KR100631187B1 - 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 - Google Patents
마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100631187B1 KR100631187B1 KR1020040083773A KR20040083773A KR100631187B1 KR 100631187 B1 KR100631187 B1 KR 100631187B1 KR 1020040083773 A KR1020040083773 A KR 1020040083773A KR 20040083773 A KR20040083773 A KR 20040083773A KR 100631187 B1 KR100631187 B1 KR 100631187B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- infrared
- infrared sensing
- film
- concave lens
- sensing element
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000011540 sensing material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/0543—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the refractive type, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
본 발명은 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및 그의 패키징 방법에 관한 것으로, 적외선을 투과시킬 수 있는 기판 상부에 하부전극, 적외선 감지물질막과 상부 전극이 순차적으로 적층되어 이루어진 적외선 감지 소자와; 상부 중앙영역에 오목 렌즈 영역이 형성되어 있고, 그 오목 렌즈 영역 상부에 반사막이 형성되어 있고, 상기 오목 렌즈 영역이 형성되어 있지 않은 상부에 금속 패턴이 형성되어 있고, 상기 금속 패턴 상부에 범프(Bump)가 형성되어 있으며, 상기 적외선 감지 소자의 상, 하부전극이 범프에 본딩되어 있는 베이스 기판으로 구성된다.
따라서, 본 발명은 반도체 공정을 이용하여 오목 렌즈와 적외선 감지물질막이 대향되도록 적외선 감지 소자를 패키징함으로써, 패키지의 크기를 작게할 수 있고, 오목 렌즈에 광이 모아져서 감지물질막으로 입사됨으로써, 적외선 감지 효율을 증가시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
적외선, 감지, 패키지, 오목, 렌즈, 반사경
Description
도 1은 본 발명에 따른 적외선 감지 소자의 단면도
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 공정을 설명하는 단면도
도 3은 본 발명에 따른 마이크로 반사경이 결합된 마이크로 적외선 감지 소자의 패키지 단면도
도 4는 본 발명에 따른 적외선 감지 소자에 입사된 적외선을 감지하는 동작을 설명하기 위한 기본 회로 구성도
도 5는 본 발명에 따른 적외선 감지 소자에 적외선 흡수막이 더 형성된 상태를 도시한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 110 : 무반사 코팅막
130 : 하부전극 140 : 절연막
141,142 : 개구 150 : 적외선 감지물질막
160 : 상부전극 180 : 적외선 감지 소자
200 : 베이스 기판 210 : 오목 렌즈 영역
220 : 반사막 230 : 금속패턴
241,242 : 범프(Bump) 300 : 계측기
본 발명은 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및 그의 패키징 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 공정을 이용하여 오목 렌즈와 적외선 감지물질막이 대향되도록 적외선 감지 소자를 패키징함으로써, 패키지의 크기를 작게할 수 있고, 오목 렌즈에 광이 모아져서 감지물질막으로 입사됨으로써, 적외선 감지 효율을 증가시킬 수 있는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및 그의 패키징 방법에 관한 것이다.
일반적으로 적외선은 전자기파 스펙트럼 중 가시광선의 적색광보다 길고, 마이크로파 보다 짧은 파장, 즉 파장 0.75㎛∼1㎜의 전자기파를 가리킨다.
그리고, 파장 0.75㎛∼3㎛의 적외선을 근적외선, 3㎛∼25㎛의 파장을 중간 적외선이라 하며, 25㎛이상의 것을 원적외선이라 한다.
이러한 적외선을 감지할 수 있는 센서가 적외선 센서이며, 적외선 센서는 적 외선 센서는 온도-저항 변화를 이용한 볼로메터(Bolometer)형, 온도-기전력 발생을 이용한 써모화일(Thermopile)형 및 초전(Pyroelectric)특성을 이용한 초전(Pyroelectric)형 적외선 센서 등으로 나눌 수 있다.
한편, 최근, 적외선 감지 센서는 크기가 작아지고 있으며, 이를 위하여 다양한 구조가 개발되고 있다.
