KR100628813B1 - 반도체 가속센서 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

반도체 가속센서는: 그 내부에 개구(21)를 가지는 프레임(2); 상기 프레임(2)에서 상기 프레임(2)의 상기 개구 내부로 연장되는 플렉시블 빔들(flexible beams, 3); 웨이트(5)가 자유롭게 이동할 수 있도록 상기 빔들(3)에 의해 지지되고 매달려지는 상기 웨이트(5); 상기 빔들(3) 상에 장학되고 압저항기들(4)을 작용하는 가속들에 응답하여 저항값들을 가변하는 상기 압저항기들(4)을 포함한다. 프레임(2)은 그 각각의 상기 개구(21)의 측면에서 상기 프레임(2)의 2개의 이웃한 측면들의 코너부분(22)으로부터 상기 개구(21)의 내부로 이어지는 상기 개구(21)의 일부를 덮고, 그 각각의 상기 웨이트(5)의 이동을 제한하는 정지장치를 제공하는 댐퍼 판부분들(6)을 포함한다. 상기 웨이트(5)는 개별적으로 상기 코너부분들(22)에 대향하는 코너부분들(53)을 가지고, 그 각각은 평면도에서 볼 때적어도 3개의 측면들로 구성되는 다각형 선 또는 아크 형태를 가지도록 모서리가 깎여진다. 그에 의해, 각 정지장치의 파괴 강도가 증가되고, 따라서 우수한 쇼크 저항을 가지는 반도체 가속센서가 얻어질 수 있다.

웨이트, 댐퍼 판부분들, 프레임, 쇼크 저항.

Description

반도체 가속센서 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR ACCELERATION SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 부가된 도면들을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 모든 도면들은 본 발명 또는 실시예들의 기술적인 개념을 설명하는 목적으로 나타낸 것이다.

도 1A는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도이고, 도 1B는 A-A선에 따라 도 1A의 도식적인 단면도이고, 도 1C는 B-B선에 따라 도 1A의 도식적인 단면도;

도 2는 댐퍼 판부분 주위와 그것을 포함하는 부분을 나타내는, 반도체 가속센서의 부분적으로 투시적인, 도식적인 확대 평면도;

도 3A에서 도 3D는 개별적으로, 그 제조방법을 나타내는, 다른 단계들에서 반도체 가속센서와 그 프리커서들(precursors)의 도식적인 단면도들;

도 4는 댐퍼 판부분 주위와 그것을 포함하는 부분을 나타내는, 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 가속센서의 부분적으로 투시적인, 도식적인 확대 평면도;

도 5는 C-C선을 따라 도 4의 도식적인 단면도;

도 6은 댐퍼 판부분 주위와 그것을 포함하는 부분을 나타내는, 본 발명의 실시예 3에 따른 반도체 가속센서의 부분적으로 투시적인, 도식적인 확대 평면도;

도 7A는 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도이 고, 도 7B는 A-A선에 따라 도 7A의 도식적인 단면도이고, 도 7C는 B-B선에 따라 도 7A의 도식적인 단면도;

도 8A는 본 발명의 실시예 5에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도이고, 도 8B는 A-A선에 따라 도 8A의 도식적인 단면도이고, 도 8C는 B-B선에 따라 도 8A의 도식적인 단면도;

도 9는 본 발명의 실시예 6에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도;

도 10은 본 발명의 실시예 7에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도;

도 11은 본 발명의 실시예 8에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도;

도 12는 본 발명의 실시예 9에 따른 반도체 가속센서의 도식적인 평면도;

도 13은 본 발명의 실시예 10에 따른 반도체 가속센서를 위한 빔들과 주 웨이트를 포함하는 프레임-빔 구조의 일부의 도식적인 단면도;

도 14A에서 도 14G는 개별적으로, 그 제조방법을 나타내는, 다른 단계들에서 반도체 가속센서와 그 프리커서들의 도식적인 단면도들;

도 15A는 종래의 반도체 가속센서의 도식적인 사선도이고, 도 15B는 그것의 도식적인 단면도이다.

본 발명은 쇼크(shock) 저항을 가지는 반도체 가속센서, 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 반도체 가속센서는 도 15A와 도 15B에서 나타난다. 이 센서는: 그 내부에 개구를 가지는 프레임(frame, 101); 프레임(101)에서부터 프레임(101)의 개구 내부까지 연장되고 교차부분을 가지는 플렉시블 빔들(flexible beams, 102); 자유롭게 움직일 수 있도록, 빔들(102)의 교차부분에 의해 지지되고 매달린 웨이트(weight, 103); 빔들(102) 상에 장착되고 웨이트의 변위에 따라 빔들(102)에 생성된 왜곡들로 저항값들이 변화하는 압저항기(piezoresistors)(보여지지 않음); 및 시팅(seating, 105)을 가진다. (예컨대, 일본 공개 특허 공보 Hei 8-327656 및 일본 공개 특허 공보 Hei 11-135804를 참고)

프레임(101)은 예컨대, 실리콘으로 만들어진 반도체 기판으로 형성되고, 평면도에서 보여진 것처럼, 그 내부에 개구(106)를 가지는, 거의 사각의 형태를 가진다. 빔들(102)은 프레임(101)을 구성하는 각각의 4개의 면들의 윗 표면으로부터 안쪽으로 각각 연장되도록 제공되고, 교차부분(102a)을 형성하는 프레임(101)의 내부의 중심 주위에서 서로를 교차한다. 각각의 빔들(102)은 플렉시블하도록 얇게 형성된다.

다수의 압저항기들(보여지지 않음)은 빔들(102)의 표면들에 제공되고, 교차부분(102a)의 부근에 그리고 빔들(102)의 4개의 베이스 단부들(102b)에 개별적으로 제공된다. 프레임(101)의 어떤 임의의 한 측면에 평행한 방향을 X축이라 하고, X축과 90도의 각으로 교차되고 프레임(101)의 또 다른 측면에 평행한 방향을 Y축이라하고, X축과 Y축의 각각에 90도 교차된 방향을 Z축이라고 가정하자. 이 가정에서, X축, Y축 및 Z축에 대응하는 각 4개의 압저항기들의 3개의 세트들이 개별적으로, 3 축의 방향들에서 작용하는 가속들을 검출하는 3개의 휘스톤 브릿지(Wheatstone bridge)를 형성한다. 이들 압저항기들은 또한 프레임(101) 상에 형성된 전극들(보여지지 않음)에 연결되어 있다.

웨이트(103)는 빔들(102)의 교차부분(102a)의 아래 표면에 연결되어 매달려 있고, 그에 의해 웨이트(103)는 빔들(102)의 플렉시빌리티(flexiblity)로 인해 자유롭게 움직일 수 있도록 프레임(101)에 의해 지지된다. 웨이트(103)는 프레임(101)부터 시팅(105)까지 Z축 방향으로 감소되는 폭을 가지는 사다리꼴 모양의 단면을 가진다. 또한, 웨이트(103)는 그 후 작용하는 가속에 응답하여 자유롭게 움직일 수 있는 웨이트(103)를 위한 공간을 제공하기 위해 프레임(101)의 그것보다 작은 두께를 가진다. 프레임(101)의 개구(106)의 코너부분들에서, 정지장치(104)는 웨이트(103)의 변위를 제한하도록 제공된다. 각 정지장치(104)는 거의 삼각형의 모양이고, 프레임(101)의 대응변들에 따르고 그에 의해 지지되는 2개의 변들을 가진다. 정지장치(104)와 시팅(105)은 웨이트(103)의 자유이동량을 제한하는 기능을 가진다. 평면도에서 보여진 것처럼, 시팅(105)은 프레임(101)의 외부모양과 거의 동일한 사각형의 모양이다.

