KR20150062667A - Mems용 캡 모듈 및 이를 구비하는 mems 센서 - Google Patents

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KR20150062667A
KR20150062667A KR1020130147556A KR20130147556A KR20150062667A KR 20150062667 A KR20150062667 A KR 20150062667A KR 1020130147556 A KR1020130147556 A KR 1020130147556A KR 20130147556 A KR20130147556 A KR 20130147556A KR 20150062667 A KR20150062667 A KR 20150062667A
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cap
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이재창
송종형
김종운
이현기
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈은 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트와, 상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함한다.

Description

MEMS용 캡 모듈 및 이를 구비하는 MEMS 센서 {Cap Module for Micro Electro Mechanical System and Micro Electro Mechanical System having the same}
본 발명은 MEMS용 캡 모듈 및 이를 구비하는 MEMS 센서에 관한 것이다.
최근, MEMS 센서는 인공위성, 미사일, 무인 항공기 등의 군수용으로부터 에어백(Air Bag), ESC(Electronic Stability Control), 차량용 블랙박스(Black Box) 등 차량용, 캠코더의 손떨림 방지용, 핸드폰이나 게임기의 모션 센싱용, 네비게이션용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
이러한 MEMS 센서 중에서, 가속도 및 각속도를 측정하기 위해서, 일반적으로 멤브레인(Membrane) 등의 탄성 기판에 질량체를 접착시킨 구성을 채용하고 있다.
또한, MEMS 센서를 제작하는데 있어 최종 패키징할 경우, 소자보호를 위해 웨이퍼 레벨로 디바이스 웨이퍼의 상부와 하부에 일정 두께의 웨이퍼를 가공하여 접합한다. 상기 웨이퍼를 보통 캡 웨이퍼라고 정의한다.
그리고 상기 캡 웨이퍼는 디바이스 웨이퍼공정과 별도로 제작공정을 진행하는데, 상부캡이냐 하부캡이냐에 따라 캐비티(cavity)를 웨이퍼의 상,하부에 일정깊이로 wet 또는 dry에칭으로 형성한 후 dryfilm을 adhesivelayer로 사용하여 먼저 하부캡 웨이퍼를 접합한 후 다시 상부캡 웨이퍼를 접합한다.
상기한 바와 같은 방법으로 디바이스 웨이퍼를 제작하는 경우 캡 웨이퍼를 제작하는데 있어 캐비티를 형성하고 dry film을 패터닝하고 디바이스 웨이퍼에 접합하는 3단계로 진행하는데 이를 상/하부캡 웨이퍼를 전부 진행하면 상당히 많은 시간과 비용이 소요된다.
또한 웨이퍼표면 상태에 따라 캡웨이퍼와 dry film간에 접착력에 문제가 발생할 경우에는 공정에 투입된 캡웨이퍼를 폐기한 후 다시 제작해야하는 문제점을 지니고 있다.
US 7204737
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제1 측면은 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 의해 캐비티가 형성함과 동시에 MEMS 소자에 결합되기 위한 접착제가 형성됨에 따라 불량률이 감소됨과 동시에 정교한 구조로 구현가능하고, 생산성 또한 향상된 MEMS용 캡 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제2 측면은 기판, 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist) 및 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하는 상부캡 및 하부캡을 포함하여 정확한 캐비티 깊이가 확보되어 센싱능력이 향상되고, 센서부와의 정교한 결합에 따라 신뢰성이 향상된 MEMS 센서를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈은 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트와, 상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 캐비티가 형성되도록 공간부가 서로 대응되도록 각각 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1 네거티브 포토레지스트 및 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 동일마스크를 도포하고 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 스핀코팅에 의해 형성되고, RPM을 조절하여 두께가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8이 채택될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈에 있어서, 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 액상의 SINR이 채택될 수 있다.
본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서는 센서부와, 상기 센서부에 결합되어 센서부를 커버하는 캡 모듈을 포함하고, 상기 캡 모듈은 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트와, 상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 캡 모듈에 커버된 센서부는 질량체부와, 상기 질량체부가 변위가능하도록 결합된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체부를 부유가능하도록 지지하는 지지부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 캡 모듈은 상기 가요성 기판을 커버하고 가요성 기판에 결합된 상부캡과, 상기 질량체부를 커버하고 지지부에 결합된 하부캡을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 상부캡의 제2 네거티브 포토레지스트는 상기 가요성 기판에 결합되고, 상기 하부캡의 제2 네거티브 포토레지스트는 지지부에 결합된다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 상기 센서부에 대향되어 캐비티가 형성되도록 공간부가 서로 대응되도록 각각 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 공간부는 상기 제1 네거티브 포토레지스트 및 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 동일마스크를 도포하고 노광 및 현상을 통해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 스핀코팅에 의해 형성되고, RPM을 조절하여 두께가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 네거티브 포토레지스트는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8이 채택될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 액상의 SINR이 채택될 수 있다.
