과로 인해 기판의 제2 개방부와 일치하게 대응하여 형성된다. 그 다음, 단차 부분을 갖는 관통 구멍은 구멍과 리세스 사이의 벽을 제거함으로써 기판 내에 형성된다. 제1 개방부는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키도록 패턴화를 받고, 따라서 플레이트를 형성하는 박막의 나머지 부분은 관통 구멍의 형성 완료 후에도 여전히 기판 상에 증착된다. 결과적으로, 기판 내에서의 단차 부분을 갖는 관통 구멍의 형성에 의해 비교적 큰 체적의 공동을 갖는 압력 센서를 제작하는 것이 가능하다.

위에서, 폭이 제1 개방부로부터 이탈하는 방향으로 감소되는 복수의 제2 개방부를 형성하는 것이 가능하고, 구멍과 그의 인접한 리세스 사이의 벽 및 리세스들 사이의 벽이 동시에 제거된다. 제2 개방부의 폭이 제1 개방부로부터 이탈하는 방향으로 감소되므로, (제2 개방부에 대응하는) 리세스의 깊이는 제1 개방부로부터 이탈하는 방향으로 감소된다. 이는 기판 내의 벽을 제거함으로써 복수의 단차 부분을 갖는 관통 구멍의 형성을 실현하고, 따라서 기판 내에서의 복수의 단차 부분을 갖는 관통 구멍의 형성에 의해 비교적 큰 체적의 공동을 갖는 압력 센서를 제작하는 것이 가능하다.

위에서, 구멍 및 리세스는 각각 기판의 제2 표면으로부터 제1 표면으로의 방향으로 역으로 테이퍼진 형상으로 형성되고, 이에 의해 벽의 얇은 부분은 기판으로부터 쉽게 분리되어, 벽은 기판으로부터 쉽게 제거될 수 있다.

제조 방법은 또한 기판의 제1 표면 상에서의 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막의 증착 후에, 마스크가 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성되도록 변형될 수 있고, 마스크는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부 및 제1 개방부에 상호 연결된 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부를 갖고, 비등방성 에칭이 제1 및 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에서 마스크를 사용하여 수행되어, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성한다.

비등방성 에칭이 구멍이 기판 내에서 제1 개방부와 일치하여 형성되도록 제1 및 제2 개방부를 갖는 마스크를 사용하여 수행될 때, 슬릿형 형상을 갖는 리세스가 기판 내에서 형상 의존성 에칭 효과로 인해 제2 개방부와 일치하여 형성된다. 리세스는 기판의 구멍에 상호 연결되어, 관통 구멍은 단차 부분을 갖는다. 제1 개방부는 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키도록 패턴화를 받고, 그러므로 플레이트를 형성하는 박막의 나머지 부분은 관통 구멍의 형성 완료 후에도 여전히 기판 상에 증착된다. 따라서, 기판 내에서의 단차 부분을 갖는 관통 구멍의 형성에 의해 비교적 큰 체적의 공동을 갖는 압력 센서를 제작하는 것이 가능하다.

본 발명의 제2 태양에서, 압력 센서는 고정 전극을 갖는 플레이트와, 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 플레이트의 단부에 고정된 내부 벽을 가지며 제1 공동이 이 내부 벽 및 다이어프램의 내측에 형성되는 지지부와, 제1 공동과 연통하는 개방부를 갖는 통로를 거쳐 제1 공동과 연통하는 제2 공동을 형성하기 위한 부 공동 형성 부분을 포함한다.

압력 변동의 진동수가 증가할 때, 다이어프램은 높은 진동수에 응답하여 변위를 받아서, 제1 공동의 내부 압력이 높은 진동수에서 변한다. 이는 통로의 공기 유동 속도를 증가시킨다. 압력 변동의 진동수가 감소할 때, 다이어프램은 낮은 진동수에서 변위를 받아서, 제1 공동의 내부 공동은 낮은 진동수에서 변한다. 이는 통로의 공기 유동 속도를 감소시킨다. 여기서, 통로의 저항은 공기 유동 속도에 응답하여 증가한다. 이러한 이유로, 압력 변동의 진동수가 증가할 때, 제1 공동과 제2 공동 사이에서 공기 유동이 실질적으로 발생하지 않고, 따라서 압력 센서의 공 동의 전체 체적은 제1 공동의 체적으로서 실질적으로 간주될 수 있다. 압력 변동의 진동수가 감소할 때, 제1 공동과 제2 공동 사이에서 공기 유동이 발생하고, 따라서 압력 센서의 공동의 전체 체적은 제1 및 제2 공동의 체적의 합으로서 실질적으로 간주될 수 있다. 압력 센서의 공동의 전체 체적이 압력 변동의 진동수에 응답하여 변경되므로, 압력 센서의 고진동 특징 및 저진동 특징 모두를 개선하는 것이 가능하다.

위에서, 부 공동 형성 부분은 지지부 내에 배열되고, 통로 및 제2 공동은 지지부의 리세스의 내측에 형성된다. 이는 압력 센서의 구성을 단순화한다.

또한, 부 공동 형성 부분은 복수의 제2 공동, 및 상이한 저항을 가지며 제1 공동이 그를 통해 제2 공동과 연통하는 복수의 통로를 형성한다. 이는 요구되는 출력 특징에 응답하여 통로들의 저항을 개별적으로 설정함으로써 압력 센서의 출력 특징을 정교하게 조정하는 것을 가능케 한다.

또한, 상이한 체적을 갖는 복수의 제2 공동을 형성하는 것이 가능하다. 이는 요구되는 출력 특징에 응답하여 제2 공동들의 체적을 개별적으로 설정함으로써 압력 센서의 출력 특징을 정교하게 조정하는 것을 가능케 한다.

압력 센서의 제조 방법에서, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막이 지지부를 형성하는 기판의 제1 표면 상에 증착되고, 마스크가 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성되고, 마스크는 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부, 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부, 및 제1 개방부로부터 제2 개방부 로 신장되는 슬릿형 형상을 갖는 제3 개방부를 포함하고, 비등방성 에칭이 기판의 제1 개방부와 일치하는 구멍, 기판의 제2 표면 상의 제2 개방부와 일치하는 제1 리세스, 및 기판의 제2 표면 상의 제3 개방부와 일치하여 구멍으로부터 제1 리세스로 신장되는 제2 리세스를 형성하도록, 기판 상에서 마스크를 사용하여 수행되어, 기판 내에 공동 형성 부분을 형성한다.

마스크에서, 제2 개방부 및 제3 개방부는 슬릿형 형상을 갖고, 제3 개방부는 제1 개방부로부터 제2 개방부로 신장된다. 비등방성 에칭이 구멍이 기판 내에서 제1 개방부와 일치하여 형성되도록 기판 상에서 제1, 제2, 및 제3 개방부를 갖는 마스크를 사용하여 수행될 때, 기판의 구멍에 대응하는 제1 공동을 형성하는 것이 가능하고, 형상 의존성 에칭 효과로 인해 제2 및 제3 개방부와 대응하여 기판의 제2 표면 상에 (제1 및 제2 리세스로 구성된) 부 공동 형성 부분을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 공지된 반도체 장치 제조 공정을 사용하는 간단한 공정에 의해, 통로를 거쳐 제1 공동과 연통하는 제1 공동 및 제2 공동을 갖는 압력 센서를 제작하는 것이 가능하다.

또한, 제조 방법은 비등방성 에칭이 기판 내에 복수의 제1 리세스를 형성하기 위해 기판 상에서 복수의 제2 개방부를 포함하는 마스크를 사용하여 수행되고, 그 다음 서로 인접하여 위치된 제1 리세스들 사이의 적어도 하나의 벽이 제거되도록, 변형될 수 있다. 즉, 제1 리세스들을 연결함으로써 제2 공동의 체적을 증가시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제3 태양에서, 압력 센서는 서로 대향하여 위치된 제1 표면 및 제 2 표면을 갖는 기판과, 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성된, 고정 전극을 갖는 플레이트와, 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며, 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 습식 에칭에 의해 기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료로 구성되고 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어, 고정 전극과 이동 전극 사이에 갭이 형성되도록 플레이트를 지지하는 지지부와, 기판을 통해 두께 방향으로 연장되어 다이어프램을 노출시키도록 형성되고, 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제1 표면 상에 형성된 제1 개방부, 및 제1 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 가지며 기판의 제2 표면 상에 형성된 제2 개방부를 갖는 관통 구멍과, 기판의 제2 표면 상에 형성되어, 그의 주연부 내에서 제2 개방부와 연통하는 제3 개방부를 형성하는 리세스를 포함한다.

위에서, 관통 구멍 및 리세스는 습식 에칭에 의해 에칭 용액의 입구를 형성하고, 관통 구멍은 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제2 표면 상에 제2 개방부를 형성하고, 리세스는 기판의 제2 표면 상에서 제2 개방부의 주연부 외부로 돌출하는 제3 개방부를 형성한다. 즉, 제2 및 제3 개방부는 기판의 제2 표면 상에 에칭 용액의 입구를 형성한다. 습식 에칭 중에 버블이 발생하여 기판의 제2 표면 상의 입구를 완전히 덮을 때에도, 표면 장력이 제3 개방부로 인해 버블에 불균일하게 분포되어, 버블이 쉽게 파열될 수 있다. 이는 압력 센서의 제조 공정을 단순화한다. 기판의 제2 표면의 제2 개방부가 기판의 제1 표면 내에서 개방되지 않은 리세스를 사용하여 형성되므로, 제1 개방부만이 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제2 표면 상에 형성되고, 따라서 압력 센서의 출력 특징이 열화되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

압력 센서는 기판, 플레이트, 다이어프램, 및 지지부에 추가하여, 기판을 통해 두께 방향으로 연장되도록 형성된 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍을 포함하도록 변형될 수 있다. 다이어프램을 노출시키는 제1 관통 구멍은 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제1 표면 상에 형성된 제1 개방부, 및 제1 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 가지며 기판의 제2 표면 상에 형성된 제2 개방부를 갖는다. 제2 관통 구멍은 기판의 제1 표면 상에서 주연부 내의 제1 개방부와 연통하는 제3 개방부 및 기판의 제2 표면 상에서 제3 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제4 개방부를 형성한다.

위에서, 제1 및 제2 관통 구멍은 습식 에칭에 의해 에칭 용액의 입구를 형성하고, 제1 관통 구멍은 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제2 표면 상에 제2 개방부를 형성하고, 제2 관통 구멍은 기판의 제2 표면 상에 제2 개방부의 주연부와 연통하는 제4 개방부를 형성한다. 기판의 제2 표면의 제2 및 제4 개방부는 에칭 용액의 입구를 형성한다. 습식 에칭 중에 버블이 발생하여 입구를 완전히 덮을 때에도, 표면 장력이 제4 개방부로 인해 버블에 불균일하게 분포되고, 따라서 버블은 쉽게 파열될 수 있다. 이는 압력 센서의 제조 공정을 단순화한다. 또한, 제1 및 제2 관통 구멍은 기판의 제1 표면 상에 제1 및 제3 개방부를 형성하고, 제1 개방부는 기본적으로 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 형성된다. 이는 제3 개방부를 형성하는 제2 관통 구멍의 형상을 적절하게 설계함으로써 압력 센서의 출력 특징이 열화되는 것을 방지하는 것을 가능케 한다.

압력 센서의 제조 방법에서, 지지부를 형성하는 희생 필름이 기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료를 사용하여 습식 에칭에 의해 기판의 제1 표면 상에 증착되고, 다이어프램을 형성하는 박막이 희생 필름 상에 증착되고, 마스크가 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성되고, 마스크는 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키도록 형성된 제1 개방부 및 제1 개방부의 주연부 외부로 신장되는 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부를 갖고, 비등방성 에칭이 기판 상에서 마스크를 사용하여 수행되어, 기판의 제1 개방부에 대응하는 관통 구멍 및 기판의 제2 개방부에 대응하는 리세스를 형성하고, 그 다음 습식 에칭이 희생 필름을 선택적으로 제거하기 위해, 기판의 관통 구멍으로부터 공급되는 에칭 용액을 사용하여 수행된다.

제조 방법은 비등방성 에칭이 기판의 제1 개방부에 대응하는 제1 관통 구멍 및 기판의 제2 개방부에 대응하는 제2 관통 구멍을 형성하기 위해 기판 상에서 마스크를 사용하여 수행되고, 그 다음 습식 에칭이 희생 필름을 선택적으로 제거하기 위해 기판의 제1 및 제2 관통 구멍으로부터 공급되는 에칭 용액을 사용하여 수행되도록, 변형될 수 있다.

