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KR101743668B1 - Micromachined convective accelerometer and a method for manufacturing the same - Google Patents

Micromachined convective accelerometer and a method for manufacturing the same Download PDF

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Publication number
KR101743668B1
KR101743668B1 KR1020160151324A KR20160151324A KR101743668B1 KR 101743668 B1 KR101743668 B1 KR 101743668B1 KR 1020160151324 A KR1020160151324 A KR 1020160151324A KR 20160151324 A KR20160151324 A KR 20160151324A KR 101743668 B1 KR101743668 B1 KR 101743668B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature sensor
lower layer
upper layer
heater
layer
Prior art date
Application number
KR1020160151324A
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Korean (ko)
Inventor
정대웅
김재건
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명의 일실시 예는 하층부와 상층부로 구분하고, 하층부에 1축 또는 2축의 가속도를 측정하는 구성을 형성하고 상층부에 3축의 가속도를 측정하는 구성을 형성함으로써, 측정 성능을 향상시킨 열대류형 가속도 센서를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서는, 중앙에 히터가 설치된 하층부; 하층부에서 히터를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서; 하층부에서 히터를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서; 하층부의 상면에 결합하고, 하층부 방향으로 내부 공간이 형성된 상층부; 및 일부위가 상층부의 내부 공간에 노출되도록 상층부에 형성된 제3온도센서;를 포함한다. In one embodiment of the present invention, a structure for measuring the acceleration of one axis or two axes is formed on the lower layer portion and a structure for measuring acceleration of three axes is formed on the upper layer portion, Sensor. According to an embodiment of the present invention, there is provided a thermal flow type acceleration sensor comprising: a lower layer portion provided with a heater at a center; A first temperature sensor formed on a single axis around a heater in a lower layer portion; A second temperature sensor formed on the two axes around the heater in the lower layer portion; An upper layer coupled to the upper surface of the lower layer and having an inner space in the lower layer direction; And a third temperature sensor formed on the upper layer so that a part of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer.

Description

열대류형 가속도 센서 및 이의 제조방법{MICROMACHINED CONVECTIVE ACCELEROMETER AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an accelerometer and a method of manufacturing the same,

본 발명은 열대류형 가속도 센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하층부와 상층부로 구분하고, 하층부에 1축 또는 2축의 가속도를 측정하는 구성을 형성하고 상층부에 3축의 가속도를 측정하는 구성을 형성함으로써, 측정 성능을 향상시킨 열대류형 가속도 센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a thermal flow type acceleration sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a structure for measuring acceleration of one axis or two axes on the lower layer and measuring acceleration of three axes on the upper layer, And a method of manufacturing the same. 2. Description of the Related Art

최근 반도체 제조 기술을 이용하여 각종 센서를 소형화하는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)센서에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] Recent researches on microelectromechanical systems (MEMS) sensors that miniaturize various sensors using semiconductor manufacturing technology have been actively conducted.

MEMS 센서란, 반도체의 미세 가공 기술을 응용하여 만든 센서를 말한다. MEMS 센서는 종래의 센서와 비교하여 결점이 적은 편이며 다루기가 쉽고 특성 면에서 잠재 능력이 뛰어나다는 특징을 가지고 있다. 그리고, 종래의 센서로는 구현하기 힘들던 전자 회로와의 원칩화가 가능하여, 센서 소자와 센서 소자로부터 검출한 신호를 처리하는 전자 회로를 하나의 칩에 집적하고 연결 배선을 단축함으로써 잡음의 혼입을 막을 수 있다. A MEMS sensor is a sensor made by applying a microfabrication technique of a semiconductor. MEMS sensors have fewer drawbacks compared to conventional sensors, and are easy to handle and have excellent potential in terms of their characteristics. In addition, it is possible to integrate the sensor element and the electronic circuit for processing the signal detected from the sensor element into one chip, shorten the connection wiring, thereby preventing noise mixing .

MEMS 센서의 대표적인 예로 초소형 가속도 센서를 들 수 있으며, 정전 용량의 변화를 이용하는 방식, 피에조 저항 소자를 이용하는 방식 등이 이용되고 있다. As a typical example of the MEMS sensor, there is an ultra-small acceleration sensor, a method using a change in capacitance, a method using a piezo resistor, and the like are used.

그 중 열대류에 의한 온도센서의 저항 변화를 이용하는 방식은 구조가 단순하고 생산이 용이하여 사용량이 증대되고 있는데, 종래의 열대류형 가속도 센서는 평면에 대한 2축 가속도의 측정에는 용이하나 평면에 대해 수직축을 포함한 3축 가속도 측정에는 감도가 저하되는 문제점이 있다.Among them, the method using the resistance change of the temperature sensor by the troposphere is simple in structure and easy to produce, and the amount of use is increasing. The conventional tropospheric acceleration sensor is easy to measure the two axis acceleration on the plane, There is a problem that the sensitivity is lowered in the measurement of the three-axis acceleration including the vertical axis.

대한민국 등록특허 제10-0829165호에서는, 인가되는 전류에 의해 발열하는 제1발열점, 제2발열점, 제3발열점 및 제4발열점과, 상기 각각의 발열점의 온도를 측정하기 위해서 상기 각각의 발열점과 접촉하는 열전쌍 접합점을 가지는 제1열전쌍, 제2열전쌍, 제3열전쌍 및 제4열전쌍과, 상기 제1발열점, 제2발열점, 제3발열점 및 제4발열점 하부로 유체를 통과시킬 수 있는 제1공동이 마련되어 있는 제1기판; 상기 제1기판과 평행하게 배치되며, 인가되는 전류에 의해 발열하는 제5발열점과, 상기 제5발열점의 온도를 측정하기 위해서 상기 제5발열점과 접촉하는 열전쌍 접합점을 가지는 제5열전쌍과, 상기 제5발열점 하부로 유체가 이동할 수 있는 제2공동이 마련되어 있는 제2기판;을 포함하며, 상기 제1발열점과 상기 제2발열점은 상기 제1축선 방향을 따라 서로 이격되게 배치되며, 상기 제3발열점과 상기 제4발열점은 상기 제1축선 방향과 교차하는 제2축선 방향을 따라 서로 이격되게 배치되며, 상기 제5발열점과 상기 제1발열점은 상기 제1기판 및 상기 제2기판과 교차하는 제3축선 방향을 따라 서로 이격되게 배치되며, 상기 제1발열점과 제2발열점 간의 온도차를 이용하여 상기 제1축선 방향으로의 가속도, 상기 제3발열점과 제4발열점 간의 온도차를 이용하여 상기 제2축선 방향으로의 가속도, 상기 제5발열점과 상기 제1발열점 간의 온도차를 이용하여 상기 제3축선 방향으로의 가속도를 측정하는 3축 MEMS 가속도 센서가 개시되어 있다. Korean Patent Registration No. 10-0829165 discloses a method for measuring the temperature of each of the first heating point, the second heating point, the third heating point and the fourth heating point, A first thermocouple, a second thermocouple, a third thermocouple, and a fourth thermocouple having thermocouple junctions in contact with the respective heat generating points, and a second thermocouple, a second thermocouple, a third thermocouple, A first substrate having a first cavity through which fluid can pass; A fifth thermocouple disposed parallel to the first substrate and having a fifth heating point generated by an applied current and a thermocouple junction point contacting the fifth heating point for measuring a temperature of the fifth heating point; And a second substrate provided with a second cavity through which the fluid can move below the fifth heating point, wherein the first heating point and the second heating point are disposed apart from each other along the first axial direction And the third heat generating point and the fourth heat generating point are spaced apart from each other along a second axial line direction intersecting the first axial direction and the fifth heat generating point and the first heat generating point are disposed on the first substrate And a second heating point, wherein the first heating point and the second heating point are spaced apart from each other along a third axis line direction intersecting with the second substrate, and the temperature difference between the first heating point and the second heating point is used, Using the temperature difference between the fourth heating points Axis acceleration in the first axial direction, the acceleration in the second axial direction, and the temperature difference between the fifth heat generating point and the first heat generating point.

