KR20150020391A - Piezoresistive humidity sensor and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

An objective of the present invention is to provide a piezoresistive humidity sensor which is more sensitive to a humidity change and has small measurement error. Another objective of the present invention is to provide a process of manufacturing a piezoresistive humidity sensor which is more sensitive to a humidity change and has small measurement error. The present invention relates to a piezoresistive humidity sensor which includes a cantilever-shaped upper substrate layer and a cantilever-shaped lower substrate layer coupled to each other, wherein constant voltage is applied to an upper electrode of the upper substrate layer and a lower electrode of the lower substrate layer to form electromagnetic force. A humidity detection layer located between the upper electrode and the lower electrode has a dielectric constant varying in accordance with external moisture, and changes the intensity of the electromagnetic force based on the varying dielectric constant. The magnitude of stress is changed based on the intensity of the electromagnetic force, and a resistance value of piezoresistance at the cantilevers is changed based on the stress change.

Description

압저항 습도센서 및 그 제조방법 {Piezoresistive humidity sensor and its manufacturing method}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a piezoresistive humidity sensor and a manufacturing method thereof,

본 발명은 습도센서에 대한 것으로, 보다 상세하게는 압저항을 이용한 정전용량형 습도센서 및 그 제조방법에 관한 것입니다.
The present invention relates to a humidity sensor, and more particularly, to a capacitive humidity sensor using a piezoresistance and a manufacturing method thereof.

다른 주위의 환경과 달리 습도는 인체에 직접적인 해를 끼치거나 환경적으로 큰 영향을 주는 것이 아니어서 이전에는 습도에 대한 관심이 그리 크지 않았다.Unlike the surrounding environment, humidity does not directly affect the human body, nor does it greatly affect the environment.

그러나, 현대에 이르러 산업체의 생산공정, 품질 관리뿐만 아니라 일반 가정에서 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위해 습도의 측정과 조절에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다.However, in order to maintain a pleasant indoor environment in a home as well as industrial production process and quality control in the modern times, the importance of humidity measurement and control is increasing day by day.

일상 생활에서 흔히 말하는 습도는 상대습도로서 공기중의 수증기 분압과 이 온도에서의 포화 수증기압비를 백분율로 나타낸 것이다.Humidity, which is commonly referred to in everyday life, is the relative humidity, expressed as a percentage of the water vapor partial pressure in the air and the saturated water vapor pressure ratio at this temperature.

이러한 습도를 측정하기 위한 습도센서는 보통 수분에 의한 감습물질의 전기적 성질의 변화를 이용하여 습도를 측정하는데, 예를 들면, 저항형 습도센서, 정전용량 습도센서 등이 있다.The humidity sensor for measuring the humidity generally measures the humidity using a change in the electrical property of the humidity sensitive material by moisture, for example, a resistance type humidity sensor, a capacitance humidity sensor, and the like.

저항형 습도센서는 저습도 영역 및 고습도 영역에서의 측정이 어렵고, 온도 변화에 대한 변화폭이 커서 사용할 수 있는 온도범위가 제한적이고, 습도에 대한 측정값이 비선형적으로 변화하며, 수증기, 응결, 소금물 및 화학물질 등에 대한 안정성이 취약하다는 단점이 있다.The resistance type humidity sensor is difficult to measure in a low humidity region and a high humidity region, has a wide variation range with respect to a temperature change, has a limited temperature range, has a nonlinear change in humidity measurement value, And the stability against chemicals and the like is weak.

뿐만 아니라 저항형 습도센서는 감습물질의 전해작용 및 전극개료의 전리 현상에 의하여 영구적 특성저하가 발생할 수 있는 문제점도 있다.In addition, the resistance type humidity sensor has a problem that permanent property deterioration may occur due to electrolytic action of a humidifying substance and ionization phenomenon of electrode firing.

하지만 정점용량형 습도센서는 감습막에 흡착되는 물 분자량에 따라 정전용량이 변화되는 원리를 이용한 센서로서, 감습막을 이루는 감습물질로는 일반적으로 폴리이미드 계열의 고분자 물질을 사용하여 화학적, 열적, 전기적 안정성이 우수하고, -40°C ~ 100°C의 매우 넓은 온도 범위에서 별도의 온도보상장치 없이도 동작이 가능하고, 습도의 측정범위도 0% RH(Relative Humidity) ~ 100% RH로 넓고, 습도에 대한 측정값이 선형적인 특성을 보이기 때문에 응용회로를 간소하게 구성하는데 매우 유리하며, 직류에서 작동되므로 마이크로 컴퓨터를 활용한 회로에 적용하기가 쉽다는 장점도 있다.However, the peak-point type humidity sensor is a sensor that uses the principle that the capacitance is changed according to the water molecular weight adsorbed on the moisture-permeable membrane. As the moisture-permeable substance of the humidity-sensitive membrane, generally, a polyimide- It is stable, operates in a very wide temperature range from -40 ° C to 100 ° C without any additional temperature compensation, and its humidity measurement range is wide from 0% RH (Relative Humidity) to 100% RH, Is advantageous for simplifying the configuration of the application circuit because it has a linear characteristic and it is easy to apply it to a circuit using a microcomputer because it operates in direct current.

한편, 정전용량형 습도센서는 1% RH 정도의 측정오차를 갖는데 반해, 상기한 저항형 습도센서는 일반적으로 3% RH 정도의 측정 오차를 갖기 때문에, 정밀도면에서도 정전용량형 습도센서가 저항형 습도센서에 비해 월등하게 우수하다고 할 수 있다. 본 발명은 이러한 정전용량형 습도센서의 습도측정방법을 달리한 압저항 습도센서이다.
On the other hand, while the capacitance type humidity sensor has a measurement error of about 1% RH, the resistance type humidity sensor generally has a measurement error of about 3% RH. Therefore, even in a precision drawing, It can be said that it is superior to the humidity sensor. The present invention is a piezoresistive humidity sensor in which the humidity measurement method of such a capacitive humidity sensor is different.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 습도변화에 보다 더 민감하고, 측정 오차가 적은 압저항 습도센서를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a piezoresistive humidity sensor that is more sensitive to changes in humidity and has a small measurement error.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 습도변화에 보다 더 민감하고, 측정 오차가 적은 압저항 습도센서의 제조공정을 제공하는데 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a manufacturing process of a pressure-resistant humidity sensor that is more sensitive to humidity change and has a small measurement error.