본 발명의 이러한 그리고 다른 목적, 태양, 및 실시예는 다음의 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명에 따른 압력 센서에서, 기판 내에 단차 부분을 갖는 관통 구멍을 형 성함으로써 비교적 큰 체적의 공동이 제공되고, 압력 센서의 공동의 전체 체적이 압력 변동의 진동수에 응답하여 변경되므로 고진동 및 저진동 특징이 모두 개선되고, 습식 에칭 중에 발생한 버블이 쉽게 파열될 수 있어서 압력 센서의 제조 공정이 간단하다.

본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 더욱 상세하게 설명될 것이다.

1. 제1 실시예

도1a 및 도1b는 콘덴서 마이크(1), 즉 반도체 장치 제조 공정에 의해 제조되는 실리콘 커패시터 마이크 또는 플레이트(21)로 전달되는 음파를 전기 신호로 변환하는 압력 센서의 구성을 도시한다.

콘덴서 마이크(1)의 감지 부분은 기판(10), 제1 필름, 제2 필름, 제3 필름, 및 제4 필름으로 구성된 라미네이트 구조를 갖는다. 기판(10)은 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)이 두께 방향으로 형성된 단결정 실리콘 기판이다.

제1 필름은 이산화규소로 구성된 절연 박막이다. 제1 필름은 다이어프램(20)과 기판(10) 사이에 갭을 형성하도록, 기판(10) 위에서 제2 필름을 지지한다. 원형 개방부(13)가 제1 필름 내에 형성된다.

제2 필름은 인 불순물(P)로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제2 필름의 소정의 부분은 다이어프램(20)을 형성한다. 다이어프램(20)은 제1 필름 또는 제3 필름에 고정되지 않고, 이는 음파로 인해 진 동하는 이동 전극으로서 역할한다. 다이어프램(20)은 제1 필름의 개방부(13)를 덮는 원형 형상을 갖는다.

제1 필름과 유사하게, 제3 필름은 이산화규소로 구성된 절연 박막이다. 제3 필름은 제2 필름 위에서 제4 필름을 지지하기 위해, 전도성을 갖는 제2 필름으로부터 제4 필름을 절연시킨다. 원형 개방부(15)가 제3 필름 내에 형성된다.

제2 필름과 유사하게, 제4 필름은 인 불순물(P)로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제4 필름의 소정의 부분은 플레이트(21)를 형성한다. 복수의 구멍(22)이 플레이트(21) 내에 형성된다.

지지부(23)는 기판(10), 제1 필름, 제3 필름, 제2 필름, 및 제3 필름에 고정되지 않은 제4 필름의 소정의 부분으로 구성된다. 제1 공동(41) 및 제2 공동(42)으로 구성된 후방 공동(40)이 지지부(23) 내에 형성된다. 후방 공동(40)은 음파의 전파 방향에 대향하는 방향으로 다이어프램(20)에 인가되는 압력을 해제한다. 제1 공동(41)은 플레이트(21)에 근접하여 위치된 기판(10)의 내부 벽(12a) 내측에 그리고 제2 필름의 개방부(13)의 내부 벽(13a) 내측에 형성된다. 제2 공동(42)은 플레이트(21)에 대향하여 위치된 기판(10)의 내부 벽(12b) 내측에 형성된다. 다이어프램(20)의 평면 방향 내에 놓인 제2 공동(42)의 단면적은 제1 공동(41)보다 더 크다. 청구범위에서, 기판(10)의 내부 벽(12a) 및 제2 필름의 내부 벽(13a)은 제1 내부 벽으로서 한정되고, 기판(10)의 내부 벽(12b)은 제2 내부 벽으로서 한정된다.

콘덴서 마이크(1)의 검출 부분이 다이어프램(20)이 바이어스 전압 공급원에 연결된, 도1b에 도시된 회로에 의해 설명될 것이다. 구체적으로, 리드(104, 106) 가 바이어스 전압 공급원의 단자(102)에 연결되고, 리드(104)는 기판(10)에 연결되고, 리드(106)는 제2 필름에 연결되어, 다이어프램(20) 및 기판(10)은 실질적으로 동일한 전위에 놓인다. 또한, 플레이트(21)는 연산 증폭기(100)의 입력 단자에 연결된다. 즉, 연산 증폭기(100)의 입력 단자에 연결된 리드(108)가 제4 필름에 연결된다. 연산 증폭기(100)는 높은 입력 임피던스를 갖는다.

다음으로, 콘덴서 마이크(1)의 작동이 설명될 것이다. 음파가 플레이트(21)의 구멍(22)을 거쳐 다이어프램(20)에 전달되면, 다이어프램(20)은 음파로 인해 진동한다. 다이어프램(20)의 진동은 다이어프램(20)과 플레이트(21) 사이의 거리의 변동을 일으켜서, 다이어프램(20)과 플레이트(21) 사이에 형성된 정전 용량을 변경한다.

플레이트(21)가 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(100)에 연결되므로, 플레이트(21) 내에 존재하는 매우 소량의 전하가 다이어프램(20)과 플레이트(21) 사이의 정전 용량의 변동에 관계없이 연산 증폭기(100)를 향해 이동한다. 그러므로, 플레이트(21) 및 다이어프램(20) 내에 존재하는 전하가 변화하지 않을 수 있다고 가정될 수 있다. 이는 다이어프램(20)과 플레이트(21) 사이의 정전 용량의 변동을 플레이트(21)의 전위 변동으로 전환하는 것을 가능케 한다. 따라서, 콘덴서 마이크(1)는 다이어프램(20)과 플레이트(21) 사이의 정전 용량의 매우 작은 변동에 기초하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 즉, 콘덴서 마이크(1)는 다이어프램(20)에 인가되는 음압의 변동을 정전 용량의 변동으로 변환하고, 이는 그 다음 전압 변동으로 변환되고, 이에 기초하여 전기 신호가 음압의 변동에 응답하여 생성된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(1)의 제조 방법이 도2a 내지 도2f 및 도3a 내지 도3f를 참조하여 설명될 것이다.

제조 방법의 제1 단계 (즉, 도2a 및 도2b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 제1 필름(51)이 기판(10)을 형성하는 웨이퍼(50) 상에 증착된다 (도1b 참조). 즉, 이산화규소가 플라즈마 화학 증착 (또는 플라즈마 CVD)에 의해 단결정 실리콘으로 구성된 웨이퍼(50) 상에 증착되어, 제1 필름(51)을 형성한다.

다음으로, 제2 필름(52)이 제1 필름(51) 상에 증착된다. 즉, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제1 필름(51) 상에 증착되어, 제2 필름(52)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제2 필름(52)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제2 필름(52)은 반응성 이온 에칭(RIE)과 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상을 갖는 제2 필름(52)을 형성한다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도2c 및 도2d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 제3 필름(53)이 제2 필름(52) 상에 증착된다. 즉, 이산화규소가 플라즈마 CVD에 의해 제2 필름(52) 상에 증착되어, 제3 필름(53)을 형성한다.

제조 방법의 제3 단계 (즉, 도2e 및 도2f에 도시된 (A3) 및 (B3))에서, 제4 필름(54)이 제3 필름(53) 상에 증착된다. 즉, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제3 필름(53) 상에 증착되어, 제4 필름(54)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제4 필름(54)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴 이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제4 필름(54)은 RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상 및 복수의 구멍(22)을 갖는 제4 필름(54)을 형성한다.

제조 방법의 제4 단계 (즉, 도3a 및 도3b에 도시된 (A4) 및 (B4))에서, 제1 개방부(55a)를 갖는 제1 마스크(55)가 제1 필름(51), 제2 필름(52), 제3 필름(53), 및 제4 필름(54)이 라미네이팅된 웨이퍼(50)의 제1 표면(50a)에 대향하는 제2 표면(50b) 상에 형성된다. 즉, 금속으로 구성된 제1 마스크(55)는 접착제의 사용에 의해 웨이퍼(50)에 접착된다. 접착제가 유기 접착제인 것이 양호하고, 제1 마스크(55)가 니켈 또는 크롬으로 구성되는 것이 양호하다. 또한, 제1 마스크(55)는 제2 마스크(56)와 함께 선택적으로 제거될 수 있는 한, 임의의 유형의 재료로 구성될 수 있다. 대안적으로, 제1 마스크(55)는 웨이퍼(50) 상에 금속 도금을 수행함으로써 형성될 수 있다.

다음으로, 제2 개방부(56a)를 갖는 제2 마스크(56)가 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 및 제1 마스크(55) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 필름이 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 및 제1 마스크(55)에 대응하는 전체 표면에 도포되고, 그 다음 제2 마스크(56)는 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 여기서, 제2 개방부(56a)는 제1 개방부(55a) 내에서 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 웨이퍼(50)의 소정의 부분을 노출시킨다.

제조 방법의 제5 단계 (즉, 도3c 및 도3d에 도시된 (A5) 및 (B5))에서, 제2 개방부(56a) 내측에서 노출된 웨이퍼(50)의 소정의 부분은 제2 마스크(56)를 사용한 비등방성 에칭을 받아서, 웨이퍼(50) 내에 리세스(60)를 형성한다. 즉, 웨이퍼(50)는 딥(Deep)-RIE에 의해 선택적으로 제거되어, 웨이퍼(50) 내에 리세스(60)를 형성한다.

제조 방법의 제6 단계 (즉, 도3e 및 도3f에 도시된 (A6) 및 (B6))에서, 제2 마스크(56)가 제거된다. 즉, 제2 마스크(56)는 NMP (즉, N-메틸-2-피롤리돈)과 같은 레지스트 박리 용액의 사용에 의해 제거된다.

다음으로, 제1 개방부(55a) 내측에서 노출된 웨이퍼(50)의 소정의 부분은 제1 마스크(55)를 사용한 비등방성 에칭을 받아서, 웨이퍼(50) 내에 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)을 형성한다. 즉, 웨이퍼(50)는 리세스(60)의 바닥이 딥-RIE에 의해 사라지도록 선택적으로 제거되어, 웨이퍼(50) 내에 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)을 형성한다. 여기서, 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 제1 필름(51)의 소정의 부분은 관통 구멍(12) 내측에서 노출된다. 제2 필름(52) 및 제4 필름(54)의 나머지 부분은 관통 구멍(12)의 형성 완료 후에도 여전히 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)의 개방부의 주위 영역 내에 증착된다.

다음으로, 산화규소 필름인 제1 필름(51) 및 제3 필름(53)은 완충 불화수소산 (또는 완충 HF)와 같은 에칭 용액을 사용한 등방성 에칭(예를 들어, 습식 에칭)에 의해 또는 등방성 에칭 및 비등방성 에칭의 조합에 의해 선택적으로 제거된다. 여기서, 에칭 용액은 제4 필름(54)의 구멍(22) 및 웨이퍼(50)의 관통 구멍(12)을 거쳐 공급되어, 제1 필름(51) 및 제3 필름(53)을 용해시킨다. 구멍(22) 및 관통 구멍(12)의 형상 및 배열을 적절하게 설계함으로써, 제1 필름(51) 및 제3 필름(53) 내에 개방부(13, 15)를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 다이어프램(20), 플레이트(21), 및 지지부(23)로 구성된 감지 부분을 형성하는 것이 가능하다 (도1a 및 도1b 참조).

그 후에, 다이싱 및 패키징과 같은 다른 단계가 콘덴서 마이크(1)를 완성하기 위해 수행된다.

제1 실시예는 다양한 방식으로 변형될 수 있고, 따라서 변경예가 후술될 것이다.

(a) 제1 변경예

도4a 및 도4b는 제1 실시예의 제1 변경예에 따른 콘덴서 마이크(2)의 구성을 도시한다. 콘덴서 마이크(2)의 감지 부분은 기판(10) 형상의 측면에서 콘덴서 마이크(1)의 감지 부분과 다르다. 구체적으로, 복수의 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)이 콘덴서 마이크(2)의 기판(10) 내에 형성된다. 여기서, 지지부(223)가 기판(10), 제1 필름, 제3 필름, 및 제3 필름에 고정되지 않은 제2 및 제4 필름의 소정의 부분으로 구성된다.