대한민국 등록특허 제10-0829165호Korean Patent No. 10-0829165

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가속도 센서를 하층부와 상층부로 구분하고, 하층부에 1축 또는 2축의 가속도를 측정하는 구성을 형성하고 상층부에 3축의 가속도를 측정하는 구성을 형성함으로써, 측정 성능을 향상시킨 가속도 센서를 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an acceleration sensor which is divided into a lower layer and an upper layer, and a structure for measuring the acceleration of one axis or two axes is formed on the lower layer, To thereby provide an acceleration sensor with improved measurement performance.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 중앙에 히터가 설치된 하층부; 상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서; 상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서; 상기 하층부의 상면에 결합하고, 상기 하층부 방향으로 내부 공간이 형성된 상층부; 및 일부위가 상기 상층부(100)의 내부 공간에 노출되도록 상기 상층부에 형성된 제3온도센서;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a lower layer portion provided with a heater at a center; A first temperature sensor formed on the lower layer portion on a single axis around the heater; A second temperature sensor formed biaxially about the heater in the lower layer portion; An upper layer coupled to the upper surface of the lower layer and having an inner space in the lower layer direction; And a third temperature sensor formed on the upper layer so that a part of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3온도센서는, 상기 상층부의 내측면에 형성되는 제3온도센서 상층부부위, 및 상기 제3온도센서 상층부부위에 연결되며 상기 하층부의 상면에 형성되는 제3온도센서 하층부부위를 구비할 수 있다. The third temperature sensor may include a third temperature sensor upper layer portion formed on the inner surface of the upper layer portion and a third temperature sensor upper layer portion formed on the upper surface of the third temperature sensor portion, And a temperature sensor lower layer portion.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 히터는 상기 하층부 상면의 중앙 부위에 굴곡 형상으로 밀집 배치되는 금속 배선을 구비할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the heater may include a metal wiring arranged in a bend shape in a central portion of the upper surface of the lower layer portion.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1온도센서의 일부위는 상기 상층부의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 상기 히터와 이격되어 형성될 수 있다. In some embodiments of the present invention, a portion of the first temperature sensor may be spaced apart from the heater so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2온도센서의 일부위는 상기 상층부의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 상기 히터와 이격되어 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, a portion of the second temperature sensor may be formed apart from the heater so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer portion.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하층부는, 반도체 기판, 상기 반도체 기판 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터와 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서가 위에 형성되는 제1절연막, 및 상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the lower layer portion may include a semiconductor substrate, a first insulating film formed on the upper surface of the semiconductor substrate with an insulating material, the heater, the first temperature sensor, and the second temperature sensor formed on the first insulating film, And a second insulating layer formed of an insulating material on a lower surface of the substrate.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하층부는, 상면의 중심 영역에 홈을 구비하는 반도체 기판, 상기 홈을 제외한 상기 반도체 기판의 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터의 양 말단과 상기 제1온도센서 양 말단 및 상기 제2온도센서의 양 말단이 위에 형성되는 제1절연막, 및 상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the lower layer portion may include a semiconductor substrate having a groove in a center region of the upper surface, an upper surface of the semiconductor substrate excluding the groove, A first insulating layer formed on both ends of the first temperature sensor and both ends of the second temperature sensor, and a second insulating layer formed on the bottom surface of the semiconductor substrate with an insulating material.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 중앙에 히터가 설치된 하층부; 상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서; 상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서; 상기 하층부의 상면에 결합하고, 상기 하층부 방향으로 내부 공간이 형성되며 상면으로부터 내부 공간으로 홀이 형성된 상층부; 및 일부위가 상기 상층부의 내부 공간에 노출되도록 상기 상층부에 형성된 제3온도센서;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a lower layer portion provided with a heater at a center; A first temperature sensor formed on the lower layer portion on a single axis around the heater; A second temperature sensor formed biaxially about the heater in the lower layer portion; An upper layer coupled to an upper surface of the lower layer portion and having an inner space formed in the direction of the lower layer portion and a hole formed from the upper surface to the inner space; And a third temperature sensor formed on the upper layer so that a part of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3온도센서는, 상기 홀을 채우면서 상기 상층부의 내부 공간에 노출되는 제3온도센서 인입부위, 및 상기 제3온도센서 인입부위에 연결되며 상기 상층부의 상면에 형성되는 제3온도센서 연결부위를 구비할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the third temperature sensor may include a third temperature sensor inlet portion that is exposed in the inner space of the upper layer portion while filling the hole, and a third temperature sensor inlet portion that is connected to the third temperature sensor inlet portion, And a third temperature sensor connection portion formed in the second temperature sensor.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하층부는, 반도체 기판, 상기 반도체 기판 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터와 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서가 위에 형성되는 제1절연막, 및 상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the lower layer portion may include a semiconductor substrate, a first insulating film formed on the upper surface of the semiconductor substrate with an insulating material, the heater, the first temperature sensor, and the second temperature sensor formed on the first insulating film, And a second insulating layer formed of an insulating material on a lower surface of the substrate.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하층부는, 상면의 중심 영역에 홈을 구비하는 반도체 기판, 상기 홈을 제외한 상기 반도체 기판의 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터와 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서가 위에 형성되는 제1절연막, 및 상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the lower layer portion may include a semiconductor substrate having a groove in a center region of the upper surface, a semiconductor substrate formed on the upper surface of the semiconductor substrate except for the groove, A second insulating film formed on the semiconductor substrate, and a second insulating film formed on the bottom surface of the semiconductor substrate with an insulating material.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, i) 상층부의 하면에 상층부절연막을 형성하는 단계; ii) 상기 상층부의 하면을 식각하여 내부 공간을 형성하는 단계; iii) 상기 상층부의 내측면에 증착물질을 증착하여 제3온도센서 상층부부위를 형성하는 단계; iv) 하층부 상면에 상기 증착물질의 박막을 형성하는 단계; v) 상기 하층부에서 상기 증착물질의 박막을 패터닝하여 히터, 제1온도센서, 제2온도센서 및 제3온도센서 하층부부위를 형성하고, 상기 하층부에 홈을 형성하는 단계; 및 vi) 상기 상층부와 상기 하층부를 결합하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: i) forming an upper insulating film on a lower surface of an upper layer; ii) etching the lower surface of the upper layer to form an inner space; iii) depositing a deposition material on the inner surface of the upper layer to form a third temperature sensor upper layer portion; iv) forming a thin film of the evaporation material on the upper surface of the lower layer; v) patterning the thin film of evaporation material in the lower layer portion to form a heater, a first temperature sensor, a second temperature sensor and a third temperature sensor lower layer portion, and forming a groove in the lower layer portion; And vi) combining the upper layer and the lower layer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, i) 상층부의 하면에 상층부절연막을 형성하는 단계; ii) 상기 상층부의 하면을 식각하여 내부 공간을 형성하는 단계; iii) 증착물질을 증착하여 제3온도센서 인입부위의 말단을 상기 상층부의 내부 공간 상부면에 형성하는 단계; iv) 상기 상층부의 상면에 홀을 형성하는 단계; v) 상기 증착물질을 상기 상층부 상면에 증착시켜, 상기 상층부에 형성된 상기 홀을 채우면서 제3온도센서 인입부위의 말단을 포함하는 제3온도센서 인입부위를 형성하고, 상기 증착물질을 제3온도센서 연결부위를 형성하는 단계; vi) 하층부 상면에 상기 증착물질의 박막을 형성하는 단계; vii) 상기 하층부에서 상기 증착물질의 박막을 패터닝하여 히터, 제1온도센서, 제2온도센서 및 제3온도센서 하층부부위를 형성하고, 상기 하층부에 홈을 형성하는 단계; 및 viii) 상기 상층부와 상기 하층부를 결합하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: i) forming an upper insulating film on a lower surface of an upper layer; ii) etching the lower surface of the upper layer to form an inner space; iii) depositing an evaporation material to form an end of the third temperature sensor inlet portion on the upper surface of the upper space of the upper space; iv) forming a hole in the upper surface of the upper layer; v) depositing the deposition material on the upper surface of the upper layer to form a third temperature sensor inlet portion including the end of the third temperature sensor inlet portion while filling the holes formed in the upper layer portion, Forming a sensor connection portion; vi) forming a thin film of the evaporation material on the upper surface of the lower layer; vii) forming a heater, a first temperature sensor, a second temperature sensor and a third temperature sensor lower layer portion by patterning the thin film of evaporation material in the lower layer portion, and forming a groove in the lower layer portion; And viii) combining the upper layer and the lower layer.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 상층부와 상기 하층부는 에폭시, 실리콘 및 고분자 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질에 의해 접합될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the upper layer portion and the lower layer portion may be bonded by at least one material selected from the group consisting of epoxy, silicon, and a polymer compound.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 증착물질은 금속, 금속나노와이어 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속으로 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the deposition material may be formed of at least one metal selected from the group consisting of metals, metal nanowires, and carbon nanotubes.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 상층부에 형성된 내부 공간의 열대류에 의해 하층부의 각 온도센서와 상층부의 온도센서에서 온도 변화 감지가 수행되고 이에 의해 가속도가 측정되므로, 하층부 상면에 대해 수직인 축 방향의 가속도 측정 성능이 향상된다는 것이다.The effect of the present invention with the above structure is that the temperature change is detected in each temperature sensor of the lower layer portion and the temperature sensor of the upper layer portion due to the thermal flow of the inner space formed in the upper layer portion and the acceleration is measured thereby, The acceleration measurement performance in the vertical axial direction is improved.