전자기력을 생성하기 위한 전압을 인가받는 상부전극을 포함하고, 상기 생성된 전자기력에 따라 저항이 변하는 상부 기판층, 상기 전자기력을 생성하기 위한 전압을 인가받는 하부 전극을 포함하고, 외부의 수분에 의해 유전율이 변하는 하부 기판층을 포함할 수 있다.And an upper electrode to which a voltage for generating an electromagnetic force is applied, the upper substrate layer having a variable resistance according to the generated electromagnetic force, and a lower electrode to which a voltage for generating the electromagnetic force is applied, May include a varying lower substrate layer.

상기 상부 기판층은, 외팔보 형태의 상부웨이퍼, 상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 저항이 변하는 압저항을 포함하고, 상기 상부전극은 상기 상부 웨이퍼의 상부에 증착되어 전압을 인가받을 수 있다.The upper substrate layer may include a cantilevered upper wafer and a piezoresistive material deposited on the upper wafer and having a variable resistance. The upper electrode may be deposited on the upper wafer to receive a voltage.

상기 상부웨이퍼는, 상기 상부웨이퍼의 고정단은 상기 하부웨이퍼와 접합되며, 상기 자유단은 전자기력에 의해 휠 수 있다.In the upper wafer, the fixed end of the upper wafer is joined to the lower wafer, and the free end can be driven by an electromagnetic force.

상기 상부 전극은, 상기 상부웨이퍼의 자유단에 위치하고 전압이 인가될 수 있는 전압인가용 전극이 연결될 수 있다.The upper electrode may be connected to a voltage application electrode that is located at a free end of the upper wafer and to which a voltage can be applied.

상기 압저항은, 상기 상부웨이퍼의 고정단과 자유단의 경계지점을 포함한 지점에 위치하여, 자유단이 받는 응력에 따라 저항의 변화가 생길 수 있다.The piezoresistance may be located at a point including a boundary point between a fixed end and a free end of the upper wafer so that a resistance change may occur according to a stress applied to the free end.

상기 압저항은, 미로모양의 형태를 가질 수 있다.The piezoresistance may have a labyrinth shape.

상기 하부 기판층은, 사각형 형태의 하부웨이퍼, 상기 하부 전극의 상부에 코팅되어 유전율이 변화되는 감습층을 포함하고, 상기 하부전극은 상기 하부웨이퍼의 상부에 증착되어 전압을 인가받을 수 있다.The lower substrate layer may include a lower wafer having a rectangular shape and a humidity layer coated on the lower electrode to change the dielectric constant. The lower electrode may be deposited on the lower wafer to receive a voltage.

상기 하부 전극은, 전압이 인가될 수 있는 전압인가용 전극이 연결될 수 있다.The lower electrode may be connected to a voltage application electrode to which a voltage may be applied.

상기 감습층은, 외부의 수분을 흡수하여 유전율이 변화될 수 있다.The humidity layer absorbs moisture from the outside, and the dielectric constant may be changed.

상기 감습층은, 폴리이미드(Polyimide)일 수 있다.The humidity sensing layer may be a polyimide.

상기 상부기판층 및 상기 하부 기판층은 상기 상부 기판층의 상부 전극 및 상기 하부 기판층의 하부 전극에 일정한 전압이 인가되어 전자기력을 생성하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 위치한 감습층은 외부 수분에 따라 변화하는 유전율을 가지며, 상기 가변되는 유전율을 기초로 상기 전자기력의 세기를 변화시키고, 상기 전자기력의 세기를 기초로 응력의 크기가 변하며, 상기 응력의 변화를 기초로 외팔보에 위치한 압저항의 저항값이 변할 수 있다.Wherein the upper substrate layer and the lower substrate layer generate an electromagnetic force by applying a constant voltage to the upper electrode of the upper substrate layer and the lower electrode of the lower substrate layer, Wherein the magnitude of the electromagnetic force is changed based on the variable permittivity, the magnitude of the stress is changed based on the magnitude of the electromagnetic force, and the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude The resistance value can vary.

상부 웨이퍼, 상부 기판층 및 압저항을 포함하는 상부 기판층을 제조하는 단계, 하부 웨이퍼, 하부 기판층 및 감습층을 포함하는 하부 기판층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.Fabricating an upper substrate layer comprising an upper wafer, an upper substrate layer and a piezoresistive, and a lower substrate layer comprising a lower wafer, a lower substrate layer and a humidity layer.

상기 상부 기판층을 제조하는 단계는, 외팔보 형태의 상부웨이퍼를 제조하는 단계, 상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 전압이 인가되는 상부 전극을 제조하는 단계, 상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 저항이 변하는 압저항을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of fabricating the upper substrate layer comprises the steps of: fabricating a top wafer in the form of a cantilever; fabricating an upper electrode deposited on top of the top wafer to which a voltage is applied; depositing on top of the top wafer, And manufacturing a piezoresistive resistor.

상기 하부 기판층을 제조하는 단계는, 상기 하부 웨이퍼의 상부에 증착되어 전압이 인가되는 하부 전극을 제조하는 단계, 상기 하부 전극의 상부에 코팅되는 감습층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.The step of fabricating the lower substrate layer may include a step of fabricating a lower electrode to which a voltage is applied by being deposited on the lower wafer, and a step of fabricating a thin layer coated on the lower electrode.

상기 상부 전극을 제조하는 단계는, 상기 상부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계, 상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 상부 전극의 패턴을 전사하는 단계, 상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계, 상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 상부 전극 물질을 증착시키는 단계, 상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 상부 전극의 패턴모양을 증착시킬 수 있다.The step of fabricating the upper electrode may include the steps of: applying a photoresist to the upper portion of the upper wafer; transferring a pattern of the upper electrode to the wafer to which the photoresist is applied; developing the photoresist to which the pattern is transferred; Depositing a top electrode material on top of the developed photoresist, and removing the remaining photoresist to deposit the top electrode pattern.

상기 압저항을 제조하는 단계는, 상기 상부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계, 상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 압저항의 패턴을 전사하는 단계, 상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계, 상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 압저항 물질을 증착시키는 단계, 상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 압저항의 패턴모양을 증착시킬 수 있다.The step of fabricating the piezoresistive device may include applying the photoresist to the upper portion of the upper wafer as a whole, transferring a pattern of resistivity to the wafer to which the photoresist is applied, developing the photoresist to which the pattern is transferred, Depositing a resist pattern on top of the developed photoresist, and removing the remaining photoresist.