제1 공동(241) 및 제2 공동(242)으로 구성된 후방 공동(240)이 지지부(223) 내에 형성된다. 제1 공동(241)은 플레이트(21)에 근접하여 위치된 기판(10)의 내부 벽(212a) 내측에 그리고 제2 필름의 개방부(13)의 내부 벽(13a) 내측에 형성된다. 제2 공동(242)은 플레이트(21)에 대향하여 위치된 기판(10)의 내부 벽(212b) 내측에 형성된다. 기판(10)의 내부 벽(212b)은 다이어프램(20)의 두께 방향으로 놓인 단차 부분을 형성한다. 따라서, 다이어프램(20)의 두께 방향으로 놓인 제2 공동(242)의 단면적은 플레이트(21)로부터 대향하여 연장되는 방향으로 단속적으로 확대된다. 청구범위에서, 기판(10)의 내부 벽(212a) 및 제2 필름의 내부 벽(13a)은 제1 내부 벽으로서 한정되고, 기판(10)의 내부 벽(212b)은 제2 내부 벽으로서 한정된다.

콘덴서 마이크(2)의 검출 부분은 콘덴서 마이크(1)의 검출 부분과 실질적으로 동일하다. 따라서, 콘덴서 마이크(2)의 작동은 콘덴서 마이크(1)의 작동과 실질적으로 동일하다. 편의상, 콘덴서 마이크(2)의 작동에 관한 상세한 설명은 생략될 것이다.

다음으로, 콘덴서 마이크(2)의 제조 방법이 도5a 내지 도5h를 참조하여 설명될 것이다.

콘덴서 마이크(1)의 제조 방법과 유사하게, 콘덴서 마이크(2)의 제조 방법의 제1 단계 (즉, 도5a 및 도5b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 제1 필름(51), 제2 필름(52), 제3 필름(53), 및 제4 필름(54)이 웨이퍼(50)의 제1 표면(50a) 상에 증착된다.

다음으로, 개방부(255a, 255b, 255c, 255d)를 갖는 마스크(255)가 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 필름이 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)에 전체적으로 도포되고, 그 다음 마스크(255)가 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 개방부(255a)는 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 웨이퍼(50)의 소정의 부분을 노출시키는 원형 형상을 갖는다. 링 형상을 각각 갖는 개방부(255b, 255c, 255d)들은 개방부(255a)의 원주방향 주연부 내에서 순차적으로 팽창된다. 각각의 링형 개방부(255b, 255c, 255d)는 반경 방향으로의 폭이 개방부(255a)의 직경보다 더 작은 슬릿을 형성한다. 반경 방향에서 보았을 때, 개방부(255c)의 폭은 개방부(255c)의 폭보다 더 작고, 개방부(255d)의 폭은 개방부(255c)의 폭보다 더 작다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도5c 및 도5d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 웨이퍼(50)는 마스크(255)를 사용한 비등방성 에칭을 받아서, 웨이퍼(50) 내에 구멍(260) 및 리세스(261, 262, 263)를 형성한다. 구체적으로, 마스크(255)로부터 노출된 웨이퍼(50)의 소정의 부분은 딥-RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거된다. 비등방성 에칭은 구멍(260)이 완전히 형성되어 웨이퍼(50) 내의 개방부(255a)와 위치 정합될 때까지, 연속적으로 수행된다. 반경 방향으로의 개방부(255b, 255c, 255d)의 각각의 폭은 개방부(255a)의 직경보다 더 작다. 형상 의존성 에칭 효과로 인해, 리세스(261, 262, 263)는 각각 웨이퍼(50) 내의 개방부(255b, 255c, 255d)와 위치 정합되도록 형성된다. 개방부(255c)의 폭이 반경 방향으로 개방부(255b)의 폭보다 더 작으므로, 리세스(262)의 깊이는 웨이퍼(50)의 두께 방향으로 리세스(261)의 깊이보다 더 작다. 개방부(255d)의 폭이 반경 방향으로 개방부(255c)의 폭보다 더 작으므로, 리세스(263)의 깊이는 웨이퍼(50)의 두께 방향으로 리세스(262)의 깊이보다 더 작다.

도5e 및 도5f에 도시된 바와 같이, 벽(271)이 구멍(260)과 리세스(261) 사이 에 형성되고, 벽(272)이 리세스(261, 262)들 사이에 형성되고, 벽(273)이 리세스(262, 263)들 사이에 형성된다. 벽(271, 272, 273)은 도5g 및 도5h에 도시된 바와 같이 제거된다. 구체적으로, 단결정 실리콘으로 구성된 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)은 열 산화를 받아서, 벽(271, 272, 273)을 산화규소로 변환시키고, 그 다음 습식 에칭이 완충 불화수소산과 같은 에칭 용액을 사용하여 수행되어, 벽(271, 272, 273)을 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)의 변환된 부분과 함께 선택적으로 제거한다. 결과적으로, 웨이퍼(50) 내에 복수의 단차 부분을 갖는 관통 구멍(212)을 형성하는 것이 가능하고, 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 제1 필름(51)의 소정의 부분은 관통 구멍(212) 내에서 노출된다. 제2 필름(52) 및 제4 필름(54)의 나머지 부분은 관통 구멍(212)의 형성 완료 후에도 여전히 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 내의 개방부의 주위 영역 내에 증착된다.

콘덴서 마이크(2)의 제조 방법의 전술한 단계 이후의 단계는 콘덴서 마이크(1)의 제조 방법의 단계와 실질적으로 동일하다.

(b) 제2 변경예

제1 실시예의 제2 변경예에 따른 콘덴서 마이크(2)의 제조 방법에서, 웨이퍼(50)의 벽(271, 272, 273)은 변환에 의해 선택적으로 제거된다. 당연히, 벽을 선택적으로 제거하기 위한 공정은 전술한 공정으로 반드시 제한되지는 않는다.

다음으로, 제1 실시예의 제2 변경예에 따른 제조 방법이 벽을 선택적으로 제거하기 위한 공정에 대해 설명될 것이다.

콘덴서 마이크(1)의 제조 방법과 유사하게, 제1 실시예의 제2 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계 (즉, 도6a 및 도6b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 제1 필름(51), 제2 필름(52), 제3 필름(53), 및 제4 필름(54)은 웨이퍼(50)의 제1 표면(50a) 상에 증착된다.

다음으로, 개방부(355a, 355b)를 갖는 마스크(355)가 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 마스크가 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)에 전체적으로 도포되고, 그 다음 마스크(355)는 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 개방부(355a)는 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 웨이퍼(50)의 소정의 부분을 노출시키는 원형 형상을 갖는다. 개방부(355b)는 개방부(355a)의 원주방향 주연부 내에 형성된 링 형상을 갖고, 개방부(355b)는 반경 방향으로의 폭이 개방부(355a)의 직경보다 더 작은 슬릿을 형성한다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도6c 및 도6d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 웨이퍼(50)는 마스크(35)를 사용한 비등방성 에칭을 받아서, 웨이퍼(50) 내에 구멍(360) 및 리세스(361)를 형성한다. 구멍(360) 및 리세스(361)는 각각 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)으로부터 제1 표면(50a)으로 수직 방향으로 연장되는 역으로 테이퍼진 형상으로 형성된다. 구체적으로, 마스크(355)로부터 노출된 웨이퍼(50)의 소정의 부분은 딥-RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거된다. 비등방성 에칭은 구멍(360)이 완전히 형성되어 웨이퍼(50)의 개방부(355a)와 위치 정합되는 방식으로 형성된다. 에칭 조건을 조정함으로써, 역으로 테이퍼진 형상을 각각 갖는 구멍(360) 및 리세스(361)를 형성하는 것이 가능하다. 예를 들 어, 웨이퍼(50)는 측벽 보호 필름에 대해 낮은 증착 조건으로 에칭되고, 대안적으로 웨이퍼(50)는 측벽 보호 필름에 대해 적응된 성형 시간 및 에칭 시간을 조정하면서 에칭된다. 결과적으로, 구멍(360)과 리세스(361) 사이에 형성된 벽(371)이 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)으로부터 제1 표면(50a)으로 수직 방향으로 두께가 점진적으로 감소된다.

제조 방법의 제3 단계 (즉, 도6e 및 도6f에 도시된 (A3) 및 (B3))에서, 웨이퍼(50)의 벽(371)이 제거된다. 즉, 웨이퍼(50)는 수산화칼륨(KOH) 및 테트라-메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)와 같은 에칭 용액을 사용한 습식 에칭을 받는다. 여기서, 벽(371)의 얇은 부분은 다른 부분에 비해 먼저 용해되어, 벽(371)이 웨이퍼(50)로부터 분리되고, 그 다음 웨이퍼(50)로부터 분리된 벽(371)은 에칭 용액 내에서 완전히 용해된다. 결과적으로, 웨이퍼(50) 내에 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)을 형성하는 것이 가능하다. 웨이퍼(50)로부터 벽(371)을 분리하기 위한 공정은 전술한 공정으로 반드시 제한되지는 않는다. 예를 들어, 벽(371)은 벽(371)에 초음파 또는 기계적 진동을 인가함으로써 웨이퍼(50)로부터 분리될 수 있다. 전술한 단계 이후의 단계는 콘덴서 마이크(1)의 제조 방법의 단계와 실질적으로 동일하다.

(c) 제3 변경예

도7a 및 도7b는 제1 실시예의 제3 변경예에 따른 콘덴서 마이크(4)의 구성을 도시한다. 콘덴서 마이크(4)의 감지 부분은 기판(10) 형상의 측면에서 콘덴서 마이크(1)의 감지 부분과 다르다. 단차 부분을 갖는 관통 구멍(412)이 형성되어, 두 께 방향으로 콘덴서 마이크(4)의 기판(10)을 통해 연장되고, 이는 원통형 형상을 갖는 구멍(400)과, 구멍(440)의 원주방향 주연부 내에 반경방향으로 형성되어 구멍(400)과 직접 연통하는 복수의 리세스(401)로 구성된다. 지지부(423)가 기판(10), 제1 필름, 제3 필름, 및 제3 필름에 고정되지 않은 제2 및 제4 필름의 소정의 부분으로 구성된다.

제1 공동(441) 및 제2 공동(442)으로 구성된 후방 공동(440)이 지지부(423) 내에 형성된다. 제1 공동(441)은 플레이트(21)에 근접하여 위치된 구멍(400)의 내부 벽(412a) 내측에 그리고 제2 필름의 개방부(13)의 내부 벽(13a) 내측에 형성된다. 제2 공동(442)은 플레이트(21)에 근접하여 위치된 구멍(400)의 내부 벽 및 리세스(401)의 내부 벽으로 구성된 내부 벽(412b) 내측에 형성된다. 청구범위에서, 기판(10)의 내부 벽(412a) 및 제2 필름의 내부 벽(13a)은 제1 내부 벽으로서 한정되고, 기판(10)의 내부 벽(412b)은 제2 내부 벽으로서 한정된다.

콘덴서 마이크(4)의 검출 부분은 콘덴서 마이크(1)의 검출 부분과 실질적으로 동일하다. 콘덴서 마이크(4)의 작동은 콘덴서 마이크(1)의 작동과 실질적으로 동일하다. 따라서, 콘덴서 마이크(4)의 작동에 관한 상세한 설명은 생략될 것이다.

다음으로, 콘덴서 마이크(4)의 제조 방법이 도8a 및 도8b를 참조하여 설명될 것이다.

콘덴서 마이크(1)의 제조 방법과 유사하게, 제1 필름(51), 제2 필름(52), 제3 필름(53), 및 제4 필름(54)이 웨이퍼(50)의 제1 표면(50a) 상에 형성된다.

다음으로, 개방부(455a) 및 복수의 개방부(455b)를 갖는 마스크(455)가 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 필름이 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b)에 전체적으로 도포되고, 그 다음 마스크(455)가 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 개방부(455a)는 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 웨이퍼(50)의 소정의 부분을 노출시키는 원형 형상을 갖는다. 개방부(455b)는 방경 방향으로 개방부(455a)로부터 신장된 슬릿을 형성한다. 개방부(455a)의 원주 방향으로 놓인 개방부(455b)들의 각각의 폭은 개방부(455a)의 직경보다 더 작다.

다음으로, 웨이퍼(50)는 마스크(455)를 사용한 습식 에칭을 받아서, 웨이퍼(50) 내에 관통 구멍(412)을 형성한다. 구체적으로, 마스크(455)로부터 노출된 웨이퍼(50)의 소정의 부분은 딥-RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거된다. 비등방성 에칭은 구멍(400)이 완전히 형성되어 웨이퍼(50)의 개방부(455a)와 위치 정합되는 방식으로 수행된다 (도7a 및 도7b 참조). 개방부(455a)의 반경 방향으로 놓인 개방부(455b)들의 각각의 폭은 개방부(455a)의 직경보다 더 작다. 형상 의존성 에칭 효과로 인해, 리세스(401)가 웨이퍼(50)의 개방부(455b)와 위치 정합되도록 형성된다. 결과적으로, 웨이퍼(50) 내에, 구멍(400) 및 복수의 리세스(401)로 구성되어, 단차 부분을 갖는 관통 구멍(412)을 형성하는 것이 가능하고, 제2 필름(52) 및 제4 필름(54) 바로 위의 제1 필름(51)의 소정의 부분은 관통 구멍(412) 내에서 노출된다. 제2 필름(52) 및 제4 필름(54)의 나머지 부분은 관통 구멍(412)의 형성 완료 후에도 여전히 웨이퍼(50)의 제2 표면(50b) 내의 개방부의 주위 영역 내에 증착된다.

