Formation of Silicon Diaphragm Using Silicon-wafer Direct Bonding / Electrochemical Etch-stopping and Its Application to Silicon Pressure Sensor Fabrication

실리콘 직접 접합 / 전기화학적 식각정지를 이용한 실리콘 다이아프램의 형성과 실리콘 압력센서 제조에의 응용

  • Ju, B.K. (Dev. Electronics and Information Technology, KIST) ;
  • Ha, B.J. (Dept. Electronic Engineering, Seoul City University) ;
  • Kim, K.S. (Dev. Electronics and Information Technology, KIST) ;
  • Song, M.H. (Dev. Electronics and Information Technology, KIST) ;
  • Kim, S.H. (Dept. Electronic Engineering, Seoul City University) ;
  • Kim, C.J. (Dept. Electronic Engineering, Seoul City University) ;
  • Tchah, K.H. (Dept. Electronic Engineering, Korea University) ;
  • Oh, M.H. (Dev. Electronics and Information Technology, KIST)
  • 주병권 (한국과학기술연구원 정보전자연구부) ;
  • 하병주 (서울시립대학교 전자공학과) ;
  • 김근섭 (한국과학기술연구원 정보전자연구부) ;
  • 송만호 (한국과학기술연구원 정보전자연구부) ;
  • 김성환 (서울시립대학교 전자공학과) ;
  • 김철주 (서울시립대학교 전자공학과) ;
  • 차균현 (고려대학교 전자공학과) ;
  • 오명환 (한국과학기술연구원 정보전자연구부)
  • Published : 1994.10.30

Abstract

A new type of Si diaphragm was fabricated using Si-wafer direct bonding and two-step electrochemical etch-stopping methods. Using the new diaphragm structure in mechanical sensors, more precise control of cavity depth and diaphragm thickness was achievable. Also, the propagation of the stress, which was generated near the bonding interface, to the surface can be avoided. Finally, a piezoresistive-type Si pressure sensor was fabricated utilizing the diaphragm and a digital pressure gauge, which can display units of pressure, was realized.

실리콘의 직접 접합 방법과 2단계 전기화학적 식 정지 방법을 이용하여 새로운 구조의 실리콘 다이아프램을 제조하였다. 이러한 다이아프램 구조를 기계량 센서에 이용하면 공동의 깊이와 다이아프램의 두께를 보다 정교하게 조절할 수 있다. 또한, 접합 계면에서 발생하는 응력이 다이아프램의 표면으로 전달되는 것을 피할 수 있다. 최종적으로, 제조된 다이아프램을 이용하여 암저항형 실리콘 압력 센서를 제작하였고 압력 단위의 표시가 가능한 디지탈 압력 측정기를 구현하였다.

Keywords