KR101061254B1 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 볼로미터(Micro-bolometer)형의 적외선 감지 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 적외선 감지 소자는 축적열 소거부와, 이 축적열 소거부와 이격되어 그 위로 적어도 일단이 지지되는 빔(beam) 구조로 형성되며, 탄성 변형되어 상기 축적열 소거부에 접촉함으로써 그 축적된 열을 소거하는 센싱 구조체를 포함한다. 센싱 구조체는 열에 의해 2차적 속성, 예를 들어 전기 저항 특성이 변하는 감지부와, 단면에서 볼 때 이 감지부의 주위를 감싸도록 감지부와 일체로 형성되며, 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 흡광부를 포함한다. 빔 구조의 센싱 구조체는 그 하부에 이격되어 있는 축적열 수거부에 탄성 변형되어 접촉함으로써 축적된 열을 소거한다. The present invention relates to an infrared sensing element of a micro-bolometer type. The infrared sensing element according to the present invention is formed of a storage heat canceller and a beam structure spaced apart from the storage heat canceller and at least one end thereof is supported thereon and elastically deformed to contact the storage heat canceller. And a sensing structure for erasing accumulated heat. The sensing structure is formed integrally with the sensing unit to surround a secondary property, for example, an electrical resistance characteristic by heat, and the sensing unit to surround the sensing unit when viewed in cross section, and absorbs light to convert energy of incident photons into heat. Contains wealth. The sensing structure of the beam structure elastically deforms and contacts the accumulated heat collection unit spaced below, thereby eliminating the accumulated heat.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 센싱 구조체의 지지 구조 근방에서 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 구조이며, 전체적으로 폭이 협소하고 굴곡 형상인 스펜타인(surpentine) 구조로 형성된다. According to another aspect of the present invention, a structure that is curved forward in the form of '또는' or '때' in plan view in the vicinity of the support structure of the sensing structure, the overall width is narrow and curved shape (surpentine) It is formed into a structure.

Description

반도체 소자 및 그 제조 방법{Semiconductor and method for manufacturing thereof}Semiconductor device and method for manufacturing the same

본 발명은 반도체 소자에 관한 것이며, 특히 마이크로 볼로미터(Micro-bolometer)형의 적외선 감지 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an infrared sensing device of the micro-bolometer type.

마이크로 볼로미터형 적외선 감지 소자는 적외선이 조사됨에 따라 발생하는 열에 의한 2차적 속성(secondary attribute)의 변화를 감지하여 적외선을 감지하는 소자이다. 감지되는 2차적 속성 중 TCR(Temperature Coefficent of resistance)을 이용한 것들이 있다. 이 같은 저항형 감지 소자에 있어서 저항형 감지부로는 산화 바나듐(Vanadium Oxide)(VOx), 폴리 실리콘(Poly-Silicon), 비정질 실리콘(Amorphous-Silicon), 더미스터(Thermistor)((MnNiCO)3O4), 다이오드 등이 사용되고 있었다. 이들은 온도 변화에 따른 저항 변화율이 크다는 장점을 가지지만, 물질 고유의 특성에 기인한 플릭커 잡음(Flicker Noise, 1/f Noise)이 과도하여, 특히 저주파수에서 성능이 현격하게 저하되는 문제점이 있었다. Micro-bolometer-type infrared sensing element is a device for detecting the infrared ray by detecting a change in the secondary attribute (secondary attribute) due to heat generated when the infrared ray is irradiated. Among the secondary properties that are detected are those using TCR (Temperature Coefficent of resistance). In the resistive sensing element, the resistive sensing unit includes vanadium oxide (VOx), poly-silicon, amorphous silicon, and thermistor (MnNiCO) 3 O. 4 ), diodes and the like were used. These have the advantage that the resistance change rate with the temperature change is large, but the flicker noise (Flicker Noise, 1 / f Noise) due to the inherent characteristics of the material is excessive, there is a problem that the performance is significantly reduced, especially at low frequencies.

적외선 감지 소자는 민감도를 개선하기 위해서는 화소를 주위 환경으로부터 최대한 열적으로 고립시켜야 하는데, 이로인해 영상 획득에 지연이 생긴다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래 적외선 감지 소자에 주기적으로 열을 차단시켜 감지부를 리셋하는 기계적인 초퍼(Chopper)가 구비되는 것이 있다. 그러나 이 같은 기계적인 초퍼는 적외선 감지 소자의 동작을 제한하고 구성을 복잡하게 하며, 제조공정이 까다와져 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다. Infrared sensing devices need to be as thermally isolated as possible from the surrounding environment to improve sensitivity, which results in delays in image acquisition. In order to solve this problem, there is a conventional chopper (Chopper) to reset the sensing unit by periodically blocking the heat in the infrared sensing element. However, such a mechanical chopper has a problem of limiting the operation of the infrared sensing element, complicating the configuration, and increasing manufacturing cost due to a complicated manufacturing process.

본 출원인은 이 같은 문제점을 해결하기 위해 SOI(Silicon On Insulator) 기판 제조 방법에 의해 형성된 결정질 실리콘 박막을 감지부로 사용하고, 스펜타인(surpentine) 형상의 센싱 구조체가 하부에 공간을 두고 이격된 기판에 접촉하여 축적열을 소거하는 반도체 디바이스를 제안하여 한국 특허 제704,378호로 등록받은 바 있다. In order to solve this problem, the applicant uses a crystalline silicon thin film formed by a silicon on insulator (SOI) substrate manufacturing method as a sensing unit, and a sensing structure having a spentine shape is provided on a spaced spaced substrate. A semiconductor device for contacting and eliminating accumulated heat has been proposed and registered in Korean Patent No. 704,378.

이 디바이스는 종래 기술에 비해 민감도가 개선되고 단순한 구조를 제시하는 점에서 우수하지만, 스펜타인 구조의 기계적인 특성의 한계와, 상이한 층간의 응력(stress) 차이로 인한 불규칙한 변형으로 인한 문제점이 있었다. 또한 기계적인 특성과 열적 특성의 상관 관계로 인해 성능을 최적화하는데 한계가 있었다. Although the device is superior in terms of improved sensitivity and simple structure compared to the prior art, there are problems due to the limitations of the mechanical properties of the Spentine structure and irregular deformation due to the stress difference between different layers. In addition, there is a limit in optimizing performance due to the correlation between mechanical and thermal characteristics.

본 발명은 종래 디바이스에 비해 적외선 감지 성능 및 영상 지연 특성을 보다 향상시키는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to further improve the infrared sensing performance and image delay characteristics compared to the conventional device.

나아가 본 발명은 마이크로 볼로미터형 적외선 감지소자에 있어서, 스펜타인 구조의 기계적인 특성과 열적인 특성을 최적화시키는 구조를 제시하는 것을 목적으 로 한다. Furthermore, an object of the present invention is to propose a structure for optimizing the mechanical and thermal characteristics of a spontaneous structure in a microbolometer-type infrared sensing element.