본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제2 실시예에 따른 MEMS 센서는 센서부와, 상기 센서부에 결합되어 센서부를 커버하는 캡 모듈을 포함하고, 상기 캡 모듈은 기판과,상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트와, 상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하고, 상기 센서부는 상기 가요성 기판, 지지부 및 질량체부에 선택적으로 연결되고, 상기 질량체부의 변위를 제안하거나, 지지부에 변위가능하도록 지지되는 프레임을 더 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 의해 캐비티가 형성함과 동시에 MEMS 소자에 결합되기 위한 접착제가 형성됨에 따라 불량률이 감소됨과 동시에 정교한 구조로 구현가능하고, 생산성 또한 향상된 MEMS용 캡 모듈을 얻을 수 있고, 기판, 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist) 및 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하는 상부캡 및 하부캡을 포함하여 정확한 캐비티 깊이가 확보되어 센싱능력이 향상되고, 센서부와의 정교한 결합에 따라 신뢰성이 향상된 MEMS 센서를 얻을 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈을 개략적으로 도시한 단면도로서, 도 1a는 하부캡이고, 도 1b는 상부캡.
도 2a 내지 도 2f는 도 1에 도시한 MEMS용 캡 모듈의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제2 실시예에 따른 MEMS 센서를 개략적으로 도시한 단면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈을 개략적으로 도시한 단면도로서, 도 1a는 하부캡이고, 도 1b는 상부캡이다.
도시한 바와 같이, MEMS용 캡 모듈인 상기 하부캡(10a)은 기판(11a), 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(12a) 및 제2 네거티브 포토레지스트(13a)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(12a)는 MEMS 소자에 상기 하부캡(10a)이 결합될 경우 캐비티(cavity)를 형성하기 위한 것이고, 상기 기판(11a)의 일면에 형성된다.
그리고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13a)는 상기 하부캡(10a)이 MEMS 소자와 결합되기 위한 접합제로 형성되기 위한 것이고, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12a)의 일면에 형성된다.
이에 따라, 상기 하부캡(10a)은 상기 기판(11a)에 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12a)가 적층되고, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12a)에 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13a)가 적층된 구조를 갖는다.
그리고 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12a)와 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13a)는 캐비티가 형성되도록 각각 공간부(12a', 13a')가 형성된다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12a)는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8이 채택될 수 있고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13a)는 액상의 SINR이 채택될 수 있다.
다음으로, MEMS용 캡 모듈인 상기 상부캡(10b)은 기판(11b), 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(12b) 및 제2 네거티브 포토레지스트(13b)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(12b)는 MEMS 소자에 상기 상부캡(10b)이 결합될 경우 캐비티를 형성하기 위한 것이고, 상기 기판(11b)의 일면에 형성된다.
그리고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13b)는 상기 상부캡(10b)이 MEMS 소자와 결합되기 위한 접합제로 형성되기 위한 것이고, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12b)의 일면에 형성된다.
이에 따라, 상기 상부캡(10b)은 상기 기판(11b)에 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12b)가 적층되고, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12b)에 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13b)가 적층된 구조를 갖는다.
그리고 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12b)와 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13b)는 캐비티가 형성되도록 각각 공간부(12b', 13b')가 형성된다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(12b)는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8이 채택될 수 있고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13b)는 액상의 SINR이 채택될 수 있다.
이와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈은 기판에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트(12a, 12b)와 상기 제2 네거티브 포토레지스트(13a, 13b)에 의해 캐비티가 형성함과 동시에 MEMS 소자에 결합되기 위한 접착제가 형성됨에 따라 불량률이 감소됨과 동시에 정교한 구조로 구현가능하고, 생산성 또한 향상된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS용 캡 모듈의 제조공정에 대하여 보다 자세히 기술한다.