그리고, 본 발명의 효과는, 구조가 단순하여 소형화를 용이하게 구현하고, 제조공정을 단축할 수 있어 생산성이 향상된다는 것이다. The effect of the present invention is that the structure is simple, the miniaturization can be easily implemented, the manufacturing process can be shortened, and the productivity is improved.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 종래기술의 열대류형 가속도 센서에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홈이 형성된 하층부에 대한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 내측면에 온도센서가 구비된 상층부에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 홈이 형성되지 않은 하층부에 대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홈이 형성된 하층부에 대한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 분리사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외측면에 온도센서가 구비된 상층부에 대한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 열대류형 가속도 센서에 대한 출력 특성 그래프이다.FIG. 1 is a perspective view of a prior art tropical flow type acceleration sensor.
2 is a perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a lower layer portion having a groove according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of an upper portion having a temperature sensor on an inner surface according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a lower layer portion where a groove is not formed according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a lower layer portion having a groove according to another embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an upper part having a temperature sensor on an outer surface according to another embodiment of the present invention.
10 is a graph of output characteristics for a thermal flow type acceleration sensor of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래기술의 열대류형 가속도 센서에 대한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a prior art tropical flow type acceleration sensor.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래기술의 가속도 센서(1)는, 기판(50) 위에 1축 온도센서(10), 2축 온도센서(20), 3축 온도센서(30) 및 히터(40)를 설치하여 열대류를 감지하는 구성이며, 이러한 구성의 가속도 센서는 1축과 2축에 대한 감지 성능은 보장되나, 3축에 대한 감지 성능이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 1, the acceleration sensor 1 of the related art includes a single-axis temperature sensor 10, a dual-axis temperature sensor 20, a three-axis temperature sensor 30, and a heater 40 on a substrate 50, The acceleration sensor having such a configuration has a problem that the detection performance for the 1-axis and 2-axis is guaranteed, but the detection performance for the 3-axis is significantly deteriorated.

(여기서, 1축과 2축은 기판 위 평면에 대해 수평인 축을 의미하고, 3축은 1축과 2축에 수직인 축을 의미할 수 있다.)(Here, 1 axis and 2 axis mean an axis that is horizontal with respect to a plane on the substrate, and 3 axes can mean an axis perpendicular to 1 axis and 2 axes.)

이하, 일실시 예의 상층부(100)가 포함된 열대류형 가속도 센서에 대해 설명하기로 한다. (일실시 예의 상층부(100)는, 내측면에 제3온도센서(110)가 형성된 상층부(100)를 의미할 수 있다.)Hereinafter, a thermal-type acceleration sensor including an upper layer 100 of an embodiment will be described. (The upper layer 100 of one embodiment may mean the upper layer 100 having the third temperature sensor 110 on the inner side)

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 분리사시도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홈(260)이 형성된 하층부(200)에 대한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to an embodiment of the present invention, In which the groove 260 is formed.

(여기서, 도 3에서는 홈(260)이 형성된 하층부(200)가 도시되어 있고, 도 4에서는 홈(260)이 형성되지 않은 하층부(200)가 도시되어 있다. 이는, 상층부(100)는 홈(260)이 형성된 하층부(200) 또는 홈(260)이 형성되지 않은 하층부(200)와 결합할 수 있음을 나타낼 수 있다.)3 shows a lower layer 200 having grooves 260 and a lower layer 200 without grooves 260. The upper layer 100 has a groove 260, 260 may be combined with the lower layer 200 formed thereon or the lower layer 200 where the grooves 260 are not formed.

도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 열대류형 가속도 센서는, 중앙에 히터(230)가 설치된 하층부(200); 하층부(200)에서 히터(230)를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서(210); 하층부(200)에서 히터(230)를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서(220); 하층부(200)의 상면에 결합하고, 하층부(200)의 상부 방향으로 내부 공간이 형성된 상층부(100); 및 일부위가 상층부(100)의 내부 공간에 노출되도록 상층부(100)에 형성된 제3온도센서(110);를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 2 to 3, the thermal flow type acceleration sensor of the present invention includes a lower portion 200 having a heater 230 at the center thereof; A first temperature sensor 210 formed on the lower layer 200 on a single axis around the heater 230; A second temperature sensor 220 formed on the lower layer 200 in two axes around the heater 230; An upper layer portion 100 coupled to an upper surface of the lower layer portion 200 and having an inner space formed in an upper direction of the lower layer portion 200; And a third temperature sensor 110 formed on the upper layer 100 such that a part of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer 100.

여기서, 1축과 2축은 하층부(200) 상면에 대해 수평인 축을 의미하고, 3축은 1축과 2축에 수직인 축을 의미할 수 있다. 구체적인 실시 예로써, 1축은 x축이고 2축은 y축이며 3축은 z축일 수 있다. Here, the 1-axis and 2-axis mean a horizontal axis with respect to the upper surface of the lower layer 200, and 3-axis can mean an axis perpendicular to 1-axis and 2-axis. As a concrete example, one axis may be an x-axis, two axes may be a y-axis, and three axes may be a z-axis.

도 4에서 보는 바와 같이, 제1온도센서(210)가 1축 방향으로 히터(230)와 이격되고, 제2온도센서(220)가 2축 방향으로 히터(230)와 이격되며 제3온도센서(110)가 3축 방향으로 히터(230)와 이격되어 설치될 수 있다. 이 때, 제1온도센서(210)는 한 쌍으로 형성되어 각각의 제1온도센서(210)가 서로 마주보도록 설치될 수 있다. 마찬가지로, 제2온도센서(220)도 한 쌍으로 형성되어 각각의 제2온도센서(220)가 서로 마주보도록 설치될 수 있다. 4, the first temperature sensor 210 is spaced apart from the heater 230 in the uniaxial direction, the second temperature sensor 220 is spaced apart from the heater 230 in the biaxial direction, The heaters 110 may be installed apart from the heater 230 in three axial directions. In this case, the first temperature sensors 210 may be formed as a pair, and the first temperature sensors 210 may be installed to face each other. Likewise, the second temperature sensors 220 may also be formed as a pair so that each of the second temperature sensors 220 faces one another.

상기와 같은 구성에 의해 제1온도센서(210), 제2온도센서(220) 또는 제3온도센서(110)는 히터(230)에 의해 가열된 가스의 온도 변화, 구체적으로는 상층부(100)의 내부 공간 내 가스의 기울기에 의해 변화하는 온도의 변화를 감지하고, 본 발명의 열대류형 가속도 센서가 가속도를 측정할 수 있다. The first temperature sensor 210, the second temperature sensor 220 or the third temperature sensor 110 can detect a temperature change of the gas heated by the heater 230, And the temperature-type change of the temperature due to the inclination of the gas in the internal space of the internal space of the apparatus can be detected, and the thermal flow type acceleration sensor of the present invention can measure the acceleration.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 내측면에 온도센서가 구비된 상층부(100)에 대한 단면도이다. 도 5는, 도 3의 상층부(100)에 대해 A-A'선을 기준으로 한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of an upper layer 100 having a temperature sensor on its inner surface according to an embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'with respect to the upper layer 100 of FIG.