본 발명의 일 양상에 따르면, 빔 구조의 센싱 구조체가 그 하부에 이격되어 있는 축적열 소거부에 탄성 변형되어 접촉함으로써 그에 축적된 열을 소거하는 반도체 소자가 제공된다. 센싱 구조체는 그 단면에서 볼 때 감지부의 적어도 상, 하부에 흡광부가 일체로 형성된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device in which a sensing structure of a beam structure is elastically deformed to contact an accumulation heat canceling unit spaced below and erases heat accumulated therein. In the sensing structure, the light absorbing unit is integrally formed on at least the upper and lower parts of the sensing unit when viewed from the cross section.

감지부는 흡광부의 열 흡수로 인해 2차적 속성(secondary attribute)의 변화를 나타내는 구조물로, 예를 들어 TCR의 변화 또는 강유전성(ferroelectric)의 변화를 나타내는 물질일 수 있다.The sensing unit is a structure showing a change in secondary attribute due to heat absorption of the light absorbing unit, and may be, for example, a material showing a change in TCR or a change in ferroelectric.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 흡광부는 감지부의 상, 하부 뿐 아니라 좌, 우측에도 형성되어 감지부를 둘러싸도록 형성된다. According to another aspect of the present invention, the light absorbing portion is formed on the left and right as well as the upper and lower portions of the sensing portion to form the surrounding sensing portion.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 센싱 구조체가 지지되는 일단 근처에서 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 구조를 포함한다. 이 같은 굴곡 구조는 전체 구조물의 크기를 증가시키지 않고도 강도(stiffness)를 증가시킨다. 전체 구조물의 크기가 커지면 바람직하지 않게도 방열이 증가하게 된다. According to another aspect of the invention, it includes a structure to bend forward in the form of '또는' or '⊃' in plan view near the end where the sensing structure is supported. Such curved structures increase stiffness without increasing the size of the entire structure. As the overall structure increases in size, heat dissipation undesirably increases.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 흡광부는 실리콘 질화물(Silicon Nitride(Si3N4))로 형성되고, 감지부는 결정질 실리콘 박막으로 형성된다. According to another aspect of the invention, the light absorbing portion is formed of silicon nitride (Silicon Nitride (Si 3 N 4 )), the sensing portion is formed of a crystalline silicon thin film.

본 발명의 일 양상에 따르면, 핸들 웨이퍼 위에 감지층을 적층한 후, 이를 패터닝하여 캐버티를 형성하고, 그 캐버티에 빔 구조의 감지부 패턴을 형성하며, 감지부 패턴의 상부에 수광층을 적층하고, 웨이퍼를 뒤집어 핸들 웨이퍼를 제거한 후 반대편의 감지부 패턴에 추가적인 수광층을 적층하는 반도체 소자 제조 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, after stacking a sensing layer on a handle wafer, and patterning it to form a cavity, to form a sensing unit pattern of the beam structure on the cavity, a light receiving layer on the sensing unit pattern There is provided a method of manufacturing a semiconductor device in which an additional light-receiving layer is stacked on the opposite sensing part pattern after stacking, inverting a wafer to remove a handle wafer.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 이 캐버티는 공정이 진행되는 동안 충전층으로 채워지며, 공정 막바지에서 제거된다. According to another aspect of the invention, this cavity is filled with a packed bed during the process and removed at the end of the process.

본 발명의 또다른 양상에 따르면, 충전층 위에 축적열 소거층이 추가로 적층된다. 축적열 소거층의 하부를 매끈하게 하여 열 소거 효율을 높이도록 충전층 상부가 미리 평탄하게 연마된다. According to another aspect of the present invention, an accumulation heat scavenger layer is further stacked on the packed layer. The upper portion of the packed layer is polished in advance so as to smooth the lower portion of the accumulated heat elimination layer to increase the heat elimination efficiency.

본 발명은 흡광부가 감지부의 상, 하 혹은 그 둘레에 걸쳐 형성되어, 흡광부의 두께를 단순히 두껍게 하는 경우에 비해 적외선 에너지의 흡수를 개선할 수 있고, 센싱 구조체에서 바람직하지 않은 굴곡이 생기는 것을 방지할 뿐 아니라, 센서의 내구성을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the absorption of infrared energy compared to the case where the light absorbing portion is formed on the upper, lower or circumference of the sensing portion, to simply increase the thickness of the light absorbing portion, it is possible to prevent undesirable bending in the sensing structure In addition, the durability of the sensor can be improved.

또 센싱 구조체가 감지부는 결정질 실리콘 박막으로 형성되고 이를 둘러싸는 흡광부는 질화물(silicon nitride(Si3N4))로 형성되어, 센싱 구조체의 열적 특성과 기계적인 특성의 상호의존성(interdependency)을 극복하고 이들을 독립적으로 조절하는 것이 가능하므로, 감도와 동작 속도를 동시에 개선하는 것이 가능하다. In addition, the sensing structure is formed of a crystalline silicon thin film and the light absorbing portion surrounding the sensing structure is formed of silicon nitride (Si 3 N 4 ), thereby overcoming the interdependency of the thermal and mechanical properties of the sensing structure. Since these can be adjusted independently, it is possible to improve the sensitivity and the operation speed simultaneously.

나아가 본 발명은 MEMS 기술 기반의 탄성 변형 구조에 의해 축적열을 리셋시 키기 때문에, 영상 지연을 제거하여 응답 속도가 빠르므로 고속 촬영에 유리하다. Furthermore, since the present invention resets the accumulated heat by the elastic deformation structure based on the MEMS technology, the response speed is eliminated by eliminating the image delay, which is advantageous for high speed photography.

나아가 본 발명은 센싱 구조체 하부의 기판에 축적된 열을 방출하는 리셋 구조를 가지므로, 수광 영역의 면적을 희생하지 않고 리셋 구조를 제공하는 장점을 가진다. 더구나 이 같은 탄성 변형은 전위차 인가시 정전 변형(electrostatic deformation)에 의해 구동되고, 이 같은 구동 회로는 CMOS 공정으로 형성하는 것이 가능하므로, 소자 전체가 CMOS 공정 만으로 제조될 수 있는 장점을 가진다. 나아가 본 발명은 CMOS 회로들이 센서 구조 하부에 형성되어, 수광 영역의 면적을 희생하지 않는 장점을 가진다. Furthermore, since the present invention has a reset structure for dissipating heat accumulated in the substrate under the sensing structure, the present invention has an advantage of providing a reset structure without sacrificing the area of the light receiving area. Moreover, such elastic deformation is driven by electrostatic deformation when the potential difference is applied, and such a driving circuit can be formed by a CMOS process, so that the entire device can be manufactured only by the CMOS process. Furthermore, the present invention has the advantage that CMOS circuits are formed under the sensor structure, so as not to sacrifice the area of the light receiving region.