가속이 상술된 구성을 가지는 반도체 가속센서상에 작용하는 경우, 웨이트(103)는 자유롭게 이동할 수 있도록 프레임(101) 및 빔들(102)에 의해 지지되기 때문에, 웨이트(103)는 그 위에 작용하는 가속의 방향 및 크기에 따라 세로로, 옆으로 및/또는 수직으로 앞뒤로 이동된다. 이 때, 편향들이 빔들(102)에서 일어나므로 압저항기들 중 다수개가 압력을 받게되고, 그에 의해 그 저항값은 가변한다. 결과 적으로, 휘트스톤 브릿지들은 평형을 잃게 됨에 의해, 그 위에 작용하는 가속에 대응하는 전기적 신호들이 개별적인 축들에 대응하는 휘트스톤 브릿지들로부터 출력된다. 전극들로부터의 전기적인 신호들을 받아들임에 의해, 가속이 검출될 수 있다. 과도한 가속이 빔들(102) 상에 작용하는 경우, 정지장치들(104) 및 시팅(105)이 웨이트(103)의 자유이동을 제한함에 의해, 웨이트들의 파괴를 막는다.

그러나, 이러한 반도체 가속센서에 따라, 웨이트(103)가 정지장치(들)(104)에 충격을 줄 경우 쇼크들이 국부적으로 집중될 수 있는 가능성이 있다. 이 영향때문에, 저항파괴에 대하여 정지장치들(104)을 개선시키는 것이 어렵다.

본 발명의 목적은 정지장치들의 파괴제한을 개선시킴에 의해 훌륭한 쇼크 저항을 가지는 반도체 가속센서를 제공하는 것이다.

본 목적을 이루기 위해서, 본 발명에 따른 반도체 가속센서는 반도체 기판으로 형성되고 다음을 포함한다: 측면들과 그 내부에 개구를 가지며, 각각 상기 프레임의 각 2개 이웃한 변들을 가진 코너 부분들을 더 가지는 프레임; 상기 프레임부터 상기 프레임의 상기 개구의 내부로 연장되고, 그 사이의 교차에서 교차부분을 가지는 다수의 플렉시블 빔들; 상기 빔들의 상기 교차부분에 의해 지지되고 그로부터 매달려 있고, 자유롭게 이동할 수 있도록 평면도에서 보여진 것처럼 상기 개구에 위치되고, 개별적으로 상기 프레임의 상기 코너 부분들을 마주보는 코너부분들을 가지는 웨이트; 및 상기 빔들 상에 장착되고 상기 웨이트의 변위때문에 상기 빔들에 생성된 왜곡들로 저항값들을 변화시키는 압저항기들을 포함하고, 상기 프레임 은 미리 정해진 양을 넘어서, 상기 웨이트의 상기 코너부분들의 변위들을 제한하기 위하여, 개별적으로 상기 프레임의 코너부분들에 제공되는 댐퍼(damper) 판부분들을 포함하고, 각각의 상기 댐퍼 판부분들은 상기 개구의 일부를 덮고, 그 일부는 상기 프레임의 각 상기 코너부분들로부터 상기 개구의 내부까지 이어지고, 상기 웨이트의 각 상기 코너부분들은 평면도에서 볼 때아크 모양 혹은 적어도 3개의 면들로 구성되는 다각형 선을 가지도록 모서리를 깎아낸다.

본 발명에 의하면, 정지장치들로써의 기능을 하는 댐퍼 판부분들에 기인하여, 빔들을 향한 웨이트의 변위는 개개의 멤버들로 형성된 정지장치들을 부가적으로 제공할 필요없이 제한될 수 있으므로, 웨이트는 가속검출 제한을 넘어서 그 파괴를 초래하도록 이동되지 않는다. 더욱이, 프레임의 코너부분들에 개별적으로 대응하는, 웨이트의 각 코너부분은 평면도에서 보여진 것처럼 적어도 3개의 면들로 구성되는 다각형 선 또는 원형의 아크를 형성하도록 모서리를 깎아낸다. 이 설계에 따라서, 웨이트가 댐퍼 판부분(들)에 충격을 줄 경우, 댐퍼 판부분(들)에 웨이트에 의해 제공된 쇼크들이 국부적으로 집중됨을 방지될 수 있다. 따라서, 댐퍼 판부분들의 파괴강도, 및 반도체 가속센서의 쇼크저항이 증가될 수 있다.

바람직하게, 각 댐퍼 판부분들은 그의 두께 방향으로 그것을 통하여 관통하는 관통-구멍들을 가진다. 기판 또는 층은 그에 의해 에천트(etchant)로 노출되어진 영역에서 증가될 수 있기 때문에, 이것은 웨이트와 댐퍼 판부분들 사이에 초기에 끼워두었던 기판 또는 층이 에칭되는 경우에 유익하다. 따라서 에칭 시간이 단축될 수 있다.

더 바람직하게, 각 프레임의 2개의 에지들의 단부에 아크-형태의 교차부분에 의해, 프레임의 개구에 향하는, 각 댐퍼 판부분들의 에지는 그의 각 단부에 연속적으로 연결되고, 각 댐퍼 판부분들의 에지에 이웃하고 프레임의 개구를 향한다. 이는 각 댐퍼 판부분과 프레임 사이의 교차부분에 집중되는 압력을 분산할 수 있게 한다. 따라서, 댐퍼 판부분들의 파괴 강도, 따라서 반도체 가속센서의 쇼크 저항이 증가될 수 있다.

본 발명의 새로운 특징들은 첨부된 청구항들에서 설명되지만, 본 발명은 도면들과 함께 주어진 상세한 설명으로부터 설명되는 것이 좋다.

본 발명의 실시예들에 따른 반도체 가속센서들은 도면을 참조하여 다음의 제한되지 않은 실시예들로 설명될 것이다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 가속센서는 도 1A, 도 1B, 도 1C 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 본 실시예의 반도체 가속센서는 예컨대 실리콘(Si)으로 만들어진 지지층(12)의 스택(stack), 지지층 상에 예컨대 이산화실리콘(SiO2)로 만들어진 절연층(12), 및 절연층 상에 실리콘(Si)으로 만들어진 활성층(13)을 포함하는 SOI(silicon-on-insulator) 기판(1)을 처리함에 의해 구성된다. 이 활성층(13)은 반도체층이다. 반도체 가속센서는 주 구성 요소들로써, 프레임(2), 빔들(3), 압저항기들(4), 웨이트(5) 및 댐퍼 판 부분들(6)을 포함한다.