도 5에서 보는 바와 같이, 제3온도센서(110)는, 상층부(100)의 내측면에 형성되는 제3온도센서 상층부부위(111), 및 제3온도센서 상층부부위(111)에 연결되어 하층부(200)의 상면에 형성되는 제3온도센서 하층부부위(112)를 구비할 수 있다. 5, the third temperature sensor 110 includes a third temperature sensor upper layer portion 111 formed on the inner surface of the upper layer 100 and a third temperature sensor upper layer portion 111 connected to the lower layer portion 111. [ And a third temperature sensor lower layer portion 112 formed on the upper surface of the second temperature sensor 200.

제3온도센서 상층부부위(111)가 구비되는 상층부(100)의 내측면 부위는 상층부(100)의 하면으로부터 상층부(100)의 상면으로 경사지게 형성될 수 있다. The inner side surface portion of the upper layer portion 100 having the third temperature sensor upper layer portion 111 may be inclined from the lower surface of the upper layer portion 100 to the upper surface of the upper layer portion 100. [

제3온도센서 상층부부위(111)는 양 끝단이 각이 지도록 굽혀서 형성될 수 있으며, 하나의 끝단은 내부 공간의 상부 방향에 위치하고, 다른 끝단은 제3온도센서 하층부부위(112)와 접촉하도록 상층부(100)의 하면에 위치할 수 있다. The third temperature sensor upper layer portion 111 may be formed by bending such that both ends thereof are angled. One end of the third temperature sensor portion is located in the upper direction of the inner space, and the other end thereof is in contact with the third temperature sensor lower layer portion 112, (Not shown).

제3온도센서 하층부부위(112)는, 하층부(200) 상면에서 제3온도센서 상층부부위(111)와 접촉할 수 있는 위치에 형성되며, 구체적으로 하층부(200) 상면의 꼭지점 부위에 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The third temperature sensor lower layer portion 112 is formed at a position where the third temperature sensor lower layer portion 112 can contact the third temperature sensor upper layer portion 111 on the upper surface of the lower layer portion 200 and specifically may be formed at a vertex portion of the upper surface of the lower layer portion 200 However, the present invention is not limited thereto.

제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)와 같이, 제3온도센서(110)도 한 쌍으로 형성되어 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. Like the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220, the third temperature sensor 110 may also be formed as a pair and formed in a direction facing each other.

상기와 같은 구조에 의해, 상층부(100)의 내부 공간을 유동하는 가스가 3축 방향으로 이동 시, 상층부(100)의 내부 공간 내 가스와 접촉하는 제3온도센서(110)는 용이하게 온도의 변화를 감지할 수 있다. The third temperature sensor 110, which is in contact with the gas in the inner space of the upper layer 100, can be easily controlled in temperature when the gas flowing in the inner space of the upper layer 100 moves in three axial directions. You can detect changes.

히터(230)는 하층부(200) 상면의 중앙 부위에 굴곡 형상으로 밀집 배치되는 금속 배선을 구비할 수 있다. The heater 230 may include a metal wiring which is densely arranged in a bent shape at a central portion of the upper surface of the lower layer portion 200.

히터(230)는 발열을 하여 상층부(100) 내부 공간의 가스를 가열하는 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위해 하층부(200) 상면의 중앙 부위에 밀집되도록 금속 배선이 굴곡되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 내부 공간의 중앙 부위에 대해 집중적으로 가열을 수행할 수 있다. The heater 230 generates heat and heats the gas in the upper space 100. For this purpose, the metal wiring may be bent so as to be concentrated at the central portion of the upper surface of the lower portion 200. [ As a result, heating can be performed intensively on the central portion of the inner space.

히터(230)는, 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속으로 형성될 수 있다. The heater 230 may be formed of at least one metal selected from the group consisting of platinum (Pt), nickel (Ni), and palladium (Pd).

히터(230)의 양 말단은 외부 기판의 전원 공급용 리드판과 연결되어, 외부로부터 전기가 공급되어 발열을 수행할 수 있다. Both ends of the heater 230 are connected to the power supply lead plate of the external substrate so that electricity can be supplied from the outside to perform heat generation.

제1온도센서(210)의 일부위는 상층부(100)의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 히터(230)와 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 제2온도센서(220)의 일부위는 상층부(100)의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 히터(230)와 이격되어 형성될 수 있다. A portion of the first temperature sensor 210 may be formed apart from the heater 230 so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer portion 100. In addition, a part of the second temperature sensor 220 may be formed apart from the heater 230 so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer portion 100.

상층부(100)와 하층부(200)의 접합층에 위치하게 되는 제1온도센서(210)의 양 말단은 가스와 접촉하지 못하므로, 제1온도센서(210)의 일부위는 내부 공간 방향으로 노출되도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1온도센서(210)의 양 말단은 상층부(100)와 하층부(200)의 접합층에 완전히 인입되지 않고 외부 기판과 연결되도록 외부로 노출되는 부위가 있을 수 있다. 이에 따라, 상층부(100)보다 하층부(200)의 크기가 클 수 있다. Since both ends of the first temperature sensor 210 positioned at the bonding layer of the upper layer portion 100 and the lower layer portion 200 are not in contact with the gas, a portion of the first temperature sensor 210 is exposed . Both ends of the first temperature sensor 210 may be exposed to the outside so as not to be completely drawn into the bonding layer of the upper layer 100 and the lower layer 200 but to be connected to the external substrate. Accordingly, the size of the lower layer portion 200 may be larger than that of the upper layer portion 100.

제2온도센서(220)는 제1온도센서(210)와 형상이 동일하게 형성될 수 있고, 제2온도센서(220)의 양 말단 및 제2온도센서(220)의 양 말단을 제외한 제2온도센서(220) 일부위에 관한 사항은 제1온도센서(210)에 관한 사항과 동일할 수 있다 The second temperature sensor 220 may be formed in the same shape as the first temperature sensor 210 and may be formed to have the same shape as that of the second temperature sensor 220 except for both ends of the second temperature sensor 220 and both ends of the second temperature sensor 220. [ The matters relating to a part of the temperature sensor 220 may be the same as those relating to the first temperature sensor 210

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 홈(260)이 형성되지 않은 하층부(200)에 대한 단면도이다. 도 6은, 도 3의 하층부(200)에 대해 C-C'선을 기준으로 한 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a lower layer 200 without a groove 260 according to an embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line C-C 'with respect to the lower layer 200 of FIG.

도 6에서 보는 바와 같이, 하층부(200)에 대한 일실시 예로써, 하층부(200)는, 반도체 기판(240), 반도체 기판(240) 상면에 절연 물질로 형성되고, 히터(230)와 제1온도센서(210) 및 제2온도센서(220)가 위에 형성되는 제1절연막(251), 및 반도체 기판(240) 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막(252)을 구비할 수 있다. 6, the lower layer 200 is formed of an insulating material on the semiconductor substrate 240 and the upper surface of the semiconductor substrate 240. The lower layer 200 includes a heater 230, A first insulating layer 251 on which the temperature sensor 210 and the second temperature sensor 220 are formed and a second insulating layer 252 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 240 with an insulating material.

반도체 기판(240)은 규소(Si)로 형성될 수 있다. The semiconductor substrate 240 may be formed of silicon (Si).

제1절연막(251)은, 제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)가 반도체 기판(240)의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다. The first insulating layer 251 may function to prevent the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220 from being affected by the temperature of the semiconductor substrate 240.

제2절연막(252)은, 반도체 기판(240)이 외부 기판의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다. The second insulating film 252 may function to prevent the semiconductor substrate 240 from being affected by the temperature of the external substrate.

절연 물질은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다.The insulating material may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI).

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홈(260)이 형성된 하층부(200)에 대한 사시도이다. 도 7은, 도 4의 하층부(200)에 대해 D-D'선을 기준으로 한 단면도이다.7 is a perspective view of a lower layer 200 formed with a groove 260 according to another embodiment of the present invention. Fig. 7 is a cross-sectional view of the lower layer portion 200 of Fig. 4 with reference to D-D 'line.

