TMAH에 의한 이방성 식각을 이용한 3차원 자기센서의 제작

Fabrication of 3-dimensional magnetic sensor by anisotropic etching in TMAH

본 논문에서는 TMAH를 이용한 비등방성 에칭기술을 이용하여 3차원의 자장의 값을 측정하기 위한 경사각 구조의 3차원 자기센서를 제작하였다. 제작된 3차원 자기센서는 비등방성 식각에 의하여 [100] 결정방향의 Si 표면에 [111] 결정방향의 경사면을 구성하여 이 경사면에 경사각 Hall 소자를 제작하였으며, 기존의 3차원 자기센서에 비하여 개선된 감도 특성을 나타내었다. 제작된 소자의 적감도는 547V/AT 이었으며 자기센서 출력의 PSD 성분의 측정에 의해 계산 되어진 최소측정 자장은 0.07G 이었다.

This paper will present an anisotropic etching in TMAH technique used in the fabrication of three-dimensional magnetic field vector sensor based on angled Hall plate structure. This sensor design relies on simultaneously detecting all magnetic field vector components using Hall plates that are imbedded into the silicon [111] sloped-surface of bulk micromachined cavity by the anisotropic etching of [100] silicon. The fabricated Hall elements has relatively improved sensitivity compare to convensional Hall elements for three-dimensional magnetic field sensing. The product sensitivity of 547V/AT at the supply current of 1.0mA was achived. The corresponding limit in the detection of magnrtic field is 0.07G that calculated by measured power spectral density(PSD) in magnetic sensor output.