• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1381-1384
• /
• 2005

In these days, the piezoresistive material has been applied to various sensors in order to measure the change of physical quantities. But the relationship between the sensitivity of a sensor and the position and size of piezoresistor has rarely been studied. Therefore, this paper was focused on the distribution of the resistance change ratio on the diaphragm and bridge surface where piezoresistor would be formed, and proposed the proper size and position of piezoresistor with which the sensitivity of sensor was increased. As the width of mass and boss was increased, the distance between piezoresistors was closed and the maximum value of resistance change ratio was decreased by the increase of the structure stiffness. And according to the increment of seismic mass size, the value of resistance change ratio is decreased by increase of the structure stiffness. Y directional piezoresistor is formed in the position of $100\mu{m}\;apart\;from\;cantilever\;edge\;and\;length\;of\;that\;is\;800\mu{m}$.

• 센서학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.173-179
• /
• 2001

현재 사용되어지는 반도체형 압력센서에는 압저항형과 용량형이 있다. 특히 반도체 마이크로 압력센서는 크기도 작고 신호처리회로를 동일칩 위에 집적화 할 수 있어 많은 관심을 모아왔다. 그러나 이러한 형태의 센서들은 제조공정이 복잡해서 생산성이 낮다. 기존의 센서들이 가지는 단점들을 극복하기 위해 새로운 형태의 FET형 압력센서(PSFET : pressure sensitive field effect transistor)를 제안하고 그 동작특성을 조사하였다. 압력 감지 물질은 PZT(Pb(Zr,Ti)$O_3$)를 사용하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 MOSFET의 게이트 절연막 위에 PZT 압전 박막을 증착하였다. PZT의 안정적 상태인 perovskite 구조를 형성하기 위하여 PbO 분위기에서 열처리하는 기법을 도입하였다. 제작된 PSFET의 감도는 0.38 mV/mmHg이다.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D권7호
• /
• pp.26-33
• /
• 1999

4빔 브릿지형 압저항형 실리콘 가속도 센서에서 빔의 위치가 가속도 센서의 특성에 어떤 영향을 주는지 조사하기 위해서 빔의 위치가 서로 다른 3가지 형태의 가속도 센서를 FEM(finite element method)을 사용하여 해석하고, SDB(silicon direct bonding) 웨이퍼를 사용하여 RIE(reactive ion etching)와 KOH(potassium hydroxide) 애칭 공정으로 제조하였다. 세가지 형태의 가속도 센서에 대한 FEM 해석 경과, 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도는 세구조 모두 같게 나타났으나, 두 번째와 세 번째의 공진 주파수 및 X, Y축의 감도는 다른 것으로 나타났다. 제조된 가속도 센서의 특성을 살펴볼 때, 세 가지 형태의 센서는 비록 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도가 정확하게 일치하지는 않았지만, 첫 번째 공진 주파수는 1.3 ~ 1.7 KHz, Z축 감도는 5 V 인가시 180 ~ 220 lN/G, 타축감도는 1.7 ~ 2 %를 가지는 것으론 나타났다.

• 한국한의학연구원논문집
• /
• 제12권2호통권17호
• /
• pp.93-101
• /
• 2006

Pulse feeling is one of the most important diagnosis method in Oriental medicine. But it is not easy to make an objective and standardized diagnosis. In this study, we found how to quantify diagnosis. Specially dally the high practicality in clinic, we search some parameters especially well-related to floating and sinking pulse by statistic analysis. By extension, we find the pulse patterns of the floating and sinking pulse. We choose 15 subjects diagnosed as floating pulse and 15 subjects diagnosed as sinking pulse by oriental doctors. And their pulse signals were acquired by Pulse analyzer which has piezoresistive pressure sensor. For the quantification of the floating and sinking pulse, at first, we examined the parameters which were highly correlated with oriental doctor's diagnosis. And then we derived pulse patterns of the floating-sinking pulse from preprocessed signal and its ensemble average. We also looked trend variation (PH-Curve) between contact and pulse pressure. As a result, statistically there is the biggest difference between contact pressure, the maximum pulse pressure, diastolic area (Ad) and floating and sinking data. Through the PH-Curve, which represented the relationship between contact and pulse pressure, we could divide the floating and sinking pulse clearly. As a basic research of pulse diagnosis algorithm, we can contribute to select essential parameters in diagnosis algorithm And using these diagnosis method, we expect to find typical pulse patterns and some useful parameters about other pulses like slow/rapid, large/fine pulse and so on. We hope that this study will contribute pulse objectification.

• 센서학회지
• /
• 제9권6호
• /
• pp.424-429
• /
• 2000

실리콘 고무 멤브레인(membrane)에 실리콘 빔(beam)들이 삽입된 형태의 저차압센서를 개발하였다. 제작된 저차압센서는 실리콘 고무(silicone rubber)를 멤브레인으로 사용함으로써 열악한 환경에서도 다양한 응용분야에 적용 가능하도록 하였다. 실리론 고무 멤브레인을 사용한 압저항형 저차압센서는 선택적으로 도핑(doping)된 (100) n/n+/n 웨이퍼 상에 다공질 마이크로머시넝(micro-machining) 기술을 이용하여 제작되었다. 제조된 센서의 감도(sensitivity)는 $0.66{\mu}V/mmHg$이고, 0.1% 이하의 비선형성(non-linearity)을 보였다.

• 센서학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.45-53
• /
• 1994

실리콘의 직접 접합 방법과 2단계 전기화학적 식 정지 방법을 이용하여 새로운 구조의 실리콘 다이아프램을 제조하였다. 이러한 다이아프램 구조를 기계량 센서에 이용하면 공동의 깊이와 다이아프램의 두께를 보다 정교하게 조절할 수 있다. 또한, 접합 계면에서 발생하는 응력이 다이아프램의 표면으로 전달되는 것을 피할 수 있다. 최종적으로, 제조된 다이아프램을 이용하여 암저항형 실리콘 압력 센서를 제작하였고 압력 단위의 표시가 가능한 디지탈 압력 측정기를 구현하였다.

• 센서학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.131-145
• /
• 1992

본 논문은 SOI트랜스듀서 및 회로를 위해, Si 직접접합과 M-C국부연마법에 의한 박막SOI구조의 형성 공정을 기술한다. 또한, 이러한 박막SOI의 전기적 및 압저항효과 특성들을 SOI MOSFET와 cantilever빔으로 각각 조사했으며, bulk Si에 상당한다는 것이 확인되었다. 한편, SOI구조를 이용한 두 종류의 압력트랜스듀서를 제작 및 평가했다. SOI구조의 절연층을 압저항의 유전체분리층으로 이용한 압력트랜스듀서의 경우, $-20^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$의 온도범위에 있어서 감도 및 offset전압의 변화는 자각 -0.2% 및 +0.15%이하였다. 한편, 절연층을 etch-stop막으로 이용한 압력트랜스듀서에 있어서의 감도변화를 ${\pm}2.3%$의 표준편차 이내로 제어할 수 있다. 이러한 결과들로부터 개발된 SDB공정으로 제작된 SOI구조는 집적화마이크로트랜스듀서 및 회로개발에 많은 장점을 제공할 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.289-290
• /
• 2006

In general, atomic force microscope (AFM) used for metrological purpose has measuring range less than a few hundred micrometers. We design and fabricate an AFM with long measuring range of $200mm{\times}200mm$ in X and Y axes. The whole stage system is composed of surface plate, global stage, microstage. By combining global stage and microstage, the fine and long movement can be provided. We measure the position of the stage and angular motions of the stage by laser interferometer. A piezoresistive type cantilever is used for compact and long term stability and a flexure structure with PZT and capacitive sensor is used for Z axis feedback control. Since the system is composed of various actuators and sensors, a real time control program is required for the implementation of AFM. Therefore, in this work, we designed a multi-axis control program using a FPGA module, which has various functions such as interferometer signal converting, PID control and data acquisition with triggering. The control program achieves a loop rate more than 500 kHz and will be applied for the measurement of grating pitch and step height.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2008

In this paper, we fabricated pressure difference type gas flow sensor using only dry etching technology by ICP-RIE(inductive coupled plasma reactive ion etching). The sensor's structure consists of a common shear stress type piezoresistive pressure sensor with an orifice fabricated in the middle of the sensor diaphragm. Generally, structure like diaphragm is fabricated by wet etching technology using TMAH, but we fabricated diaphragm by only dry etching using ICP-RIE. To equalize the thickness of diaphragm we applied insulator($SiO_2$) layer of SOI(Si/$SiO_2$/Si-sub) wafer as delay layer of dry etching. Size of fabricated diaphragm is $1000{\times}1000{\times}7\;{\mu}m^3$ and overall chip $3000{\times}3000{\times}7\;{\mu}m^3$. We measured the variation of output voltage toward the change of gas pressure to analyze characteristics of the fabricated sensor. Sensitivity of fabricated sensor was relatively high as about 1.5mV/V kPa at 1kPa full-scale. Nonlinearity was below 0.5%F.S. Over-pressure range of the fabricated sensor is 100kPa or more.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.62-68
• /
• 1990

표준 Si 공정기술을 이용하여 칩의 크기가 $1.7{\times}1.7{mm^2}$인 소형 압저항형 Si 압력센서를 제작하고 그 동작 특성을 평가하였다. 제작된 센서는 크기 $1.0{\times}1.0{mm^2}$, 두께 $20{\mu}m$의 n형 Si 다이아프램상에 4개의 붕소 확산저항이 브릿지 형태로 연결된 칩 구조를 가지며 최종적으로 게이지압을 측장할 수 있도록 상온 상압하에서 패키징하였다. 이 센서의 동작특성은 상온에서 압력감도 $14.2{\mu}V/V{\cdot}mmHg$ 정격 압력범위 0~760mmHg, 최대 비선형성 $1.0{\%}$ FS로 평가되었다.