상기 상부웨이퍼를 제조하는 단계는, 웨이퍼를 절삭 및 식각하여 외팔보 형태의 웨이퍼를 형성할 수 있다.In the step of fabricating the upper wafer, the wafer may be cut and etched to form a wafer of a cantilever type.

상기 하부 전극을 제조하는 단계는, 상기 하부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계, 상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 하부 전극의 패턴을 전사하는 단계, 상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계, 상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 하부 전극 물질을 증착시키는 단계, 상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 하부 전극의 패턴모양을 증착시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of fabricating the lower electrode may include applying the photoresist to the upper portion of the lower wafer as a whole, transferring the pattern of the lower electrode to the wafer to which the photoresist is applied, developing the photoresist to which the pattern is transferred, Depositing a lower electrode material on top of the developed photoresist, and depositing a pattern of the lower electrode through removing the remaining photoresist.

상기 감습층을 제조하는 단계는, 상기 하부 전극이 증착된 웨이퍼의 상부에 감습물질을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 감습물질을 감습층의 형태로 식각하는 단계를 포함할 수 있다.The step of fabricating the humidity sensing layer may include the step of coating a wetting material on the upper surface of the wafer on which the lower electrode is deposited, and etching the coated wetting material in the form of a wetting layer.

상기 감습층의 형태로 식각하는 단계는, 깊은 반응성 이온 에칭(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)을 이용한 건식 식각방법을 이용할 수 있다.The step of etching in the form of the humidity layer may use a dry etching method using deep reactive ion etching (DRIE).

상기 상부 가판층 및 상기 하부 기판층이 실리콘 접합에 의해 접합될 수 있다.
The upper veneer layer and the lower substrate layer may be bonded by silicon bonding.

본 발명에 따른 압저항 습도센서에 따르면, 외팔보 형태의 정전 용량형 습도센서의 한쪽에 응력을 가해 휘어진 정도를 측정하는 방법을 이용하여 감습층의 노출면적이 넓어져 습도변화에 더 민감하고, 측정 오차가 적은 압저항 습도센서를 제공할 수 있다.
According to the piezometric humidity sensor of the present invention, by using the method of measuring the degree of warping by applying stress to one side of the cantilever type capacitive humidity sensor, the exposed area of the humidity layer is widened, It is possible to provide a piezoresistive humidity sensor with a small error.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 단면을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 상부 기판층를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 하부 기판층을 나타내는 사시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 상부 기판층의 제조공정의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 하부 기판층의 제조공정의 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼에 압저항을 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼에 상부 전극을 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼에 압저항 및 상부 전극이 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼를 식각하는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 하부웨이퍼에 하부 전극이 증착되는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 하부웨이퍼에 감습층이 코팅되는 과정을 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a section of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an upper substrate layer of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a lower substrate layer of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a procedure of manufacturing the upper substrate layer of the humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a procedure of manufacturing a lower substrate layer of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a process of depositing a piezoresistive on an upper wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating a process of depositing an upper electrode on an upper wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a process of depositing a piezoelectric layer and a top electrode on an upper wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
9 is a perspective view showing a process of etching an upper wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view illustrating a process of depositing a lower electrode on a lower wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing a process of coating a lower layer wafer with a humidity layer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 단면을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a section of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 습도센서(100)은 상부 기판층(200) 및 하부 기판층(300)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the humidity sensor 100 may include an upper substrate layer 200 and a lower substrate layer 300.

상부 기판층(200)에서 상부 전극(250) 및 압저항(260)은 상부 웨이퍼(210)위에 증착될 수 있다. In the upper substrate layer 200, the upper electrode 250 and the piezoresistive 260 may be deposited on top of the upper wafer 210.

상부웨이퍼(210)는 외팔보 형태의 웨이퍼가 될 수 있다. 상부웨이퍼(210)는 실리콘으로 구성될 수 있다. 상부웨이퍼(210)의 자유단은 상부 전극(250)과 하부 전극(350)사이에 발생하는 전자기력으로 인해 휘어질 수 있다. 상기 전자기력은 인력일 수 있다. 또한 상기 전자기력에 의해 상기 자유단에 응력이 전달될 수 있다. 상부웨이퍼(210)의 고정단은 하부웨이퍼(310)과 접합될 수 있다. The upper wafer 210 may be a wafer of a cantilever type. The upper wafer 210 may be composed of silicon. The free end of the upper wafer 210 may be bent due to an electromagnetic force generated between the upper electrode 250 and the lower electrode 350. [ The electromagnetic force may be gravitational. Also, stress can be transmitted to the free end by the electromagnetic force. The fixed end of the upper wafer 210 may be joined to the lower wafer 310.

상부 전극(250)은 상기 외팔보의 자유단 부분에 위치할 수 있다. 상부 전극(250)에는 일정한 전압이 인가될 수 있다. The upper electrode 250 may be located at the free end of the cantilever. A constant voltage may be applied to the upper electrode 250.

압저항(260)은 상부웨이퍼(210)의 외팔보의 고정단과 자유단의 경계지점을 포함한 지점에 위치할 수 있다. 압저항(260)은 상부웨이퍼(210)의 자유단의 움직임에 따라 저항이 가변될 수 있다.The piezoresistance 260 may be located at a point including a boundary between the fixed end and the free end of the cantilever beam of the upper wafer 210. The piezoresistance 260 can be varied in resistance according to the movement of the free end of the upper wafer 210.

하부 기판층(300)에서 하부 전극(350)은 하부 웨이퍼(310)에 증착될 수 있고, 감습층(360)은 하부 전극(350) 위에 코팅될 수 있다. In the lower substrate layer 300, the lower electrode 350 may be deposited on the lower wafer 310 and the humidity layer 360 may be coated on the lower electrode 350.

하부 전극(350)은 하부 웨이퍼(310)의 상부에 상부 전극(250)과 전자기력을 공유하는 형태로 구성될 수 있다. 하부 전극(350)에는 일정한 전압이 인가될 수 있다. The lower electrode 350 may be configured to share an electromagnetic force with the upper electrode 250 on the lower wafer 310. A constant voltage may be applied to the lower electrode 350.