도 2a 내지 도 2f는 도 1에 도시한 MEMS용 캡 모듈의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시한 바와 같이, 도 2a는 MEMS용 캡 모듈의 기판을 형성하기 위한 웨이퍼(10)를 마련한 것이고, 도 2b는 상기 웨이퍼(10)를 원하는 두께로 형성시킨 것을 도시한 것이고, 도 2c는 상기 웨이퍼(10)에 산화층(oxidation)(11)을 형성시킨 것을 도시한 것이다.
다음으로 도 2d는 산화층(11)이 형성된 상기 웨이퍼(10)의 일면에 제1 네거티브 포토레지스트(20)를 형성시킨 것을 도시한 것이다. 그리고 도 2e는 상기 제1 네거티브 포토레지스트(20)의 일면에 제2 네거티브 포토레지스트(30)을 형성시킨 것을 도시한 것이다.
또한 상기 제1 네거티브 포토레지스트(20)는 SU-8을 채택하고, 이를 코팅하여 형성시킬 수 있다. 그리고 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)는 액상의 SINR을 채택하고, 이를 코팅하여 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8와, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 액상의 SINR는 순차적으로 코팅 및 소프트 베이크 공정을 거쳐 2층구조를 형성한 후, 노광 및 현상을 통해 도 2f에 도시된 MEMS용 캡 모듈을 형성시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8를 코팅하고, 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8를 소프트 베이크 공정을 진행하고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 액상의 SINR를 코팅하고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 액상의 SINR에 대해 소프트 베이크 공정을 진행하여 도 2e에 도시한 바와 같이 형성시키고, 이때 스핀코터(spin coater)의 RPM을 조절하여 상기 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8와 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 액상의 SINR의 두께를 조절할 수 있고, 이를 통해 캐비티의 깊이를 원하는 설계치로 구현할 수 있다.
다음으로, 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8와 상기 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 액상의 SINR에 캐비티 형성을 위한 동일 마스크를 이용하여 노광하고, 현상하여 도 2f에 도시된 MEMS용 캡 모듈이 형성된다.
보다 구체적으로, 노광이 완료되면 PEB(Post Exposure Bake)후, 제2 네거티브 포토레지스트(30)인 SINR를 SINR 현상액인 IPA에서 현상 후, 제1 네거티브 포토레지스트(20)인 SU-8은 SU-8 현상액에서 SINR 현상을 통해 노출된 부분을 현상한다. 그리고 SU-8 현상액을 클리닝하는 IPA에 디핑한다.
상기한 바와 같은 방법으로 본 발명에 따른 MEMS용 캡 모듈이 제조됨에 따라 접착제를 드라이 필름 레지스터 또는 폴리머를 사용한 종래기술에 비하여 불량이 발생하지 않고, 비용 및 시간이 단축되어 생산성이 향상된다. 즉, 포토리소그래피 공정 하나를 통해 상기의 공정을 일괄적으로 연속진행함에 따라 종래의 캡 제작을 위해 2-3일 소요되는 기간이 1일로 단축된다.
또한, 종래기술에 따른 캡은 캐비티와 DFR 패턴을 위해 캡 마스크와 본딩용 마스크로 4개의 마스크가 필요하지만 본 발명에 따른 MEMS용 캡 모듈은 마스크 2면만이 필요하여 비용이 절감되고, 소요시간도 단축된다. 그리고 캐비티의 깊이에 있어서 종래의 실리콘 식각공정과 달리 코팅공정으로 구현됨에 따라 캐비티 깊이의 컨트롤이 용이하고, 불량발생시 크리닝 공정을 통해 완전 제거 후 재공정이 가능하여 생산성이 증대된다.
또한, 종래기술에 따른 캡은 Si으로 이루어지는 반면, 본 발명에 따른 MEMS용 캡 모듈은 SU-8를 채택함에 따라 Si 보다 경도가 낮아서 외부응력에 영향을 적게 받게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서(100)는 센서부(110)와, 상기 센서부에 결합되어 센서부를 커버하는 캡 모듈을 포함한다.
그리고 상기 캡 모듈은 상부캡(120) 및 하부캡(130)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(110)는 질량체부(111), 가요성 기판(112) 및 지지부(113)를 포함한다.
그리고 상기 질량체부(111)는 코리올리힘등에 의해서 변위가 발생되고, 상기 가요성 기판(112)에 변위가능하도록 결합된다.
또한, 상기 가요성 기판(112)에는 구동수단 및/또는 감지수단이 구비될 수 있고, 상기 구동수단 및 감지수단은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 압전 방식, 압저항 방식, 정전용량 방식, 광학 방식 등을 이용하도록 형성할 수 있다.
