KR20160080320A - 차동형 압력센서 - Google Patents

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KR20160080320A
KR20160080320A KR1020140191244A KR20140191244A KR20160080320A KR 20160080320 A KR20160080320 A KR 20160080320A KR 1020140191244 A KR1020140191244 A KR 1020140191244A KR 20140191244 A KR20140191244 A KR 20140191244A KR 20160080320 A KR20160080320 A KR 20160080320A
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이경일
이대성
신규식
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전자부품연구원
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Abstract

내구성이 우수하고, 정밀도가 높으며 불량률이 낮은 신뢰성 높은 차동형 압력센서가 제공된다. 본 발명에 따른 차동형 압력센서에서는, 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판; 제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판; 및 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판과 유리지지부에 의해 이격되고, 제1 압력전달부 및 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되는 제3실리콘기판;을 포함한다.

Description

차동형 압력센서{Differential pressure sensor}
본 발명은 차동형 압력센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성이 우수하고, 정밀도가 높으며 불량률이 낮은 신뢰성 높은 차동형 압력센서에 관한 것이다.
차동형 압력센서는 가스, 유체 등의 배관에 설치되어 압력을 측정하는 압력계의 구성요소로, 압력 인가 시 정전용량의 변화를 일으키는 구조로 차동 압력을 측정하는 MEMS 센서이다.
차동형 압력센서는 여러가지 형태로 제작되는데, 최근에는 도 1과 같은 형태의 차동형 압력센서가 개발되었다. 도 1은 한국등록특허공보 0634822호에 개시된 차동형 압력센서이다. 동특허에서 차동형 압력센서(1)는 유리(60)-실리콘(50)-유리 (70)을 접합시켜 구성되는데, 유리기판 상에 금속 박막을 증착하고 패터닝해 전극(63)을 형성시킨다. 유리기판 상의 전극(63)은 유리 기판 상에 뚫린 구멍(64)을 통해 반대면 전극과 연결되며 이 전극은 다시 측면의 전극(65)과 연결된다.
실리콘기판(50) 상에 형성된 전극(51)과 유리기판(60) 상에 형성된 전극(63)이 커패시터를 형성해 두개의 커패시터가 형성된다. 유리기판에 뚫린 구멍(64)을 통해 압력이 인가되면 실리콘 다이아프램(50)이 움직이며 전극 간 거리가 한쪽은 멀어지고 한쪽은 줄어들게 된다. 이러면 양쪽의 정전용량이 달라지며 이 값 차이를 통해 인가된 압력을 구할 수 있다.
그런데, 이러한 기술은 전극을 구성하는 박막이 웨이퍼 바깥 양쪽 표면에 형성되어 있어 센서 제조 공정 시 웨이퍼를 다루는 과정, 또 칩 상태에서 조립, 후공정 등의 과정에서 전극의 손상이 발생할 우려가 있다.
또한, 외부 신호처리 회로와 연결되는 패드와 커패시터의 전기적 연결이 날카로운 유리 기판 모서리를 금속 박막이 넘어가는 형태로 형성되어 있으며 이 부분은 스트레스에 취약해 전기적 연결이 끊어지거나 연결 저항값이 크게 증가하는 문제가 발생할 가능성이 높다. 제작 과정이나 사용 환경이나 전극이 손상될 경우, 결과적으로 압력센서의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 내구성이 우수하고, 정밀도가 높으며 불량률이 낮은 신뢰성 높은 차동형 압력센서를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차동형 압력센서는 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판; 제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판; 및 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판과 유리지지부에 의해 이격되고, 제1 압력전달부 및 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되는 제3실리콘기판;을 포함한다.
제3실리콘 기판은 두께가 상대적으로 얇은 다이어프램 영역을 포함할 수 있고, 다이어프램 영역은 비대칭일 수 있다.
제3실리콘 기판은 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판을 준비하는 단계; 제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판을 준비하는 단계; 및 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판 사이에 유리지지부에 의해 이격되고, 제1 압력전달부 및 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되도록 형성되는 제3실리콘기판을 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판에 사이에 접합하는 단계;를 포함하는 차동형 압력센서 제조방법이 제공된다.