감습층(360)은 하부 전극(350)의 일면 상부에 위치할 수 있다. 감습층(360)은 상부 전극(250)과 하부 전극(350) 사이의 전자기력이 형성되는 공간에 위치할 수 있다. The humidity layer 360 may be positioned on one side of the lower electrode 350. The humidity layer 360 may be located in a space where an electromagnetic force is generated between the upper electrode 250 and the lower electrode 350.

압저항(260)은 상부웨이퍼(210)의 자유단에 발생하는 응력으로 인해 저항변화가 생길 수 있다. 상기 발생된 응력의 세기는 전자기력의 세기에 따른 인력에 의해 결정될 수 있다. 이때 상기 인력은 [수학식 1]과 같다. The piezoresistance 260 may cause a resistance change due to the stress generated at the free end of the upper wafer 210. [ The intensity of the generated stress can be determined by the attraction force according to the intensity of the electromagnetic force. Here, the attraction force is expressed by Equation (1).

Figure pat00001
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[수학식 1]에서 ε은 상부 전극(250) 및 하부 전극(350) 사이의 유전율일 수 있다. 또한 A는 상부 전극(250) 및 하부 전극(350)의 면적, d 는 상부 전극(250) 및 하부 전극(350) 사이의 거리, V는 상부전극(250)과 하부전극(350) 사이에 인가된 전압일 수 있다.In Equation (1),? May be a dielectric constant between the upper electrode 250 and the lower electrode 350. A is the area of the upper electrode 250 and the lower electrode 350, d is the distance between the upper electrode 250 and the lower electrode 350 and V is the distance between the upper electrode 250 and the lower electrode 350 Lt; / RTI >

감습층(360)에 수분이 흡수되면, 흡수되는 수분의 양에 의해 감습층(360)의 유전율이 변할 수 있다. 상기 흡수되는 수분의 양은 상대습도일 수 있다. 상기 변화된 유전율로 인해 상부 전극(250) 및 하부 전극(350) 사이에 발생하는 전자기력의 세기가 변할 수 있다. 또한 상기 전자기력의 세기가 변화하여 상기 외팔보에 발생하는 응력의 크기가 달라질 수 있다. 압저항(260)은 상기 외팔보에 발생하는 응력의 크기를 저항변화로 나타낼 수 있다. When the moisture is absorbed in the humidity layer 360, the dielectric constant of the moisture layer 360 can be changed by the amount of water absorbed. The amount of moisture absorbed may be relative humidity. The intensity of the electromagnetic force generated between the upper electrode 250 and the lower electrode 350 may vary due to the changed dielectric constant. Also, the magnitude of the stress generated in the cantilever beam can be changed by changing the intensity of the electromagnetic force. The piezoresistance 260 can represent the magnitude of the stress generated in the cantilever beam as a resistance change.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 상부 기판층(200)를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating an upper substrate layer 200 of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상부 기판층(200)은 상부 웨이퍼(210), 상부 전극(250) 및 압저항(260) 및 를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the upper substrate layer 200 may include a top wafer 210, a top electrode 250, and a piezoresistor 260.

상부웨이퍼(210)는 외팔보 형태로 형성될 수 있다. 상부웨이퍼(210)는 실리콘으로 제작될 수 있다. 상부웨이퍼(210)의 자유단은 외부의 힘을 받아 휘어질 수 있다. The upper wafer 210 may be formed in a cantilever shape. The upper wafer 210 may be made of silicon. The free end of the upper wafer 210 can be bent under an external force.

상부 전극(250)은 상부웨이퍼(250)의 자유단 부분에 형성되어 있을 수 있다. 또한 상부 전극(250)은 전압 인가를 위해 상부웨이퍼(210)의 고정단까지 형성되어 있을 수 있다. 상부 전극(250)은 상부웨이퍼(210) 상부에 형성될 수 있다. 상부 전극(250)은 전도성 물질로 형성될 수 있다.The upper electrode 250 may be formed on the free end portion of the upper wafer 250. The upper electrode 250 may be formed up to a fixed end of the upper wafer 210 for voltage application. The upper electrode 250 may be formed on the upper wafer 210. The upper electrode 250 may be formed of a conductive material.

압저항(260)은 상부웨이퍼(210)의 고정단과 자유단의 경계지점에 위치할 수 있다. 압저항(260)은 상부웨이퍼(210)의 상부에 위치할 수 있다. 압저항(260)은 저항 측정을 위한 전극을 포함하고 있을 수 있다. 상기 저항측정을 위한 전극은 상부웨이퍼(210)의 고정단에 위치하고 압저항(260)의 저항이 가변되는 부분은 고정단과 자유단의 경계지점 근처에 위치할 수 있다. 또한, 압저항(260)은 미로모양으로 형성되어 있을 수 있다. 압저항(260)은 외부의 응력에 의해 휘어질 수 있다. 또한 상기 응력에 의해 저항이 변화될 수 있다. 압저항(260)은 응력에 따라 저항이 변하는 반도체로 이루어질 수 있다.The piezoresistance 260 may be located at a boundary between the fixed end and the free end of the upper wafer 210. The piezoresistance 260 may be located on top of the upper wafer 210. The piezoresistor 260 may include an electrode for resistance measurement. The electrode for the resistance measurement may be located at the fixed end of the upper wafer 210 and the portion of the resistance of the piez resistance 260 may be located near the boundary between the fixed end and the free end. In addition, the piezoresistors 260 may be formed in a labyrinth shape. The piezoresistance 260 can be bent by an external stress. Also, the resistance can be changed by the stress. The piezoresistor 260 may be made of a semiconductor whose resistance varies depending on the stress.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 하부 기판층(300)을 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a lower substrate layer 300 of a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하부 기판층(300)은 하부웨이퍼(310), 하부 전극(350) 및 감습층(360)을 포함할 수 있다. 하부 기판층(300)은 하부웨이퍼(310) 위에 하부 전극(350)이 증착되고, 하부 전극(350) 위에 감습층(360)이 코팅될 수 있다.Referring to FIG. 3, the lower substrate layer 300 may include a lower wafer 310, a lower electrode 350, and a humidity layer 360. The lower substrate layer 300 may be formed by depositing a lower electrode 350 on the lower wafer 310 and a lower electrode 350 on the lower layer 350.