프레임(2)은 반도체 가속센서의 베이스로 작용하고, 그 내부의 공간에서, 플 렉시블한 빔들(3)을 지나, 웨이트(5)를 지지한다. 프레임(2)은 프레임 바디를 형성하도록 SOI 기판(1)에 내부 개구를 제공하여 형성되고, 평면도에서 볼 때거의 사각의 형태를 가진다. 따라서, 프레임(2)은 지지층(11), 절연층(12) 및 활성층(13)으로 구성되는 3개의 층들을 포함한다. 예컨대 알루미늄(Al)으로 만들어지고 개별적으로 압저항기들(4x, 4y, 4z)에 연결되는 전극들(나타나지 않음)은 지지층(11)의 표면에 형성된다. 전극들로부터, 전기적인 신호들로 변환되는 가속들이 주어질 수 있다. 각 개구(21)의 측면 상의 프레임(2)의 2개의 이웃한 측면 각각의 각 코너부분(22)은 평면도에서 볼 때아크 형태를 가진다.

빔들(3)은 오직 활성층에 의해 각각 형성되고, 웨이트(5)를 매달고 지지하므로 웨이트가 자유롭게 이동할 수 있다. "자유롭게 이동"한다는 것은 "길이방향으로, 측면적으로 및/또는 수직으로 앞뒤로 이동"하는 것을 의미하는 것을 나타낸다. 빔들(3)은 각각 프레임(2)의 각 측면의 거의 중심으로부터 안쪽으로 연장되고, 교차부분(23)을 지나 프레임(2)의 거의 중심에서 서로 연결되어 있다. 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것처럼, 활성층(13)의 두께와 거의 동일한 두께를 가지는, 스트라이프(stripe) 형태를 가지고, 웨이트(5)를 지나 그 위에서 작용하는 가속의 크기에 따라 편향될 수 있는 플렉시블 멤버이다. 4개의 개구들(21)은 빔들(3)과 프레임(2)에 의해 형성된다.

빔들(3)이 그 위에 작용하는 가속에 의해 변형되는 경우, 압저항기들(4x, 4y, 4z)는 개별적으로, 그 안에서 생성되는 압력들을 전기적인 신호들로 변환시킨다. 이들 압저항기들(4x, 4y, 4z)은 빔들(3)과 프레임(2) 사이의 경계들뿐만 아니 라 빔들(3)과 교차부분(23) 사이의 경계 부근에서 빔들(3)의 표면 상에서 형성된다. 그들 사이에서, 빔들(3)과 교차부분(23) 사이의 경계선들 부근의 압저항기들(4x, 4y)는 프레임(2)의 측면들과 평행한 방향들로 벡터 요소들을 가지는 가속들에 응답한다. 프레임(2)의 측면들 중 하나와 평행한 방향이 X축, 프레임(2)의 또 다른 측면에 평행하고 X축과 수직하는 방향을 Y축이라고 정의하고, X축에 평행한 빔들(3) 상에 제공되는, 4개의 압저항기들(4x)은 휘트스톤 브릿지를 형성하고, Y축에 평행한 빔들(3) 상에 제공되는, 4개의 압저항기들(4y)은 또 다른 휘트스톤 브릿지를 형성한다. 반면에, 빔들(3)과 프레임(2) 사이의 경계선 부근에 있는 압저항기들(4z)은 X축과 Y축 모두에 수직한 방향으로 벡터 요소들을 가지는 가속에 응답한다. 이 방향을 Z축으로 정의하고, 4개의 빔들(3) 상에 제공된 4개의 압저항기들(4z)은 또 다른 휘트스톤 브릿지를 형성한다.

웨이트(5)는 그 위에 작용하는 각 가속의 크기에 따라 자유롭게 이동하고, 적절히 각 빔(3)의 편향량을 가변한다. 다시 말해서, 웨이트(5)에 가해지는 가속은 뉴튼의 운동방정식으로부터 계산되는 힘으로 변환되고(F=mα, 여기서 F는 힘, m은 웨이트(5)의 질량, α는 가속도), 이 힘은 빔(3)을 편향한다. 웨이트(5)는 프레임(2)의 내부 공간에 위치되고, 빔들(3)에 의해 지지되고 그들로부터 매달린다. 보다 자세하게, 웨이트(5)는 지지층(11)에 의해 형성되고, 주 웨이트(51)와 4개의 예비 웨이트들(52)을 포함한다.

주 웨이트(51)는 평면도에서 나타난 것처럼, 거의 사각의 형태를 가지고, Z축에서 각 빔(3)의 적당한 변위의 양만큼 프레임(2)의 두께보다 작은 두께를 가진 다. 주 웨이트(51)는 SOI 기판(1)의 절연층(12)을 지나 교차부분(23)에 연결된다. 각 예비 웨이트들(52)은 평면도에서 볼 때거의 사각의 형태를 가지고, 지지층(11)에 의해 형성된 주 웨이트(51)의 두께와 비슷한 두께를 가진다. 예비 웨이트들(52)은 개별적으로 주 웨이트(51)의 4개의 코너들에 연결되고, 그 위에 가속이 작용하지 않은 시간에 활성층(13)의 측면에서 나타난 것처럼, 개별적으로 4개의 개구들(21)의 내부에 위치된다. 프레임(2)의 각 코너 부분들(22)에 대향하는, 예비 웨이트(52)의 각 코너 부분들(53)은 모서리가 깎여, 각 코너(22)와 비슷한 아크(평면도에서 나타난 것과 같은 아크)의 형태를 가진다. 각 코너 부분(53)은 프레임(2)과 각 예비 웨이트(52) 사이의 거리가 일정하게 유지되는 곡률을 가지도록 형성된다.

각 댐퍼 판부분들(6)은 예비 웨이트(52)를 가지고 그 접촉에 의해 Z축의 방향으로 웨이트(5)의 과도한 변위를 제한하는 정지장치이고, 개구(21)의 측면 상에 프레임(2)의 2개의 이웃한 측면들의 코너 부분(22)으로부터 개구(21)의 내부로 이어지는 개구(21)의 일부를 덮도록 형성된다. 각 댐퍼 판부분(6)은 평면도에서 볼 때거의 삼각의 형태를 가지고, 댐퍼 판부분(6)이 각 빔(3)과 동일 평면 상에 있도록 SOI 기판(1)의 활성층(13)에 의해 형성된다.

각 댐퍼 판부분들(6)은 예비 웨이트(52)에 대향하는 그 영역에서 제공되는 그의 두께 방향으로 그것을 통해 관통되는 다수의 관통-구멍들(through-holes)(61)을 가진다. 각 관통-구멍들(61)은 평면도에서 볼 때거의 원형을 가진다. 이들 관통-구멍들(61)은 제조과정에서 댐퍼 판부분들(6)로부터 웨이트(6)를 분리하기 위한 에천트를 도입하는 경로들로써 주로 이용되고, 서로로부터 거의 같은 거리에 위치 되고, 즉 2개의 이웃한 관통-구멍들(61)은 중심과 중심 사이에 거의 일정한 거리를 가진다. 더욱이, 에지가 개구(21)에 이웃하는, 각 댐퍼 판부분들(6)의 에지(62)에 가장 가까운 그러한 관통-구멍들은 에지(62)로부터 관통-구멍들(61)의 중심과 중심 사이의 거리의 거의 절반의 거리에 위치된다.