그러나, 적외선 감지 효율을 월등히 증가시킬 수 있는 구조는 아직 개발되지 않아, 크기가 작고 감지 효율이 우수한 소자를 구현하지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 공정을 이용하여 오목 렌즈와 적외선 감지물질막이 대향되도록 적외선 감지 소자를 패키징함으로써, 패키지의 크기를 작게할 수 있고, 오목 렌즈에 광이 모아져서 감지물질막으로 입사됨으로써, 적외선 감지 효율을 증가시킬 수 있는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및 그의 패키징 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 적외선을 투과시킬 수 있는 기판 상부에 하부전극, 적외선 감지물질막과 상부 전극이 순차적으로 적층되어 이루어진 적외선 감지 소자와;
상부 중앙영역에 오목 렌즈 영역이 형성되어 있고, 그 오목 렌즈 영역 상부에 반사막이 형성되어 있고, 상기 오목 렌즈 영역이 형성되어 있지 않은 상부에 금 속 패턴이 형성되어 있고, 상기 금속 패턴 상부에 범프(Bump)가 형성되어 있으며, 상기 적외선 감지 소자의 상, 하부전극이 범프에 본딩되어 있는 베이스 기판으로 구성된 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 적외선을 투과시킬 수 있는 기판 상부에 하부전극, 적외선 감지물질막과 상부 전극이 순차적으로 적층되어 이루어진 적외선 감지 소자를 제작하는 제 1 단계와;
베이스 기판의 상부 중앙영역을 식각하여, 오목 렌즈 영역을 만들고, 상기 식각된 오목 렌즈 영역에 반사막을 형성하는 제 2 단계와;
상기 식각된 오목 렌즈 영역 양측에 있는 식각 되지 않은 베이스 기판 상부에 금속 패턴을 형성하고, 상기 금속 패턴 상부에 범프(Bump)를 형성하는 제 3 단계와;
상기 적외선 감지 소자의 적외선 감지 물질막이 상기 오목 렌즈 영역과 대향되도록 위치시키고, 상기 범프를 상기 적외선 감지 소자의 상부전극과 하부전극 각각에 본딩하는 제 4 단계로 구성된 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선 감지 소자의 단면도로서, 적외선 감지 소자 (180)는 기판(100)과; 상기 기판(100) 상부에 형성된 무반사 코팅막(110)과; 상기 기판(100) 하부에 형성된 적외선 필터(120)와; 상기 무반사 코팅막(110) 상부에 형성된 하부전극(130)과; 상기 하부전극(130) 상부에 형성되며, 중앙 및 측면에 상기 하부전극(130)을 노출시키는 개구(141,142)가 형성되어 있는 절연막(140)과; 상기 중앙에 있는 개구(141)에 충진되어 형성되는 적외선 감지물질막(150)과; 상기 절연막(140) 상부 일부와 상기 적외선 감지물질막(150)을 감싸서 형성되는 상부전극(160)으로 구성된다.
여기서, 상기 적외선 필터(Infrared filter)(120)는 기판(100) 하부에 입사되는 적외선에서 원하는 적외선 파장 대역만을 통과시키기 위한 밴드 패스 필터(Band pass filter) 또는 에지 필터(Edge filter)인 것이 바람직하다.
이 때, 상기 밴드 패스 필터(Band pass filter) 또는 에지 필터(Edge filter)는 ZnS, Ge, ZnSe, SiO와 CaF2와 같은 적외선 대역에서 적외선 투과도 높은 매질 중에서 고굴절 매질과 저굴절 매질을 적정한 두께로 교대로 적층하여 형성하는 통상적인 기술을 이용하는 것으로, 입사되는 광이 각 매질의 경계면서 투과 또는 반사될 때 일어나는 위상변화에 따른 간섭현상을 이용하여 밴드 패스 필터의 조건 및 에지 필터의 조건에 일치시켜 형성한다.
그리고, 상기 적외선 감지물질막(150)은 PZT(Pb(Zrx,Ti1-x)O3)계 또는 PLZT(Pby,La1-y)(Zrx,Ti1-x)O3)계막인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판(100), 무반사 코팅막(110)과 적외선 필터(120)는 적외선이 투과되는 물질로 만들어진다.
특히, 상기 기판(100)은 넓은 적외선 대역에서 50% ~ 60%의 높은 투과도를 유지하는 실리콘(Si)기판 사용한다.