하부웨이퍼(310)는 실리콘으로 제작될 수 있다. 하부웨이퍼(310)는 사각형의 모양일 수 있다. The lower wafer 310 can be made of silicon. The lower wafer 310 may have a rectangular shape.

하부 전극(350)은 하부웨이퍼(310)의 상부에 넓게 형성될 수 있다. 하부 전극(350)은 전압 인가를 위해 하부웨이퍼(310) 끝부분으로 길게 형성될 수 있다. 하부 전극(350)에 일정한 전압이 공급될 수 있다. 하부 전극(350)은 전도성 물질로 형성될 수 있다.The lower electrode 350 may be formed on the upper portion of the lower wafer 310. The lower electrode 350 may be elongated to the end of the lower wafer 310 for voltage application. A constant voltage may be supplied to the lower electrode 350. The lower electrode 350 may be formed of a conductive material.

감습층(360)은 하부 전극(350)의 넓은부분 상부에 위치할 수 있다. 감습층(360)은 외부의 수분을 흡수하여 유전율이 변화될 수 있다. 감습층(360)은 폴리아미드(polymide)등과 같이 수분에 따라 유전율이 변하는 물질로 형성될 수 있다.The humidity layer 360 may be positioned on a wide portion of the lower electrode 350. The humidity layer 360 absorbs moisture from the outside and the dielectric constant can be changed. The humidity sensing layer 360 may be formed of a material having a variable dielectric constant depending on moisture such as a polyimide.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 상부 기판층(200)의 제조공정의 순서를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of manufacturing the upper substrate layer 200 of the humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 웨이퍼에 1차 감광제가 도포된다(S100). 상기 감광제는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다.Referring to FIG. 4, a first photosensitive agent is applied to a wafer (S100). The photosensitizer may be positive and negative.

1차 감광제에 압저항(260)의 패턴이 전사된 후 현상된다(S110). 상기 패턴은 압저항(260)의 패턴이 될 수 있다. A pattern of the piezoresistors 260 is transferred to the primary photosensitive agent and then developed (S110). The pattern may be a pattern of the piezoresistors 260.

상기 1차 감광제가 현상된 웨이퍼에 압저항 물질을 증착시킨다(S120). 상기 압저항 물질은 응력에 따라 저항이 변하는 물질일 수 있다.The primary photoresist deposits a piezoresistive material on the developed wafer (S120). The piezoresistive material may be a material whose resistance varies with stress.

상기 1차 감광제는 제거된다(S130). 상기 1차 감광제가 제거되면서 삼기 1차 감광제의 상부에 증착된 압저항 물질도 함께 제거되는 Lift-off 공정이 이루어질 수 있다.The primary photosensitizer is removed (S130). A lift-off process may be performed in which the piezoresistive material deposited on the upper portion of the third primary photoresist is also removed while the primary photoresist is removed.

상기 1차 감광제가 제거된 웨이퍼에 2차 감광제가 도포된다(S140). 상기 감광제는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다.The secondary photosensitizer is applied to the wafer from which the primary photosensitizer has been removed (S140). The photosensitizer may be positive and negative.

상기 2차 감광제에 상부 전극(250)의 패턴이 전사된 후 현상된다(S150). 상기 패턴은 상부 전극(250)의 패턴이 될 수 있다. The pattern of the upper electrode 250 is transferred to the secondary photosensitive agent and then developed (S150). The pattern may be a pattern of the upper electrode 250.

상기 2차 감광제가 현상된 웨이퍼에 상부 전극 물질을 증착시킨다(S160). 상기 상부 전극 물질은 전도성 금속일 수 있다.The secondary photoresist deposits the upper electrode material on the developed wafer (S160). The upper electrode material may be a conductive metal.

상기 2차 감광제는 제거된다(S170). 상기 2차 감광제가 제거되면서 상기 2차 감광제의 상부에 증착된 상부 전극 물질도 함께 제거되는 Lift-off 공정이 이루어질 수 있다.The secondary photosensitive agent is removed (S170). A lift-off process may be performed in which the upper electrode material deposited on the upper portion of the secondary photosensitizer is removed together with the secondary photosensitizer.

웨이퍼 식각공정으로 웨이퍼에 외팔보가 형성된다(S180). 일부 실시예에서, 단계(S100) ~ 단계(S130)의 공정과 단계(S140) ~ 단계(S170)의 공정의 순서는 바뀔 수 있다.A cantilever beam is formed on the wafer by the wafer etching process (S180). In some embodiments, the order of the steps S100 to S130 and the order of the steps S140 to S170 may be changed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 하부 기판층(300)의 제조공정의 순서를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a procedure of manufacturing the lower substrate layer 300 of the humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 웨이퍼에 감광제가 도포된다(S200). 상기 감광제는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다.Referring to FIG. 5, a photosensitive agent is applied to a wafer (S200). The photosensitizer may be positive and negative.

상기 감광제에 하부 전극(350)의 패턴이 전사된 후 현상된다(S210). 상기 패턴은 하부 전극(350)의 패턴이 될 수 있다. The pattern of the lower electrode 350 is transferred to the photosensitive agent and then developed (S210). The pattern may be a pattern of the lower electrode 350.

상기 감광제가 현상된 웨이퍼에 하부 전극 물질을 증착시킨다(S220). 상기 상부 전극 물질은 전도성 금속일 수 있다.The photoresist deposits the lower electrode material on the developed wafer (S220). The upper electrode material may be a conductive metal.

상기 감광제가 제거된다(S230). 상기 감광제가 제거되면서 상기 감광제의 상부에 증착된 하부 전극 물질도 함께 제거되는 Lift-off 공정이 이루어질 수 있다.The photosensitive agent is removed (S230). A lift-off process may be performed in which the lower electrode material deposited on the photosensitive material is also removed while the photosensitive material is removed.

상기 감광제가 제거된 웨이퍼에 감습물질을 코팅한다(S240). 상기 감습물질은 폴리아미드(polymide)등과 같이 수분에 따라 유전율이 변하는 물질로 형성될 수 있다.A wetting material is coated on the wafer from which the photosensitive agent is removed (S240). The humectant may be formed of a material having a change in dielectric constant depending on moisture such as polyamide.

