SiOG 공정을 이용한 고 신뢰성 MEMS 자이로스코프

정규동; 조용철; 강석진; 좌성훈; 이문철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정규동 조용철 강석진 좌성훈 이문철

저널정보: 한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제12권 제3호

발행연도: 2005.1

수록면: 187 - 196 (10page)

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MEMS에서 제조 공정 오차 및 외부 응력은 진동형 자이로스코프와 같은 MEMS 소자의 제조 수율에 많은 영향을 미친다. 특히 비연성 진동형 자이로스코프의 경우 감지모드와 구동모드의 주파수 차의 특성은 수율에 직접적인 영향을 미친다. SOI (Silicon-On-Insulator) 공정 및 양극접합 공정으로 패키징된 자이로스코프의 경우, 노칭현상으로 인하여 구조물이 불균일하게 가공되며, 동시에 열팽창계수 차로 인하여 접합된 기판에 큰 휨이 발생한다. 그 결과 주파수 차의 분포가 커지고, 동시에 수율은 저하되었다. 이를 개선하기 위하여 SiOG (Silicon On Glass) 기술을 적용하였다. SiOG 공정에서는 접합 후에 기판의 휨을 최소화 하기 위하여 1장의 실리콘 기판과 2장의 유리 기판을 사용하였으며, 노칭을 방지하기 위하여 금속 박막을 사용하였다. 그 결과 노칭 현상이 방지되었으며, 기판의 휨도 감소하였다. 또한 주파수 차의 분포도 매우 균일하게 되었으며, 주파수 차의 편차 또한 개선이 되었다. 그 결과 높은 수율 및 보다 강건한 MEMS 자이로스코프를 개발할 수 있었다.

#Vibratory MEMS gyroscope #SOI process #SiOG process #wafer bowing #notching #high yield rate

참고문헌 (17)

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/ 1985 / Bonding techniques for microsensors : 141 ~

/ 1995 / Cavity pressure control for critical damping of packaged micro mechanical devices : 240 ~

/ 1995 / Selection of glass anodic bonding conditions and material compatibility for silicon-glass capacitive sensors 46 : 113 ~

/ 1997 / Analysis of bonding-related gas enclosure in micromachined cavities sealed by silicon wafer bonding 144 (3) : 1106 ~

/ 1998 / A tunable vibratory microgyroscope a64 : 51 ~

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