그러므로, 본 발명에 따른 적외선 감지 소자는 적외선을 투과시킬 수 있는 기판 상부에 하부전극, 적외선 감지물질막과 상부 전극이 순차적으로 적층되어 이루어진 적외선 감지 소자를 지칭한다.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 공정을 설명하는 단면도로서, 도 2a에서는 전술된 도 1과 같은 적외선 감지 소자(180)를 제작한다.
그리고, 베이스 기판(200)의 상부 중앙영역을 식각하여, 오목 렌즈 영역(210)을 만들고, 상기 식각된 오목 렌즈 영역(210)에 반사막(220)을 형성한다.(도 2b)
여기서, 상기 베이스 기판(200)의 상부 중앙영역을 식각하는 방법은 상기 베이스 기판(200)을 실리콘 기판을 사용하여, 등방성 식각을 수행하면 된다.
그리고, 상기 반사막(220)은 통상적인 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al)과 같은 얇은 금속층으로 형성한다.
그 후, 상기 식각된 오목 렌즈 영역(210) 양측에 있는 식각 되지 않은 베이스 기판 영역(215) 상부에 외부 전기회로 또는 계측기와 연결하기 위한 금속 패턴(230)을 형성하고, 상기 금속 패턴(230) 상부에는 적외선 감지소자(180)와 전기적으로 연결이 가능하도록 범프(Bump)(241,242)를 형성한다.(도 2c)
마지막으로, 도 2a에서 제작된 적외선 감지 소자(180)의 적외선 감지 물질막(150)이 상기 오목 렌즈 영역(210)과 대향되도록 위치시키고, 상기 범프(241,242)를 상기 적외선 감지 소자(180)의 상부전극(160)과 하부전극(130) 각각에 본딩한다.
이 때, 상기 오목 렌즈 영역(210)과 반사막(220)은 직경이 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터 크기로 작게 형성되며, 입사되는 적외선을 모아서 적외선 감지 물질막으로 반사시키므로, 마이크로 반사경으로 지칭할 수 있다.
여기서, 상기 범프(241,242)는 상기 적외선 감지 소자(180)에서 적외선 입사를 감지하기 위하여 금속 패턴(230)을 통하여 외부의 장치와 연결된다.
이로써, 반도체 공정을 이용하여 크기가 작은 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 제조가 완성된다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로 반사경이 결합된 마이크로 적외선 감지 소자의 패키지 단면도로서, 기판(100)과, 상기 기판(100) 상부에 형성된 무반사 코팅막(110)과, 상기 기판(100) 하부에 형성된 적외선 필터(120)와, 상기 무반사 코팅막(110) 상부에 형성된 하부전극(130)과, 상기 하부전극(130) 상부에 형성되며, 중앙 및 측면에 상기 하부전극(130)을 노출시키는 개구(141,142)가 형성되어 있는 절연막(140)과, 상기 중앙에 있는 개구(141)에 충진되어 형성되는 적외선 감지물질막(150)과, 상기 절연막(140) 상부 일부와 상기 적외선 감지물질막(150) 일부를 감싸서 형성되는 상부전극(160)으로 이루어지는 적외선 감지 소자(180)와; 상부 중앙영역에 오목 렌즈 영역(210)이 형성되어 있고, 그 오목 렌즈 영역(210) 상부에 반사 막(220)이 형성되어 있고, 상기 오목 렌즈 영역(210)이 형성되어 있지 않은 상부에 금속 패턴(230)이 형성되어 있고, 상기 금속 패턴(230) 상부에 범프(Bump)(241,242)가 형성되어 있으며, 상기 적외선 감지 소자(180)의 상, 하부전극(160,130)이 범프(241,242)에 본딩되어 있는 베이스 기판(200)으로 구성된다.
그러므로, 상기 적외선 감지 소자(180)는 뒤집혀서 베이스 기판(200)에 본딩되어 패키징됨으로써, 적외선 감지 소자(180)의 기판(100) 하부에 있는 하부 적외선 필터(120)로 적외선이 입사되고, 입사된 적외선은 적외선 필터(120), 기판(100)과 무반사 코팅막(110)을 투과하여, 상기 베이스 기판(200)의 오목 렌즈 영역(210)에 있는 반사막(220)에 반사되어 적외선 감지물질막(150)에 도달하게 된다.