전술한 단계 이후의 단계는 콘덴서 마이크(1)의 제조 방법의 단계와 실질적으로 동일하다.

제1 실시예 및 그의 변경예는 다이어프램(20)의 평면 방향에서 보았을 때, 제2 공동의 단면적이 제1 공동의 단면적에 비해 급격하게 증가되고, 다이어프램(20) 및 플레이트(21)의 단부가 제1 공동의 내부 벽에 고정되도록 설계된다. 그러므로, 다이어프램(20) 및 플레이트(21)의 크기로 인한 제한을 받지 않고서 그리고 콘덴서 마이크의 전체 크기를 증가시키지 않고서, 후방 공동의 체적을 증가시키는 것이 가능하다.

제1 변경예에서 (도4a 및 도4b 참조), 다이어프램(20)의 평면 방향에서 보았을 때의 제2 공동(242)의 단면적은 플레이트(21)에 대향하는 방향으로 단차형으로 확대된다. 다이어프램(20)의 평면 방향에서 보았을 때의 제2 공동(242)의 단면적이 플레이트(21)에 대향하는 방향으로 단속적으로 확대되므로, 후방 공동(240)의 체적을 증가시키는 것이 가능하다.

(d) 기타 변경예

제1 실시예 및 그의 변경예는 각각 압력 센서의 일례인 콘덴서 마이크에 관한 것이다. 당연히, 제1 실시예는 음압 이외의 다양한 종류의 압력을 검출하는 다른 유형의 압력 센서에 적용될 수 있다.

제1 실시예 및 그의 변경예는 각각 다이어프램(20) 및 플레이트(21)가 지지부에 전체적으로 고정된 원주방향 주연부를 갖는 원형 형상을 갖는, 콘덴서 마이크 에 관한 것이다. 다이어프램 및 플레이트로 구성된 콘덴서 마이크의 감지 부분은 전술한 구조로 반드시 제한되지는 않는다. 예를 들어, 다이어프램 및 플레이트의 단부는 지지부에 부분적으로 고정될 수 있다. 구체적으로, 다이어프램의 양 단부가 지지부에 고정될 수 있고, 대안적으로 다이어프램은 외팔보 방식으로 지지부에 고정될 수 있다. 다이어프램 및 플레이트의 형상은 반드시 원형 형상으로 제한되지는 않는다. 구체적으로, 다이어프램 및 플레이트는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 플레이트는 다이어프램보다는 후방 공동에 가까이 위치될 수 있다. 다이어프램은 지지부에 반드시 직접 고정되지는 않는다. 구체적으로, 다이어프램은 현수되는 방식으로 플레이트에 부착될 수 있고, 대안적으로 다이어프램은 플레이트에 의해 지지될 수 있다.

제1 실시예 및 그의 변경예는 각각 직사각형 단차 부분을 구현하는 단차 부분을 갖는 관통 구멍이 기판(10) 내에 형성되도록 설계되지만, 지지부의 내부 벽을 따라 직사각형 단차 부분을 형성할 필요는 없다.

제1 실시예, 제1 변경예, 및 제2 변경예에서, 제2 공동은 제1 공동의 주연부 내에 형성되어 확대되고, 이에 의해 제2 공동을 제1 공동의 외부로 부분적으로 확대하는 것이 가능하다.

콘덴서 마이크(1)의 제조 방법은 콘덴서 마이크(2)의 제조에 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 층의 개수가 관통 구멍(12) 내에 형성된 단차 부분의 개수에 의존하는, 다층 마스크를 형성할 필요가 있다. 제1 마스크(55) 및 제2 마스크(56)로 구성된 다층 마스크(도3a, 도3c, 및 도3e 참조)가 콘덴서 마이크(1)의 제조 방 법에서 사용되지만, 두께가 단차 부분을 갖는 관통 구멍(12)의 전체 형상에 의존하는 단층 레지스트 마스크를 사용하는 것이 가능하다.

콘덴서 마이크(2)의 제조 방법은 콘덴서 마이크(1)의 제조에 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 모두 반경 방향으로 동일한 폭을 갖는 개방부(255b, 255c, 255d)를 마스크(255) 내에 형성할 필요가 있다.

콘덴서 마이크(2)의 제조 방법은 링형 개방부(255b, 255c, 255d)를 갖는 마스크(255)를 사용하지만, 각각 밴드형 형상인 개방부(255b, 255c, 255d)를 형성하는 것이 가능하다.

콘덴서 마이크(2)의 제조 방법은 개방부(255b, 255c, 255d)를 가로지른 다른 슬릿형 개방부가 마스크(255) 내에 추가적으로 형성될 수 있도록 변형될 수 있다. 이러한 경우에, 개방부(255b, 255c, 255d)들에 대응하는 리세스들의 벽은 기판(10) 내의 다른 개방부들에 대응하는 리세스들에 의해 분할된다. 이는 습식 에칭에 의해 벽을 제거하는 것을 쉽게 한다.

제2 변경예는 콘덴서 마이크(1)의 제조 방법을 설명한다. 당연히, 제2 변경예는 콘덴서 마이크(2)의 제조에 적용될 수 있다.

제3 변경예에서, 복수의 리세스(401)가 구멍(400)과 연통하도록 형성되지만, 구멍(400)의 주연부 내에 단일 리세스(401)를 형성하는 것이 가능하다.

제3 변경예에서, 복수의 리세스(401)는 구멍(400) 외부에서 반경 방향으로 균일하게 분포되고, 대안적으로 구멍(400)의 주연부 내에서 리세스(401)를 불균일하게 분포시키는 것이 가능하다.

2. 제2 실시예

도9, 도10a, 및 도10b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘덴서 마이크(1001)의 구성을 도시한다. 콘덴서 마이크(1001)는 반도체 장치 제조 공정에 의해 제조되는 실리콘 커패시터 마이크이고, 이는 플레이트(1022)를 거쳐 그에 전달되는 음파를 전기 신호로 변환한다.

콘덴서 마이크(1001)의 감지 부분은 기판(1010), 제1 필름, 제2 필름, 제3 필름, 및 제4 필름으로 구성된 라미네이트 구조를 갖는다.

기판(1010)은 구멍(1011), 리세스(1012), 및 복수의 리세스(1013)가 두께 방향으로 형성된 단결정 실리콘 기판이다. 리세스(1012)는 구멍(1011)을 둘러싸는 링 형상을 갖는다. 각각의 리세스(1013)는 구멍(1011)의 반경 방향으로 구멍(1011)으로부터 리세스(1012)로 신장된 선형 형상을 갖는다.

제1 필름은 이산화규소로 구성된 절연 박막이다. 제1 필름은 다이어프램(1020)과 기판(1010) 사이에 갭이 형성되는 방식으로 기판(1010) 위에서 제2 필름을 지지한다. 원형 형상을 갖는 개방부(1014)가 제1 필름 내에 형성된다.

제2 필름은 인(P) 불순물로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제2 필름의 소정의 부분은 다이어프램(1020)을 형성한다. 다이어프램(1020)은 제1 필름 또는 제3 필름에 고정되지 않고, 따라서 이는 음파로 인해 진동하는 이동 전극으로서 역할한다. 다이어프램(1020)은 제1 필름의 개방부(1014)를 덮는 원형 형상을 갖는다.

제1 필름과 유사하게, 제3 필름은 이산화규소로 구성된 절연 박막이다. 제3 필름은 제2 필름 위에서 제4 필름을 지지하기 위해, (전도성을 갖는) 제2 필름을 제4 필름으로부터 절연한다. 제3 필름은 원형 형상을 갖는 개방부(1015)를 갖는다.

제2 필름과 유사하게, 제4 필름은 인 불순물로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제4 필름의 소정의 부분은 복수의 구멍(1023)을 갖는 플레이트(1022)를 형성한다.

지지부(1024)가 기판(1010), 제1 필름, 제3 필름, 및 제3 필름에 고정되지 않은 제2 및 제4 필름의 소정의 부분으로 구성된다. 도9에 도시된 바와 같이, 지지부(1024)는 제1 공동 (또는 주 공동)(1041) 및 통로(1043)를 거쳐 제1 공동(1041)과 연통하는 제2 공동 (또는 부 공동)(1042)으로 구성된 후방 공동(1040)을 형성한다. 후방 공동(1040)은 음파의 전파 방향에 대향하는 방향으로 다이어프램(1020)에 인가되는 압력을 해제한다. 제1 공동(1041)은 다이어프램(1020), 제2 필름의 개방부(1014), 기판(1010)의 구멍(1011), 및 콘덴서 마이크(1001)가 장착된 인쇄 보드(1060) 내측에 형성된다. 제2 공동(1042)은 기판(1010)의 리세스(1012) 및 인쇄 보드(1060) 내측에 형성된다. 청구범위에서, 기판(1010)의 리세스(1012, 1013)들은 부 공동 형성 부분으로서 한정되고, 기판(1010)의 구멍(1011) 및 리세스(1012, 1013)들은 공동 형성 부분으로서 한정된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(1001)의 검출 부분이 도10a에 도시된 회로를 참조하여 설명될 것이다. 다이어프램(1020)은 바이어스 전압 공급원에 연결된다. 구체적으로, 바이어스 전압 공급원의 단자(1102)에 연결된 리드(1104, 1106)가 각각 제2 필름 및 기판(1010)에 연결되어, 다이어프램(1020) 및 기판(1010)이 실질적으로 동일한 전위에 놓인다. 플레이트(1022)는 연산 증폭기(1100)의 입력 단자에 연결된다. 즉, 비교적 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(1100)의 입력 단자에 연결된 리드(1108)가 제4 필름에 연결된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(1001)의 작동이 상세하게 설명될 것이다. 음파가 플레이트(1022)의 구멍(1023)을 통해 전달되어 다이어프램(1020)에 도달하면, 다이어프램(1020)은 음파로 인해 진동한다. 다이어프램(1020)의 진동으로 인해, 다이어프램(1020)과 플레이트(1022) 사이의 거리가 변하여, 그들 사이의 정전 용량이 대응하여 변한다.

플레이트(1022)가 비교적 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(1100)에 연결되므로, 다이어프램(1020)과 플레이트(1022) 사이의 정전 용량이 변할 때에도, 플레이트(1022) 내에 존재하는 매우 소량의 전하가 연산 증폭기(1100)를 향해 이동한다. 즉, 플레이트(1022) 및 다이어프램(1020) 내에 존재하는 전하의 변동이 실질적으로 발생하지 않는다고 가정된다. 이는 다이어프램(1020)과 플레이트(1022) 사이의 정전 용량의 변동을 플레이트(1022)의 전위 변동으로 전환하는 것을 가능케 한다. 결과적으로, 콘덴서 마이크(1001)는 다이어프램(1020)과 플레이트(1022) 사이의 정전 용량의 매우 작은 변동에 기초하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 콘덴서 마이크(1001)에서, 다이어프램(1020)에 인가되는 음압의 변동은 정전 용량의 변동으로 변환되고, 이는 그 다음 전위 변동으로 변환되고, 이에 기초하여 전기 신호가 음압의 변동에 응답하여 생성된다.

후방 공동(1040)의 내부 압력 (또는 후방 압력)은 다이어프램(1020)의 진동으로 인해 변한다. 즉, 후방 공동(1040)의 체적은 다이어프램의 진동에 크게 영향을 주고, 따라서 콘덴서 마이크(1)의 출력 특징에 영향을 준다. 구체적으로, 후방 공동(1040)의 체적을 증가시킴으로써 콘덴서 마이크(1001)의 저진동 특징을 개선하는 것이 가능하고, 후방 공동(1040)의 체적을 감소시킴으로써 콘덴서 마이크(1001)의 고진동 특징을 개선하는 것이 가능하다.