상기 코팅된 감습물질을 식각한다(S250). 상기 식각하기 위한 방법으로 깊은 반응성 이온 에칭(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)을 이용한 건식 식각방법이 사용될 수 있다. The coated moisture-sensitive material is etched (S250). A dry etching method using deep reactive ion etching (DRIE) may be used as the etching method.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼에 압저항을 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a process of depositing a piezoresistive on an upper wafer in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단계(S120)가 끝난 후의 상부 기판층(800)의 단면을 보여준다. Referring to FIG. 6, there is shown a cross-section of an upper substrate layer 800 after step S 120 is completed.

상부 웨이퍼 상부에 감광제가 도포될 수 있다. 상기 감광제(820)가 도포된 상부웨이퍼(810)에 압저항(260)의 패턴이 전사되고, 상기 전사된 패턴으로 감광제(820)가 현상될 수 있다. 상기 현상된 감광제(820)가 도포된 상부웨이퍼(810)에 압저항 물질(830, 840)이 도포될 수 있다. 상기 감광제(820)는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다. 압저항 물질(830, 840)을 증착시키기 위해서 스퍼터링, Evaporation, 전해도금 및 무전해도금방식이 사용될 수 있다. 또한 상기 감광제(820) 위에 증착된 압저항 물질(840)은 Lift-off 공정으로 제거될 수 있다. 상기 Lift-off 공정을 거쳐 상부웨이퍼(810)의 상부에 압저항(830)만 남을 수 있다.A photosensitive agent may be applied on the upper wafer. The pattern of the piezoresistors 260 may be transferred onto the upper wafer 810 coated with the photosensitive agent 820 and the photosensitive agent 820 may be developed with the transferred pattern. Resistive materials 830 and 840 may be applied to the upper wafer 810 to which the developed photoresist 820 is applied. The photosensitizer 820 may be positive and negative. Sputtering, evaporation, electroplating, and electroless plating may be used to deposit the piezoresistive materials 830 and 840. Also, the piezoresistive material 840 deposited on the photoresist 820 may be removed by a lift-off process. Only the piezoresistance 830 may be left above the upper wafer 810 through the lift-off process.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼(910)에 상부 전극을 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a process of depositing an upper electrode on an upper wafer 910 in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 단계(S160)가 끝난 후의 상부 기판층(900)의 단면을 보여준다.Referring to FIG. 7, there is shown a cross-section of an upper substrate layer 900 after step S160 is completed.

단계(S130)가 끝난 후 상부웨이퍼(910)의 상부에 감광제(920)가 도포된다. 상기 감광제(920)가 도포된 상부웨이퍼(910)에 상부 전극(930)의 패턴이 전사되고, 상기 전사된 패턴으로 감광제(920)가 현상될 수 있다. 상기 현상된 감광제(920)가 도포된 상부웨이퍼(910)에 상부 전극 물질(930, 940)이 도포될 수 있다. 상기 감광제(920)는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다. 상부 전극 물질(930, 940)을 증착시키기 위해서 스퍼터링, Evaporation, 전해도금 및 무전해도금방식이 사용될 수 있다. 또한 상기 감광제(920) 위에 증착된 상부 전극 물질(940)은 Lift-off 공정으로 제거될 수 있다. 상기 Lift-off 공정을 거쳐 상부웨이퍼(910)의 상부에 상부 전극(930) 및 압저항(830)만 남을 수 있다.After the step S130 is completed, a photosensitive agent 920 is applied to the upper portion of the upper wafer 910. The pattern of the upper electrode 930 may be transferred to the upper wafer 910 coated with the photosensitive agent 920 and the photosensitive agent 920 may be developed with the transferred pattern. The upper electrode materials 930 and 940 may be applied to the upper wafer 910 to which the developed photoresist 920 is applied. The photosensitizer 920 may be positive and negative. Sputtering, evaporation, electroplating and electroless plating may be used to deposit the upper electrode materials 930 and 940. Also, the upper electrode material 940 deposited on the photoresist 920 may be removed by a lift-off process. Only the upper electrode 930 and the piezoresistance 830 may be left on the upper wafer 910 through the lift-off process.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼(1010)에 압저항(830) 및 상부 전극(930)이 증착하는 과정을 보여주는 사시도이다.8 is a perspective view illustrating a process of depositing a piezoelectric resistor 830 and an upper electrode 930 on a top wafer 1010 in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 단계(S170)이 끝난 후 상부웨이퍼(1010)에 압저항(830) 및 상부 전극(930)이 증착될 수 있다.Referring to FIG. 8, after step S170, a piezoelectric resistor 830 and an upper electrode 930 may be deposited on the upper wafer 1010.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 상부웨이퍼(1110)를 식각하는 과정을 보여주는 사시도이다.9 is a perspective view showing a process of etching the upper wafer 1110 in the method of manufacturing the humidity sensor according to the embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상부웨이퍼(1110)은 식각되어 몸통부분(1111) 및 외팔보(1112)가 형성된다.Referring to FIG. 9, the upper wafer 1110 is etched to form a body portion 1111 and a cantilever beam 1112.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 하부웨이퍼(1210)에 하부 전극(1230)이 증착되는 과정을 보여주는 사시도이다.10 is a perspective view illustrating a process of depositing a lower electrode 1230 on a lower wafer 1210 in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 단계(S220)이 끝난 후 하부 기판층(1200)의 단면을 보여준다. 하부웨이퍼(1210) 상부에 감광제(1220)가 도포될 수 있다. 상기 감광제(1220)가 도포된 하부웨이퍼(1210)에 하부 전극(1230)의 패턴이 전사되고, 상기 전사된 패턴으로 감광제(1220)가 현상될 수 있다. 상기 현상된 감광제(1220)가 도포된 하부웨이퍼(1210)에 하부 전극 물질(1230, 1240)이 도포될 수 있다. 상기 하부 전극(1220)는 양성(positive) 및 음성(negative)이 될 수 있다. 하부 전극 물질(1230, 1240)을 증착시키기 위해서 스퍼터링, Evaporation, 전해도금 및 무전해도금방식이 사용될 수 있다. 또한 상기 감광제(1220) 위에 증착된 하부 전극 물질(1240)은 Lift-off 공정으로 제거될 수 있다. 상기 Lift-off 공정을 거쳐 하부웨이퍼(1210)의 상부에 하부 전극(1230)만 남을 수 있다.Referring to FIG. 10, a cross-sectional view of the lower substrate layer 1200 is shown after step S220. A photoresist 1220 may be applied to the upper portion of the lower wafer 1210. The pattern of the lower electrode 1230 may be transferred to the lower wafer 1210 coated with the photosensitive agent 1220 and the photosensitive agent 1220 may be developed with the transferred pattern. The lower electrode materials 1230 and 1240 may be applied to the lower wafer 1210 to which the developed photosensitizer 1220 is applied. The lower electrode 1220 may be positive and negative. Sputtering, evaporation, electroplating, and electroless plating may be used to deposit the lower electrode materials 1230 and 1240. Also, the lower electrode material 1240 deposited on the photosensitizer 1220 may be removed by a lift-off process. Only the lower electrode 1230 may be left above the lower wafer 1210 through the lift-off process.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 습도센서의 제조방법에서 하부웨이퍼(1310)에 감습층(1250) 이 코팅되는 과정을 보여주는 사시도이다.11 is a perspective view illustrating a process in which a humidity layer 1250 is coated on a lower wafer 1310 in a method of manufacturing a humidity sensor according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 단계(S250)이 끝난후 완성된 하부 기판층(1300)의 단면을 보여준다. 하부 전극(1230)이 증착된 하부웨이퍼(1310)의 상부에 감습물질이 코팅될 수 있다. 상기 감습물질은 폴리아미드(polymide)등과 같이 수분에 따라 유전율이 변하는 물질로 형성될 수 있다. 상기 코팅된 감습물질은 패턴에 맞게 식각된다. 상기 식각된 감습물질은 감습층(1250)이 될 수 있다. 감습층(1250)은 외부의 수분을 흡수하여 유전율이 변화될 수 있다. 상기 감습물질을 패턴에 맞게 식각하기 위한 방법으로 깊은 반응성 이온 에칭(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)을 이용한 건식 식각방법이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 11, a completed lower substrate layer 1300 is shown after step S250. A wetting material may be coated on the upper portion of the lower wafer 1310 on which the lower electrode 1230 is deposited. The humectant may be formed of a material having a change in dielectric constant depending on moisture such as polyamide. The coated moisture-sensitive material is etched to a pattern. The etched moisture may be a humidity layer 1250. The moisture layer 1250 absorbs moisture from the outside and the dielectric constant can be changed. A dry etching method using deep reactive ion etching (DRIE) may be used as a method for etching the wettable material to a pattern.