즉, 상기 베이스 기판(200)에 형성된 오목 렌즈 영역(210)은 입사되는 적외 선을 모아서 적외선 감지물질막(150)에 전달하는 기능을 수행하게 되어, 본 발명의 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자 패키지 구조는 광 감지 효율을 증가시킬 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 적외선 감지 소자에 입사된 적외선을 감지하는 동작을 설명하기 위한 기본 회로 구성도로서, 적외선 감지 소자(180)의 적외선 감지물질막(150) 상, 하부를 감싸는 상, 하부전극(160,130)에 전압 또는 전류 변화를 측정할 수 있는 계측기(300)를 연결하고, 상기 적외선 감지물질막(150)에 적외선을 입사시키면, 적외선 감지물질막(150)의 표면 또는 내부에서 분극(Polarization) 변화가 발생하며 상, 하부 전극을 통해서 분극 변화를 전류 또는 전압 변화로 변환하여 측정함으로써, 적외선 감지물질막(150)에 인가되는 전압의 변화를 측정하여 적 외선의 입사 유무(有無)를 감지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 적외선 감지 소자에 적외선 흡수막이 더 형성된 상태를 도시한 단면도로서, 적외선 감지물질막(150) 상부 영역의 상부전극(160) 상부에 적외선 흡수막(170)을 더 형성하여, 적외선 흡수를 더욱 높여 줌으로써 적외선 감지 효율를 보다 높일 수 있다.
상기 적외선 흡수막(170)은 블랙(Black) Pt막 또는 Ni/Cr 적층막으로 형성하는 것이 바람직하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 반도체 공정을 이용하여 오목 렌즈와 적외선 감지물질막이 대향되도록 적외선 감지 소자를 패키징함으로써, 패키지의 크기를 작게할 수 있고, 오목 렌즈에 광이 모아져서 감지물질막으로 입사됨으로써, 적외선 감지 효율을 증가시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (10)
- 적외선을 투과시킬 수 있는 기판과; 상기 기판 상부에 형성된 무반사 코팅막과; 상기 기판 하부에 형성된 적외선 필터와; 상기 무반사 코팅막 상부에 형성된 하부전극과; 상기 하부전극 상부에 형성되며, 중앙 및 측면에 상기 하부전극을 노출시키는 개구가 형성되어 있는 절연막과; 상기 중앙에 있는 개구에 충진되어 형성되는 적외선 감지물질막과; 상기 절연막 상부 일부와 상기 적외선 감지물질막 일부를 감싸서 형성되는 상부전극으로 이루어진 적외선 감지 소자와;상부 중앙영역에 오목 렌즈 영역이 형성되어 있고, 그 오목 렌즈 영역 상부에 반사막이 형성되어 있고, 상기 오목 렌즈 영역이 형성되어 있지 않은 상부에 금속 패턴이 형성되어 있고, 상기 금속 패턴 상부에 범프(Bump)가 형성되어 있으며, 상기 적외선 감지 소자의 상, 하부전극이 범프에 본딩되어 있는 베이스 기판으로 구성된 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 적외선 감지물질막 상부 영역의 상부전극 상부에 적외선 흡수막이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지.
- 제 3 항에 있어서,상기 적외선 흡수막은,블랙(Black) Pt막 또는 Ni/Cr 적층막인 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지.
- 제 1 항, 제 3 항과 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 적외선 감지물질막은,PZT(Pb(Zrx,Ti1-x)O3)계 또는 PLZT(Pby,La1-y)(Zrx,Ti1-x)O3)계막인 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지.
- 제 1 항에 있어서,상기 적외선 필터(Infrared filter)는,입사되는 적외선에서 원하는 파장대역의 적외선만을 통과시키는 밴드 패스 필터(Band pass filter) 또는 에지 필터(Edge filter)인 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지.