후방 공동(1040) 내에서 제1 공동(1041)이 제2 공동(1042)과 연통하도록 허용하는 통로(1043)의 저항은 통로(1043)를 통해 유동하는 공기의 유속에 응답하여 증가한다. 후방 압력의 변동의 진동수가 증가함에 따라, 바꾸어 말하면 다이어프램(1020)의 변위의 진동수가 높은 진동수를 갖는 음파로 인해 증가함에 따라, 제1 공동(1041)과 제2 공동(1042) 사이에서 실질적으로 공기가 유동하지 않는다. 이는 후방 공동(1040)의 체적이 제1 공동(1041)의 체적으로서 실질적으로 간주될 수 있다는 것을 표시한다. 대조적으로, 후방 압력의 변동의 진동수가 감소함에 따라, 바꾸어 말하면 다이어프램(1020)의 변위의 진동수가 낮은 진동수를 갖는 음파로 인해 감소함에 따라, 제1 공동(1041)과 제2 공동(1042) 사이에서 공기가 적절하게 유동한다. 이는 후방 공동(1040)의 체적이 제1 공동(1041) 및 제2 공동(1042)의 체적의 합으로서 실질적으로 간주될 수 있다는 것을 표시한다.

후방 공동(1040)의 체적이 음파의 진동수에 응답하여 실질적으로 변하므로, 콘덴서 마이크(1001)의 저진동 특징 및 고진동 특징 모두를 개선하는 것이 가능하다. 즉, 콘덴서 마이크(1001)의 출력 특징은 제1 공동(1041)의 체적, 제2 공 동(1042)의 체적, 및 통로(1043)의 저항을 적절하게 설정함으로써 조정될 수 있다. 통로(1043)의 저항은 기판(1010) 내에 형성된 리세스(1013)의 길이, 폭, 및 깊이를 적절하게 설정함으로써 설정될 수 있다. 리세스(1013)의 깊이는 기판(1010)의 두께 방향으로 리세스(1012)의 깊이보다 반드시 더 작지는 않다. 도10a 및 도10b에 도시된 바와 같이, 리세스(1013)의 길이는 구멍(1011)의 반경 방향에서 측정되고, 리세스(1013)의 폭은 구멍(1011)의 원주 방향에서 측정되고, 리세스(1013)의 깊이는 기판(1010)의 두께 방향에서 측정된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(1001)의 제조 방법이 도11a 내지 도11f 및 도12a 내지 도12d를 참조하여 설명될 것이다.

제조 방법의 제1 단계 (즉, 도11a 및 도11b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 제1 필름(1051)이 기판(1010)으로서 역할하는 웨이퍼(1050) 상에 증착된다 (도10a 및 도10b 참조). 구체적으로, 이산화규소가 플라즈마 CVD에 의해 단결정 실리콘 웨이퍼(1050) 상에 증착되어, 제1 필름(1051)을 형성한다.

다음으로, 제2 필름(1052)이 제1 필름(1051) 상에 증착된다. 즉, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제1 필름(1051) 상에 증착되어, 제2 필름(1052)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제2 필름(1052)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제2 필름(1052)은 RIE (즉, 반응성 이온 에칭)과 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상의 제2 필름(1052)을 형성한다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도11c 및 도11d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 제3 필름(1053)이 제2 필름(1052) 상에 증착된다. 구체적으로, 이산화규소가 플라즈마 CVD에 의해 제2 필름(1052) 상에 증착되어, 제3 필름(1053)을 형성한다.

제조 방법의 제3 단계 (즉, 도11e 및 도11f에 도시된 (A3) 및 (B3))에서, 제4 필름(1054)이 제3 필름(1053) 상에 증착된다. 구체적으로, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제3 필름(1053) 상에 증착되어, 제4 필름(1054)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제4 필름(1054)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제4 필름(1054)은 RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상 및 복수의 구멍(1023)을 갖는 제4 필름(1054)을 형성한다.

제조 방법의 제4 단계 (즉, 도12a 및 도12b에 도시된 (A4) 및 (B4))에서, 제1 개방부(1055a), 제2 개방부(1055b), 및 복수의 제3 개방부(1055c)를 갖는 마스크(1055)가 제1 필름(1051), 제2 필름(1052), 제3 필름(1053), 및 제4 필름(1054)이 라미네이팅된 웨이퍼(1050)의 제1 표면(1050a)에 대향한 제2 표면(1050b) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 마스크가 웨이퍼(1050)의 제2 표면(1050b)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 마스크(1055)가 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 제1 개방부(1055a)는 제2 필름(1052) 및 제4 필름(1054) 바로 위의 웨이퍼(1050)의 소정의 부분을 노출시키는 원형 형상을 갖는다. 제2 개방부(1055b)는 제1 개방부(1055a)의 주연부를 둘 러싸는 링형 슬릿을 갖는다. 각각의 제3 개방부(1055c)는 폭이 슬릿형 제2 개방부(1055b)의 폭보다 더 작은 슬릿이다. 제3 개방부(1055c)는 제1 개방부(1055a)로부터 제2 개방부(1055b)로의 방향에서 반경 방향으로 신장된다. 예를 들어, 제2 개방부(1055b)의 폭은 1 ㎛ 내지 100 ㎛ (양호하게는, 1 ㎛ 내지 70 ㎛)의 범위이고, 제3 개방부(1055c)의 폭은 1 ㎛ 내지 50 ㎛ (양호하게는, 1 ㎛ 내지 40 ㎛)의 범위이다. 도10a 및 도10b에 도시된 콘덴서 마이크(1001)에서, 제2 개방부(1055b)의 폭은 제1 개방부(1055a)의 반경 방향에서 측정되고, 제3 개방부(1055c)의 폭은 제1 개방부(1055a)의 원주 방향에서 측정된다.

제조 방법의 제5 단계 (즉, 도12c 및 도12d에 도시된 (A5) 및 (B5))에서, 비등방성 에칭이 웨이퍼(1050) 상에서 마스크(1055)를 사용하여 수행되어, 웨이퍼(1050) 내에 구멍(1011) 및 리세스(1012, 1013)를 형성한다. 구체적으로, 마스크(1055)로부터 노출된 웨이퍼(1050)의 소정의 부분은 딥-RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거된다. 여기서, 제2 개방부(1055b)의 폭 및 제3 개방부(1055c)의 폭은 제1 개방부(1055a)의 직경보다 더 작고, 제3 개방부(1055c)의 폭은 제2 개방부(1055b)의 폭보다 더 작다. 형상 의존성 에칭 효과로 인해, 웨이퍼(1050)의 제2 개방부(1055b) 및 제3 개방부(1055c)에 적용되는 에칭 속도는 제1 개방부(1055a)에 적용되는 에칭 속도보다 더 느려진다. 또한, 제3 개방부(1055c)에 적용되는 에칭 속도는 제1 개방부(1055a)에 적용되는 에칭 속도보다 더 느려진다. 또한, 제3 개방부(1055c)에 적용되는 에칭 속도는 제2 개방부(1055b)에 적용되는 에칭 속도보다 더 느려진다. 결과적으로, 리세스(1012)는 웨이퍼(1050)의 제 2 개방부(1055b)와 일치하여 형성된다. 또한, 깊이가 리세스(1012)의 깊이보다 더 작은 리세스(1013)는 웨이퍼(1050)의 제3 개방부(1055c)와 일치하여 형성된다.

다음으로, 마스크(1055)는 NMP (즉, N-메틸-2-피롤리돈)과 같은 레지스트 박리 용액의 사용에 의해 제거된다.

다음으로, 산화규소 필름인 제1 필름(1051) 및 제3 필름(1053)은 완충 불화수소산과 같은 에칭 용액을 사용하는 등방성 습식 에칭에 의해 또는 등방성 에칭 및 비등방성 에칭의 조합에 의해 선택적으로 제거된다. 이 때, 에칭 용액은 제4 필름(1054)의 구멍(1023) 및 웨이퍼(1050)의 구멍(1011)을 거쳐 공급되어, 제1 필름(1051) 및 제3 필름(1053)을 용해시킨다. 개방부(1014, 1015)가 구멍(1023) 및 구멍(1011)의 형상 및 배열을 적절하게 설계함으로써 제1 필름(1051) 및 제3 필름(1053) 내에 형성되어, 콘덴서 마이크(1001)의 감지 부분을 형성하는 다이어프램(1020), 플레이트(1022), 및 지지부(1024)를 형성한다 (도9 참조).

그 후에, 콘덴서 마이크(1001)는 다이싱 및 패키징 단계에 의해 완성된다.

(a) 제1 변경예

콘덴서 마이크(1001)의 제조 방법은 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 제조 방법의 제1 변경예가 도13a 및 도13b를 참조하여 설명될 것이다.

전술한 제조 방법과 유사하게, 제1 필름(1051), 제2 필름(1052), 제3 필름(1053), 및 제4 필름(1054)이 웨이퍼(1050)의 제1 표면(1050a) 상에 증착된다.

제조 방법의 제1 단계 (즉, 도13a 및 도13b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 마스크(1255)가 웨이퍼(1050)의 제2 표면(1050b) 상에 형성된다. 복수의 제2 개방 부(1055b)가 마스크(1255) 내에서 제1 개방부(1055a)의 주연부 내에 형성된다. 인접한 제2 개방부(1055b)들 사이의 거리는 제1 개방부(1055a)와 제2 개방부(1055b) 사이의 거리보다 더 작다. 구체적으로, 제1 개방부(1055a)와 제2 개방부(1055b) 사이의 거리는 20 ㎛보다 더 크고, 인접한 제2 개방부(1055b)들 사이의 거리는 20 ㎛보다 더 작다.

다음으로, 전술한 제조 방법과 유사하게, 비등방성 에칭이 웨이퍼(1050) 상에서 마스크(1255)를 사용하여 수행되어, 웨이퍼(1050) 내에 구멍(1011)과, 구멍(1011)을 순차적으로 둘러싸는 복수의 리세스(1212)를 형성한다. 인접한 리세스(1212)들 사이의 벽(1272)은 구멍(1011)과 리세스(1212) 사이의 벽(1271)보다 더 얇다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도13c 및 도13d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 인접한 리세스(1212)들 사이의 벽(1272)이 제거되어, 웨이퍼(1050) 내에 제2 공동(1042; 도9 및 도10a 참조)을 형성하는 리세스(1012)를 형성한다. 구체적으로, 단결정 실리콘 웨이퍼(1050)의 제2 표면(1050b)은 열 산화를 받아서, 벽(1272)을 산화규소로 변환시킨다. 다음으로, 습식 에칭이 완충 불화수소산과 같은 에칭 용액을 사용하여 수행되어, 벽(1272)을 선택적으로 제거한다.

전술한 단계 이후의 단계는 전술한 제조 방법의 단계와 실질적으로 동일하다. 제조 방법의 제1 변경예에서, 복수의 리세스(1212)가 벽(1272)이 벽(1271)보다 더 얇아지는 방식으로 웨이퍼(1050) 내에 형성된다. 여기서, 리세스(1212)는 인접한 리세스(1212)들 사이의 벽(1272)이 벽(1271)에 대해 선택적으로 제거될 수 있는 한, 배열에 있어서 더욱 변형될 수 있다.

(b) 제2 변경예

제2 실시예의 제2 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 전체적인 구성은 지지부(1024)의 형상을 제외하고는 콘덴서 마이크(1001)의 전체적인 구성과 실질적으로 동일하다. 지지부(1024)는 제1 공동(1041) 및 제1 공동(1041)과 연통하는 복수의 제2 공동(1042)으로 구성된 후방 공동을 형성한다. 여기서, 제2 공동(1042)은 상이한 저항을 갖는 복수의 통로(1043)를 거쳐 제1 공동(1041)과 연통한다. 이러한 콘덴서 마이크는 구멍(1011), 원호 형상을 각각 갖는 복수의 리세스(1012), 및 구멍(1011)으로부터 리세스(1012)로 연장되는 리세스(1013)가 웨이퍼(1050)의 제2 표면(1050b) 내에 형성되는 방식으로 제작된다.

요구되는 출력 특징에 응답하여 통로(1043)들의 저항을 개별적으로 설정함으로써 콘덴서 마이크의 출력 특징을 정교하게 조정하는 것이 가능하다. 모든 제2 공동(42)은 동일한 체적을 갖거나, 상이한 체적을 갖는다. 제2 공동들의 체적을 개별적으로 설정함으로써 콘덴서 마이크의 출력 특징을 정교하게 조정하는 것이 가능하다.

(c) 기타 변경예

제2 실시예 및 그의 변경예는 각각 압력 센서로서 역할하는 콘덴서 마이크에 관한 것이지만, 제2 실시예는 음압의 변동 이외의 압력 변동을 검출하는 다른 유형의 압력 센서에 적용될 수 있다.