상부 기판층(200) 및 하부 기판층(300)은 접합될 수 있다. 상기 접합은 실리콘 접합에 의해 접합될 수 있다.
The upper substrate layer 200 and the lower substrate layer 300 may be bonded. The junction may be bonded by a silicon junction.

200: 상부 기판층 210: 상부 전극
220: 압저항 250: 상부 웨이퍼
300: 하부 기판층 310: 하부 전극
320: 감습층 350: 하부웨이퍼200: upper substrate layer 210: upper electrode
220: piezoresistance 250: upper wafer
300: lower substrate layer 310: lower electrode
320: Substrate layer 350: Lower wafer

Claims (21)

전자기력을 생성하기 위한 전압을 인가받는 상부전극을 포함하고, 상기 생성된 전자기력에 따라 저항이 변하는 상부 기판층; 및
상기 전자기력을 생성하기 위한 전압을 인가받는 하부 전극을 포함하고, 외부의 수분에 의해 유전율이 변하는 하부 기판층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
An upper substrate layer including an upper electrode to which a voltage for generating an electromagnetic force is applied, the upper substrate layer having a resistance variable according to the generated electromagnetic force; And
And a lower substrate layer having a lower electrode to which a voltage for generating the electromagnetic force is applied and whose dielectric constant is changed by external moisture.
제 1항에서,
상기 상부 기판층은,
외팔보 형태의 상부웨이퍼; 및
상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 저항이 변하는 압저항을 포함하고,
상기 상부전극은 상기 상부 웨이퍼의 상부에 증착되어 전압을 인가받는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
The method of claim 1,
Wherein the upper substrate layer comprises:
A cantilevered upper wafer; And
And a piezoresistive material deposited on the upper wafer to change its resistance,
Wherein the upper electrode is deposited on top of the upper wafer to receive a voltage.
제 2항에서,
상기 상부웨이퍼는,
상기 상부웨이퍼의 고정단은 상기 하부웨이퍼와 접합되며, 상기 자유단은 전자기력에 의해 휘는것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
3. The method of claim 2,
The upper wafer may include:
Wherein the fixed end of the upper wafer is joined to the lower wafer, and the free end is bent by an electromagnetic force.
제 2항에 있어서,
상기 상부 전극은,
상기 상부웨이퍼의 자유단에 위치하고 전압이 인가될 수 있는 전압인가용 전극이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
3. The method of claim 2,
The upper electrode includes:
And a voltage application electrode which is located at a free end of the upper wafer and to which a voltage can be applied is connected.
제 2항에 있어서,
상기 압저항은,
상기 상부웨이퍼의 고정단과 자유단의 경계지점을 포함한 지점에 위치하여, 자유단이 받는 응력에 따라 저항의 변화가 생기는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
3. The method of claim 2,
The piezo-
Wherein the resistance of the resistance is changed according to a stress applied to the free end of the upper wafer, including a boundary point between a fixed end and a free end of the upper wafer.
제 5항에 있어서,
상기 압저항은,
미로모양의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
6. The method of claim 5,
The piezo-
Wherein the sensor has a labyrinth shape.
제 1항에서,
상기 하부 기판층은,
사각형 형태의 하부웨이퍼; 및
상기 하부 전극의 상부에 코팅되어 유전율이 변화되는 감습층을 포함하고, 상기 하부전극은 상기 하부웨이퍼의 상부에 증착되어 전압을 인가받는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
The method of claim 1,
Wherein the lower substrate layer comprises:
A lower wafer in a rectangular shape; And
Wherein the lower electrode is deposited on an upper portion of the lower wafer, and a voltage is applied to the lower electrode.
제 7항에 있어서,
상기 하부 전극은,
전압이 인가될 수 있는 전압인가용 전극이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
8. The method of claim 7,
The lower electrode may include:
And a voltage application electrode to which a voltage can be applied is connected.
제 7항에 있어서,
상기 감습층은,
외부의 수분을 흡수하여 유전율이 변화되는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
8. The method of claim 7,
The humidity-
And the dielectric constant is changed by absorbing moisture from outside.
제 7항에 있어서,
상기 감습층은,
폴리이미드(Polyimide)인 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
8. The method of claim 7,
The humidity-
Wherein the humidity sensor is a polyimide.
제 1항에 있어서,
상기 상부기판층 및 상기 하부 기판층은 상기 상부 기판층의 상부 전극 및 상기 하부 기판층의 하부 전극에 일정한 전압이 인가되어 전자기력을 생성하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이에 위치한 감습층은 외부 수분에 따라 변화하는 유전율을 가지며, 상기 가변되는 유전율을 기초로 상기 전자기력의 세기를 변화시키고, 상기 전자기력의 세기를 기초로 응력의 크기가 변하며, 상기 응력의 변화를 기초로 외팔보에 위치한 압저항의 저항값이 변하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서.
The method according to claim 1,
Wherein the upper substrate layer and the lower substrate layer generate an electromagnetic force by applying a constant voltage to the upper electrode of the upper substrate layer and the lower electrode of the lower substrate layer, Wherein the magnitude of the electromagnetic force is changed based on the variable permittivity, the magnitude of the stress is changed based on the magnitude of the electromagnetic force, and the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude of the magnitude And the resistance value is changed.
상부 웨이퍼, 상부 기판층 및 압저항을 포함하는 상부 기판층을 제조하는 단계; 및
하부 웨이퍼, 하부 기판층 및 감습층을 포함하는 하부 기판층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