도 7에서 보는 바와 같이, 하층부(200)에 대한 다른 실시 예로써, 하층부(200)는, 상면의 중심 영역에 홈(260)을 구비하는 반도체 기판(240), 홈(260)을 제외한 반도체 기판(240)의 상면에 절연 물질로 형성되고, 히터(230)의 양 말단과 제1온도센서(210) 양 말단 및 제2온도센서(220)의 양 말단이 위에 형성되는 제1절연막(251), 및 반도체 기판(240) 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막(252)을 구비할 수 있다. 7, the lower layer 200 includes a semiconductor substrate 240 having a groove 260 in the central region of the upper surface thereof, a semiconductor substrate 240 excluding the groove 260, A first insulating layer 251 formed of an insulating material on the upper surface of the first insulating layer 240 and having both ends of the heater 230 and both ends of the first temperature sensor 210 and the second temperature sensor 220 formed thereon, And a second insulating layer 252 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 240 with an insulating material.

반도체 기판(240)은 규소(Si)로 형성될 수 있다. The semiconductor substrate 240 may be formed of silicon (Si).

제1절연막(251)은, 제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)가 반도체 기판(240)의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 하층부(200) 상면의 중심 영역에 홈(260)이 구비되고, 히터(230) 중 금속 배선이 밀집된 부위와 제1온도센서(210)의 일부위 및 제2온도센서(220)의 일부위가 홈(260)에 의한 공간에 노출되도록 형성되어, 반도체 기판(240)의 온도 영향을 최소화하고, 홈(260)에 의한 공간 내 가스도 가열되어 대류를 형성함으로써 온도 감지에 의한 가속도 측정 성능을 향상시킬 수 있다. The first insulating layer 251 may function to prevent the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220 from being affected by the temperature of the semiconductor substrate 240. A groove 260 is formed in the central region of the upper surface of the lower layer portion 200 and a portion of the heater 230 in which the metal wiring is densely disposed, a portion of the first temperature sensor 210, and a portion of the second temperature sensor 220 So that the temperature of the semiconductor substrate 240 is minimized and the gas in the space formed by the grooves 260 is heated to form a convection, Can be improved.

제2절연막(252)은, 반도체 기판(240)이 외부 기판의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다.The second insulating film 252 may function to prevent the semiconductor substrate 240 from being affected by the temperature of the external substrate.

절연 물질은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다.The insulating material may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI).

이하, 다른 실시 예의 상층부(100)가 포함된 열대류형 가속도 센서에 대해 설명하기로 한다. (여기서, 다른 실시 예의 상층부(100)는 외측면에 제3온도센서(110)가 형성된 상층부(100)를 의미할 수 있다.)Hereinafter, a thermal flow type acceleration sensor including an upper layer 100 of another embodiment will be described. (Here, the upper layer portion 100 of another embodiment may mean the upper layer portion 100 having the third temperature sensor 110 formed on the outer surface thereof.)

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열대류형 가속도 센서에 대한 분리사시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외측면에 온도센서가 구비된 상층부(100)에 대한 단면도이다. 도 9는, 도 8의 상층부(100)에 대해 B-B'선을 기준으로 한 단면도이다.FIG. 8 is an exploded perspective view of a thermal flow type acceleration sensor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view of an upper layer 100 having a temperature sensor on an outer surface according to another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view of the upper layer 100 of FIG. 8 with reference to line B-B '.

여기서, 도 8에서 홈(260)이 형성된 하층부(200)가 도시되어 있으나, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 외측면에 온도센서가 구비된 상층부(100)는 홈(260)이 형성되지 않은 하층부(200) 또는 홈(260)이 형성된 하층부(200)와 결합할 수 있으며, 이는 다양한 실시 예를 표현하기 위해 도면에 도시한 사항일 수 있다.3 and 4, the upper portion 100 having the temperature sensor on the outer surface thereof is formed with a groove 260, And may be coupled to a lower layer portion 200 formed with a lower layer portion 200 or a groove 260, which may be those shown in the drawings to represent various embodiments.

도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 열대류형 가속도 센서는, 중앙에 히터(230)가 설치된 하층부(200); 하층부(200)에서 히터(230)를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서(210); 하층부(200)에서 히터(230)를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서(220); 하층부(200)의 상면에 결합하고, 하층부(200)의 상부 방향으로 내부 공간이 형성되며 상면으로부터 내부 공간으로 홀이 형성된 상층부(100); 및 일부위가 상층부(100)의 내부 공간에 노출되도록 상층부(100)에 형성된 제3온도센서(110);를 포함할 수 있다. 8 and 9, the thermal flow type acceleration sensor of the present invention includes a lower portion 200 having a heater 230 at the center thereof; A first temperature sensor 210 formed on the lower layer 200 on a single axis around the heater 230; A second temperature sensor 220 formed on the lower layer 200 in two axes around the heater 230; An upper layer 100 coupled to an upper surface of the lower layer 200 and having an inner space formed in an upper direction of the lower layer 200 and having holes from an upper surface to an inner space; And a third temperature sensor 110 formed on the upper layer 100 such that a part of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer 100.

도 9에서 보는 바와 같이, 제3온도센서(110)는, 홀을 채우면서 상층부(100)의 내부 공간에 노출되는 제3온도센서 인입부위(113), 및 제3온도센서 인입부위(113)에 연결되며 상층부(100)의 상면에 형성되는 제3온도센서 연결부위(114)를 구비할 수 있다. 9, the third temperature sensor 110 includes a third temperature sensor inlet portion 113 and a third temperature sensor inlet portion 113 that are exposed to the inner space of the upper layer portion 100 while filling the holes, And a third temperature sensor connection portion 114 formed on the upper surface of the upper layer portion 100.

상기와 같은 구성에 의해, 제3온도센서 인입부위(113)가 상층부(100) 내부 공간 내 가스와 접촉할 수 있으며, 이에 따라, 제3온도센서 인입부위(113)가 상층부(100) 내부 공간 내 가스의 열대류를 감지할 수 있다. The third temperature sensor inlet portion 113 can be in contact with the gas in the inner space of the upper layer 100 so that the third temperature sensor inlet portion 113 can contact the inner space of the upper layer 100, I can detect the tropical stream of my gas.

그리고, 제3온도센서 인입부위(113)와 연결된 제3온도센서 연결부위(114)가 외측면에 노출되어 외부 기판과 연결될 수 있으므로, 제3온도센서(110) 전체가 상층부(100)에 형성될 수 있다. Since the third temperature sensor connection part 114 connected to the third temperature sensor inlet part 113 is exposed to the outer surface and connected to the external substrate, the entire third temperature sensor 110 is formed in the upper layer part 100 .

제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)와 같이, 제3온도센서(110)도 한 쌍으로 형성되어 서로 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. Like the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220, the third temperature sensor 110 may also be formed as a pair and formed in a direction facing each other.

상기와 같은 구조에 의해, 상층부(100)의 내부 공간을 유동하는 가스가 3축 방향으로 이동 시, 상층부(100)의 내부 공간 내 가스와 접촉하는 제3온도센서(110)는 용이하게 온도의 변화를 감지할 수 있다.The third temperature sensor 110, which is in contact with the gas in the inner space of the upper layer 100, can be easily controlled in temperature when the gas flowing in the inner space of the upper layer 100 moves in three axial directions. You can detect changes.

하층부(200)는, 반도체 기판(240), 반도체 기판(240) 상면에 절연 물질로 형성되고, 히터(230)와 제1온도센서(210) 및 제2온도센서(220)가 위에 형성되는 제1절연막(251), 및 반도체 기판(240) 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막(252)을 구비할 수 있다. The lower layer portion 200 is formed of an insulating material on the semiconductor substrate 240 and the semiconductor substrate 240 and includes a heater 230 and a first temperature sensor 210 and a second temperature sensor 220 formed on the semiconductor substrate 240. [ 1 insulating film 251 and a second insulating film 252 formed on the lower surface of the semiconductor substrate 240 with an insulating material.

반도체 기판(240)은 규소(Si)로 형성될 수 있다. The semiconductor substrate 240 may be formed of silicon (Si).

제1절연막(251)은, 제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)가 반도체 기판(240)의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다. The first insulating layer 251 may function to prevent the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220 from being affected by the temperature of the semiconductor substrate 240.

제2절연막(252)은, 반도체 기판(240)이 외부 기판의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다.The second insulating film 252 may function to prevent the semiconductor substrate 240 from being affected by the temperature of the external substrate.

절연 물질은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다. The insulating material may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI).