그리고 상기 가요성 기판(112)는 상기 지지부(113)에 의해 결합되어 상기 질량체부(111)는 상기 지지부(113)에 의해 부상되도록 지지된다.
또한, 상기 상부캡(120)은 상기 가요성 기판(112)을 커버하도록 가요성 기판의 일면에 결합되고, 상기 하부캡(120)은 상기 질량체부(111)를 커버하도록 상기 지지부(113)의 일면에 결합된다.
그리고 상기 상부캡(120)은 기판(121), 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(122) 및 제2 네거티브 포토레지스트(123)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(122)는 캐비티(cabity) 형성공간을 확보하기 위한 것이고, 상기 센서부(110)에 대향되는 상기 기판(121)의 일면에 형성된다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(122)는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8이 채택될 수 있다.
그리고, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(123)는 상기 상부캡(120)이 상기 센서부(110)의 가요성 기판에 결합되기 위한 접합제로 형성되기 위한 것이고, 상기 센서부(110)에 대향되는 상기 제1 네거티브 포토레지스트(122)의 일면에 형성된다.
또한, 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 액상의 SINR이 채택될 수 있다.
또한, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(123)는 가요성 기판(112)의 일면에 결합된다.
다음으로, 상기 하부캡(130)은 상부캡(120)과 동일한 기술구성으로 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 하부캡(130)은 기판(131), 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(132) 및 제2 네거티브 포토레지스트(133)를 포함하고, 각각의 구성요소에 대한 설명은 상부캡을 통해 전술한 바 생략한다.
또한, 상기 제2 네거티브 포토레지스트(133)는 상기 지지부(113)의 일면에 결합된다.
또한, 상기 상부캡(120) 및 하부캡(130)의 상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 상기 센서부에 대향되어 캐비티(124, 134)가 형성되도록 공간부가 서로 대응되도록 각각 형성된다. 즉, 상기 상부캡(120)의 캐비티(124)는 가요성 기판(122)에 대향되어 형성되고, 상기 하부캡(130)의 캐비티(134)는 상기 질량체부(111)에 대향되어 형성된다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(122, 222) 및 제2 네거티브 포토레지스트(123, 223)는 스핀코팅방식으로 상기 기판(121, 222)에 형성될 수 있고, 두께 및 이를 통해 한정되는 캐비티의 깊이는 RPM의 변경을 통해 간단하고 정교하게 구현가능하다.
또한, 상기 제1 네거티브 포토레지스트(122, 222) 및 제2 네거티브 포토레지스트(123, 223)는 동일마스크를 도포하고 노광 및 현상을 통해 캐비티(124, 134)가 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제2 실시예에 따른 MEMS 센서를 개략적으로 도시한 단면도이다. 보다 구체적으로 제2 실시예에 따른 MEMS 센서는 도 3에 도시한 제1 실시예에 따른 MEMS 센서와 비교하여 센서부에 프레임이 더 형성된다.
도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서(200)는 센서부(210), 상부캡(220) 및 하부캡(230)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(210)는 질량체부(211), 가요성 기판(212), 지지부(213) 및 프레임(214)를 포함한다. 그리고 상기 프레임(214)은 상기 가요성 기판(212), 지지부(213) 및 질량체부(211)에 선택적으로 연결되고, 상기 질량체부(211)의 변위를 제안하거나, 지지부(213)에 변위가능하도록 지지된다.
그리고 상기 질량체부(211), 가요성 기판(212) 및 지지부(213)은 도 3에 도시한 제1 실시예에 따른 MEMS 센서를 통해 전술한 바 자세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 상부캡(220)은 기판(221), 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)(222) 및 제2 네거티브 포토레지스트(223)를 포함하고, 캐비티(224)가 형성된다.
그리고 상기 하부캡(230)은 기판(231), 제1 네거티브 포토레지스트(232) 및 제2 네거티브 포토레지스트(233)를 포함하고, 캐비티(234)가 형성된다.
