Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
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High Temperature Silicon Pressure Sensor of SDB Structure

SDB 구조의 고온용 실리콘 압력센서

  • 박재성 (영남이공대학교 전자정보계열) ;
  • 최득성 (영남이공대학교 전자정보계열) ;
  • 김미목 ((주)엔터기술)
  • Received : 2013.02.19
  • Published : 2013.06.25
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Abstract

In this paper, the pressure sensor usable in a high temperature, using a SDB(silicon-direct-bonding) wafer of Si/$SiO_2$/Si-sub structure was provided and studied the characteristic thereof. The pressure sensor produces a piezoresistor by using a single crystal silicon as a first layer of SDB wafer, to thus provide a prominent sensitivity, and dielectrically isolates the piezoresistor from a silicon substrate by using a silicon dioxide layer as a second layer thereof, to be thus usable even under the high temperature over $120^{\circ}C$ as a limited temperature of a general silicon sensor. The measured result for a pressure sensitivity of the pressure sensor has a characteristic of high sensitivity, and its tested result for an output of the sensor further has a very prominent linearity and hysteresis characteristic.

본 연구는 Si/$SiO_2$/Si-sub 구조의 SDB(silicon-direct-bonding) 웨이퍼를 이용한 고온용 압력센서의 제작 및 특성을 연구한 것이다. 압력센서는 SDB 웨이퍼의 첫 번째 층의 단결정 실리콘을 이용하여 압저항을 제작하기 때문에 감도가 우수하며, 두 번째 층의 산화막으로 압저항과 실리콘 기판을 절연 분리하여, 일반적인 실리콘소자의 사용 온도 한계인 $120^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 사용이 가능하다. 제작된 압력센서는 고감도의 압력감도 및 센서 출력의 직선성 및 히스테리시스 특성이 매우 우수함을 알 수 있었다.

Keywords

References

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