다음에 따라, 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 제조하는 과정이 도 3A에서 도 3D를 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들은 도 1의 반도체 가속센서의 도식적인 단면도들이거나 도 1A에서 A-A선을 따라 절단된 그의 프리커서들이고, 개별적으로 제조과정의 단계들을 나타낸다. 처음으로, SOI 기판(1)은 400에서 600㎛ 두께의 지지층(11), 0.3에서 1.5㎛ 두께의 절연층(12), 및 4에서 6㎛ 두께의 활성층(13)을 가지도록 준비되고, 여기서 지지층(11)의 전도 형태는 n-형이다. SOI기판(1)의 표면상에, 이산화실리콘(SiO2)의 산화막(나타나지 않음)은 예컨대 발열성 산화에 의해 형성된다. 절연층(12)은 지지층(11)과 활성층(13) 각각의 에칭율과 다른 에칭율을 가진다. 이는 절연층(12)을 남겨두고, 지지층(11) 또는 활성층(13)을 에칭하는 후에 설명되는 에칭을 수행하기 위해 좋다.

다음으로, 지지층(11) 상의 산화막은 산화막의 중심 부분을 제거함에 의해 예정된 형태로 패턴되고, 중심 부분은 평면도에서 볼 때거의 사각이다. 그 후에, 노출된 지지층(11)은 수산화칼륨(KOH) 수용액 또는 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 수용액과 같은 알칼리 수용액을 사용하는 습식 에칭에 의해 또는, 예컨대 리액티브 이온 에칭(reactive ion etching, RIE)을 사용하는 건식 에칭에 의해, 지지층(11)에 리세스(recess, 14)를 형성하도록 에칭을 하게 된다(도 3A 참조).

다음에, 압저항기들(4), 전극들 및 전기적으로 압저항기들을 전극들에 연결하는 권선들(나타나지 않음)이 활성층(13) 상에 형성된다. 그들 사이에, 압저항기들(4)과 권선들은 다음과 같이 형성된다. 활성층(13) 상에 산화막이 예정된 형태로 패턴된다. 노출된 활성층(13)안으로, 붕소(B)와 같은 p-형 전도성을 가지는 불순물이 이온 주입 또는 증착 확산에 의해 주입된다. 그 후에, 불순물들은 약 1100℃에서 약 30분동안 가열된 수증기와 산소의 혼합 가스에 열 확산되고, 그에 의해 압저항기들과 권선들 상에 포함하여, SOI 기판의 활성층 측 상의 표면 상에 산화막을 더 형성하고, 그에 의해, 압저항기들과 권선들을 형성하는 과정이 종료된다.

이에 반해서, 전극들은 다음과 같이 형성된다. 압저항기들(4)과 권선들이 위에서처럼 형성된 후에, 접촉 구멍들(나타나지 않음)은 권선들 상의 또 다른 산화막 상에 예정된 위치들에서 형성된다. 따라서, 예컨대 알루미늄막은 스퍼터링(sputtering)에 의해 활성층(13) 상의 산화막 상에 증착된다. 그 후에, 포토레지스트(photoresist, 나타나지 않음)는 알루미늄막 상에 코팅되고, 그리고 나서 예정된 형태로 패턴되고, 그에 의해 전극들을 형성하는 과정이 종료된다.

다음으로, 포토레지스트는 지지층(11) 상에 코팅되고, 그리고 나서 리세스(14)의 바닥면의 주변 부분에 대응하는 영역에서 그리고 리세스(14)의 바닥면의 4개의 긴 사각의 영역들에 대응하는 영역들에서 포토레지스트의 부분들을 제거하도록 패턴되고, 그 각각은 리세스(14)의 바닥면의 각각의 4개의 측면들의 중심 부분으로부터 리세스(14)의 바닥면의 내부(거의 중심)를 향해 이어진다. 그 후에, 유도결합 플라즈마(ICP) 에칭에 의해, 지지층(11)은 절연층(12)을 가지고 그 경계에서 의 단부까지, 포토레지스트를 제거함에 의해 노출되는 부분들에서, 리세스(14) 상의 표면으로부터 에칭된다(도 3B를 참조).

그리고 나서, 포토레지스트는 활성층(13) 상에 코팅되고, 최종의 개구들(21)과 관통-구멍들(61)에 대응하는 포토레지스트의 부분들을 제거하도록 예정된 형태로 패턴된다. 그 후에, 위에서 설명된 습식 에칭 또는 유도결합 플라즈마(ICP) 에칭에 의해, 활성층(13)이 절연층(12)을 가지고 그 경계의 단부까지, 포토레지스트를 제거함으로써 노출되고, 그 표면으로부터 에칭된다(도 3C 참조).

마지막으로, 최종 프레임(2)과 주 웨이트(5) 이외의 것에 대응하는, 절연층(12)의 부분들이 하이드로플루오릭 액시드(hydrofluoric acid, HF)용액에 담궈짐에 의해 또는 하이드로플루오릭 액시드(hydrofluoric acid, HF)용액의 스프레이된 분무에 노출되어짐에 의해 에칭되고, 그에 의해 자유롭게 이동될 수 있는 웨이트(5)를 형성하고, 반도체 가속센서를 완성한다.

반도체 가속센서는 패키지(나타나지 않음)에 센서를 장착함에 의해, 또는 더 자세히는 센서와 패키지 사이에 위치된 시팅을 가진 패키지에 센서를 장착함에 의해 가속센서 장치로 사용되도록 놓여질 수 있고, 전기 권선을 가지는 센서의 전극들에 패키지를 연결한다.

본 실시예에 따른 반도체 가속센서에서, 각 댐퍼 판부분(6)은 반도체 가속센서가 Z축에서 가속의 허용가능한 제한을 초과하여 가속을 받는 경우에 예비 웨이트(52)가 그 댐퍼 판부분에 접촉하도록 허용함에 의해, 빔들(3)이 허용가능한제한을 초과하여 변위되어짐을 방지한다. 더욱이, 프레임(2)의 코너 부분(22) 상에 그리고 각 예비 웨이트(52)의 코너 부분(53) 상에 형성되는 아크 형태들은 예비 웨이트(52)가 댐퍼 판부분(6)상에 충격을 가하는 경우에 생성되는 쇼크들을 분산하는 기능을 하고, 그에 의해 쇼크들이 국부적으로 집중됨을 방지한다.

관통-구멍들(61)은 최종 댐퍼 판부분들(6)과 예비 웨이트들(52) 사이에 끼워진 절연층(12)을 에천트를 접촉하는 영역을 증가시키도록 하는 기능을 한다. 더욱이, 관통-구멍들(61)은 그 이웃한 관통-구멍들(61)이 중심과 중심에서 거의 일정한 거리를 가지도록 위치되고, 그에 의해 에천트와 절연층(12) 사이의 접촉의 개별적인 이웃 지점들이 서로로부터 거의 같은 거리에 있게 한다.

위에서 설명된 것과 같은 반도체 가속센서에 의하면, Z축의 방향으로 웨이트(5)의 변위는 제한될 수 있고, 웨이트(5)가 댐퍼 판부분(6)에 충격을 가하는 경우에 댐퍼 판부분(6)에 가해지는 쇼크들의 국부적 집중이 감소될 수 있다. 따라서, 댐퍼 판부분들(6)의 파괴 강도, 및 반도체 가속센서의 쇼크 저항이 증가될 수 있다.

게다가, 위에서 설명된 것과 같은 반도체 가속센서를 제조하는 방법에 따라, 절연층(12)을 에칭하기 위한 시간은 단축될 수 있다. 더욱이, 최종 프레임(2)과 주 웨이트(51) 사이에 끼워진 절연층(12)의 부분이 너무 많이 에칭되는 것을 방지할 수 있고, 그에 의해 반도체 가속센서의 강도가 증가한다.

프레임(2)의 각 코너 부분(22) 및 각 예비 웨이트(5)의 코너 부분(53)의 형태들은 평면도에서 볼 때아크로 제한되지 않음을 유의한다. 예를 들어, 각 예비 웨이트(52)의 2개의 이웃한 외부 측면들뿐만 아니라 프레임(2)의 각 2개의 이웃한 측 면들이 45도의 각으로 각 2개의 측면들의 각 측면을 교차하는 수직면(평면도에서 볼 때 3개의 측면들로 구성되는 다각형 선을 형성)에 의해 잘려질 수 있거나, 그의 각 2개의 이웃한 측면들의 각 코너부분에서 거의 아크 형태를 형성하도록 다수의 수직면들에 의해 잘려질 수 있다. 더욱이, 프레임(2)의 각 코너 부분(22) 또는 각 예비 웨이트(52)의 코너 부분(53)이 평면도에서 볼 때 아크 또는 다수의 측면들의 형태를 가지도록 형성될 수 있다.

각 댐퍼 판부분(6)의 전체 영역에서 관통-구멍들(61)을 형성하는 것이 가능하고, 각 댐퍼 판부분(6)의 영역에 제한되지 않고 그 영역은 각 대응하는 예비 웨이트(52)에 대향한다. 게다가, 평면도에서 볼 때 각 관통-구멍(61)의 형태는 원형 또는 거의 원형에 제한되지 않는다. 더욱이, 각 최종 댐퍼 판부분(6)과 예비 웨이트(52)사이에 끼워진 절연층(12)을 제거하기 위해 관통-구멍들(61)을 형성하지 않는 것도 가능하다.

실시예 2

도 4와 도 5는 댐퍼 판부분(7)의 주위와 그것을 포함하는 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 가속센서의 일부를 나타낸다. 본 실시예에 따른 반도체 가속센서의 각 댐퍼 판부분(7)은 실시예 1에서의 댐퍼 판부분(6)과 다르다는 것만 제외하고, 댐퍼 판부분(7) 이외의 본 실시예에 의한 반도체 가속센서의 요소들은 실질적으로 실시예 1에 의한 것들과 동일하다. 따라서, 유사한 참조 번호들은 실시예 1에서의 요소를 참조하여 사용되고, 그 상세한 설명은 생략된다.

본 실시예의 댐퍼 판부분(7)은 프레임(2)의 개구(21)에 대향하는, 댐퍼 판부 분(7)의 에지(72)에서 실시예 1의 댐퍼 판부분(6)과 다르고, 프레임(2)의 각 2개의 에지들(21a)의 단부에서, 아크-형태의 교차부분(71)에 의해(평면도에서 아크), 각 단부에서 연속적으로 연결되고, 댐퍼 판부분(7)의 에지(72)와 이웃하고, 프레임(2)의 개구(21)에 대향한다. 댐퍼 판부분(7)은 반도체 가속센서가 Z축에서 적당한 가속의 제한을 지나 가속되는 경우, 그것에 접촉되는 예비 웨이트(52)를 가지고, 그에 의해 빔들(3)이 적당한 제한을 넘어서 변위되는 것을 방지한다. 더욱이, 교차부분(71)의 아크 형태는 압력이 교차부분(71) 상에 집중되는 것을 분산시킬 수 있다.

본 실시예에 따라, 예비 웨이트(52)의 코너부분(53)은 모서리가 깎여지고, 측면도에서 나타나는 것처럼 아크의 형태를 가진다. 이 구조는 예비 웨이트(52)가 댐퍼 판부분(7)에 의해 그 코너부분(53)에서 정지되어지도록 변화시키는 경우에, 예비 웨이트(52)와 댐퍼 판부분(7)이 그들 사이에 더 넓은 영역에서 접촉하는 것을 가능하게 하고, 그에 의해 댐퍼 판부분(7)이 더 약한 쇼크들을 받게 된다.

본 실시예의 반도체 가속센서에 의하면, 댐퍼 판부분(7)의 파괴 강도, 따라서 반도체 가속센서의 쇼크저항이 더 증가될 수 있다. 교차부분(71)은 아크로 제한되지 않고, 개별적으로 45도로 선 세그먼트의 양 단부들에서 프레임(2)과 에지(72)를 교차하는 수직의 평면 상에서의 선 세그먼트(평면도에서 나타난 것처럼)일 수도 있다. 교차부분(71)은 개별적으로, 다수의 수직의 평면들 상에서 다수의 측면들을 가지는 다각형 선(평면도에서 나타난 것처럼)을 포함하는 거의 아크일 수 있다.

실시예 3

도 6은 댐퍼 판부분(7) 및 그 주위를 포함하는, 본 발명의 실시예 3에 따른 반도체 가속센서의 일부를 나타낸다. 본 실시예는 본 실시예에 따른 프레임(2)의 코너부분(22)이 평면도에서 볼 때 다수의 측면들(보다 자세히는 3개의 측면들)을 가지도록 형성된다는 점에서 도 4에서 나타난 실시예 2와 다르고, 반면에 실시예 2의 코너부분(22)은 평면도에서 볼 때 아크인 커브의 표면을 가진다. 본 실시예는 예비 웨이트(52)의 코너부분(53)이 아크 형태를 가지는 것에서 도 4에서 나타난 실시예 2와 비슷하다.

실시예 4

도 7A, 도 7B 및 도 7C는 본 실시예의 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예에 의하면, 플렉시블 멤버로써 각각의 빔들(3)은 주 웨이트(51)에서 프레임(2)의 대응하는 측면으로 차차 증가하는 폭을 가진다. 보다 자세하게는, 각 빔(3)의 폭의 위치가 주 웨이트(51)로 나아가고 프레임(2)의 대응하는 측면에 더 가깝게 됨으로써, 각 빔(3)이 프레임(2) 측면에의 단부에서, 그 폭이 증가되는 형태를 가진다. 도면들에서 나타난 것처럼, 평면도에서 나타난 각각의 예비 웨이트들(52)은 평면도에서 나타난 대응하는 개구들(21) 중 각 하나의 형태와 거의 비슷한 형태를 가진다. 각 예비 웨이트(52)의 그러한 형태와 각 개구(21)의 형태는 개별적으로 위의 실시예 1에서 설명된 대응하는 것들과 다른 반면에, 2개의 실시예들에서의 다른 구조들은 서로 비슷하다. 보다 상세하게는, 게다가 본 실시예 4에서, 예컨대 각 프레임(2)은 댐퍼 판부분(6)을 가지고, 각 예비 웨이트(52)의 코너 부분은 모서리가 깎인다. 댐퍼 판부분(6)의 형태와 예비 웨이트(52)의 코너 부분의 형태는 도면들에서 나타난 것으로 제한되지 않고, 임의의 형태들일 수도 있다. (이 형태들의 임의성은 또한 다음의 실시예들에서 설명된다.)

프레임(2)은 그것의 모든 사각주변의 바닥표면에서, 평면도에서 볼 때 사각의 형태를 가지는 커버(50)의 모든 사각주변의 내부 표면에 결합된다. 이 커버 준비는 또한 위에서 설명된 실시예들에 적용된다. 커버(50)는 웨이트(5)에 대향하여 그 측면 상에, 웨이트(5)의 이동범위를 보장하도록 그 안에 형성된 리세스를 가진다.

본 실시예에 따라, 프레임(2)의 측면에서 각 빔(3)의 경도(stiffness)는 증가될 것이고, 즉, 그의 스프링 상수가 증가될 수 있다. 결과적으로, 프레임(2)에서 각 빔(3)에 전달되는 열적 스트레스에 기인하는 웨이트(5)의 변위는 감소될 수 있고, 그에 의해 센서의 온도 특성, 특히 프레임(2) 측면에 각 빔(3)의 단부 주변에 각각 위치된 저항기들을 구성하는 브릿지 회로의 출력 온도 특성이 개선된다. 더욱이, 히스테리시스 특성의 발생뿐 아니라 시간에 따른 성능 변화도 감소될 수 있다.

각 빔(3)은 또한 각 빔(3)이 그의 주 웨이트(51) 측면에서 그의 프레임(2) 측면까지의 폭과 두께를 증가시키는 형태를 가질 수 있다. 그에 의해, 프레임(2) 측면에의 각 빔(3)의 경도가 더 증가될 수 있다. 또한, 각 빔(3)은 그의 길이 방향과 수직하는 평면 상에 사다리꼴 형태의 단면을 가질 수 있다. 이는 뒷쪽과 비교하여 앞쪽 각 빔(3)의 두께를 증가시킬 수 있고, 따라서 빔(3)의 편향이 열적 스트레스에 기인하여 감소된다. 대안적으로, 각 빔(3)은 그의 길이 방향과 수직하는 평면 상에서, 그 양 측면들의 각각에서 오목한 아크 형태를 가지는 단면을 가질 수 있다. 이는 증가된 영역을 각 빔(3)의 측면들의 증가된 영역을 제공하고, 따라서 빔 (3)의 편향이 열적 스트레스에 기인하여 감소된다. 더욱이, 각 빔(3)은 그것의 대략 중심으로부터 그 양 단부들까지 그것의 길이 방향으로 증가하는 두께를 가질 수 있다.

실시예 5

도 8A, 도 8B 및 도 8C는 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예는 각 빔(3)의 형태에서 실시예 5와 다르다. 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것처럼, 길이 방향으로 주 웨이트(51)에서의 그 빔의 단부로부터 대략 그 중심까지 일정한 폭을 가지고, 길이 방향에서 대략 중심으로부터 프레임(2)의 대응하는 측면에서의 그 빔의 단부까지 점차로 증가하는 폭을 가지는 형태이다.

본 실시예는 실시예 4의 그것과 비교하여, 주 웨이트(51)의 주변부에서 각 빔(3)의 폭을 감소시킬 수 있고, 그에 의해 X축과 Y축의 각 방향에서 가속 검출의 감도가 증가된다.

실시예 6

도 9는 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예에서, 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것처럼, 주 웨이트(51)에서의 그 빔의 단부로부터 프레임(2)의 대응하는 측면에서의 그 빔의 단부 근처에 길이 방향의 또 다른 위치까지 일정한 폭, 및 길이 방향의 또 다른 위치로부터 프레임(2)의 대응하는 측면의 단부까지 점차 증가되는 폭을 가진다.

또한, 본 발명은 주 웨이트(51)의 주변에서 각 빔(3)의 폭을 감소시킬 수 있고, 그에 의해 X축과 Y축의 각 방향으로 가속검출의 감도를 증가시킨다. 게다가, 프레임(2)의 대응하는 측면에서의 그 빔의 단부 부분에서 각 빔(3)이 평면도에서 볼 때 아크 형태를 가지도록 형성되기 때문에, 과도한 가속이 각 빔(3)에 인가될 경우 프레임(2) 측면의 각 빔(3)의 단부 부분에서 압력 집중이 완화될 수 있고, 그에 의해 쇼크 저항이 증가된다.

게다가, 평면도에 나타난 것처럼 프레임(2) 측면을 향하여 폭이 증가하는 아크 형태도 가능하고, 각 빔(3)은 평면도에서 볼 때 프레임(2)를 향하여 두께가 증가하는 커브 또는 아크 형태일 수 있다. 또한, 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것과 같은 아크 형태이거나 측면도에서의 아크 형태를 가질 수 있다. 각 빔(3)은 더 증가된 쇼크 저항이 가능하도록 그러한 아크 형태들 둘 다를 가지는 것이 바람직하다.

실시예 7

도 10은 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예에서, 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것처럼, 프레임(2) 측면에서의 그 빔의 단부로부터 주 웨이트(51) 측면에서의 그 빔의 단부 근처의 내부 위치까지 길이 방향으로 감소되는, 폭을 가진다. 주 웨이트(51)의 내부 단부에서의 각 빔(3)의 연장된 폭은 개별적으로, X축과 Y축의 방향들로 가속을 검출하기 위한 브릿지 회로들의 출력값들의 온도 특성을 안정화시킬 수 있다.

실시예 8

도 11은 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예에서, 각 빔(3)은 평면도에서 볼 때 프레임(2) 측면에서의 그 빔의 단부로부터 제 1 내부 위 치까지 길이 방향으로 감소되는 폭을 가지도록 형성되지만, 그 제 1 내부 위치로부터 주 웨이트(51) 측면에서의 그 빔의 단부 근처의 제 2 내부 위치까지 길이 방향으로 일정하게 유지되고, 그 제 2 내부 위치로부터 주 웨이트(51) 측면에서의 그 빔의 단부까지 길이 방향으로 점차 증가된다. 주 웨이트(51) 측면의 내부 단부에서 각 빔(3)의 연장된 폭은 위의 실시예 7에서 설명된 것과 비슷한 효과들을 얻을 수 있다.

실시예 9

도 12는 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 나타낸다. 본 실시예에서, 각 빔(3)은 평면도에서 나타난 것처럼, 프레임(2) 측면의 단부로부터 길이 방향으로 안쪽으로 점차 감소되는 폭을 가지도록 형성된다. 이것의 특징은 위의 실시예들에서 설명한 것과 공통된 효과들을 얻을 수 있다. 게다가, 도 12에서 나타난 것처럼, 웨이트(51)의 내부 위치에서, 각 빔(3)은 다른 실시예들에서 각각의 대응하는 형태들과 다른 형태를 가질 수 있다.

