• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제2권4호
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• pp.19-22
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• 2003

In this paper, Si anisotropic etching characteristics of tetramethylammonium hydroxide (TMAH)/ammonium persulfate (AP) solutions were investigated to realize the optimum structure of a diaphragm for the piezoresistive pressure sensor application. Due to its low toxicity and its high compatibility with the CMOS processing, TMAH was used as Si anisotropic etchants. The variations of Si etch rate on the etching temperature, TMAH concentration, and etching time were obtained. With increasing the etching temperature and decreasing TMAH concentrations, the Si etch rate is increased while a significant non-uniformity exists on the etched surface because of formation of hillocks on the <100> surface. With the addition of AP to TMAH solution, the Si etch rate is increased and an improvement in flatness on the etching front is observed. The Si etch rate is also maximized with increasing the number of addition of AP to TMAH solution per one hour. The Si square diaphragms of 20$\mu\textrm{m}$ thickness and 100-400 $\mu\textrm{m}$ one-side length were fabricated successfully by adding AP of (5/6)g to 800 ml TMAH solution every 10 minutes.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.63-70
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• 2008

본 논문에서는 MEMS 압력 센서의 스마트 센서 시스템을 구현하였다. 피에조 압력센서의 온도 드리프트 문제를 해결하기 위해 외부 환경에 맞춰 시스템이 스스로 발생 오차를 제거하는 보상 알고리즘과 이에 의해 제어되는 프로그래머블한 보정 회로를 제안하였다. 시스템은 신호처리부, 보정 회로, 온도 감지부, 그리고 마이크로프로세서 및 통신부가 SOC으로 구현되었으며, RS-232 인터페이스가 시스템의 모니터링 및 제어를 위해 사용되었다. 구현된 IC의 면적은 $4.38{\times}3.78\;mm^2$이며 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. $-40^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 50 KPa급 MEMS 압력센서의 온도 드리프트 보상 오차는 ${\pm}0.48%$로 측정되었다. 구현된 시스템의 전력소모는 30.5mW로 측정되었다.

• 센서학회지
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• 제14권1호
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• pp.56-61
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• 2005

This paper present characteristics of chromium oxide thin-film as piezoresistive sensors, which were deposited on Si substrates by DC reactive magnetron sputtering in an argon-Oxide atmosphere for high temperature applications. The chemical composition, physical and electrical properties and thermal stability ranges of the $CrO_{x}$ sensing elements have studied. $CrO_{x}$ thin films with a linear gauge factor(GF${\fallingdotseq}$15), high electrical resistivity (${\rho}$ = $340{\mu}{\Omega}cm$) and TCR<-55 ppm/$^{\circ}C$ have been obtained. These $CrO_{x}$ thin films may allow high temperature pressure sensor miniaturization to be achieved.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.138-144
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• 2002

스테인레스 봉입형 압력센서를 제작하기 위하여 먼저 반도체 제조 및 식각 공정을 통하여 반도체 압력센서를 제작하였다 그리고 이를 glass molding된 스테인레스 housing에 올려놓고 $50\;{\mu}m$ 두께의 스테인레스 박판을 용접한 후 실리콘 오일을 채워 넣고 봉입하여 압력 범위 10 bar 센서를 완성하였다. 이와 같이 제작한 센서와 XTR105 발신기 전용 회로를 결합하여 $4{\sim}20\;mA$ 출력의 압력 발신기를 제작하고 그 특성을 조사하였다. 온도 보상 전 정확도는 ${\pm}5%$ FS이었으나 보상 후 정확도 ${\pm}1%$ FS로 개선되었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권5호
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• pp.63-68
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• 1998

The absolute pressure sensor using SDB wafer has been fabricated. the structure of the sensor consists of two wheatstone bridges and a diaphragm. One of the two wheatstone bridges is located on the edge of diaphragm, and the other is located on the center of diaphragm. The diaphragm cavity is sealted in vacuum (~10$^{5}$ Torr) to reduce the effect of temperature due to the vapor in the cavity on the sensitivity of pressure sensor. This is the minor method of temperature compensation method. In this experiment the main compensation method is to use the difference of the two bridge offset voltages. The drift of offset voltage with temperature is reduced by using this method so that temperature charcteristics is improved. In this method the temperature effect in the range of 22~100.deg. C was compensated over 80%.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권1호
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• pp.102-113
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• 1995

일반적으로 단결정 실리콘은 거의 모든 전자소자의 재료로서 널리 사용되고 있으며 제조공정기술 또한 상당한 수준에 도달하고 있다. 최근에는 실리콘 자체의 우수한 압저항효과, 기계적 특성 그리고 반도체 제조공정을 이용한 미세가공기술인 마이크로머시닝을 이용하는 반도체 압력센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기계식 압력센서에 비해서 전기적 변화를 이용하는 반도체 압력센서에서는 소형, 저가격, 고신뢰성, 고감도, 다기능, 고분해, 고성능 및 집적화 등의 우수한 특성을 지니고 있다. 본고에서는 이러한 특성을 가지는 반도체 압력센서중 특히, 압저항형과 용량형 압력센서의 구조와 원리, 그리고 연구.개발동향 및 향후 전망에 관해서 기술하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제53차 동계학술대회논문집 24권1호
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• pp.137-139
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• 2016

본 논문에서는 압저항 소재 및 센서 기술과 ICT 응용 기술에 대해 소개한다. 먼저 압저항 소재의 구성 및 작동원리를 소개하고, 한국표준과학연구원에서 개발한 유연한 압저항 센서의 구성과 성능에 대해 기술한다. 또한, 개발된 압저항 센서와 ICT 기술을 융합한 스마트 안전 시스템 및 스마트 창호 침입감지 시스템에 대해 기술한다. 마지막으로, ICT기술을 기반으로 압저항 센서기술이 확장해 나아가야 할 스마트 보안 시스템 개발의 필요성을 기술한다.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.685-694
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• 2016

A surface micromachined piezoresistive pressure sensor with a novel internal substrate vacuum cavity was developed. The proposed internal substrate vacuum cavity is formed by selectively etching the silicon substrate under the sensing diaphragm. For the proposed cavity, a new fabrication process including a cavity side-wall formation, dry isotropic cavity etching, and cavity vacuum sealing was developed that is fully CMOS-compatible, low in cost, and reliable. The sensitivity of the fabricated pressure sensors is 2.80 mV/V/bar and 3.46 mV/V/bar for a rectangular and circular diaphragm, respectively, and the linearity is 0.39% and 0.16% for these two diaphragms. The temperature coefficient of the resistances of the polysilicon piezoresistor is 0.003% to 0.005% per degree of Celsius according to the sensor design. The temperature coefficient of the offset voltage at 1 atm is 0.0019 mV and 0.0051 mV per degree of Celsius for a rectangular and circular diaphragm, respectively. The measurement results demonstrate the feasibility of the proposed pressure sensor as a highly sensitive circuit-integrated pressure sensor.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.790-794
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• 2003

This paper describes the fabrication and characteristics of ceramic thin film type pressure sensors based on Ta-N strain gauges for high temperature applications. Ta-N thin-film strain gauges are deposited onto a thermally oxidized Si diaphragm by RF sputtering in an argon-nitrogen atmos[here($N_2$ gas ratio: 8%, annealing condition: 90$0^{\circ}C$, 1 hr.), patterned on a wheatstone bridge configuration, and used as pressure sensing elements with a high stability and a high gauge factor. The sensitivity is 1.097 ～ 1.21 mV/Vㆍkgf/$\textrm{cm}^2$ in the temperature range of 25 ～ 200 $^{\circ}C$ and the maximum non-linearity resistance), non-linearity than existing Si piezoresistive pressure sensors. The fabricated ceramic thin-film type pressure sensor is expected to be usefully applied as pressure and load sensors that os operable under high-temperature.

• 센서학회지
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• 제5권6호
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• pp.25-34
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• 1996

본 논문에서는 압저항형 압력센서를 위한 신호처리회로를 설계하였다. 신호처리회로는 압저항형 압력센서를 구동하기 위한 기준전압 회로와 미소한 센서 신호의 증폭을 위한 인스트루먼트 증폭기로 구성이 되어있다. 신호처리회로는 단일 폴리 이중 메탈(single poly double metal) $1.5\;{\mu}m$ BiCMOS 공정 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 밴드갭 기준전압회로의 온도 계수는 $0\;{\sim}\;70^{\circ}C$의 범위에서 $21\;ppm/^{\circ}C$였고 PSRR은 80 dB였다. BiCMOS 증폭기의 이득, 옵셋, CMRR, CMR, PSRR, 특성은 CMOS나 바이폴라보다 우수하였고 전력소비 및 잡음전압 특성은 CMOS가 우수하였다. 설계한 신호처리 회로는 옵셋이 적고 입력 임피던스가 높으며 CMRR 특성이 우수하기 때문에 센서 및 계측용 신호처리회로로서 사용하기에 적합하다.