또한 본 발명에 따른 반도체 소자 제조방법은 감지층에 캐버티를 형성하고, 이를 가공하여 구부러진 빔 형태의 감지부를 형성하기 때문에, 감지부를 얇게 하여 저항값을 높일 수 있을 뿐 아니라, 기계적인 강도가 낮아 축적열 소거시 기계적인 변형을 쉽게 하고 응답성을 개선한다. 감지부의 단면적이 얇다는 것은 센서로부터 지지 빔구조를 통한 기생 열 누설(parasitic heat leakage)을 방지하여 민감도를 개선하는데도 도움이 된다. In addition, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention forms a cavity in the sensing layer, and processes the same to form a bent beam-shaped sensing unit, so that the sensing unit can be thinned to increase the resistance value, and the mechanical strength is low. Ease mechanical deformation and improve responsiveness when eliminating accumulated heat. The thin cross section of the sensing part also helps to improve sensitivity by preventing parasitic heat leakage from the sensor through the support beam structure.

또한 본 발명에 따른 반도체 소자 제조방법은 캐버티 내의 감지부 패턴이 공정 중에 충전층에 의해 고정되므로, 결과로 형성되는 센서 패턴에 어떠한 기계적 응력도 잔존하지 않도록 보장한다. 이에 의해 센서의 특성이 균일해지고 응답성이 개선된다. The semiconductor device manufacturing method according to the present invention also ensures that no mechanical stress remains in the resulting sensor pattern since the sensing pattern in the cavity is fixed by the filling layer during the process. This makes the characteristics of the sensor uniform and improves responsiveness.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 더 욱 명확해질 것이다. 이하에서는 이 같은 본 발명의 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the following embodiments. Hereinafter, such aspects of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 소자의 한 픽셀 부위의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이고, 도 2는 그 단면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 소자는 축적열 소거부(3)와, 이 축적열 소거부(3)와 이격되어 그 위로 양단이 지지되는 빔(beam) 구조로 형성되는 센싱 구조체(1)를 포함한다. 1 is a plan view illustrating a schematic structure of one pixel portion of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. 1 and 2, a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a storage heat canceling unit 3 and a beam spaced apart from the storage heat canceling unit 3 and supported at both ends thereof. It includes a sensing structure (1) formed of a) structure.

도시된 실시예에 있어서, 센싱 구조체(1)는 축적열 소거부(3)에 양단이 지지되어 있으나, 이는 필수적인 것은 아니며, 좌우 중 어느 한 쪽 끝만이 지지될 수도 있다. 예를 들어 한 쪽이 지지되는 나선형의 형상일 수도 있다. 이때 감지부는 나선형을 따라 이중으로 진행하며, 나선형 끝단에서 만나서 회로를 이룬다. In the illustrated embodiment, both ends of the sensing structure 1 are supported by the accumulation heat canceling unit 3, but this is not essential, and only one end of the left and right sides may be supported. For example, it may be a spiral shape in which one side is supported. At this time, the sensing unit is doubled along the spiral, and meets at the end of the spiral to form a circuit.

센싱 구조체(1)는 열에 의해 전기 저항 특성이 변하는 감지부(11,15)와, 감지부(13)와 일체로 형성되며, 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 흡광부(11,15)를 포함한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 감지부(11,15)는 열에 의해 그 물리적, 화학적 성질과 같은 2차적 속성(secondary attribute)이 변하며, 그 속성의 변화 정도를 측정할 수 있는 임의의 물질이 될 수 있다. The sensing structure 1 includes the sensing units 11 and 15 in which the electrical resistance characteristic changes by heat, and the light absorbing units 11 and 15 that are integrally formed with the sensing unit 13 and convert energy of incident photons into heat. Include. However, the present invention is not limited thereto, and the sensing units 11 and 15 may change secondary attributes such as physical and chemical properties by heat, and any material capable of measuring the degree of change of the attributes may be used. Can be.

도 1의 단면도에서 흡광부(11,15)는 빔 형상의 감지부(13)를 감싸고 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 흡광부(11,15)는 감지부(13)의 상부 및 하부에만 형성될 수도 있다. In the cross-sectional view of FIG. 1, the light absorbing units 11 and 15 enclose the beam sensing unit 13. However, the present invention is not limited thereto, and the light absorbing units 11 and 15 may be formed only on the upper and lower portions of the sensing unit 13.

본 발명의 이 같은 양상에 따르면, 열팽창계수가 다른 재료로 된 흡광 부(11,15)와 감지부(13)가 일체로 형성되었지만, 흡광부(11,15)가 감지부(13)를 중심으로 대칭되는 형태로 형성되기 때문에 열팽창에 따른 응력이 상쇄되어 바람직하지 않은 굴곡(undesired curvature)이 생기는 것을 방지한다. 이후에 설명되겠지만, 제조 공정의 각 단계들도 흡광부의 응력에 의한 누적된 변형이 생기지 않도록 주의 깊게 균형을 맞추어 진행된다. According to this aspect of the present invention, although the light absorbing portions 11 and 15 and the sensing portion 13 made of materials having different thermal expansion coefficients are integrally formed, the light absorbing portions 11 and 15 are centered on the sensing portion 13. Since it is formed in a symmetrical shape, the stress due to thermal expansion is canceled out to prevent undesired curvature. As will be described later, each step of the manufacturing process is also carefully balanced so that no accumulated deformation due to the stress of the light absorbing portion occurs.

또한 흡광부(11,15)를 단일층으로 구성하는 것에 비해 2 층으로 구성함으로써 얻게되는 부가적인 두께는 IR 에너지의 흡수를 개선시킨다. 2층으로 두께를 증가시키는 것은 단일 층을 2배의 두께로 하는 것보다 나은데, 그 이유는 수직방향의 열 시간정수(thermal time constant)가 감소되어 수직방향의 열 전달이 빨라지기 때문이다. In addition, the additional thickness obtained by configuring the light absorbing portions 11 and 15 in two layers improves absorption of IR energy. Increasing the thickness to two layers is better than doubling the thickness of a single layer because the vertical thermal time constant is reduced, resulting in faster heat transfer in the vertical direction.

흡광부가 감지부를 완전히 둘러싸서 완전히 패시베이트(fully passivated)된 센싱 구조를 가지기 때문에, 센서의 수명이 더 길어진다. 또한 흡광부에 적절한 물질을 첨가(substitution)하거나 혹은 추가적인 흡광층을 코팅하여 민감한 파장대의 특성을 튜닝할 수 있다. 예를 들어 이 같은 튜닝은 본 발명에 따른 소자를 X-ray 검출에 사용할 수 있도록 한다. Since the light absorbing part has a sensing structure that is completely passivated by completely surrounding the sensing part, the life of the sensor is longer. In addition, a suitable material may be added to the light absorbing portion, or an additional light absorbing layer may be coated to tune the characteristic of the sensitive wavelength band. Such tuning, for example, allows the device according to the invention to be used for X-ray detection.