실시예 10

도 13은 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 위한 프레임-빔 구조를 나타낸다. 본 실시예의 프레임-빔 구조는 위에서 설명된 각 실시예들의 프레임-구조에서, 각 빔(3)이 주 웨이트(51)의 단부로부터 프레임(2) 측면에서의 그 빔의 단부까지 증가하는 두께를 가지는 것을 제외하고, 기본적인 설계에서 실질적으로 동일하다. 본 실시예에서, 실리콘 기판은 반도체 가속센서를 위한 프레임-빔 구조를 제조하는 데 사용된다. 본 발명에 따른 구조는 프레임(2)에서 각 빔(3)으로 전달되어지는 열 적 스트레스에 기인하는 주 프레임(51)의 변위를 감소시킬 수 있고, 그에 의해 온도 특성이 개선된다.

다음에서, 본 실시예에 따른 반도체 가속센서를 위한 빔들(3)을 포함하는 프레임-빔 구조를 제조하는 방법이 도 14A에서 도 14G를 참조하여 설명될 것이다.

우선, 양의 포토레지스트는 도 14A에서 나타난 것처럼, 포토레지스트층(31)을 형성하기 위해 실리콘 기판(80)의 후 표면(도면들에서 상부 표면)에 코팅되고, 그에 의해 도 14B에서 나타난 것과 같은 포토레지스트-코팅된 기판을 얻는다. 그 단계 이후에, 포토레지스트층(31)은 도 14C에서 나타난 것처럼 노출 포토마스크를 사용하여, 노출된다. 그 안에 형성된, 포토마스크(32)는 프레임(2)에 대응하여 위치되는 광 차폐영역(32a, 이후 제 1 광 차폐영역(32a)로 불림), 주 웨이트(51)에 대응하여 위치되는 광 차폐영역(32b, 이후 제 2 광 차폐영역(32b)로 불림), 및 각 빔(3)에 대응하여 위치되는 광 전달영역(32c)를 가진다. 여기서, 광 전달영역(32c)은 광 전달이 제 1 광 차폐영역(32a) 측면에서의 그것의 단부로부터 제 2 광 차폐영역(32b) 측면의 단부까지 점차 변화하고 증가하는 광 전달 분포를 가진다. (요컨대, 광 전달영역(32)은 굴곡형태 광 전달영역이다.) 도 14C의 화살표들은 노출 광원으로부터의 광을 도식적으로 나타내고, 각 화살표 헤드(head)의 팁(tip)은 광의 도착점을 나타내는 것이다.

포토레지스트층(31)을 포토마스크(32)를 사용하여 노출하는 단계 후에, 포토레지스트층(31)이 나타나고 패턴되고, 그에 의해 도 14D에서 나타난 것처럼 패턴된 포토레지스트층(31)을 가지고 기판을 얻는다. 이 패턴된 포토레지스트층(31)은 실 리콘 기판(80)의 후 표면상에 마스크층을 구성하고, 마스크층은: 프레임(2)에 대응하여 위치되어지고 균일한 두께를 가지는 제 1 보호마스크 부분(31a); 주 웨이트(51)에 대응하여 위치되어지고 균일한 두께를 가지는 제 2 보호마스크 부분(31b); 및 각 프레임(3)에 대응하여 위치되어지고 제 2 보호마스크 부분(31b)측면에서 제 1 보호마스크(31a)측면으로 점차 증가하는 두께를 가지는 슬로프 전달마스크 부분(31c)을 포함한다.

위에서 설명된 마스크층을 형성하는 단계 후에, 포토레지스트층(31)의 슬로프 전달마스크 부분(31c)은 슬로프 전달마스크 부분(31c)이 제거될 때까지, 유도 결합 플라즈마 에칭 장치 등을 사용하여, 실리콘 기판(80)의 후 표면(도면에서 상부 표면) 상에 건식 에칭된다. 그 후에, 포토레지스트층의 나머지 마스크층이 제거되고, 그에 의해 도 14E에 나타난 것과 같은 기판을 얻게 된다. 따라서, 건식 에칭의 단계는 전달 단계로 불릴 수 있다.

다음에, 패턴된 포토레지스트층(33)은 도 14E에서 나타난 기판 상에 도 14F에서 나타난 기판을 얻기 위해 형성된다. 그 후에, 기판(80)은 기판(80)이 후 표면(도면에서 상부 표면) 상에 주 웨이트(51)와 프레임(2)에 대응하는 부분들에 놓아두고, 각 빔(3)에 대응하는 각 부분에서 바람직한 두께를 가지도록 건식 에칭하는 방법으로 후 표면 패터닝 단계를 행한다. 그 후에, 포토레지스트층(33)은 도 14G에서 나타난 것처럼 각 빔(3)을 포함하는 프레임-빔 구조를 형성하도록 제거되고, 각 빔(3)은 주 웨이트(51) 측면에서의 그 빔의 단부로부터 프레임(2) 측면에서의 그 빔의 단부까지 점차 증가되는 두께를 가진다.

상술된 실시예들에서 설명된 것처럼 반도체 가속센서들은 X축, Y축, Z축의 방향들에서 가속을 검출할 수 있는 3개의 축 센서들이다. 그러나, 본 발명의 기술적인 개념은 2개의 축 또는 1개의 축 반도체 가속센서들에 적용될 수 있다.

본 발명은 본 바람직한 실시예들을 사용하여 위에서 설명되었지만, 그러한 설명이 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 다양한 변형들은 상기 설명을 읽은, 종래의 기술자들에게 명백하고, 분명하게 될 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 본 발명의 정의와 범위내에서 모든 변형들과 변화들을 포함한다.

본 발명은 쇼크(shock) 저항을 가지는 반도체 가속센서, 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 반도체 기판으로 형성되는 반도체 가속센서는:

   그 내부에 개구와 측면들을 가지는 사각 프레임으로서, 상기 프레임의 각 2개의 이웃한 측면들로 이루어지는 각각의 코너부분들을 더 가지는 사각 프레임;

   상기 프레임에서 상기 프레임의 상기 개구의 내부로 연장되고, 그 사이에 교차 지점에서 교차부분을 가지는 다수의 플렉시블 빔들;

   상기 빔들의 상기 교차부분들에 의해 지지되고 매달려지고, 평면도에서 볼 때 자유롭게 움직일 수 있도록 상기 개구에 위치되고, 개별적으로 상기 프레임의 상기 코너부분들에 대향하는 코너부분들을 가지는 웨이트; 및

   상기 웨이트의 변위에 의하여 상기 빔들에서 생성되는 왜곡을 가지고 상기 저항값을 가변하고, 상기 빔들 상에 장착되는 압저항기들을 포함하고,

   상기 프레임은, 개별적으로, 미리 정해진 양을 초과하는 상기 웨이트의 상기 코너부분들의 변위를 제한하기 위해, 개별적으로 상기 프레임의 상기 코너부분들에서 제공되는 댐퍼 판부분들을 포함하고,