하층부(200)는, 상면의 중심 영역에 홈(260)을 구비하는 반도체 기판(240), 홈(260)을 제외한 반도체 기판(240)의 상면에 절연 물질로 형성되고, 히터(230)와 제1온도센서(210) 및 제2온도센서(220)가 위에 형성되는 제1절연막(251), 및 반도체 기판(240) 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막(252)을 구비할 수 있다. The lower layer portion 200 is formed of an insulating material on the upper surface of the semiconductor substrate 240 excluding the trench 260 and the semiconductor substrate 240 having the groove 260 in the center region of the upper surface, A first insulating layer 251 on which a first temperature sensor 210 and a second temperature sensor 220 are formed and a second insulating layer 252 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 240 by an insulating material.

반도체 기판(240)은 규소(Si)로 형성될 수 있다. The semiconductor substrate 240 may be formed of silicon (Si).

제1절연막(251)은, 제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)가 반도체 기판(240)의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 하층부(200) 상면의 중심 영역에 홈(260)이 구비되고, 히터(230) 중 금속 배선이 밀집된 부위와 제1온도센서(210)의 일부위 및 제2온도센서(220)의 일부위가 홈(260)에 의한 공간에 노출되도록 형성되어, 반도체 기판(240)의 온도 영향을 최소화하고, 홈(260)에 의한 공간 내 가스도 가열되어 대류를 형성함으로써 온도 감지에 의한 가속도 측정 성능을 향상시킬 수 있다. The first insulating layer 251 may function to prevent the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220 from being affected by the temperature of the semiconductor substrate 240. A groove 260 is formed in the central region of the upper surface of the lower layer portion 200 and a portion of the heater 230 in which the metal wiring is densely disposed, a portion of the first temperature sensor 210, and a portion of the second temperature sensor 220 So that the temperature of the semiconductor substrate 240 is minimized and the gas in the space formed by the grooves 260 is heated to form a convection, Can be improved.

제2절연막(252)은, 반도체 기판(240)이 외부 기판의 온도에 의해 영향을 받지 않도록 방지하는 기능을 수행할 수 있다.The second insulating film 252 may function to prevent the semiconductor substrate 240 from being affected by the temperature of the external substrate.

절연 물질은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다.The insulating material may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI).

다른 실시 예의 상층부(100)가 포함된 열대류형 가속도 센서에서 나머지 사항은, 상기된 일실시 예의 상층부(100)가 포함된 열대류형 가속도 센서에 대한 사항과 동일할 수 있다. The remainder of the thermal flow type acceleration sensor including the upper layer portion 100 of another embodiment may be the same as that of the thermal flow type acceleration sensor including the upper layer portion 100 of the above embodiment.

이하, 일실시 예의 상층부(100)를 포함한 열대류형 가속도 센서의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thermal-type acceleration sensor including an upper layer 100 of an embodiment will be described.

(여기서, 하층부(200)는 홈(260)이 형성된 것으로 제조할 수 있다.)(Here, the lower layer portion 200 can be manufactured by forming the groove 260).

첫째 단계에서, 상층부(100)의 하면에 상층부절연막(120)을 형성할 수 있다.In the first step, the upper insulating layer 120 may be formed on the lower surface of the upper layer 100.

여기서, 규소 웨이퍼(Si wafer)로 상층부(100)를 형성하고, 상층부절연막(120)은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다. 상층부절연막(120)은 증착에 의해 형성될 수 있다.The upper layer 100 may be formed of a silicon wafer and the upper layer insulating film 120 may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI). The upper-layer insulating film 120 may be formed by vapor deposition.

둘째 단계에서, 상층부(100)의 하면을 식각하여 내부 공간을 형성할 수 있다.In the second step, the lower surface of the upper layer 100 may be etched to form an inner space.

식각은 습식 식각법 또는 레이저 식각법으로 수행되어 상층부(100)의 내부 공간을 형성할 수 있다. 식각에 의해 상층부절연막(120)은 일부만 남을 수 있다.The etching may be performed by a wet etching method or a laser etching method to form an inner space of the upper layer portion 100. Only a part of the upper-layer insulating film 120 may be left by etching.

셋째 단계에서, 상층부(100)의 내측면에 증착물질을 증착하여 제3온도센서 상층부부위(111)를 형성할 수 있다. In the third step, an evaporation material may be deposited on the inner surface of the upper layer 100 to form the upper portion 111 of the third temperature sensor.

이 때, 세도우 마스크(shadow mask)법으로 제3온도센서 상층부부위(111)를 형성될 수 있다. At this time, the third temperature sensor upper layer portion 111 may be formed by a shadow mask method.

넷째 단계에서, 하층부(200) 상면에 증착물질의 박막을 형성할 수 있다.In the fourth step, a thin film of the evaporation material may be formed on the upper surface of the lower layer 200.

이 때, 제1절연막(251) 상면에 증착물질을 증착시켜 증착물질의 박막을 형성할 수 있다. At this time, an evaporation material may be deposited on the upper surface of the first insulation film 251 to form a thin film of evaporation material.

다섯째 단계에서, 하층부(200)에서 증착물질의 박막을 패터닝하여 히터(230), 제1온도센서(210), 제2온도센서(220) 및 제3온도센서 하층부부위(112)를 형성하고, 하층부(200)에 홈(260)을 형성할 수 있다. The heater 230, the first temperature sensor 210, the second temperature sensor 220, and the third temperature sensor lower layer portion 112 are formed by patterning the thin film of the evaporation material in the lower layer portion 200, And a groove 260 may be formed in the lower layer portion 200.

여기서, 하층부(200)의 제1절연막(251) 상에 증착물질 박막에 대해 패터닝을 수행하여 히터(230), 제1온도센서(210), 제2온도센서(220) 및 제3온도센서 하층부부위(112)를 형성할 수 있다. 그리고, 히터(230), 제1온도센서(210) 및 제2온도센서(220)를 마스크로 하여 식각을 수행하여 하층부(200)에 홈(260)을 형성할 수 있다. 이 때, 식각법은 습식 식각법 또는 건식 식각법이 이용될 수 있다. The thin film of evaporation material is patterned on the first insulating layer 251 of the lower layer portion 200 to form the heater 230, the first temperature sensor 210, the second temperature sensor 220, The portion 112 can be formed. The grooves 260 may be formed in the lower layer portion 200 by performing the etching using the heater 230, the first temperature sensor 210, and the second temperature sensor 220 as a mask. At this time, wet etching or dry etching may be used as the etching method.

여섯째 단계에서, 상층부(100)와 하층부(200)를 결합할 수 있다.In the sixth stage, the upper layer 100 and the lower layer 200 can be combined.

이 때, 제3온도센서 상층부부위(111)와 제3온도센서 하층부부위(112)가 접합될 수 있다. At this time, the third temperature sensor upper layer portion 111 and the third temperature sensor lower layer portion 112 may be bonded.

이하, 다른 실시 예의 상층부(100)를 포함한 열대류형 가속도 센서의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a thermal-type acceleration sensor including the upper layer 100 of another embodiment will be described.

(여기서, 하층부(200)는 홈(260)이 형성된 것으로 제조할 수 있다.)(Here, the lower layer portion 200 can be manufactured by forming the groove 260).

첫째 단계에서, 상층부(100)의 하면에 상층부절연막(120)을 형성할 수 있다. In the first step, the upper insulating layer 120 may be formed on the lower surface of the upper layer 100.

여기서, 규소 웨이퍼(Si wafer)로 상층부(100)를 형성하고, 상층부절연막(120)은 이산화규소(SiO2), 유리(Glass) 또는 SOI(Silicon On Insulator)로 형성될 수 있다. 상층부절연막(120)은 증착에 의해 형성될 수 있다.The upper layer 100 may be formed of a silicon wafer and the upper layer insulating film 120 may be formed of silicon dioxide (SiO 2 ), glass, or silicon on insulator (SOI). The upper-layer insulating film 120 may be formed by vapor deposition.

둘째 단계에서, 상층부(100)의 하면을 식각하여 내부 공간을 형성할 수 있다. In the second step, the lower surface of the upper layer 100 may be etched to form an inner space.

식각은 습식 식각법 또는 레이저 식각법으로 수행되어 상층부(100)의 내부 공간을 형성할 수 있다. 식각에 의해 상층부절연막(120)은 일부만 남을 수 있다.The etching may be performed by a wet etching method or a laser etching method to form an inner space of the upper layer portion 100. Only a part of the upper-layer insulating film 120 may be left by etching.