Fabricating an upper substrate layer comprising a top wafer, an upper substrate layer and a piezoresistive; And
And a lower substrate layer comprising a lower wafer, a lower substrate layer and a humidity layer. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제 12항에 있어서,
상기 상부 기판층을 제조하는 단계는,
외팔보 형태의 상부웨이퍼를 제조하는 단계;
상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 전압이 인가되는 상부 전극을 제조하는 단계; 및
상기 상부웨이퍼의 상부에 증착되어 저항이 변하는 압저항을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of fabricating the upper substrate layer comprises:
Fabricating a top wafer in the form of a cantilever;
Fabricating an upper electrode deposited on the upper wafer to which a voltage is applied; And
And forming a piezoresistive material on the upper wafer to change the resistance.
제 12항에 있어서,
상기 하부 기판층을 제조하는 단계는,
상기 하부 웨이퍼의 상부에 증착되어 전압이 인가되는 하부 전극을 제조하는 단계; 및
상기 하부 전극의 상부에 코팅되는 감습층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of fabricating the lower substrate layer comprises:
Depositing a lower electrode on the lower wafer to produce a lower electrode to which a voltage is applied; And
And forming a moisture-sensitive layer coated on an upper portion of the lower electrode.
제 13항에 있어서,
상기 상부 전극을 제조하는 단계는,
상기 상부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계;
상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 상부 전극의 패턴을 전사하는 단계;
상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계;
상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 상부 전극 물질을 증착시키는 단계; 및
상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 상부 전극의 패턴모양을 증착시키는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the step of fabricating the upper electrode comprises:
Applying a photoresist over the top of the upper wafer;
Transferring a pattern of the upper electrode to the wafer to which the photosensitive agent is applied;
Developing the photosensitive agent onto which the pattern is transferred;
Depositing a top electrode material on top of the developed photoresist; And
And removing the remaining photoresist to deposit a pattern shape of the upper electrode.
제 13항에 있어서,
상기 압저항을 제조하는 단계는,
상기 상부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계;
상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 압저항의 패턴을 전사하는 단계;
상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계;
상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 압저항 물질을 증착시키는 단계; 및
상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 압저항의 패턴모양을 증착시키는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the step of fabricating the piezoresistance comprises:
Applying a photoresist over the top of the upper wafer;
Transferring a pattern of resistivity to the wafer to which the photosensitive agent is applied;
Developing the photosensitive agent onto which the pattern is transferred;
Depositing a resistive material over the developed wafer with the photoresist; And
And removing the remaining photoresist to deposit a pattern of a resistive resistance pattern.
제 13항에 있어서,
상기 상부웨이퍼를 제조하는 단계는,
웨이퍼를 절삭 및 식각하여 외팔보 형태의 웨이퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the step of fabricating the upper wafer comprises:
Wherein the wafer is cut and etched to form a cantilever type wafer.
제 14항에 있어서,
상기 하부 전극을 제조하는 단계는,
상기 하부 웨이퍼의 상부에 감광제를 전체적으로 도포하는 단계;
상기 감광제가 도포된 웨이퍼에 하부 전극의 패턴을 전사하는 단계;
상기 패턴이 전사된 감광제를 현상하는 단계;
상기 감광제가 현상된 웨이퍼 상부에 하부 전극 물질을 증착시키는 단계; 및
상기 남은 감광제를 제거하는 단계를 통해 하부 전극의 패턴모양을 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of fabricating the lower electrode comprises:
Applying a photoresist over the upper wafer;
Transferring a pattern of the lower electrode to the wafer to which the photosensitive agent is applied;
Developing the photosensitive agent onto which the pattern is transferred;
Depositing a lower electrode material on top of the developed wafer with the photoresist; And
And depositing a pattern shape of the lower electrode through removing the remaining photosensitive agent.
제 14항에 있어서,
상기 감습층을 제조하는 단계는,
상기 하부 전극이 증착된 웨이퍼의 상부에 감습물질을 코팅하는 단계; 및
상기 코팅된 감습물질을 감습층의 형태로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of fabricating the humidity layer comprises:
Coating a wettable material on the upper surface of the wafer on which the lower electrode is deposited; And
And etching the coated humidified material in the form of a humidity layer.
제 19항에 있어서,
상기 감습층의 형태로 식각하는 단계는,
깊은 반응성 이온 에칭(DRIE: Deep Reactive Ion Etching)을 이용한 건식 식각방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the step of etching in the form of a moisture-
Wherein a dry etching method using deep reactive ion etching (DRIE) is used.
제 12항에 있어서,
상기 상부 가판층 및 상기 하부 기판층이 실리콘 접합에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 압저항 습도센서의 제조방법.

13. The method of claim 12,
Wherein the upper substrate layer and the lower substrate layer are bonded to each other by silicon bonding.

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