- 적외선을 투과시킬 수 있는 기판과; 상기 기판 상부에 형성된 무반사 코팅막과; 상기 기판 하부에 형성된 적외선 필터와; 상기 무반사 코팅막 상부에 형성된 하부전극과; 상기 하부전극 상부에 형성되며, 중앙 및 측면에 상기 하부전극을 노출시키는 개구가 형성되어 있는 절연막과; 상기 중앙에 있는 개구에 충진되어 형성되는 적외선 감지물질막과; 상기 절연막 상부 일부와 상기 적외선 감지물질막 일부를 감싸서 형성되는 상부전극으로 이루어진 적외선 감지 소자를 제작하는 제 1 단계와;베이스 기판의 상부 중앙영역을 식각하여, 오목 렌즈 영역을 만들고, 상기 식각된 오목 렌즈 영역에 반사막을 형성하는 제 2 단계와;상기 식각된 오목 렌즈 영역 양측에 있는 식각 되지 않은 베이스 기판 상부에 금속 패턴을 형성하고, 상기 금속 패턴 상부에 범프(Bump)를 형성하는 제 3 단계와;상기 적외선 감지 소자의 적외선 감지 물질막이 상기 오목 렌즈 영역과 대향되도록 위치시키고, 상기 범프를 상기 적외선 감지 소자의 상부전극과 하부전극 각각에 본딩하는 제 4 단계로 구성된 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 방법.
- 삭제
- 제 7 항에 있어서,상기 적외선 감지물질막 상부 영역의 상부전극 상부에 적외선 흡수막이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 방법.
- 제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 적외선 필터(Infrared filter)는,입사되는 적외선에서 원하는 파장대역의 적외선만을 통과시키는 밴드 패스 필터(Band pass filter) 또는 에지 필터(Edge filter)인 것을 특징으로 하는 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키징 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040083773A KR100631187B1 (ko) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040083773A KR100631187B1 (ko) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060034599A KR20060034599A (ko) | 2006-04-24 |
| KR100631187B1 true KR100631187B1 (ko) | 2006-10-04 |
Family
ID=37143367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040083773A KR100631187B1 (ko) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100631187B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11552205B2 (en) * | 2020-11-13 | 2023-01-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Optical sensing device having inclined reflective surface |
| KR102660012B1 (ko) * | 2021-06-14 | 2024-04-23 | (재)한국나노기술원 | 광 센서 패키지 및 어레이 장치 |
-
2004
- 2004-10-19 KR KR1020040083773A patent/KR100631187B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060034599A (ko) | 2006-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5597862B2 (ja) | ボロメータ型ＴＨｚ波検出器 | |
| JP5109169B2 (ja) | ボロメータ型ＴＨｚ波検出器 | |
| US7968846B2 (en) | Tunable finesse infrared cavity thermal detectors | |
| US20050218328A1 (en) | Infrared sensor | |
| WO2005083374A1 (ja) | 赤外線センサ及びその製造方法 | |
| US7268349B2 (en) | Infrared absorption layer structure and its formation method, and an uncooled infrared detector using this structure | |
| EP4345429A1 (en) | Infrared detector having multi-layer structure based on cmos process | |
| CN110118604B (zh) | 基于混合谐振模式的宽光谱微测辐射热计及其制备方法 | |
| JPH0766982B2 (ja) | 波長選択性受光素子 | |
| JP2005116671A (ja) | 光学センサおよびその製造方法 | |
| US7105819B2 (en) | Infrared ray sensor using silicon oxide film as infrared ray absorption layer and method of fabricating the same | |
| CN113363331A (zh) | 一种双透镜红外传感器 | |
| CN211179521U (zh) | 一种小型谐振式红外混合气体探测器 | |
| CN113735053B (zh) | 一种微机电红外传感器及其制备方法 | |
| CN113447148B (zh) | 一种红外焦平面探测器 | |
| KR100631187B1 (ko) | 마이크로 반사경이 결합된 적외선 감지 소자의 패키지 및그의 패키징 방법 | |
| CN116002606B (zh) | 一种红外热辐射探测器及制作方法 | |
| CN115060371B (zh) | 一种微测辐射热计、制作方法及红外探测器 | |
| CN114739519B (zh) | 探测器的封装盖板及其制备方法、探测器 | |
| KR102587111B1 (ko) | 볼로미터 멤스 소자 및 볼로미터 멤스 소자의 제조 방법 | |
| CN110596034A (zh) | 一种小型谐振式红外混合气体探测器 | |
| CN113447143B (zh) | 一种热对称型红外探测器 | |
| CN113432726A (zh) | 一种具有组合柱状结构的红外探测器 | |
| CN113432727A (zh) | 一种非制冷实心焦平面探测器 | |
| CN113363335A (zh) | 一种红外传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130621 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |