일반기술

다공성 실리콘층을 이용한 습도감지용센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 센서

□ 기술개요- 목적 : 다공성 실리콘 및 폴리이미드 박막을 이용하고 초소형 전자정밀기계(MEMS) 구조의 에칭영역을 사용함으로써 센서 외부에 열려진 부분을 없애 사용상의 안정성을 확보하기 위한 다공성 실리콘 층을 이용한 습도 감지용 센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 센서를 제공하고자 함.- 구성 : 해당 기술은 두개의 실리콘 웨이퍼를 이용하여 상부, 하부구조로 나뉘며, 상부실리콘 웨이퍼, 하부실리콘 웨이퍼, SiO2층, 습도 검출층, 다공성 실리콘층, 에폭시 접착층, 저항영역, p+ 전극부 및 금속 전극부로 구성된다.- 효과 : 습도를 검출하는 부분을 다공성 실리콘 층에 의해 보호함으로써, 습기 이외의 이물질에 대하여 오염을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 민감한 폴리이미드 층의 손상을 방지함으로써 보다 안정적이고 신뢰성 있는 습도검출을 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한 폴리이미드 층에 대한 보호층을 형상함으로써 센서의 최종적인 패키지 공정을 단순화할 수 있다. □ 기술특징최근 기존의 센서 박막을 대체하기 위하여 감습막으로 폴리이미드 등의 폴리머 박막이 이용되나, 폴리머 박막은 그 자체로는 전기적 특성을 얻기가 어려우므로, 다른 박막위에 폴리머 박막을 형성하고 폴리머 박막의 변형에 의하여 아랫부분의 박막의 형상이 변화하게 되어 전기적 특성이 변화하는 현상을 이용하고 있다. 하지만 습도를 검출하기 위한 박막이 외부로 노출되어 있으므로 습기 이외의 다른 물질이 닿을 수 있으며, 이로 인한 센서부의 파손이 일어날 수 있는 문제점이 있다. 해당 기술은 두개의 실리콘을 사용하여 상,하부의 구조로 나뉘어지며, 상부에 에칭된 실리콘 웨이퍼는 습기만을 통과시키고 물방울과 같은 입자가 큰 그 외의 물질은 통과시키지 않는 기능을 담당한다. 또한 하부에 에칭된 실리콘 웨이퍼는 습도의 양에 따라 상기 저항영역의 형상을 변화시켜 변화량에서 습도의 변화량을 검출할 수 있는 기능을 수행함으로써 기존의 기술보다 사용상의 안정성을 확보하고 있다.