셋째 단계에서, 제3온도센서 인입부위(113)의 말단을 상층부(100)의 내부 공간 상부면에 형성할 수 있다. In the third step, the end of the third temperature sensor inlet portion 113 may be formed on the upper surface of the inner space of the upper layer 100.

이 때, 상층부(100)의 내부 공간 상부면에 대해 세도우 마스크(shadow mask)법으로 상층부(100)의 내부 공간 상부면에 증착물질을 증착하여 제3온도센서 인입부위(113)의 말단을 형성할 수 있다. At this time, an evaporation material is deposited on the upper surface of the inner space of the upper layer 100 by a shadow mask method to the upper surface of the inner space of the upper layer 100 to remove the end of the third temperature sensor inlet portion 113 .

넷째 단계에서, 상층부(100)의 상면에 홀을 형성할 수 있다. In the fourth step, a hole may be formed on the upper surface of the upper layer 100.

여기서, 정밀가공용 드릴 또는 레이저로 홀을 형성할 수 있다. Here, a hole can be formed with a drill or laser for precision machining.

다섯째 단계에서, 증착물질을 상층부(100) 상면에 증착시켜, 상층부(100)에 형성된 홀을 채우면서 제3온도센서 인입부위(113)의 말단을 포함하는 제3온도센서 인입부위(113)를 형성하고, 증착물질을 제3온도센서 연결부위(114)를 형성할 수 있다. In the fifth step, a deposition material is deposited on the upper surface of the upper layer 100 to fill the holes formed in the upper layer 100, and the third temperature sensor inlet portion 113 including the end of the third temperature sensor inlet portion 113 And the deposition material may form the third temperature sensor connection portion 114. [

여섯째 단계에서, 하층부(200) 상면에 증착물질의 박막을 형성할 수 있다. In the sixth step, a thin film of the evaporation material may be formed on the upper surface of the lower layer 200.

이 때, 제1절연막(251) 상면에 증착물질을 증착시켜 증착물질의 박막을 형성할 수 있다.At this time, an evaporation material may be deposited on the upper surface of the first insulation film 251 to form a thin film of evaporation material.

일곱째 단계에서, 하층부(200)에서 증착물질의 박막을 패터닝하여 히터(230), 제1온도센서(210), 제2온도센서(220) 및 제3온도센서 하층부부위(112)를 형성하고, 하층부(200)에 홈(260)을 형성할 수 있다. In the seventh step, the thin film of the evaporation material is patterned in the lower layer portion 200 to form the heater 230, the first temperature sensor 210, the second temperature sensor 220, and the third temperature sensor lower layer portion 112, And a groove 260 may be formed in the lower layer portion 200.

여기서, 하층부(200)의 제1절연막(251) 상에 증착물질 박막에 대해 패터닝을 수행하여 히터(230), 제1온도센서(210), 제2온도센서(220) 및 제3온도센서 하층부부위(112)를 형성할 수 있다. 그리고, 히터(230), 제1온도센서(210) 및 제2온도센서(220)를 마스크로 하여 식각을 수행하여 하층부(200)에 홈(260)을 형성할 수 있다. 이 때, 식각법은 습식 식각법 또는 건식 식각법이 이용될 수 있다.The thin film of evaporation material is patterned on the first insulating layer 251 of the lower layer portion 200 to form the heater 230, the first temperature sensor 210, the second temperature sensor 220, The portion 112 can be formed. The grooves 260 may be formed in the lower layer portion 200 by performing the etching using the heater 230, the first temperature sensor 210, and the second temperature sensor 220 as a mask. At this time, wet etching or dry etching may be used as the etching method.

여덟째 단계에서, 상층부(100)와 하층부(200)를 결합할 수 있다.In the eighth stage, the upper layer portion 100 and the lower layer portion 200 can be combined.

본 발명의 열대류형 가속도 센서 제조 시, 상층부(100)와 하층부(200)는 에폭시, 실리콘 및 고분자 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질에 의해 접합될 수 있다. The upper layer 100 and the lower layer 200 may be bonded by one or more materials selected from the group consisting of epoxy, silicon, and a polymer compound.

본 발명의 실시 예에서는, 상기와 같은 물질에 의해 상층부(100)와 하층부(200)가 접합된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, it is explained that the upper layer 100 and the lower layer 200 are joined by the same material, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 열대류형 가속도 센서 제조 시, 증착물질은 금속, 금속나노와이어 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.In the manufacture of the tandem acceleration sensor of the present invention, the deposition material may be formed of at least one material selected from the group consisting of metal, metal nanowire, and carbon nanotube.

그리고, 증착물질이 금속인 경우, 증착물질은 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속으로 형성될 수 있다. When the deposition material is a metal, the deposition material may be formed of at least one metal selected from the group consisting of platinum (Pt), nickel (Ni), and palladium (Pd).

도 10은 본 발명의 열대류형 가속도 센서에 대한 출력 특성 그래프이다. 도 10의 그래프에서 가로축의 가속도(Acceleration) 증가에 비례하여 출력 전압(Vout)이 증가함을 할 수 있다.10 is a graph of output characteristics for a thermal flow type acceleration sensor of the present invention. In the graph of FIG. 10, the output voltage V out may increase in proportion to the acceleration of the horizontal axis.

도 10의 경우, 역삼각형 도트로 연결되는 a그래프는 본 발명의 열대류형 가속도 센서에서 3축(z축) 방향의 가속도에 의한 상층부(100) 내부 공간의 열대류에 의해 제3온도센서(110)에서 감지되는 출력 전압의 변화를 나타낼 수 있다. In the case of FIG. 10, the graph a connected with the inverted triangular dot is obtained by the third temperature sensor 110 (the second temperature sensor 110) by the thermal gradient of the inner space of the upper layer 100 due to the acceleration in the triaxial ) Of the output voltage.

그리고, 사각형 도트로 연결되는 b그래프는 본 발명의 열대류형 가속도 센서에서 1축(x축) 방향의 가속도에 의한 상층부(100) 내부 공간의 열대류에 의해 제1온도센서(210)에서 감지되는 출력 전압의 변화를 나타낼 수 있고, 원형 도트로 연결되는 c그래프는 본 발명의 열대류형 가속도 센서에서 2축(y축) 방향의 가속도에 의한 상층부(100) 내부 공간의 열대류에 의해 제2온도센서(220)에서 감지되는 출력 전압의 변화를 나타낼 수 있다.The b graph connected with the rectangular dot is detected by the first temperature sensor 210 by the thermal gradient of the inner space of the upper layer 100 due to the acceleration in the axis direction (x axis) in the thermal flow type acceleration sensor of the present invention And the c-graph connected with the circular dots indicates the change in the output voltage. The c-graph shows the change in the output voltage due to the thermal expansion of the inner space of the upper layer 100 due to the acceleration in the biaxial (y- A change in the output voltage sensed by the sensor 220 may be indicated.

반면에, 삼각형 도트로 연결되는 d그래프는 종래기술과 같이 1축 온도센서(10), 2축 온도센서(20) 및 3축 온도센서(30)가 기판(50)의 상면에 형성된 경우의 가속도 센서에서 3축(z축) 방향의 가속도에 의한 열대류에 의해 제3온도센서(110)에서 감지되는 출력 전압의 변화를 나타낼 수 있다.On the other hand, the d-graph connected with the triangular dot has an acceleration (acceleration) when the single-axis temperature sensor 10, the dual-axis temperature sensor 20 and the triaxial temperature sensor 30 are formed on the upper surface of the substrate 50 The change in the output voltage sensed by the third temperature sensor 110 can be represented by a thermal flow due to the acceleration in the three-axis (z-axis) direction in the sensor.

도 10의 a, b 및 c그래프에서 보는 바와 같이, 본 발명의 열대류형 가속도 센서에서 제3온도센서(110)의 감지 성능은 제1온도센서(210) 또는 제2온도센서(220)의 감지 성능과 유사하게 형성됨을 확인할 수 있었다.10, the sensing performance of the third temperature sensor 110 in the thermal flow type acceleration sensor of the present invention can be detected by the first temperature sensor 210 or the second temperature sensor 220 Which is similar to the performance.