센싱 구조체(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 탄성 변형되어 축적열 소거부(3)에 접촉함으로써 흡광부(11,15)에 축적된 열을 소거한다. 본 발명의 일 양상에 따라, 센싱 구조체의 지지되는 일단이 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 구조(91, 95)를 포함한다. 이 같은 구조는 축적 열 소거를 위한 변형이 굴곡 부분에 집중되도록 제한하여 기계적인 강도를 크게 증가시킨 다(by constraining angular component of the deflection). As illustrated in FIG. 3, the sensing structure 1 is elastically deformed to contact the accumulation heat canceling unit 3, thereby eliminating heat accumulated in the light absorbing units 11 and 15. According to one aspect of the invention, the supported end of the sensing structure includes a structure (91, 95) to bend forward in a '⊂' or '⊃' shape in plan view. This structure restricts the strain for accumulating heat elimination to concentrate on the bend, which greatly increases the mechanical strength (by constraining angular component of the deflection).

도시된 실시예에 있어서, 센싱 구조체는 전체적으로 폭이 협소하고 굴곡 형상인 스펜타인(surpentine) 구조(91,95)로 형성된다. 도시된 실시예에 있어서 센싱 구조체의 가운데 부분(93)은 격자형으로 구성된다. 이 역시 폭이 협소하여 감지부의 단면적이 적고 굴곡을 이루어 저항값을 크게 하는데 유리하다. In the illustrated embodiment, the sensing structure is formed as a spentine structure 91, 95 that is narrow and curved overall. In the illustrated embodiment, the central portion 93 of the sensing structure is of a lattice shape. This also has a narrow width, which is advantageous in that the cross-sectional area of the sensing unit is small and curved to increase the resistance value.

도시된 실시예에 있어서 감지부(13)는 결정질 실리콘 박막(SOI : Silicon On Insulator)으로 형성되고 이를 둘러싸는 흡광부(11,15)는 질화물(Silicon Nitride(Si3N4))로 형성된다. 흡광부(11,15)가 감지부(13)를 감싸는 구조로 인해, 센서의 기계적인 특성과 열적 특성을 최적화시키는 것이 가능해진다. 즉, 빔 구조체의 기계적인 강도(stiffness)는 어느 정도 강한 것이 요구되고, 그 열 전도도는 낮게 하는 것이 바람직하다. 그런데 종래에는 기계적인 강도를 강하게 하려면 빔의 두께를 두껍게 해야 하는데 열 전도도를 낮추기 위해서는 빔 두께를 얇게 해야 하는 모순이 있었다. In the illustrated embodiment, the sensing unit 13 is formed of a crystalline silicon thin film (SOI: Silicon On Insulator), and the light absorbing units 11 and 15 surrounding the sensing unit 13 are formed of nitride (Silicon Nitride (Si 3 N 4 )). . Due to the structure in which the light absorbing units 11 and 15 surround the sensing unit 13, the mechanical and thermal characteristics of the sensor can be optimized. That is, the mechanical stiffness of the beam structure is required to be somewhat strong, and the thermal conductivity thereof is preferably low. However, conventionally, in order to increase the mechanical strength, the thickness of the beam should be thick, but in order to lower the thermal conductivity, there was a contradiction that the thickness of the beam should be thin.

바람직한 실시예에 있어서, 센싱 구조체의 기계적인 강도는 질화물(Silicon Nitride(Si3N4))로 된 흡광부(11,15)에 의존하고, 열적인 특성은 결정질 실리콘 박막으로 된 감지부(13)에 의존한다. 한편, 전기적인 특성은 감지부(13)에 인가되는 임플란트(implant)를 제어함에 의해 제어할 수 있다. 투입되는 임플란트는 감지부의 구조부위(91,93,95)에 각각 독립적으로 투입되어 전기적인 특성을 튜닝할 수 있다. 따라서 흡광부(11,15)를 감지부(13)의 둘레를 감싸는 구조로 인해 기계적인 강도가 달성되고, 감지부(13)의 두께를 얇게 함으로써 열적인 특성을 개선시키며, 감지부(13)에 인가되는 임플란트를 제어하여 전기적인 특성을 최적화함으로써 전체적으로 최적화된 센서를 제공할 수 있다. In a preferred embodiment, the mechanical strength of the sensing structure depends on the light absorbing portions 11 and 15 of nitride (Silicon Nitride (Si 3 N 4 )), and the thermal characteristics of the sensing portion 13 of the crystalline silicon thin film. Depends on On the other hand, the electrical characteristics can be controlled by controlling the implant (implant) applied to the sensing unit (13). The implants are injected into the structural parts 91, 93 and 95 of the sensing unit independently to tune the electrical characteristics. Therefore, due to the structure surrounding the light absorbing portions 11 and 15 around the sensing unit 13, mechanical strength is achieved, and the thickness of the sensing unit 13 is reduced to improve thermal characteristics, and the sensing unit 13 is provided. By controlling the implant to be applied to optimize the electrical properties it can provide an overall optimized sensor.

도시된 실시예에 있어서, 흡광부(11,15)에 축적된 열을 효과적으로 방열하기 위해서 도 2의 공간(7)에 있는, 도 3에서 센싱 구조체가 변형시 접촉하는 축적열 소거부(3)의 상면의 평탄도가 충분히 정밀하게 보장된다. 이는 센싱 구조체가 변형시 축적열 소거부(3)와의 접촉을 통해 이루어지는 방열량이 센싱 구조체를 지지하는 구조물을 통한 방열에 비해 훨씬 큰 값으로 되는데 도움을 준다. In the illustrated embodiment, the heat accumulating portion 3 in contact with the sensing structure in FIG. 3 in deformation in the space 7 of FIG. 2 to effectively dissipate heat accumulated in the light absorbing portions 11 and 15. The flatness of the top of the is ensured with sufficient precision. This helps the amount of heat dissipation generated through contact with the accumulated heat canceling unit 3 to be much larger than the heat dissipation through the structure supporting the sensing structure when the sensing structure is deformed.

도시된 실시예에 있어서 축적열 소거부는 핸들 웨이퍼이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 층으로 된 다층 구조를 포함하여 상대적으로 넓은 면적과 열전달 특성이 양호한 구성이면 모두 가능하다. In the illustrated embodiment, the accumulation heat canceling unit is a handle wafer, but the present invention is not limited thereto, and any structure having a relatively large area and good heat transfer characteristics, including a multi-layered multilayer structure, may be used.