제2 실시예 및 그의 변경예는 각각 원형 형상을 각각 갖는 다이어프램(1020) 및 플레이트(1022)의 전체 원주부가 지지부에 고정되는 콘덴서 마이크에 관한 것이지만, 제2 실시예는 다이어프램 및 플레이트로 구성된 콘덴서 마이크의 감지 부분의 구성의 측면에서 반드시 제한되지는 않는다. 예를 들어, 다이어프램의 일 단부 및 플레이트의 일 단부가 지지부에 고정될 수 있다. 또한, 다이어프램의 양 단부가 지지부에 고정될 수 있고, 대안적으로 다이어프램은 외팔보 방식으로 지지부에 고정될 수 있다. 다이어프램 및 플레이트는 원형 형상과 같은 형상으로 반드시 제한되지는 않는다. 즉, 다이어프램 및 플레이트는 각각 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 플레이트는 다이어프램보다는 후방 공동에 근접하여 위치될 수 있다. 다이어프램은 지지부에 반드시 직접 고정되지는 않는다. 즉, 다이어프램은 현수되는 방식으로 플레이트에 부착될 수 있거나, 다이어프램은 플레이트에 의해 지지될 수 있다.

제2 실시예 및 그의 변경예에서, 제2 공동 형성 부분은 기판(1010)의 제2 표면 상에 형성된 리세스(1012, 1013)로 구성된다. 제2 공동 형성 부분은 지지부(1074) 이외의 부품을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 공동은 콘덴서 마이크의 패키지의 일부로서 배열되고, 제2 공동 및 제1 공동은 기판(1010) 내에 형성된 통로를 거쳐 서로 연통한다.

제2 실시예에서, 제1 공동(1041)은 원통형 형상을 갖는다. 당연히, 제1 공동(1041)은 원통형 형상으로 반드시 형성되지는 않는다. 제2 공동(1042)은 링 형상을 갖지만, 제2 공동(1042)은 C-형상 또는 원통형 형상으로 재설계될 수 있다. 통로(1043)는 선형 형상으로 반드시 제한되지는 않고, 적절하게 구부러질 수 있다.

제2 실시예에서, 제1 공동(1041) 및 제2 공동(1042)은 복수의 통로(1043)를 거쳐 서로 연통하지만, 단일 통로를 거쳐 서로 연통할 수 있다.

제2 실시예에서, 제1 공동(1041) 및 제2 공동(1042)은 상이한 저항을 갖는 통로(1043)들을 거쳐 서로 연통하지만, 동일한 저항을 갖는 통로(1043)들을 거쳐 서로 연통할 수 있다. 후방 공동이 제1 공동 및 제2 공동으로 구성되는 기술과 비교하여, 제2 실시예는 제2 공동의 배열에 관한 자유도의 측면에서 장점을 갖는다.

3. 제3 실시예

도14a 및 도14b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘덴서 마이크(2001)의 구성을 도시한다. 콘덴서 마이크(2001)는 반도체 장치 제조 공정에 의해 제작된 실리콘 커패시터 마이크이다. 콘덴서 마이크(2001)는 플레이트(2030)로 전달되는 음파를 전기 신호로 변환한다.

콘덴서 마이크(2001)의 감지 부분은 제1, 제2, 제3, 및 제4 필름이 기판(2010)과 함께 라미네이팅된 라미네이트 구조를 갖는다.

기판(2010)은 단결정 실리콘 기판이다. 관통 구멍(2011) 및 복수의 리세스(2012)가 기판(2010) 내에서 두께 방향으로 형성된다. 관통 구멍(2011)은 기판(2010)의 제1 표면(2010a) 및 제2 표면(2010b)에서 개방된 원통형 형상이다. 각각의 리세스(2012)는 관통 구멍(2011)의 반경 방향 외부로 신장된 채널형 형상을 갖는다. 리세스(2012)들은 각각 기판(2010)의 제2 표면(2010b) 상에서 개방된다. 결과적으로, 관통 구멍(2011)에 대응하는 개방부(2013a) 및 리세스(2012)에 대응하는 복수의 개방부(2013b)로 구성된 기어형 개방부(2013)가 기판(2010)의 제2 표 면(2010b) 내에 형성된다. (제2 개방부로서 역할하는) 개방부(2013a)는 원형 형상을 갖는다. (제3 개방부로서 역할하는) 각각의 개방부(2013a)는 개방부(2013a)의 주연부로부터 반경 방향 외부로 신장된 직사각형 형상을 갖는다. 관통 구멍(2011)에 대응하는 개방부(2014)가 기판(2010)의 제1 표면(2010a) 내에 형성된다. (제1 개방부로서 역할하는) 개방부(2014)는 개방부(2013a)의 원형 형상과 실질적으로 정합되는 원형 형상을 갖는다.

제1 필름은 이산화규소로 구성된 절연 박막이고, 원통형 형상을 갖는 관통 구멍(2015)을 갖는다. 제1 필름은 다이어프램(2020)과 기판(2010) 사이에 갭이 형성되는 방식으로 기판(2010) 위에서 제2 필름을 지지한다.

제2 필름은 인(P) 불순물로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제2 필름의 소정의 부분은 다이어프램(2020)을 형성한다. 다이어프램(2020)은 제1 필름 또는 제3 필름에 고정되지 않고, 음파로 인해 진동하는 이동 전극으로서 역할한다. 다이어프램(2020)은 제1 필름의 관통 구멍(2015)을 덮는다. 다이어프램(2020)의 2차원 형상은 원형 형상이다.

제1 필름과 유사하게, 제3 필름은 이산화규소로 구성된 절연 필름이고, 원통형 형상을 갖는 관통 구멍(2016)을 갖는다. 제3 필름은 전도성 제2 필름을 제4 필름으로부터 절연시키고, 제2 필름 위에서 제4 필름을 지지한다.

제2 필름과 유사하게, 제4 필름은 인(P) 불순물로 도핑된 폴리실리콘으로 구성된 전도성 박막이다. 제3 필름에 고정되지 않은 제4 필름의 소정의 부분은 플레이트(2030)를 형성한다. 플레이트(2030)는 복수의 구멍(2032)을 갖는다.

지지부(2040)가 기판(2010), 제1 필름, 제3 필름, 및 제3 필름에 고정되지 않은 제2 및 제4 필름의 소정의 부분으로 구성된다. 지지부(2040)는 관통 구멍(2011)의 내부 벽 및 관통 구멍(2015)의 내부 벽 내측에 후방 공동(2042)을 형성한다. 후방 공동(2042)은 음파의 전파 방향에 대향하는 방향으로 다이어프램(2020)에 인가되는 압력을 해제한다. 청구범위에서, 기판(2010)을 제외한 지지부(2040)가 지지부로서 한정된다.

콘덴서 마이크(2001)의 검출 부분이 도14a에 도시된 회로를 참조하여 설명될 것이다. 여기서, 다이어프램(2020)은 바이어스 전압 공급원에 연결된다. 구체적으로, 바이어스 전압 공급원의 단자(2102)에 연결된 리드(2104, 2106)가 각각 제2 필름 및 기판(2010)에 연결되고, 이에 의해 다이어프램(2020) 및 기판(2010)은 실질적으로 동일한 전위에 놓인다. 플레이트(2030)는 연산 증폭기(2100)의 입력 단자에 연결된다. 즉, 비교적 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(2100)의 입력 단자에 연결된 리드(2108)가 제4 필름에 연결된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(2001)의 작동이 상세하게 설명될 것이다. 음파가 플레이트(2030)의 구멍(2032)을 통해 전달되어 다이어프램(2020)에 도달하면, 다이어프램(2020)은 음파로 인해 진동한다. 다이어프램(2020)의 진동으로 인해, 다이어프램(2020)과 플레이트(2030) 사이의 거리가 변경되어, 다이어프램(2020)과 플레이트(2030) 사이의 정전 용량이 대응하여 변경된다.

플레이트(2030)가 비교적 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기(2100)에 연결되므로, 플레이트(2030) 내에 존재하는 매우 소량의 전하가 다이어프램(2020) 과 플레이트(2030) 사이의 정전 용량의 변동에 관계없이 연산 증폭기(2100)를 향해 이동한다. 즉, 플레이트(2030) 및 다이어프램(2020) 내에 존재하는 전하가 실질적으로 변화되지 않을 수 있다고 가정된다. 이는 다이어프램(2020)과 플레이트(2030) 사이의 정전 용량을 플레이트(2030)의 전위 변동으로 전환하는 것을 가능케 한다. 따라서, 콘덴서 마이크(2001)는 다이어프램(2020)과 플레이트(2030) 사이의 정전 용량의 매우 작은 변동에 응답하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 콘덴서 마이크(2001)에서, 다이어프램(2020)에 인가되는 음압의 변동은 정전 용량의 변동으로 변환되고, 이는 그 다음 전위 변동으로 변환되고, 이에 기초하여 전기 신호가 음압의 변동에 응답하여 생성된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(2001)의 제조 방법이 도15a 내지 도15f 및 도16a 내지 도16f를 참조하여 설명될 것이다.

제조 방법의 제1 단계 (즉, 도15a 및 도15b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, 희생 필름으로서 역할하는 제1 필름(2051)이 기판(2010)에 대응하는 웨이퍼(2050) 상에 증착된다 (도14a 및 도14b 참조). 구체적으로, 이산화규소가 플라즈마 CVD에 의해 단결정 실리콘 웨이퍼(2050) 상에 증착되어, 제1 필름(2051)을 형성한다.

다음으로, 제2 필름(2052)이 제1 필름(2051) 상에 증착된다. 구체적으로, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제1 필름(2051) 상에 증착되어, 제2 필름(2052)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제2 필름(2052)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제2 필 름(2052)은 RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상을 갖는 제2 필름(2052)을 형성한다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도15c 및 도15d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 제3 필름(2053)이 제2 필름(2052) 상에 증착된다. 즉, 이산화규소가 플라즈마 CVD에 의해 제2 필름(2052) 상에 증착되어, 제3 필름(2053)을 형성한다.

제조 방법의 제3 단계 (즉, 도15e 및 도15f에 도시된 (A3) 및 (B3))에서, 제4 필름(2054)이 제3 필름(2053) 상에 증착된다. 구체적으로, 인으로 도핑된 폴리실리콘이 감압 CVD에 의해 제3 필름(2053) 상에 증착되어, 제4 필름(2054)을 형성한다. 다음으로, 포토레지스트 필름이 제4 필름(2054)의 전체 표면에 도포되고, 그 다음 레지스트 패턴이 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. 그 다음, 제4 필름(2054)은 RIE와 같은 비등방성 에칭에 의해 선택적으로 제거되어, 원형 형상 및 복수의 구멍(2032)을 갖는 제4 필름(2054)을 형성한다.

제조 방법의 제4 단계 (즉, 도16a 및 도16b에 도시된 (A4) 및 (B4))에서, 개방부(2055a) 및 복수의 개방부(2055b)를 갖는 마스크(2055)가 제1 필름(2051), 제2 필름(2052), 제3 필름(2053), 및 제4 필름(2054)이 함께 라미네이팅된 웨이퍼(2050)의 제1 표면(2050a)에 대향하는 제2 표면(2050b) 상에 형성된다. 즉, 포토레지스트 마스크가 웨이퍼(2050)의 제2 표면(2050b)에 전체적으로 도포되고, 그 다음 마스크(2055)가 소정의 레지스트 마스크를 사용하여 노광 및 현상을 수행하기 위한 광리소그래피에 의해 형성된다. (제1 개방부로서 역할하는) 개방부(2055a)는 다이어프램(2020)의 2차원 형상과 일치하는 원형 형상을 갖는다 (도14a 참조). (제2 개방부로서 역할하는) 각각의 개방부(2055b)는 개방부(2055a)의 주연부로부터 반경 방향으로 신장된 직사각형 형상을 갖는다. 개방부(2055b)는 개방부(2055a)에 대해 반경 방향으로 형성된다. 즉, 개방부(2055a) 및 개방부(2055b)들은 집합적으로 기어형 형상을 형성한다. 개방부(2055b)의 짧은 폭 (또는 슬릿 폭)은 개방부(2055a)의 직경보다 훨씬 더 작다. 예를 들어, 개방부(2055a)의 직경은 100 ㎛ 내지 1000 ㎛의 범위이고, 양호하게는 대략 600 ㎛로 설정되고, 개방부(2055b)의 슬릿 폭은 1 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위이고, 양호하게는 대략 40 ㎛로 설정된다.