그리고 상기 상부캡(220) 및 하부캡(230) 각각의 구성요소에 대한 설명은 상부캡을 통해 전술한 바 생략한다
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서(100)와 제2 실시예에 따른 MEMS 센서(200)는 상기 기판, 제1 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist) 및 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하는 상부캡 및 하부캡을 포함하여 이루어짐에 따라, 정확한 캐비티 깊이가 확보되어 센싱능력이 향상되고, 센서부와의 정교한 결합에 따라 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 캡 모듈을 포함하는 제1 실시예에 따른 MEMS 센서(100) 및 제2 실시예에 따른 MEMS 센서(200)는 본 발명에 따른 캡 모듈인 상부캡(120. 220) 및 하부캡(130. 230) 중에서 하나를 포함하여 이루어질 수도 있고, 상부캡(120) 및 하부캡(130)은 Si 웨이퍼 대신 IC 웨이퍼를 채택할 수도 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10a : 하부캡 11a: 기판
12a : 제1 네거티브 포토레지스트 13a : 제2 네거티브 포토레지스
12a', 13a' : 공간부
10b : 상부캡 11b: 기판
12b : 제1 네거티브 포토레지스트 13b : 제2 네거티브 포토레지스트
12b', 13b' : 공간부
10 : 웨이퍼 11 : 산화층
20 : 제1 네거티브 포토레지스트 30 : 제2 네거티브 포토레지스트
100 : MEMS 센서 110 : 센서부
111: 질량체부 112 : 가요성 기판
113 : 지지부 120 : 상부캡
121 : 기판
122 : 제1 네거티브 포토레지스트 123 : 제2 네거티브 포토레지스트
124 : 캐비티 130 : 상부캡
131 : 기판
132 : 제1 네거티브 포토레지스트 133 : 제2 네거티브 포토레지스트
134 : 캐비티
200 : MEMS 센서 210 : 센서부
211: 질량체부 212 : 가요성 기판
213 : 지지부 214 : 프레임
220 : 상부캡
221 : 기판
222 : 제1 네거티브 포토레지스트 223 : 제2 네거티브 포토레지스트
224 : 캐비티 230 : 상부캡
231 : 기판
232 : 제1 네거티브 포토레지스트 233 : 제2 네거티브 포토레지스트
234 : 캐비티

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트; 및
    상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하는 MEMS용 캡 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 캐비티가 형성되도록 공간부가 서로 대응되도록 각각 형성된 MEMS용 캡 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공간부는
    상기 제1 네거티브 포토레지스트 및 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 동일마스크를 도포하고 노광 및 현상을 통해 형성된 MEMS용 캡 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 스핀코팅에 의해 형성되고, RPM을 조절하여 두께가 형성된 MEMS용 캡 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8인 MEMS용 캡 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 네거티브 포토레지스트는 액상의 SINR인 MEMS용 캡 모듈.
  7. 센서부; 및
    상기 센서부에 결합되어 센서부를 커버하는 캡 모듈을 포함하고,
    상기 캡 모듈은 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 제1 네거티브 포토레지스트와, 상기 제1 네거티브 포토레지스트의 일면에 형성된 제2 네거티브 포토레지스트를 포함하는 MEMS 센서.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 캡 모듈에 커버된 센서부는
    질량체부;
    상기 질량체부가 변위가능하도록 결합된 가요성 기판; 및
    상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체부를 부유가능하도록 지지하는 지지부를 포함하는 MEMS 센서.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 캡 모듈은
    상기 가요성 기판을 커버하고 가요성 기판에 결합된 상부캡과, 상기 질량체부를 커버하고 지지부에 결합된 하부캡을 포함하는 MEMS 센서.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 상부캡의 제2 네거티브 포토레지스트는 상기 가요성 기판에 결합되고, 상기 하부캡의 제2 네거티브 포토레지스트는 지지부에 결합된 MEMS 센서.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 상기 센서부에 대향되어 캐비티가 형성되도록 공간부가 서로 대응되도록 각각 형성된 MEMS 센서.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 공간부는
    상기 제1 네거티브 포토레지스트 및 상기 제2 네거티브 포토레지스트에 동일마스크를 도포하고 노광 및 현상을 통해 형성된 MEMS 센서.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트와 상기 제2 네거티브 포토레지스트는 스핀코팅에 의해 형성되고, RPM을 조절하여 두께가 형성된 MEMS 센서.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 네거티브 포토레지스트는 epoxy-based negative photoresist인 SU-8인 MEMS 센서.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 네거티브 포토레지스트는 액상의 SINR인 MEMS 센서.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 센서부는 상기 가요성 기판, 지지부 및 질량체부에 선택적으로 연결되고, 상기 질량체부의 변위를 제안하거나, 지지부에 변위가능하도록 지지되는 프레임을 더 포함하는 MEMS 센서.
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