미설명 부호 5는 감지부(13)에 전기적인 신호를 공급하거나 인출하기 위한 전극이다. 도시되지 않았지만, 감지부(13)와 축적열 소거부(3) 사이에 전위차를 인가함으로써 상기 센싱 구조체를 탄성 변형시켜 축적열을 리셋시키는 방열 구동부(heat dischage driving part)가 구비된다. 즉, 센싱 구조체(1)는 핸들 웨이퍼인 축적열 소거부(3)와 정전 구동(electrostatic actuation)을 통해 접촉하여 수직 방향으로 방열한다. Reference numeral 5 is an electrode for supplying or drawing an electrical signal to the sensing unit 13. Although not shown, a heat dischage driving part is provided to reset the accumulated heat by elastically deforming the sensing structure by applying a potential difference between the sensing unit 13 and the accumulated heat eliminating unit 3. That is, the sensing structure 1 is in contact with the accumulation heat eliminating portion 3, which is a handle wafer, through electrostatic actuation to radiate heat in the vertical direction.

여기서 두 상태, 즉 방열 상태와 측정 상태에 있어서 열전달특성(heat leakage)의 비대칭성(disparity)을 주목할 필요가 있다. 리셋되지 않은 측정 상태에 있어서, 열은 길게 휘감겨있는 스펜타인 구조를 따라서 수평 방향으로 흘러야 하므로 센싱부(93)는 고민감도 특성을 저해할 수 있는 열적 누수로부터 효과적으로 고립된다. 그런데 센서가 구동되어 축적열 소거부(3)에 접촉될 때 열은 구조물에서 얇은 두께 방향인 수직 방향으로 흐르게 된다. 이 같은 특성으로 인해, 두 상태간에 열전도성의 크기에 있어서 최소한 5배 이상의 차이를 손쉽게 얻을 수 있다. Here, it is necessary to pay attention to the asymmetry (disparity) of heat leakage in the two states, that is, the heat dissipation state and the measurement state. In the non-reset measurement state, the heat must flow in the horizontal direction along the long spanned structure, so that the sensing unit 93 is effectively isolated from the thermal leak which may impair the sensitivity characteristics. However, when the sensor is driven to contact the accumulation heat canceling unit 3, heat flows in the vertical direction, which is a thin thickness direction in the structure. This property makes it easy to obtain at least five times the difference in magnitude of thermal conductivity between the two states.

도시된 실시예에 있어서, 감지부(13)의 저항 값은 감지부 양단에 흐르는 전류에 의해 검출한다. 감지된 센싱 전류는 화소 커패시터에 저장되고, CMOS 이미지 센서(CIS)의 일반적인 독출 회로와 유사한 회로를 통해 읽혀져서 출력된다. In the illustrated embodiment, the resistance value of the detector 13 is detected by the current flowing across the detector. The sensed sensing current is stored in the pixel capacitor and is read out through a circuit similar to the general readout circuit of the CMOS image sensor (CIS).

이 같은 구동 회로 및 센싱 회로들은 CMOS 회로로 디바이스에 센싱 구조들과 함께 집적된다. 이들 CMOS 회로는 센싱 구조체(1)의 측면이나 축적열 소거부(3)인 핸들 웨이퍼 반대면에 집적될 수 있다. 핸들 웨이퍼의 센싱 구조체(1) 하부에 집적되는 경우 수광 영역을 희생하지 않아도 되는 장점이 있다. These drive and sensing circuits are integrated with the sensing structures in the device as CMOS circuits. These CMOS circuits may be integrated on the side of the sensing structure 1 or on the opposite side of the handle wafer, which is the accumulation heat eraser 3. When integrated under the sensing structure 1 of the handle wafer, there is an advantage of not having to sacrifice the light receiving area.

도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 제조하는 방법을 나타낸 도면들이다. 본 발명에 따르면, 반도체 소자 제조 방법은 핸들 웨이퍼 위에 열에 의해 저항값이 변하는 감지층을 적층하는 단계와, 이 감지층을 패터닝하여 캐버티를 형성하는 단계와, 이 캐버티에 빔 구조의 감지부 패턴을 형성하는 단계와, 감지부 패턴을 따라 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 수광층을 적층하는 단계와, 웨이퍼를 뒤집어 처음의 핸들 웨이퍼를 제거하여 감지부 패턴의 반대면을 노출시키는 단계와, a6) 감지부 패턴에서 기 적층된 수광층의 반대편에 추가로 수광층을 적층하여 빔 구조의 센싱 구조체를 형성하는 단계를 포함한다. 4A to 4J are diagrams illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention. According to the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device includes stacking a sensing layer whose resistance value is changed by heat on a handle wafer, patterning the sensing layer to form a cavity, and sensing the beam structure of the cavity. Forming a pattern, laminating a light receiving layer for converting energy of photons incident along the detector pattern into heat, and inverting the wafer to remove the first handle wafer to expose the opposite side of the detector pattern; and a6) stacking the light receiving layer on the opposite side of the light receiving layer previously stacked in the sensing unit pattern to form a sensing structure having a beam structure.

도 4a를 참조하면, 먼저 핸들 웨이퍼(101) 위에 산화막(oxide)(102)을 적층 하고, 그 위에 결정질 실리콘 박막인 Si 감지층(103)을 형성한 후 산화막(104)을 순차적으로 적층한다. Referring to FIG. 4A, an oxide layer 102 is first stacked on a handle wafer 101, an Si sensing layer 103, which is a crystalline silicon thin film, is sequentially stacked on the handle wafer 101.

본 실시예에 있어서, 열에 의해 저항값이 변하는 감지층(103)은 SOI(Silicon On Insulator) 기판 제조 공정을 이용하여 제조된 결정질 실리콘(Crystallin Si)으로 형성된다. SOI 기판의 제조 공정은 다양한 방법이 알려져있다.In the present exemplary embodiment, the sensing layer 103 whose resistance is changed by heat is formed of crystalline silicon manufactured using a silicon on insulator (SOI) substrate manufacturing process. Various methods of manufacturing a SOI substrate are known.

결정질 실리콘은 온도 변화에 따른 저항 변화율인 저항열계수(TCR : Temperature coefficient of Resistance)가 0.2%/°K 정도이다. 이 값은 산화 바나듐(Vanadium Oxide: VOx), 폴리실리콘(Poly-Silicon), 비정질 실리콘(Amorphous-Silicon), 더미스터(Thermistor : (MnNiCO)3O4), 다이오드 등의 2~3%/°K 의 값에 비하여 작다. 그러나, 결정질 실리콘의 경우에 발생되는 잡음이 폴리실리콘, 비정질 실리콘 등에 비하여 훨씬 적어질 수 있다. 이는 결정질 실리콘의 경우 아래 수학식 1의 존슨 잡음(Johnson Noise, 혹은 열잡음)이 주된 잡음이지만, 폴리 실리콘, 비정질 실리콘 등의 경우 플릭커 잡음(혹은 1/f 잡음)이 주된 잡음이기 때문이다. The crystalline silicon has a temperature coefficient of resistance (TCR) of 0.2% / ° K, which is a change rate of resistance according to temperature change. This value is 2 ~ 3% / ° K of Vanadium Oxide (VOx), Poly-Silicon, Amorphous-Silicon, Distorter (MnNiCO) 3O4, Diode, etc. Small for value However, the noise generated in the case of crystalline silicon can be much smaller than in polysilicon, amorphous silicon and the like. This is because Johnson noise (or thermal noise) of Equation 1 is the main noise in the case of crystalline silicon, but flicker noise (or 1 / f noise) is the main noise in the case of polysilicon and amorphous silicon.

Figure 112009002110928-pat00001
Figure 112009002110928-pat00001

(여기서, Vn은 존슨 잡음, K는 볼쯔만 상수, B는 주파수 대역, R은 저항임)Where Vn is Johnson noise, K is Boltzmann's constant, B is frequency band, and R is resistance

또한 감지층(103)의 재질을 결정질 실리콘으로하면 전기 저항이 커지고, 이 에 의해 SNR(Signal Noise Ratio)이 개선되어, 센서 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 저항을 크게해야 하는 이유는 첫째, 감지부에 흐르는 전류를 감소시켜야 하기 때문이다. 이는 바이어스 전류에 의한 자기 발열을 줄이기 위한 것이다. In addition, when the material of the sensing layer 103 is made of crystalline silicon, the electrical resistance increases, thereby improving the signal noise ratio (SNR), thereby greatly improving the sensor performance. The reason for the large resistance is first, because the current flowing through the sensing section must be reduced. This is to reduce self-heating caused by bias current.

둘째, 아래 수학식 2에서 보듯이 SNR을 개선하기 위해서이다. Second, to improve the SNR as shown in Equation 2 below.

Figure 112009002110928-pat00002
Figure 112009002110928-pat00002

(여기서, SNR은 Signal Noise Ratio이며, i는 전류, TCR은 Temperature coefficient of Resistance, △T는 온도의 변화량, R은 센서 저항, K는 볼쯔만 상수, T는 온도, B는 주파수 대역임)Where SNR is the Signal Noise Ratio, i is the current, TCR is the Temperature coefficient of Resistance, ΔT is the change in temperature, R is the sensor resistance, K is the Boltzmann constant, T is the temperature, and B is the frequency band.

이후에, 도 4b에 도시된 바와 같이 산화막(104) 및 결정질 실리콘인 감지층(103)의 일부를 반응성 이온 에칭(RIE : reactive ion etching)에 의해 에칭하여 캐비티(150)를 형성한다. 캐비티(150)는 폴리실리콘을 채워 넣을 공간을 제공할 뿐만 아니라, 센서 영역에서 감지부인 결정질 실리콘 층의 두께를 감소시킨다. 트랜지스터 공정에서는 두꺼운 실리콘이 요구되지만, 감지부(103)는 기계적으로 유연하게 굽혀져야 하기 때문에 얇게 만들 필요가 있다. 이는 완성된 센싱 구조체에서 열 소거시의 기계적인 변형을 용이하게 하여 센서의 응답성을 개선한다. Thereafter, as shown in FIG. 4B, the oxide film 104 and a part of the sensing layer 103, which is crystalline silicon, are etched by reactive ion etching (RIE) to form a cavity 150. The cavity 150 not only provides space for filling polysilicon, but also reduces the thickness of the crystalline silicon layer, which is a sensing part in the sensor region. In the transistor process, thick silicon is required, but the sensing unit 103 needs to be made thin because it must be flexibly mechanically bent. This facilitates mechanical deformation during heat scavenging in the finished sensing structure, thereby improving the responsiveness of the sensor.

이후에 에칭에의해 노출된 감지층(103)에 이온 임플란트 및 어닐링(annealin)을 통해 전기적인 저항값을 조정한다. 이에 의해 센서의 전기적인 특성이 조절된다. The electrical resistance value is then adjusted through ion implantation and annealing on the sensing layer 103 exposed by etching. This adjusts the electrical characteristics of the sensor.

다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이 실리콘(103) 및 희생 산화막을 RIE 가공하여 빔 구조의 감지부 패턴을 형성한다. 본 명세서에서 '빔 구조'라는 표현은 감지부의 단면적을 줄이기 위해 센싱 구조체가 빔들을 엮은 혹은 빔들이 이어진 구조라는 뜻이다. 이는 격자 모양의 빔들의 배열일 수도 있고, 스펜타인(surpentine) 구조일 수도 있고, S 자 모양 혹은 용수철 모양 등이 될 수도 있다. 양호한 기계적인 특성을 위해 센싱 구조체가 지지되는 일단 근처에서 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 형태를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 전진하는 형태라는 것은 굴곡들이 이어지면서 제자리로 돌아오는 순환형이 아니라 좌우로 커브를 반복하며 앞으로 나아가는 길과 같은 형태라는 뜻이다. 이는 변형이 굴곡부에 집중되도록 하여 기계적인 탄성을 개선시킨다. 이 굴곡부의 빔의 폭을 타 부분에 비해 넓게 함으로써 한층 더 기계적인 특성을 개선할 수 있다. Next, as illustrated in FIG. 4C, the silicon 103 and the sacrificial oxide film are RIE-processed to form a detector pattern of a beam structure. In the present specification, the expression 'beam structure' means that the sensing structure is a structure in which beams are woven or beams are connected to reduce the cross-sectional area of the sensing unit. It may be an array of lattice-shaped beams, may be a sppentine structure, may be an S-shape or a spring. For good mechanical properties it is preferred to include a form that is curved and advanced in the form of '⊂' or '⊃' in plan view near the end where the sensing structure is supported. Here, the form of advancing means not the circular form in which the curves continue and return to the place, but the form of the road moving forward by repeating the curve from side to side. This allows the deformation to concentrate on the bend, improving the mechanical elasticity. By making the width of the beam of the bent portion wider than the other portions, the mechanical characteristics can be further improved.

이후에 SiO2 패드 산화막(pad oxide)(105)이 성장된다. 이 패드 산화막(105)은 센싱 구조체(1)에서 감지부(13)와 흡광부(11,15) 간의 절연 격리의 역할을 한다(도 2참조). Afterwards, an SiO 2 pad oxide 105 is grown. The pad oxide film 105 serves as an insulating isolation between the sensing unit 13 and the light absorbing units 11 and 15 in the sensing structure 1 (see FIG. 2).