그리고, 도 10에서 a그래프와 d그래프의 비교에서 보는 바와 같이, 상층부(100)를 형성하고 상층부(100)에 제3온도센서(110)를 형성하는 방식인 본 발명의 열대류형 가속도 센서의 3축(z축)에 대한 가속도 측정 성능은, 도 1과 같은 종래기술의 가속도 센서(1)의 3축(z축)에 대한 가속도 측정 성능보다 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다. As shown in the comparison between the graph a and the graph d in FIG. 10, the third embodiment of the thermal-type acceleration sensor of the present invention, in which the upper layer 100 is formed and the third temperature sensor 110 is formed in the upper layer 100, It was confirmed that the acceleration measurement performance for the axis (z axis) was significantly improved compared to the acceleration measurement performance for the three axes (z axis) of the acceleration sensor 1 of the prior art as shown in Fig.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1 : 종래기술의 가속도 센서 10 : 1축 온도센서
20 : 2축 온도센서 30 : 3축 온도센서
40 : 히터 50 : 기판
100 : 상층부 110 : 제3온도센서
111 : 제3온도센서 상층부부위 112 : 제3온도센서 하층부부위
113 : 제3온도센서 인입부위 114 : 제3온도센서 연결부위
120 : 상층부절연막 200 : 하층부
210 : 제1온도센서 220 : 제2온도센서
230 : 히터 240 : 반도체 기판
251 : 제1절연막 252 : 제2절연막
260 : 홈 1: Accelerometer of the prior art 10: Single axis temperature sensor
20: 2-axis temperature sensor 30: 3-axis temperature sensor
40: heater 50: substrate
100: upper layer 110: third temperature sensor
111: third temperature sensor upper layer portion 112: third temperature sensor lower layer portion
113: third temperature sensor inlet portion 114: third temperature sensor connection portion
120: upper layer insulating film 200: lower layer portion
210: first temperature sensor 220: second temperature sensor
230: heater 240: semiconductor substrate
251: first insulating film 252: second insulating film
260: Home

Claims (15)

중앙에 히터가 설치된 하층부;
상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 1축 상에 형성된 제1온도센서;
상기 하층부에서 상기 히터를 중심으로 2축 상에 형성된 제2온도센서;
상기 하층부의 상면에 결합하고, 상기 하층부 방향으로 내부 공간이 형성된 상층부; 및
일부위가 상기 상층부의 내부 공간에 노출되도록 상기 상층부에 형성된 제3온도센서;를 포함하고,
상기 상층부의 상면으로부터 상기 상층부의 내부 공간으로 홀이 형성되며,
상기 제3온도센서는, 증착물질을 상기 상층부의 상면에 증착시켜 상기 증착물질이 상기 홀을 채우면서 형성되고 상기 상층부의 내부 공간에 노출되는 제3온도센서 인입부위 및, 상기 제3온도센서 인입부위에 연결되며 상기 상층부의 상면에 상기 증착물질을 증착시켜 형성되는 제3온도센서 연결부위를 구비하는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
A lower layer portion provided with a heater at the center;
A first temperature sensor formed on the lower layer portion on a single axis around the heater;
A second temperature sensor formed biaxially about the heater in the lower layer portion;
An upper layer coupled to the upper surface of the lower layer and having an inner space in the lower layer direction; And
And a third temperature sensor formed on the upper layer so that a portion of the stomach is exposed to the inner space of the upper layer,
Holes are formed from the upper surface of the upper layer to the inner space of the upper layer,
The third temperature sensor may include a third temperature sensor inlet portion formed by depositing an evaporation material on the upper surface of the upper layer and the evaporation material filling the hole and exposed to the inner space of the upper portion, And a third temperature sensor connection portion formed by depositing the deposition material on the upper surface of the upper layer portion.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 히터는 상기 하층부 상면의 중앙 부위에 굴곡 형상으로 밀집 배치되는 금속 배선을 구비하는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the heater includes a metallic wiring closely arranged in a bent shape at a central portion of the upper surface of the lower layer portion.
청구항1에 있어서,
상기 제1온도센서의 일부위는 상기 상층부의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 상기 히터와 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
The method according to claim 1,
And a portion of the first temperature sensor is formed to be spaced apart from the heater so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer portion.
청구항1에 있어서,
상기 제2온도센서의 일부위는 상기 상층부의 내부 공간 내 가스와 접촉하도록 상기 히터와 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
The method according to claim 1,
And a part of the second temperature sensor is spaced apart from the heater so as to be in contact with the gas in the inner space of the upper layer.
청구항 1에 있어서,
상기 하층부는,
반도체 기판,
상기 반도체 기판 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터와 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서가 위에 형성되는 제1절연막, 및
상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비하는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
The method according to claim 1,
The lower-
A semiconductor substrate,
A first insulating layer formed on the upper surface of the semiconductor substrate and made of an insulating material, the heater, the first temperature sensor, and the second temperature sensor being formed on the insulating layer;
And a second insulating layer formed on the bottom surface of the semiconductor substrate and made of an insulating material.
청구항 1에 있어서,
상기 하층부는,
상면의 중심 영역에 홈을 구비하는 반도체 기판,
상기 홈을 제외한 상기 반도체 기판의 상면에 절연 물질로 형성되고 상기 히터의 양 말단과 상기 제1온도센서 양 말단 및 상기 제2온도센서의 양 말단이 위에 형성되는 제1절연막, 및
상기 반도체 기판 하면에 절연 물질로 형성되는 제2절연막을 구비하는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서.
The method according to claim 1,
The lower-
A semiconductor substrate having a groove in the central region of the upper surface,
A first insulating layer formed on the upper surface of the semiconductor substrate except for the groove and formed of an insulating material and having both ends of the heater, both ends of the first temperature sensor and both ends of the second temperature sensor formed on the semiconductor substrate,
And a second insulating layer formed on the bottom surface of the semiconductor substrate and made of an insulating material.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete i) 상층부의 하면에 상층부절연막을 형성하는 단계;
ii) 상기 상층부의 하면을 식각하여 내부 공간을 형성하는 단계;
iii) 증착물질을 증착하여 제3온도센서 인입부위의 말단을 상기 상층부의 내부 공간 상부면에 형성하는 단계;
iv) 상기 상층부의 상면에 홀을 형성하는 단계;
v) 상기 증착물질을 상기 상층부 상면에 증착시켜, 상기 상층부에 형성된 상기 홀을 채우면서 상기 제3온도센서 인입부위의 말단을 포함하는 상기 제3온도센서 인입부위를 형성하고, 상기 증착물질로 제3온도센서 연결부위를 형성하는 단계;
vi) 하층부 상면에 상기 증착물질의 박막을 형성하는 단계;
vii) 상기 하층부에서 상기 증착물질의 박막을 패터닝하여 히터, 제1온도센서, 제2온도센서 및 제3온도센서 하층부부위를 형성하고, 상기 하층부에 홈을 형성하는 단계; 및
viii) 상기 상층부와 상기 하층부를 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서의 제조방법.
i) forming an upper insulating film on the lower surface of the upper layer;
ii) etching the lower surface of the upper layer to form an inner space;
iii) depositing an evaporation material to form an end of the third temperature sensor inlet portion on the upper surface of the upper space of the upper space;
iv) forming a hole in the upper surface of the upper layer;
v) depositing the deposition material on the upper surface of the upper layer to form the third temperature sensor inlet portion including the end of the third temperature sensor inlet portion while filling the holes formed in the upper layer portion, Forming a third temperature sensor connection portion;
vi) forming a thin film of the evaporation material on the upper surface of the lower layer;
vii) forming a heater, a first temperature sensor, a second temperature sensor and a third temperature sensor lower layer portion by patterning the thin film of evaporation material in the lower layer portion, and forming a groove in the lower layer portion; And
and viii) bonding the upper layer and the lower layer to each other.
청구항 13에 있어서,
상기 상층부와 상기 하층부는 에폭시, 실리콘 및 고분자 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the upper layer portion and the lower layer portion are bonded by at least one material selected from the group consisting of epoxy, silicon, and a polymer compound.
청구항 13에 있어서,
상기 증착물질은 금속, 금속나노와이어 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 열대류형 가속도 센서의 제조방법. 14. The method of claim 13,
Wherein the deposition material is formed of at least one material selected from the group consisting of metal, metal nanowires, and carbon nanotubes.
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