제조 방법의 제5 단계 (즉, 도16c 및 도16d에 도시된 (A5) 및 (B5))에서, 비등방성 에칭이 웨이퍼(2050) 상에서 마스크(2055)를 사용하여 수행되어, 웨이퍼(2050) 내에 관통 구멍(2011) 및 리세스(2012)를 형성한다. 구체적으로, 마스크(2055)로부터 노출된 웨이퍼(2050)의 소정의 부분은 딥-RIE에 의해 선택적으로 제거된다. 비등방성 에칭은 관통 구멍(2011)이 웨이퍼(2050)의 마스크(2055)의 개방부(2055a)와 실질적으로 정합될 때까지 연속적으로 수행된다. 개방부(2055b)의 슬릿 폭이 개방부(2055a)의 직경보다 훨씬 더 작으므로, 웨이퍼(2050)의 개방부(2055b)의 노출 부분에 적용되는 에칭 속도는 형상 의존성 에칭 효과로 인해 웨이퍼(2050)의 개방부(2055a)의 노출 부분에 적용되는 에칭 속도보다 더 느리다. 따라서, 리세스(1012)는 웨이퍼(2050)의 개방부(2055b)의 노출 부분과 일치하여 신뢰할 수 있게 형성된다.

다음으로, 마스크(2055)는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)와 같은 레지스트 박리 용 액의 사용에 의해 제거된다.

제조 방법의 제6 단계 (즉, 도16e 및 도16f에 도시된 (A6) 및 (B6))에서, 습식 에칭이 완충 불화수소산 (또는 완충 HF)와 같은 에칭 용액을 사용하여 수행되어, 산화규소 필름인 제1 필름(2051) 및 제3 필름(2053)을 선택적으로 제거한다. 에칭 용액은 웨이퍼(2050)의 관통 구멍(2011) 및 리세스(2012)와, 제4 필름(2054)의 구멍(2032)을 거쳐 도입되어, 제1 필름(2051) 및 제3 필름(2053)을 용해시킨다. 관통 구멍(2011) 및 구멍(2032)의 형상 및 배열을 적절하게 설계함으로써, 제1 필름(2051) 및 제3 필름(2053) 내에 관통 구멍(2015, 2016)을 형성하는 것이 가능하고, 이에 의해 다이어프램(2020), 플레이트(2030), 및 지지부(2040)로 구성된 감지 부분을 형성하는 것이 가능하다 (도14a 참조). 다이어프램(2020)은 웨이퍼(2050)의 제1 표면(2050a)의 개방부(2014)와 일치하여 형성된 관통 구멍(2011)에 대응하는 원형 형상을 갖는다. 전술한 공정은 습식 에칭 공정으로 불릴 것이다.

그 후에, 다이싱 및 패키징이 수행되어, 콘덴서 마이크(2001)를 완성하는 것이 가능하다.

제3 실시예에서, 기판(2050)의 제1 표면(2050a)의 개방부(2013)는 관통 구멍(2011) 및 리세스(2012)로 구성된 기어형 형상을 갖는다. 습식 에칭 공정에서 버블이 발생하여 개방부(2013; 즉, 에칭 용액을 도입하기 위한 입구 개방부)를 완전히 덮을 때에도, 표면 장력이 반경 방향으로 원형 형상을 갖는 개방부(2013a)의 주연부로부터 신장된 직사각형 개방부(2013b)로 인해 버블에 불균일하게 분포되고, 따라서 버블이 쉽게 파열될 수 있다. 이는 콘덴서 마이크(2001)의 제조 공정을 단 순화한다.

제3 실시예에서, 개방부(2013b)는 기판(2010)의 제1 표면(2010a) 내에서 개방되지 않는 리세스(2012)에 의해 기판(2010)의 제2 표면(2010b) 상에 형성된다. 이는 기판(2010)의 제2 표면(2010b)의 개방부(2013)의 형상에 관계없이 다이어프램(2020)의 2차원 형상에 대응하여 기판(2010)의 제1 표면(2010a) 상에 개방부(2014)를 형성하는 것을 가능케 한다. 이러한 이유로, 콘덴서 마이크(2001)의 출력 특징이 열화되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

제3 실시예는 다양한 방식으로 더욱 변형될 수 있고, 따라서 변경예가 후술될 것이다.

(a) 제1 변경예

도17a 및 도17b는 제3 실시예의 제1 변경예에 따른 콘덴서 마이크(2002)의 구성을 도시한다. 콘덴서 마이크(2002)는 제1 관통 구멍(2211)을 갖는 기판(2210)을 갖는다. 콘덴서 마이크(2002)의 모든 구성 요소는 감지 부분을 형성하는 기판(2210)을 제외하고는, 콘덴서 마이크(2001)와 실질적으로 동일하다.

도17a 및 도17b에 도시된 바와 같이, 기판(2210)은 제1 관통 구멍(2211) 및 제2 관통 구멍(2212)이 두께 방향으로 형성된 단결정 실리콘 기판이다. (제1 관통 구멍(2211)에 대응하는) 개방부(2213a) 및 (제2 관통 구멍(2212)에 대응하는) 복수의 개방부(2213b)로 구성된 기어형 형상을 갖는 개방부(2213)가 기판(2210)의 제2 표면(2210b) 내에 형성된다. (제2 개방부로서 역할하는) 개방부(2213a)는 원형 형상을 갖는다. (제4 개방부로서 역할하는) 각각의 개방부(2213b)는 개방부(2213a) 의 주연부로부터 반경 방향으로 신장된 직사각형 형상을 갖는다. 다른 한편으로, (제1 관통 구멍(2211)에 대응하는) 제1 개방부 및 (제2 관통 구멍(2212)에 대응하는) 복수의 제3 개방부가 기판(2210)의 제1 표면(2210a) 내에 형성된다. 여기서, 제1 개방부는 개방부(2213a)와 실질적으로 일치하여 형성되고, 제3 개방부는 개방부(2213b)와 실질적으로 일치하여 형성된다.

다음으로, 콘덴서 마이크(2002)의 제조 방법이 도18a 내지 도18d를 참조하여 설명될 것이다. 콘덴서 마이크(2001)의 제조 방법과 유사하게, 제1 필름(2051), 제2 필름(2052), 제3 필름(2053), 및 제4 필름(2054)이 기판(2210)을 형성하는 웨이퍼(2050)의 제1 표면(2050a) 상에 증착된다.

제조 방법의 제1 단계 (즉, 도18a 및 도18b에 도시된 (A1) 및 (B1))에서, (제1 개방부로서 역할하는) 개방부(2255a) 및 (제2 개방부로서 역할하는) 복수의 개방부(2255b)를 갖는 마스크(2255)가 웨이퍼(2050)의 제1 표면(2050a)에 대향하는 제2 표면(2050b) 상에 형성된다. 마스크(2255)는 개방부(2255a, 2255b)가 개방부(2055a, 2055b)와 실질적으로 정합되도록 마스크(2055)와 실질적으로 동일하지만, 개방부(2255b)의 폭은 개방부(2255a)의 노출 부분에 적용되는 에칭 속도가 개방부(2255b)의 노출 부분에 적용되는 에칭 속도와 실질적으로 동일해지도록 적절하게 증가될 수 있다. 예를 들어, 개방부(2255a)의 직경은 100 ㎛ 내지 1000 ㎛의 범위이고, 양호하게는 대략 600 ㎛로 설정되고, 개방부(2255b)의 폭은 40 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위이고, 양호하게는 대략 100 ㎛로 설정된다.

제조 방법의 제2 단계 (즉, 도18c 및 도18d에 도시된 (A2) 및 (B2))에서, 비 등방성 에칭이 웨이퍼(2050) 상에서 마스크(2255)를 사용하여 수행되어, 웨이퍼(2050) 내에 제1 관통 구멍(2211) 및 제2 관통 구멍(2212)을 형성한다. 구체적으로, 마스크(2255)로부터 노출된 웨이퍼(2050)의 소정의 부분은 딥-RIE에 의해 선택적으로 제거된다. 실질적으로 동일한 에칭 속도가 개방부(2255a)의 노출 부분 및 개방부(2255b)의 노출 부분에 모두 적용되므로, 제1 관통 구멍(2211)은 개방부(2255a)와 일치하여 형성되고, 제2 관통 구멍(2212)은 웨이퍼(2050) 내의 개방부(2255b)와 일치하여 형성된다.

전술한 단계 이후의 단계는 콘덴서 마이크(2001)의 제조 방법의 단계와 실질적으로 동일하다.

제3 실시예에서, 기판(2210)의 제2 표면(2210b) 상에 형성된 개방부(2213)는 제1 관통 구멍(2211) 및 제2 관통 구멍(2212)으로 구성된 기어형 형상을 갖는다. 결과적으로, 습식 에칭 공정에서 버블이 발생하여 에칭 용액을 도입하기 위한 입구 개방부인 개방부(2213)를 완전히 덮을 때에도, 표면 장력이 원형 개방부(2213a)의 주연부로부터 반경 방향으로 신장된 직사각형 개방부(2213b)에 의해 버블에 불균일하게 분포되고, 따라서 버블이 쉽게 파열될 수 있다. 이는 콘덴서 마이크(2002)의 제조 공정을 단순화한다.

제3 실시예의 제1 변경예에서, 원형 개방부가 제1 관통 구멍(2211)에 의해 기판(2210)의 제1 표면(2210a) 상에서 다이어프램(2020)의 2차원 형상과 일치하여 형성된다. 제2 관통 구멍(2212)을 적절하게 설계함으로써, 콘덴서 마이크(2002)의 출력 특징이 열화되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

(b) 기타 변경예

제3 실시예 및 그의 제1 변경예는 각각 압력 센서의 일례로서 콘덴서 마이크에 관한 것이다. 당연히, 제3 실시예는 음압의 변동 이외의 압력 변동을 검출하는 다른 유형의 압력 센서에 적용될 수 있다.

제3 실시예 및 그의 제1 변경예에서, 기어형 개방부가 다이어프램에 대향하여 위치된 기판의 제2 표면 상에 형성되지만, 기판의 제2 표면 상에 형성된 개방부는 기어형 형상으로 반드시 형성되지는 않는다. 예를 들어, (다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 형성된) 개방부(2313a) 및 (개방부(2313a)의 주연부 외부로 돌출하는 삼각형 형상을 갖는) 복수의 개방부(2313b)로 구성된 개방부(2313)가 기판(2310)의 제2 표면 내에 형성된, 도19a 및 도19b에 도시된 바와 같은 콘덴서 마이크(2003)를 제작하는 것이 가능하다.

또한, 제3 실시예 및 그의 변경예는 모두 원형 다이어프램(2020)을 갖는 콘덴서 마이크에 관한 것이지만, 다이어프램(2020)의 2차원 형상은 원형 형상으로 반드시 제한되지는 않는다. 예를 들어, 개방부(2013a)는 콘덴서 마이크(2001) 내의 다이어프램(2020)의 2차원 형상과 일치하여 원형 형상 이외의 소정의 형상으로 형성될 수 있다. 유사하게, 개방부(2213a)는 다이어프램(2020)의 2차원 형상과 일치하여 원형 형상 이외의 소정의 형상으로 형성될 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 전술한 실시예 및 변경예로 반드시 제한되지는 않고, 따라서 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범주 내에서 더욱 변형될 수 있다.

도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 평면도.

도1b는 도1a의 선 B1-B1을 따라 취한 단면도.

도2a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도2b는 도2a에 대응하는 평면도.

도2c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도2d는 도2c에 대응하는 평면도.

도2e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 단면도.

도2f는 도2e에 대응하는 평면도.

도3a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제4 단계를 설명하기 위한 단면도.

도3b는 도3a에 대응하는 평면도.

도3c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제5 단계를 설명하기 위한 단면도.

도3d는 도3c에 대응하는 평면도.

도3e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제6 단계를 설명하기 위한 단면도.

도3f는 도3e에 대응하는 평면도.

도4a는 제1 실시예의 제1 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 평면도.

도4b는 도4a의 선 B4-B4를 따라 취한 단면도.

도5a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도5b는 도5a에 대응하는 평면도.

도5c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도5d는 도5c에 대응하는 평면도.

도5e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 단면도.

도5f는 도5e에 대응하는 평면도.

도5g는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제4 단계를 설명하기 위한 단면도.

도5h는 도5g에 대응하는 평면도.

도6a는 제1 실시예의 제2 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도6b는 도6a에 대응하는 평면도.

도6c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도6d는 도6c에 대응하는 평면도.

도6e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 단면도.

도6f는 도6e에 대응하는 평면도.

도7a는 도7b의 선 A7-A7을 따라 취한 단면도.

도7b는 제1 실시예의 제3 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 저면도.

도8a는 콘덴서 마이크의 제조 방법을 설명하기 위한 저면도.

도8b는 도8a에 대응하는 단면도.

도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄 기판 상에 장착된 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 단면도.

도10a는 도10b의 선 A2-A2를 따라 취한 단면도.

도10b는 콘덴서 마이크의 저면도.

도11a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도11b는 도11a에 대응하는 평면도.

도11c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도11d는 도11c에 대응하는 평면도.

도11e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 단면도.

도11f는 도11e에 대응하는 평면도.

도12a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제4 단계를 설명하기 위한 단면도.

도12b는 도12a에 대응하는 평면도.

도12c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제5 단계를 설명하기 위한 단면도.

도12d는 도12c에 대응하는 평면도.

도13a는 제2 실시예의 일 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도13b는 도13a에 대응하는 평면도.

도13c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도13d는 도13c에 대응하는 평면도.

도14a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는, 도14b의 선 A1-A1을 따라 취한 단면도.

도14b는 콘덴서 마이크의 저면도.

도15a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도15b는 도15a에 대응하는 평면도.

도15c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도15d는 도15c에 대응하는 평면도.

도15e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 단면도.

도15f는 도15e에 대응하는 평면도.

도16a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제4 단계를 설명하기 위한 단면도.

도16b는 도16a에 대응하는 평면도.

도16c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제5 단계를 설명하기 위한 단면도.

도16d는 도16c에 대응하는 평면도.

도16e는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제6 단계를 설명하기 위한 단면도.

도16f는 도16e에 대응하는 평면도.

도17a는 제3 실시예의 제1 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는, 선 A4-A4를 따라 취한 단면도.

도17b는 도17a에 대응하는 저면도.

도18a는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 단면도.

도18b는 도18a에 대응하는 평면도.

도18c는 콘덴서 마이크의 제조 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 단면도.

도18d는 도18c에 대응하는 평면도.

도19a는 제3 실시예의 제2 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 저면도.

도19b는 제3 실시예의 제3 변경예에 따른 콘덴서 마이크의 구성을 도시하는 저면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 관통 구멍

20 : 다이어프램

21 : 플레이트

23 : 지지부

41 : 제1 공동

42 : 제2 공동

50: 웨이퍼

Claims (20)

1. 압력 센서이며,

   고정 전극을 갖는 플레이트와,

   상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며, 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과,

   상기 플레이트의 단부가 고정되는 제1 공동을 형성하는 제1 내부 벽과, 단차 부분이 제1 내부 벽에 대해 다이어프램의 두께 방향으로 형성되어 있으며 다이어프램의 평면 방향으로 제1 공동의 단면적보다 더 큰 단면적을 갖는 제2 공동을 형성하는 제2 내부 벽을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램의 평면 방향으로의 제2 공동의 단면적은 제2 내부 벽이 다이어프램의 두께 방향으로 형성하는 단차 부분에 의해 플레이트에 대향하는 방향으로 확대되는 압력 센서.
3. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 플레이트를 지지하기 위한 적어도 하나의 공동을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서의 제조 방법이며,

   기판의 제1 표면 상에, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

   상기 기판의 제1 표면에 대향하는 제2 표면 상에 제1 개방부를 갖는 제1 마스크를 형성하는 단계와,

   상기 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분이 제2 개방부 내에서 노출되도록 제1 마스크를 덮는, 제2 개방부를 갖는 제2 마스크를, 기판의 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

   상기 제2 마스크의 사용에 의해 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에 비등방성 에칭을 수행함으로써 리세스를 형성하는 단계와,

   상기 제2 마스크를 제거하는 단계와,

   상기 리세스의 바닥이 제거되도록 제1 개방부 내에서 노출된 기판 상에 제1 마스크를 사용하여 비등방성 에칭을 수행하여, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법.
4. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 플레이트를 지지하기 위한 적어도 하나의 공동을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서의 제조 방법이며,

   기판의 제1 표면 상에, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

   상기 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부 및 제1 개방부의 주연부 내에 놓인 슬릿 형상을 갖는 제2 개방부를 갖는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

   상기 제1 개방부 및 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에서 마스크를 사용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판 내에 제1 개방부에 대응하는 구멍 및 제2 개방부에 대응하는 리세스를 형성하는 단계와,

   상기 기판의 구멍과 리세스 사이의 벽을 제거하여, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법.
5. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 플레이트를 지지하기 위한 적어도 하나의 공동을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서의 제조 방법이며,

   기판의 제1 표면 상에, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

   상기 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부, 및 제1 개방부의 주연부 내에 놓인 슬릿형 형상을 가지며 제1 개방부로부터 이탈하는 방향으로 감소되는 폭을 갖는 복수의 제2 개방부를 갖는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

   상기 제1 개방부 및 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에서 마스크를 사용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판 내에 제1 개방부에 대응하는 구멍 및 제2 개방부 에 대응하는 복수의 리세스를 형성하는 단계와,

   상기 구멍과 그의 인접한 리세스 사이의 벽 및 리세스들 사이의 적어도 하나의 벽을 제거하여, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 구멍 및 리세스는 각각 기판의 제2 표면으로부터 제1 표면으로의 방향으로 역으로 테이퍼진 형상으로 형성되는 제조 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 구멍 및 복수의 리세스는 각각 기판의 제2 표면으로부터 제1 표면으로의 방향으로 역으로 테이퍼진 형상으로 형성되는 제조 방법.
8. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 플레이트를 지지하기 위한 적어도 하나의 공동을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서의 제조 방법이며,

   기판의 제1 표면 상에, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

   상기 플레이트를 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부 및 제1 개방부에 상호 연결된 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부를 갖는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

   상기 제1 개방부 및 제2 개방부 내에서 노출된 기판 상에서 마스크를 사용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판 내에 공동을 형성하는 관통 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법.
9. 압력 센서이며,

   고정 전극을 갖는 플레이트와,

   상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며, 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과,

   상기 플레이트의 단부가 고정되는 내부 벽을 가지며, 제1 공동이 상기 내부 벽 및 다이어프램의 내측에 형성되는 지지부와,

   상기 제1 공동과 연통하는 개방부를 갖는 통로를 거쳐 제1 공동과 연통하는 제2 공동을 형성하기 위한 부 공동 형성 부분을 포함하는 압력 센서.
10. 제9항에 있어서, 상기 부 공동 형성 부분은 지지부 내에 배열되고, 통로 및 제2 공동은 지지부의 리세스의 내측에 형성되는 압력 센서.
11. 제9항에 있어서, 상기 부 공동 형성 부분은 복수의 제2 공동, 및 상이한 저항을 가지며 제1 공동이 그를 통해 제2 공동과 연통하는 복수의 통로를 형성하는 압력 센서.
12. 제10항에 있어서, 상기 부 공동 형성 부분은 복수의 제2 공동, 및 상이한 저항을 가지며 제1 공동이 그를 통해 제2 공동과 연통하는 복수의 통로를 형성하는 압력 센서.
13. 제11항에 있어서, 상기 복수의 제2 공동은 상이한 체적을 갖는 압력 센서.
14. 제12항에 있어서, 상기 복수의 제2 공동은 상이한 체적을 갖는 압력 센서.
15. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 플레이트를 지지하며 내부에 공동을 갖는 지지부를 포함하는 압력 센서의 제조 방법이며,

    상기 지지부를 형성하는 기판의 제1 표면 상에, 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

    상기 플레이트를 형성하는 박막 및 다이어프램을 형성하는 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키기 위한 제1 개방부, 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부, 및 제1 개방부로부터 제2 개방부로 신장되는 슬릿형 형상을 갖는 제3 개방부를 포함하는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

    상기 기판의 제1 개방부와 일치하는 구멍, 기판의 제2 표면 상의 제2 개방부와 일치하는 제1 리세스, 및 기판의 제2 표면 상의 제3 개방부와 일치하여 구멍으로부터 제1 리세스로 신장되는 제2 리세스를 형성하도록, 기판 상에서 마스크를 사 용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판 내에 공동 형성 부분을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 비등방성 에칭은 기판 내에 복수의 제1 리세스를 형성하기 위해 기판 상에서 복수의 제2 개방부를 포함하는 마스크를 사용하여 수행되고, 그 다음 서로 인접하여 위치된 제1 리세스들 사이의 적어도 하나의 벽이 제거되는 제조 방법.
17. 압력 센서이며,

    서로 대향하여 위치된 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 기판과,

    상기 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성된, 고정 전극을 갖는 플레이트와,

    상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며, 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과,

    습식 에칭에 의해 기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료로 구성되고 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어, 고정 전극과 이동 전극 사이에 갭이 형성되도록 플레이트를 지지하는 지지부와,

    상기 기판을 통해 두께 방향으로 연장되어 다이어프램을 노출시키도록 형성되고, 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제1 표면 상에 형성된 제1 개방 부, 및 제1 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 가지며 기판의 제2 표면 상에 형성된 제2 개방부를 갖는 관통 구멍과,

    상기 기판의 제2 표면 상에 형성되어, 그의 주연부 내에서 제2 개방부와 연통하는 제3 개방부를 형성하는 리세스를 포함하는 압력 센서.
18. 압력 센서이며,

    서로 대향하여 위치된 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 기판과,

    상기 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성된, 고정 전극을 갖는 플레이트와,

    상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며, 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과,

    습식 에칭에 의해 기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료로 구성되고 기판의 제1 표면 상에 형성된 박막으로 구성되어, 고정 전극과 이동 전극 사이에 갭이 형성되도록 플레이트를 지지하는 지지부와,

    상기 기판을 통해 두께 방향으로 연장되어 다이어프램을 노출시키도록 형성되고, 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 기판의 제1 표면 상에 형성된 제1 개방부, 및 제1 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 가지며 기판의 제2 표면 상에 형성된 제2 개방부를 갖는 제1 관통 구멍과,

    상기 기판을 통해 두께 방향으로 연장되도록 형성되고, 기판의 제1 표면 상 에서 주연부 내의 제1 개방부와 연통하는 제3 개방부, 및 기판의 제2 표면 상에서 제3 개방부의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제4 개방부를 형성하는 제2 관통 구멍을 포함하는 압력 센서.
19. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 고정 전극과 이동 전극 사이에 갭이 형성되도록 플레이트를 지지하는 지지부로 구성된 압력 센서의 제조 방법이며,

    기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료를 사용하여 습식 에칭에 의해 기판의 제1 표면 상에 지지부를 형성하는 희생 필름을 증착시키는 단계와,

    상기 희생 필름 상에 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

    상기 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키도록 형성된 제1 개방부 및 제1 개방부의 주연부 외부로 신장되는 슬릿형 형상을 갖는 제2 개방부를 갖는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

    상기 기판 상에서 마스크를 사용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판의 제1 개방부에 대응하는 관통 구멍 및 기판의 제2 개방부에 대응하는 리세스를 형성하는 단계와,

    상기 희생 필름을 선택적으로 제거하기 위해, 기판의 관통 구멍으로부터 공급되는 에칭 용액을 사용하여 습식 에칭을 수행하는 단계를 포함하는 제조 방법.
20. 고정 전극을 갖는 플레이트와, 상기 고정 전극에 대향하여 위치된 이동 전극을 가지며 인가되는 압력 변동으로 인해 변위를 받는 다이어프램과, 상기 고정 전극과 이동 전극 사이에 갭이 형성되도록 플레이트를 지지하는 지지부로 구성된 압력 센서의 제조 방법이며,

    기판으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 재료를 사용하여 습식 에칭에 의해 기판의 제1 표면 상에 지지부를 형성하는 희생 필름을 증착시키는 단계와,

    상기 희생 필름 상에 다이어프램을 형성하는 박막을 증착시키는 단계와,

    상기 다이어프램의 2차원 형상과 일치하여 박막 바로 위의 기판의 소정의 부분을 노출시키도록 형성된 제1 개방부 및 제1 개방부의 주연부 외부로 신장되는 제2 개방부를 갖는 마스크를, 기판의 제1 표면에 대향한 제2 표면 상에 형성하는 단계와,

    상기 기판 상에서 마스크를 사용한 비등방성 에칭을 수행하여, 기판의 제1 개방부에 대응하는 제1 관통 구멍 및 기판의 제2 개방부에 대응하는 제2 관통 구멍을 형성하는 단계와,

    상기 희생 필름을 선택적으로 제거하기 위해, 기판의 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍으로부터 공급되는 에칭 용액을 사용하여 습식 에칭을 수행하는 단계를 포함하는 제조 방법.

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