제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판을 준비하는 단계는 실리콘 기판의 외부면에 압력전달부가 형성될 위치를 식각하여 홀을 형성하는 단계; 실리콘 기판의 내부면의 양측에 단차를 형성하여 실리콘 기판 단차영역을 형성하는 단계; 상면의 내부에 단차를 형성하여 된 유리기판 단차영역을 포함하는 유리기판을 실리콘 기판 단차영역과 접합하는 단계; 유리기판의 하면에서 실리콘 기판이 노출되도록 하는 두께만큼 유리기판을 제거하여 유리기판을 유리지지부로 형성하는 단계; 및 실리콘 기판의 내부면을 식각하여 홀을 관통홀로 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 정전용량을 얻어야 하는 커패시터 구성이 실리콘-실리콘 구조물이므로 커패시터를 구성하기 위해 별도의 전극인 금속 박막이 구조물의 날카로운 모서리를 통과할 필요가 없고, 그에 따라 단락등의 불량발생이 감소하여 제조수율을 높이고, 소자의 내구성을 높여 제품신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
정전용량값은 두 전극 간의 간격과 전극의 면적으로 결정되는데, 본 발명의 제조방법에서는 유리지지부와 실리콘 기판들의 내부평면의 높이가 동일하게 유지되도록 하는 공정이 포함되어 정전용량 편차를 줄일 수 있다.
아울러, 본 발명의 차동형 압력센서는 유리기판이 아닌 실리콘 기판으로 구현되어 있어서, 유리기판의 압력전달부 형성시 여러 단계에 걸친 복잡한 공정이 생략되어 공정상 유리한 점이 있고, 복잡한 공정에 따른 편차발생을 최소화할 수 있어서 정전용량 편차를 최소화하여 제품신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차동형 압력센서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차동형 압력센서의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 차동형 압력센서를 제조하기 위한 실리콘 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 차동형 압력센서 제조방법의 설명에 제공되는 도면들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 차동형 압력센서의 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차동형 압력센서의 실리콘 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차동형 압력센서의 단면도이다. 본 발명에 따른 차동형 압력센서(100)는 제1압력전달부(111)가 형성된 제1실리콘 기판(110); 제2압력전달부(121)가 형성된 제2실리콘 기판(120); 제1실리콘 기판(110) 및 제2실리콘 기판(120)과 유리지지부(140, 150)에 의해 이격되고, 제1압력전달부(111) 및 제2압력전달부(121) 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되는 제3실리콘 기판(130);을 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 차동형 압력센서(100)는 3개의 실리콘기판으로 이루어져 있으며, 양 실리콘 기판사이의 실리콘 기판이 다이어프램으로 동작한다.
본 발명에 따른 차동형 압력센서는 제1실리콘 기판(110)과 제2실리콘 기판(120) 사이에 제3실리콘 기판(130)이 위치한다. 제1실리콘 기판(110) 및 제3실리콘 기판(130) 사이는 제1유리지지부(140)가 위치하여 제1실리콘 기판(110) 및 제3실리콘 기판(130)의 간격을 유지하고, 제2실리콘 기판(120) 및 제3실리콘 기판(130) 사이는 제2유리지지부(150)가 위치하여 제2실리콘 기판(120) 및 제3실리콘 기판(130)의 간격을 유지한다.
제1실리콘 기판(110) 및 제2실리콘 기판(120)에는 각각 제1압력전달부(111) 및 제2압력전달부(121)가 형성되어 외부로부터의 압력을 제3실리콘 기판(130)에 인가한다. 제3실리콘 기판(130)은 외부로부터 전달된 압력에 의해 변형된다. 예를 들어 제1압력전달부(111)로부터 제3실리콘 기판(130)에 압력이 인가되면, 제3실리콘 기판(130)은 제2실리콘 기판(120)측으로 변형되고, 제3실리콘 기판(130)의 변형에 따라 정전용량이 변하게 되어 제1실리콘 기판 전극패드(112), 제2실리콘 기판 전극패드(122), 및 제3실리콘 기판 전극패드(132)를 통해 측정된 정전용량을 기초로 압력변화를 얻게 된다.
제1실리콘 기판(110), 제2실리콘 기판(120) 및 제3실리콘 기판(130)은 각각 전극역할을 하고, 제1유리지지부(140) 및 제2유리지지부(150)는 절연체이므로 실리콘 기판들을 전기적으로 절연시켜 커패시터 구조를 이루게 된다. 커패시터의 면적은 제1실리콘 기판(110) 및 제2실리콘 기판(120)의 돌출부 면적으로 결정된다. 다이어프램인 제3실리콘 기판(130)이 변형될 때 거리에 반비례하는 정전용량도 같이 변하게 되고, 제3실리콘 기판(130)에 가해진 압력에 변형거리가 비례하므로 압력측정이 가능한 것이다. 제1실리콘 기판(110), 제2실리콘 기판(120), 및 제3실리콘 기판(130)에서 실리콘은 저항을 줄이기 위해 가급적 낮은 비저항값(<1 ohm cm)을 갖는 것이 바람직하다.
다이아프램 변형을 통한 정전용량형 압력 센서의 구동에서 압력과 변형 거리는 비례하나, 변형 거리와 정전용량은 반비례 관계로 있기 때문에 통상 단일 커패시터로 구성된 압력센서는 선형성이 나쁘다. 본 발명의 차동형 압력센서(100)와 같은 차동 구조의 장점은, 일차 커패시터와 이차커패시터의 정전용량 변화가, 압력이 0인, 즉 변형거리가 0인 지점을 기준으로 테일러 다항식으로 전개했을 때 이차 식이 상쇄되기 때문에, 일정 구간 내에서는 선형에 가까운 압력-정전용량 변화 관계식이 돌출되어 신호처리에 편리하다.
각 실리콘기판 간의 거리는, 너무 가까운 경우 작은 압력에도 두 전극이 접촉할 수 있으므로 측정 범위가 좁아질 수 있고, 너무 먼 경우 정전용량 값 자체도 작고 변화량도 작기 때문에 감도가 떨어질 수 있으므로 측정하고자 하는 압력 범위에 맞춰 실리콘 기판간 거리를 선택해야 한다. 제1실리콘 기판(110) 및 제2실리콘 기판(120)은 일부분, 예를 들어 중앙부분이 다른 부분보다 제3실리콘 기판(130)에 가깝게 돌출되어 있고, 제1유리지지부(140) 및 제2유리지지부(150) 근처에서는 기판 내부로 인입되어 있어 제3실리콘 기판(130)이 압력 인가시에 변형될 수 있는 공간이 있다.
제3실리콘 기판(130)의 두께는 측정하고자 하는 압력 범위에 맞도록 두께가 결정되어야 하며 전체 소자의 크기나 측정할 압력범위등에 따라 다양한 형상으로 구현 가능하다. 이하 도 5 및 도 6을 참조하여 더 설명하기로 한다. 즉, 제3실리콘 기판(130)은 측정해야하는 압력 범위 최고값이 높을수록 두께가 두꺼워야 한다.
제1실리콘 기판 전극패드(112), 제2실리콘 기판 전극패드(122) 및 제3실리콘 기판 전극패드(132)는 제1실리콘 기판(110), 제2실리콘 기판(120) 및 제3실리콘 기판(130)에 의해 형성된 커패시터를 정전용량 측정회로와 연결하기 위해 와이어본딩이나 솔더링, 플립칩 등 통상적인 패키징 공정을 사용하여 실리콘과 전기회로가 구성된 PCB 등을 연결하기 위한 전극패드로 보통 금, 알루미늄 또는 백금 등이 사용될 수 있다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 차동형 압력센서를 제조하기 위한 실리콘 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 4a 내지 도 4c는 제조된 실리콘 기판을 이용하여 차동형 압력센서를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 본 발명에 따르면, 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판을 준비하는 단계; 제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판을 준비하는 단계; 및 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판 사이에 유리지지부에 의해 이격되고, 제1 압력전달부 및 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되도록 형성되는 제3실리콘기판을 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판에 사이에 접합하는 단계;를 포함하는 차동형 압력센서 제조방법이 제공된다.
먼저, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여, 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판을 준비하는 단계를 설명하기로 한다. 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판을 준비하는 단계는, 실리콘 기판(310)의 외부면에 압력전달부(311)가 형성될 위치를 포토리소그래피 공정을 이용하여 홀을 형성한다(도 3a). 압력전달부 홀(311)은 관통홀이 아니며, 추후 유리기판을 부착한 후에 식각에 의해 관통홀이 된다. 실리콘 기판(310)은 다이어프램과 대응하는 면, 즉, 실리콘 기판의 내부면의 양측에 단차를 형성한다. 단차는 포토리소그래피공정에 의해 수행될 수 있다. 이를 실리콘 기판 단차영역(312)이라 하면, 단차는 전술한 바와 같이 유리기판과의 공간을 두어 다이어프램의 변형 등을 자유롭게 하기위한 공간형성을 위한 구성이다.
이후, 유리기판(340)은 실리콘 기판(310)과 접합될 면(상면)의 내부에 단차를 형성한다. 즉, 유리기판(340)은 양단을 제외하고 내부를 소정 두께로 제거하여 도 3b와 같이 상면의 내부에 단차영역을 형성한다. 따라서, 실리콘 기판 단차영역(312)과 유리기판의 단차영역(341)은 서로 상반되게 형성된다. 실리콘 기판 단차영역의 두께(h1)는 유리기판 단차영역의 두께(h2)보다 작게 형성되어 실리콘 기판의 단차로인하여 돌출된 영역이 유리기판의 단차영역(341)으로 들어가게 된다.
유리기판(340)으로는 실리콘과 열팽창계수가 비슷한 보로실리케이트 유리(상품명 파이렉스 7740 등)을 이용할 수 있고, 단차영역 형성도 포토리소그래피 공정을 이용할 수 있다. 유리기판의 경우 깊이가 깊을 경우 건식, 습식 식각 외에 샌드블래스팅 등의 공정이 이용가능하다. 유리기판(340)의 식각 깊이는 실리콘만큼 정밀하게 제어되지 않으나, 이는 본 발명에서는 문제되지 않는데, 본 발명에서는 유리기판의 식각 깊이가 센서 정밀도에 영향을 주지 않기 때문에다.
유리기판(340)은 실리콘기판(310)과 양극 접합 또는 글래스프릿(glass frit) 등을 이용해 정렬 접합할 수 있다.
이후, 도 3c와 같이 유리기판과 실리콘기판의 일부를 A-A'선을 기준으로 제거하게 되는데 기준선은 특별히 정해진 위치가 있는 것이 아니라 유리기판과 실리콘 기판을 동시에 제거하여 면적정밀도나 단차편차 등의 정밀도를 높이기 위한 것이다. 즉, 본 발명에서는 면적 정밀도는 실리콘 미세 가공 기술을 통해 구현하며, 단차 정밀도는 기판 가공을 통해 유리와 실리콘 튀어나온 부분의 높이를 기판 수준에서 일치시키고, 그 후 정밀 가공으로 실리콘을 식각하여 단차를 조절하게 된다. 이로 인해 단차 편차는 실리콘 식각 공정 단 1회로만 결정되므로 정밀도가 높아진다. 제거공정은 유리기판을 그라인딩이나 화학적 식각 등을 사용해 갈아내고 기계적 연마를 통해 유리 기판과 실리콘 기판이 같은 높이가 되도록 연마할 수 있다.
유리기판(340)은 도 3c에서 A-A'가 제거되어 더이상 기판 형상이 아니고, 유리지지부형태를 나타내게 된다(도 3d). 마지막으로 실리콘 기판의 내부면을 식각하여 홀을 관통홀(312)로 형성하여 압력전달부를 형성한다. (도 3e) 실리콘 기판 내부면 식각시에는 외부면을 덮개 등으로 보호하면서 건식 또는 습식 식각을 통해 내부면을 식각하는데 이 때의 식각 깊이가 커패시터 구조에서 전극 간 거리를 결정하게 된다.
도 4a 내지 도 4c는 제조된 실리콘 기판을 이용하여 차동형 압력센서를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3a내지 도 3e를 참조하여 설명된 실리콘 기판 제조방법에 따라 실리콘기판을 제조하면, 이후, 차동형 압력센서가 형성된다. 즉, 제1압력전달부(412)가 형성된 제1실리콘 기판(410)을 준비하는 단계; 제2압력전달부(422)가 형성된 제2실리콘 기판(420)을 준비하는 단계; 및 제1실리콘 기판(410) 및 제2실리콘 기판(420) 사이에 유리지지부(440, 350)에 의해 이격되고, 제1압력전달부(412) 및 제2압력전달부(422)제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되도록 형성되는 제3실리콘 기판(430)을 제1실리콘 기판(410) 및 제2실리콘 기판(420)에 사이에 접합하여 차동형 압력센서를 제조한다.
상술하면 다음과 같다. 먼저 제1유리지지부(440)가 형성된 제1실리콘 기판(410)과 제3실리콘 기판(430)으로서 양면 연마된 실리콘 기판을 접합한다(도 4a). 접합은 양극적합이나 글래스 프릿 접합 등으로 수행가능하다. 제3실리콘 기판(430)은 차동형 압력센서에서 요구되는 다이아프램의 두께를 고려하여 보통 반도체 장비에서 다룰 수 있는 웨이퍼 두께보다 얇을 경우에는 다이아프램을 기계적, 화학적으로 연마해 원하는 두께까지 줄일 수 있다(도 4b). 다이아프램의 두께가 압력-변형거리 관계를 결정하므로 이 공정의 정밀도 제어가 중요하다.
이후 제2유리지지부(450)가 형성된 제2실리콘 기판(420)을 접합한다(도 4c). 작업이 끝난 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 개별 다이(die)로 분리될 수 있다. 분리된 다이는 세척 및 측면에 대한 추가 연마 후 패드를 증착할 수 있다. 예를 들면, 패드 모양대로 구멍이 뚫린 마스크 아래에 다이를 놓고 금속 박막을 증착하여 구멍 아래쪽의 실리콘 부위에만 패드가 증착되도록 한다. 필요시 금속 박막과 실리콘 사이의 접촉저항을 줄이기 위해 열처리가 더 수행될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 차동형 압력센서의 단면도들이다. 도 5에서, 차동형 압력센서는 제1실리콘 기판(510), 제2실리콘 기판(520) 제1유리지지부(540), 제2유리지지부(550), 제1압력전달부(512), 및 제2압력전달부(522)를 포함하고, 도 6에서 차동형 압력센서는 제1실리콘 기판(610), 제2실리콘 기판(620) 제1유리지지부(640), 제2유리지지부(650), 제1압력전달부(612), 및 제2압력전달부(622)를 포함하고다. 이하, 이미 설명한 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에서, 제3실리콘 기판(530)은 두께가 상대적으로 얇은 다이어프램 영역을 포함할 수 있다. 즉, 다이어프램영역(631)은 제3실리콘 기판(530)에서 상하면에서 각각 내부로 인입되어 두께가 다른 부분보다 얇은 부분으로 구현된다. 이렇게 되면, 제3실리콘 기판(530) 전체가 다이어프램영역에 되는 것이 아니고, 특히 도 5에 표시된 다이어프램영역(631)이 다이어프램으로 역할하여 압력을 측정하는 기준이 된다. 단, 이 경우는 다이아프램 두께가 웨이퍼 두께에서 양쪽의 식각 깊이를 뺀 값으로 되기 때문에 웨이퍼 두께 및 식각 깊이의 제어가 중요하게 된다. 이 경우는 제1실리콘 기판(510)과 제3실리콘 기판(530)의 접합 후 별도의 연마 과정이 필요없게 된다.
또는, 도 6에서와 같이 다이어프램영역(631)이 상하 비대칭으로 구현될 수 있다. 이 때는 한면에서만 식각하여 다이어프램영역(631)을 만들 수 있으므로 공정이 용이하다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차동형 압력센서의 실리콘 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 7의 제3실리콘 기판은 특히, SOI(Silicon-On-Insulator) 기판을 이용하여 제조된 다이어프램이다. SOI 기판의 경우 상하부 실리콘이 가운데 사이에 있는 절연막에 의해 분리되어 있다. 따라서, 다이어프램을 이용되려면, 도 7a와 같이 제1실리콘층(710)을 식각하고, 절연층(720)을 제거한 후(도 7b), 절연층(720) 양쪽을 전기적으로 연결해줄 필요가 있다. 따라서, 도 7c와 같이 전도성 물질로 금, 백금, 은 또는 알루미늄 등의 금속 물질이나 비저항이 낮은 다결정 실리콘 박막 등을 이용하여 전도막(740)을 형성하여 연결할 수 있다. 이러한 다이어프램, 즉 제3실리콘 기판은 공정이 용이하고 식각깊이를 쉽게 조절할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100, 400, 500 차동형 압력센서
110, 210, 310, 410, 510 제1실리콘 기판
111, 212, 312, 412, 512 제1압력전달부
112 제1실리콘 기판 전극패드
120, 320, 420, 520 제2실리콘 기판
121, 322, 422, 522 제2압력전달부
122 제2실리콘 기판 전극패드
130, 330, 430, 530 제3실리콘 기판
132 제3실리콘 기판 전극패드
140, 340, 440, 540 제1유리지지부
150, 350, 450, 550 제2유리지지부
211 압력전달부 홀
212 실리콘 기판 단차영역
240 유리기판
241 유리기판 단차영역
710 제1실리콘층
720 절연층
730 제2실리콘층
740 전도막

Claims (6)

  1. 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판;
    제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판; 및
    상기 제1실리콘 기판 및 상기 제2실리콘 기판과 유리지지부에 의해 이격되고, 상기 제1 압력전달부 및 상기 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되는 제3실리콘기판;을 포함하는 차동형 압력센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3실리콘 기판은 두께가 상대적으로 얇은 다이어프램 영역을 포함하는 것인 차동형 압력센서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 다이어프램 영역은 비대칭인 차동형 압력센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3실리콘 기판은 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판인 차동형 압력센서.
  5. 제1압력전달부가 형성된 제1실리콘 기판을 준비하는 단계;
    제2압력전달부가 형성된 제2실리콘 기판을 준비하는 단계; 및
    상기 제1실리콘 기판 및 상기 제2실리콘 기판 사이에 유리지지부에 의해 이격되고, 상기 제1 압력전달부 및 상기 제2압력전달부 중 적어도 하나로부터 전달된 압력에 의해 변형되도록 형성되는 제3실리콘기판을 상기 제1실리콘 기판 및 제2실리콘 기판에 사이에 접합하는 단계;를 포함하는 차동형 압력센서 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1실리콘 기판 및 상기 제2실리콘 기판을 준비하는 단계;는,
    실리콘 기판의 외부면에 압력전달부가 형성될 위치를 식각하여 홀을 형성하는 단계;
    상기 실리콘 기판의 내부면의 양측에 단차를 형성하여 실리콘 기판 단차영역을 형성하는 단계;
    상면의 내부에 단차를 형성하여 된 유리기판 단차영역을 포함하는 유리기판을 상기 실리콘 기판 단차영역과 접합하는 단계;
    상기 유리기판의 하면에서 상기 실리콘 기판이 노출되도록 하는 두께만큼 상기 유리기판을 제거하여 상기 유리기판을 유리지지부로 형성하는 단계; 및
    상기 실리콘 기판의 내부면을 식각하여 상기 홀을 관통홀로 형성하는 단계;를 포함하는 차동형 압력센서 제조방법.
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