• The Journal of Korea Robotics Society
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• v.2 no.3
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 웨이퍼 레벨 밀봉 실장된 수직 운동 가속도 신호를 감지할 수 있는 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트를 제작하였다. 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트는 수직 방향의 정전용량 변화를 필요로 하기 때문에 단일 기판상에 수직 단차의 형성을 가능케 하는 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술 (Extended Sacrificial Bulk Micromachining, ESBM) 을 이용하여 제작되었다. 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술을 이용하면 정렬오차가 없이 상하부 양쪽에 수직 단차를 갖는 실리콘 구조물의 제작이 가능하다. 또한, MEMS 센싱 엘리먼트의 부유된 실리콘 구조물을 보호하기 위하여 웨이퍼 레벨 밀봉 실장 기술이 적용하여 고신뢰성, 고수율, 고성능의 Z축 가속도 센서를 제작하였다. 신호 처리 회로와 가속도 센서를 결합하여 Z축 가속도 센싱 시스템을 제작하였고 운동가속도 범위 10 g 이상, 정지 드리프트 17.3 mg 그리고 대역폭 60 Hz 이상의 성능을 나타내었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.1547-1552
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• 2003

In this paper, we present a planar single-crystalline silicon x-axis micro-gyroscope fabricated with a perfectly aligned vertical actuation combs on one silicon wafer, using the extended SBM technology. The fabricated x-axis micro-gyroscope has the resolution of 0.1 deg/sec, the bandwidth of 100 Hz. These research results allow integrating 6 axes inertial measurement (3 accelerations and 3 angular rates) on the same silicon substrate using the same process for the first time.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.13 no.2
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• pp.101-109
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• 2004

This paper presents a novel z-axis accelerometer with perfectly aligned vertical combs fabricated using the extended sacrificial bulk micromachining (extended SBM) process. The z-axis accelerometer is fabricated using only one (111) SOI wafer and two photo masks without wafer bonding or CMP processes as used by other research efforts that involve vertical combs. In our process, there is no misalignment in lateral gap between the upper and lower comb electrodes, because all critical dimensions including lateral gaps are defined using only one mask. The fabricated accelerometer has the structure thickness of $30{\mu}m$, the vertical offset of $12{\mu}m$, and lateral gap between electrodes of $4{\mu}m$. Torsional springs and asymmetric proof mass produce a vertical displacement when an external z-axis acceleration is applied, and capacitance change due to the vertical displacement of the comb is detected by charge-to-voltage converter. The signal-to-noise ratio of the modulated and demodulated output signal is 80 dB and 76.5 dB, respectively. The noise equivalent input acceleration resolution of the modulated and demodulated output signal is calculated to be $500{\mu}g$ and $748{\mu}g$. The scale factor and linearity of the accelerometer are measured to be 1.1 mV/g and 1.18% FSO, respectively.