   각각의 상기 댐퍼 판부분들은 상기 개구의 일부를 덮고, 일부는 상기 프레임의 각각의 상기 코너부분들로부터 상기 개구의 내부까지 이어지고,

   상기 웨이트의 각각의 상기 코너부분들은 평면도에서 볼 때 적어도 3개의 측면들로 구성되는 다각형(polygonal) 선 또는 아크 형태를 가지도록 모서리가 깎여지는, 반도체 가속센서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임의 코너부분들의 각각은 상기 프레임의 상기 각 2개의 이웃한 측면들을 가지고 평면도에서 볼 때 적어도 3개의 측면들로 구성되는 다각형 선 또는 아크 형태를 가지는, 반도체 가속센서.
3. 제 1 항에 있어서,

   각각의 상기 댐퍼 판부분들은 그의 두께 방향으로 그것을 통하여 관통하는 관통-구멍들을 가지는, 반도체 가속센서.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임의 상기 개구에 대향하는, 각각의 상기 댐퍼 판부분들의 에지는, 상기 프레임의 각 2개의 에지들의 단부에, 아크-형태의 교차 부분에 의하여 그것의 각 단부에서, 연속적으로 연결되고, 상기 각각의 댐퍼 판부분들의 상기 에지를 이웃하고 상기 프레임의 상기 개구에 대향하는, 반도체 가속센서.
5. 제 1 항에 있어서,

   각각의 상기 빔들은 개별적으로 폭과 두께의 위치들이 개별적으로 상기 프레임에 가까워질수록, 상기 프레임 측면에서의 그 빔의 단부에서, 폭과 두께 중 적어도 하나가 증가되는, 반도체 가속센서.
6. 제 5 항에 있어서,

   각각의 상기 빔들은 그 길이 방향으로 그 대략적인 중심으로부터 상기 프레임 측면에서의 그 빔의 단부에서 그 빔의 폭과 두께 중 적어도 하나가 증가되는, 반도체 가속센서.
7. 제 6 항에 있어서,

   각각의 상기 빔들은 그 길이방향으로 그의 대략적인 중심으로부터 상기 프레임 측면에서의 그 빔의 단부까지의 부분에서, 상기 프레임 측면을 향해 그 빔의 폭을 증가시키기 위한 평면에서(in plane view) 보이는 상기 프레임 측면을 향해 그 빔의 두께를 증가시키기 위한 측면에서(in side view) 보이는 아크 형태를 가지는, 반도체 가속센서.
8. 제 5 항에 있어서,

   각각의 상기 빔들은, 상기 프레임 측면의 단부 부분에서, 상기 프레임 측면을 향하여 그 빔의 폭을 증가시키기 위한 평면에서 보이는 아크 형태나 상기 프레임 측면을 향하여 그 두께를 증가시키기 위한 측면에서 보이는 아크 형태를 가지는, 반도체 가속센서.
9. 제 1 항에 있어서,

   각각의 상기 빔들은 상기 웨이트 측면에서의 그 빔의 단부에서, 상기 폭과 두께의 위치들이 개별적으로 상기 웨이트와 가까워질수록, 상기 폭과 두께 중 적어도 하나를 증가시키는, 반도체 가속센서.
10. 제 9 항에 있어서,

    각각의 상기 빔들은, 상기 웨이트 측면에서의 그 빔의 단부부분에서: 상기 웨이트 측면을 향하여 그 빔의 폭을 증가시키기 위한 평면에서 보이는 그 폭의 양 측면들 각각에서의 아크 형태; 및 상기 웨이트 측면을 향하여 그 빔의 두께를 증가시키기 위한 측면에서 보이는 아크 형태를 가지는, 반도체 가속센서.
11. 제 1 항에 있어서,

    각각의 상기 빔들은 상기 웨이트 측면에서의 그 빔 단부로부터 그 상기 프레임 측면에서의 그 빔의 단부로 증가하는 두께를 가지는, 반도체 가속센서.
12. 제 1 층, 반도체층, 및 제 2 층을 가지는 기판으로 형성되는 반도체 가속센서로서, 상기 제 2 층은 상기 제 1 층과 상기 반도체층 사이에 끼워지고 상기 반도체 층과 상기 제 1 층 각각과 다른 에칭율을 가지는, 상기 반도체 가속센서를 제조하는 방법에 있어서,

    상기 반도체 가속센서는:

    그 내부에 개구와 측면들을 가지는 사각 프레임으로서, 상기 프레임의 각 2개의 이웃한 측면들로 이루어진 각각의 코너부분들을 더 가지는 사각 프레임;

    상기 프레임에서 상기 프레임의 상기 개구의 내부로 연장되고, 그 사이에 교차 지점에서 교차부분을 가지는, 다수의 플렉시블 빔들;

    상기 빔들의 상기 교차부분들에 의해 지지되고 매달려지고, 평면에서 볼 때 자유롭게 움직일 수 있도록 상기 개구에 위치되고, 개별적으로 상기 프레임의 상기 코너부분들에 대향하는 코너부분들을 가지는 웨이트;

    개별적으로 미리 정해진 양을 초과하는 상기 웨이트의 상기 코너부분들의 변위를 제한하기 위해, 개별적으로 상기 프레임의 상기 코너부분들에서 제공되는 댐퍼 판부분들; 및

    상기 웨이트의 변위에 의하여 상기 빔들에서 생성되는 왜곡을 가지고 저항값을 가변하고 상기 빔들 상에 장착되는 압저항기들을 포함하고,

    상기 방법은:

    상기 제 1 층의 노출된 표면을 상기 제 1 층의 상기 표면에서 바닥면을 가지는 리세스를 형성하도록 에칭하는 단계와;

    상기 프레임과 상기 웨이트를 형성하기 위해 상기 제 2 층에 있는 경계에서 제 1 층의 단부위까지 상기 리세스의 상기 바닥면의 거의 긴 사각의 영역들과 주변 부분을 에칭하는 단계로서, 상기 거의 긴 사각의 영역들 각각은 상기 리세스의 상기 바닥면의 측면들 각각의 거의 중심 위치로부터의 상기 리세스의 상기 바닥면 내부를 향해 이어지는, 상기 거의 긴 사각 영역들과 주변부분을 에칭하는 단계와;

    상기 댐퍼 판부분들과 상기 빔들을 형성하기 위해 상기 제 2 층을 가지고 경계에서 상기 반도체층의 단부위까지 상기 프레임의 상기 개구에 대응하는 상기 반도체층의 영역을 에칭하는 단계와;

    적어도, 상기 웨이트에 대향하는, 각각의 상기 댐퍼 판부분들의 영역에서 각각의 상기 댐퍼 판부분들에 다수의 관통-구멍들을 형성하는 단계와;

    상기 제 2 층의 일부를 제거하고, 상기 빔들의 상기 교차 부분과 상기 프레임에 대응하는 상기 제 2 층의 또 다른 일부를 남겨놓는 단계를 포함하는, 반도체 가속센서 제조방법.

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