다음으로, 도 4d를 참조하면, 실리콘 질화물인 흡광부(106, 106-1)가 패드 산화막(105)에 증착된다. 이때 흡광부(106)는 캐비티(130)에 의해 자기 정렬(self aligned)되어 형성된다. 도면 부호 106은 센서 영역내의 흡광부를 나타내고, 도면 부호 106-1는 센서 영역 외측에 부수적으로 형성된 흡광부를 나타낸다. 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 수광층(105)으로는 SiO, Si3N4와 같은 CMOS 공정 친화적인 물질들이 단일 층, 혹은 다층 구조로 사용될 수 있다.Next, referring to FIG. 4D, light absorbing portions 106 and 106-1, which are silicon nitride, are deposited on the pad oxide film 105. At this time, the light absorbing portion 106 is formed by self-aligned (cavity 130) by the cavity (130). Reference numeral 106 denotes a light absorbing portion in the sensor region, and reference numeral 106-1 denotes a light absorbing portion incidentally formed outside the sensor region. As the light receiving layer 105 for converting the energy of incident photons into heat, CMOS process-friendly materials such as SiO and Si 3 N 4 may be used as a single layer or a multilayer structure.

이후에 도 4e를 참조하면, 캐버티(130)를 가득 채우도록 폴리실리콘(107)이 증착된다. 다음으로, 웨이퍼는 센서 영역 바깥의 질화물(silicon nitride)이 노출될 때까지 표면이 평탄하게 CMP(Chemical-mechanical polishing) 연마(polish)된다. 여기서 질화물은 CMP 에치 스톱(etch stop)으로 작용한다. 이에 의해 폴리 실리콘은 실리콘 질화물과 대략 동일한 높이가 되도록 대략 두께 200 nm 정도로, 매끈한 상면을 가지도록 가공된다. 옥사이드 층(108)의 아래 표면, 즉 폴리실리콘과 계면은 매끄럽게 되는 것이 중요하다. 이는 완성된 소자에서 센싱 구조체가 축적된 열을 소거하기 위해 정전 변형되어 이 바닥 면에 접촉할 때 접촉 면적을 넓힐 수 있기 때문이다. 4E, polysilicon 107 is deposited to fill the cavity 130. Next, the wafer is chemically-mechanical polishing (CMP) polished with a flat surface until silicon nitride outside the sensor region is exposed. Nitride acts here as a CMP etch stop. As a result, the polysilicon is processed to have a smooth upper surface of about 200 nm in thickness so as to be about the same height as the silicon nitride. It is important that the bottom surface of the oxide layer 108, ie the polysilicon and the interface, be smooth. This is because the sensing area in the finished device can be electrostatically deformed to dissipate the accumulated heat, thereby widening the contact area.

이후에 질화물(106-1)이 벗겨지고 축적열 소거층(3)의 일부를 구성하게 될 산화막(108)이 증착된다. 다음으로, 접합면(bonding surface)을 제공하도록 산화막(108)의 표면이 연마(polish)된다. After that, the nitride 106-1 is peeled off and an oxide film 108 is formed which will form a part of the accumulated heat elimination layer 3. Next, the surface of the oxide film 108 is polished to provide a bonding surface.

이 접합면에 또다른 핸들 웨이퍼(111)가 접합된다. 이후에 원래 SOI 웨이퍼의 핸들 웨이퍼(101)는 백-그라인딩(back-grinding)을 통해 완전히 제거되어 감지부 패턴의 반대면이 노출된다. 이제 도 4f를 참조하면, 실리콘 층이 뒤집어지고 아래쪽에 새로운 핸들 웨이퍼(111)가 접합되며, 센싱 구조체가 내부에 묻혀진 새로운 SOI 웨이퍼가 제공된다. Another handle wafer 111 is bonded to this bonding surface. The handle wafer 101 of the original SOI wafer is then completely removed through back-grinding to expose the opposite side of the sensing pattern. Referring now to FIG. 4F, a new SOI wafer is provided with the silicon layer flipped over, a new handle wafer 111 bonded below, and a sensing structure embedded therein.

도 4f에서, 센서의 패턴들이 완전히 노출될 때까지 리쏘그라피에 의해 웨이퍼가 패터닝된다. 그동안 센서 패턴들은 캐버티(130)에 충진된 폴리실리콘 층에 의해 완전히 지지되고 있다. 패터닝에 의해 센서를 기준으로 이전에 폴리실리콘이 충진된 캐버티(130)의 맞은편 방향에 또다른 캐버티가 형성된다. 이 캐버티 역시 센서의 두께를 감소시키고 폴리실리콘이 충진될 공간을 제공한다. 이후에 노출된 센싱 구조체 상면에 희생 산화막(sacrificial oxide layer)이 증착되고, 마스크를 이용해 센서 상면을 제외한 부분의 산화막을 RIE 에 의해 제거한다. 이에 의해 흡광부(113)와 감지부 사이의 절연을 위한 패드 산화막(112)이 추가로 성장된다. In FIG. 4F, the wafer is patterned by lithography until the patterns of the sensor are fully exposed. Meanwhile, the sensor patterns are fully supported by the polysilicon layer filled in the cavity 130. By patterning another cavity is formed in the opposite direction of the cavity 130 previously filled with polysilicon relative to the sensor. This cavity also reduces the thickness of the sensor and provides space for polysilicon filling. Thereafter, a sacrificial oxide layer is deposited on the exposed upper surface of the sensing structure, and an oxide layer except for the upper surface of the sensor is removed by a RIE using a mask. As a result, the pad oxide layer 112 for insulation between the light absorbing portion 113 and the sensing portion is further grown.

도 4g를 참조하면, 산화막 위에 흡광부를 구성하는 실리콘 질화물(silicon nitride)이 추가로 증착되고 패터닝된다. 이에 의해 감지부인 결정질 실리콘이 흡광부에 의해 완전히 감싸지게 된다. 새로운 폴리 실리콘(107-1)이 이전 폴리 실리콘(107)에 부착될 수 있도록 원래의 폴리 실리콘상에 잔류된 산화막은 제거된다. Referring to FIG. 4G, silicon nitride constituting the light absorbing portion is further deposited and patterned on the oxide film. As a result, the crystalline silicon serving as the sensing unit is completely surrounded by the light absorbing unit. The oxide film remaining on the original polysilicon is removed so that the new polysilicon 107-1 can be attached to the old polysilicon 107.

도 4h를 참조하면, 앞서와 같이 캐버티를 자기 정렬에 의한 마스크로 사용하여 센싱 구조체 주위에 추가로 폴리 실리콘이 증착되면서 아래쪽 이전의 폴리 실리콘과 일체화된다. 이후에 웨이퍼를 CMP 가공하여 폴리 실리콘이 질화물 흡광부와 동일한 높이가 되도록 한다. 이후에 질화물이 벗겨지고 웨이퍼는 일반적인 CMOS 공정의 요구에 부합하는 평면도(flatness)를 만족시키도록 추가적으로 CMP 및 표면 연마가 진행된다. Referring to FIG. 4H, as previously described, the polysilicon is further deposited around the sensing structure using the cavity as a mask by self alignment, thereby integrating with the previous polysilicon below. The wafer is then subjected to CMP processing so that the polysilicon is at the same height as the nitride absorbing portion. The nitride is then stripped off and the wafer further subjected to CMP and surface polishing to meet the flatness that meets the requirements of a typical CMOS process.

이후에 희생 산화막(114)이 성장된다. 이후에 실리콘층(115)이 증착되고, 도 4i에 도시된 바와 같은 상태에서 표준적인 CMOS 공정이 진행되어 구동 회로들이 형성된다. 이때 회로를 위한 표준적인 CMOS 공정들은 웨이퍼의 센서 부분을 피해서 진행된다. 메탈 공정을 끝으로 회로 공정이 끝나면 PAD 마스크를 이용해 센서 부분을 노출시킨다. RIE 에칭은 폴리실리콘 상에서 중지된다. 다음으로 센서 주변의 모든 폴리 실리콘(107 및 107-1)을 제거하기 위하여 TMAH(Tetramethylammonium hydroxide)를 이용한 이방성 습식 에칭( anisotropic wet etching)이 수행된다. TMAH 에칭은 질화물 및 산화물에 비해 실리콘에 대해 100:1 정도의 선택성을 보인다. (TMAH etch is 100:1 selective to silicon over nitride and oxide) 이에 의해, 도 4j에 도시된 바와 같이, 센서 구조체가 캐버티 상에서 매달리는 형태로 노출되어, 센서로서 동작하고 열적으로 리셋되는 MEMS 장치가 만들어진다. Thereafter, the sacrificial oxide film 114 is grown. Thereafter, the silicon layer 115 is deposited, and in a state as shown in FIG. 4I, a standard CMOS process is performed to form driving circuits. Standard CMOS processes for the circuit then go away from the sensor portion of the wafer. After the metal process finishes the circuit process, the sensor part is exposed using a PAD mask. RIE etching is stopped on polysilicon. Next, anisotropic wet etching using tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is performed to remove all polysilicon 107 and 107-1 around the sensor. TMAH etching exhibits a selectivity of about 100: 1 for silicon over nitrides and oxides. (TMAH etch is 100: 1 selective to silicon over nitride and oxide) By this, as shown in FIG. 4J, the sensor structure is exposed in the form of being suspended on the cavity, resulting in a MEMS device that acts as a sensor and is thermally reset. .

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 소자의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 반도체 소자에 대한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 있어서, 축적 열 소거를 위해 센싱 구조체가 탄성 변형된 모습을 도식적으로 나타낸 정면도이다.
1 is a plan view showing a schematic structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG. 1.
FIG. 3 is a front view schematically showing a state in which a sensing structure is elastically deformed for accumulating heat elimination in the embodiment shown in FIG. 2.

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도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 일 실시예에 따른 축적열 리셋을 위한 반도체 소자를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다. 4A to 4J are views illustrating a process of manufacturing a semiconductor device for resetting accumulated heat according to an embodiment of the present invention.

Claims (24)

축적열 소거부와; An accumulation heat canceling unit; 상기 축적열 소거부와 이격되어 그 위로 적어도 일단이 지지되는 빔(beam) 구조로 형성되며, 탄성 변형되어 상기 축적열 소거부에 접촉함으로써 그 축적된 열을 소거하는 것으로,Forming a beam structure spaced apart from the accumulated heat canceling unit and supported at least one end thereof, and elastically deformed to erase the accumulated heat by contacting the accumulated heat canceling unit; 열에 의해 전기 저항 특성이 변하는 감지부와, 단면에서 볼 때 상기 감지부의 적어도 상, 하부에 감지부와 일체로 형성되며, 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 흡광부(light-absorbing part)를 포함하는 센싱 구조체;를 포함하고, And a sensing unit having an electrical resistance characteristic changed by heat, and a light-absorbing part formed integrally with the sensing unit at least on and under the sensing unit when viewed in cross section, and converting energy of incident photons into heat. It includes a sensing structure; 상기 센싱 구조체의 단면에서 볼 때 상기 흡광부가 상기 감지부의 상, 하부 뿐 아니라 추가로 좌, 우측에도 형성되어 감지부를 둘러싸도록 형성되는 반도체 소자.When viewed from the cross section of the sensing structure, the light absorbing portion is formed on the left and right as well as the upper and lower portions of the sensing unit is formed to surround the sensing unit. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 구조체가 지지되는 일단 근처에서 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 구조를 포함하는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 1, further comprising a structure in which the sensing structure is curved and advanced in a '⊂' or '⊃' shape when viewed in plan view near the end where the sensing structure is supported. 제 3 항에 있어서, 상기 센싱 구조체는 굴곡 형상인 스펜타인(surpentine) 구조로 형성되는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 3, wherein the sensing structure is formed in a curved shape having a curved shape. 제 4 항에 있어서, 상기 센싱 구조체는 굴곡 부분의 빔의 폭이 직선 부분의 빔의 폭보다 두껍게 형성된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 4, wherein the sensing structure has a width of a beam of a curved portion thicker than a width of a beam of a straight portion. 제 3 항에 있어서, 상기 흡광부는 실리콘 질화물(silicon nitride(Si3N4))로 형성되고, 상기 감지부는 결정질 실리콘 박막인 반도체 소자.The semiconductor device of claim 3, wherein the light absorbing part is formed of silicon nitride (Si 3 N 4 ), and the sensing part is a crystalline silicon thin film. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 소자가 :The semiconductor device of claim 1, wherein the semiconductor device comprises: 상기 감지부 및 상기 축적열 소거부에 전위차를 인가함으로써 상기 센싱 구조체를 탄성 변형시켜 축적열을 리셋시키는 방열 구동부(heat dischage driving part)를 더 포함하는 반도체 소자.And a heat dischage driving part configured to elastically deform the sensing structure to reset the accumulated heat by applying a potential difference to the sensing unit and the accumulated heat canceling unit. 제 1 항에 있어서, 상기 흡광부는 적외선의 에너지를 열로 변환하도록 튜닝된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 1, wherein the light absorber is tuned to convert energy of infrared rays into heat. 제 1 항에 있어서, 상기 흡광부는 X-선의 에너지를 열로 변환하도록 튜닝된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 1, wherein the light absorber is tuned to convert energy of X-rays into heat. 축적열 소거부와; An accumulation heat canceling unit; 상기 축적열 소거부와 이격되어 그 위로 적어도 일단이 지지되는 빔(beam) 구조로 형성되며, 탄성 변형되어 상기 축적열 소거부에 접촉함으로써 그 축적된 열을 소거하는 것으로,Forming a beam structure spaced apart from the accumulated heat canceling unit and supported at least one end thereof, and elastically deformed to erase the accumulated heat by contacting the accumulated heat canceling unit; 열에 의해 2차적 속성(secondary attribute)이 변하는 감지부와, 단면에서 볼 때 상기 감지부의 적어도 상, 하부에 감지부와 일체로 형성되며, 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 흡광부(light-absorbing part)를 포함하는 센싱 구조체;를 포함하고, A detector that changes its secondary attribute by heat, and a light-absorbing unit that is formed integrally with the detector at least above and below the detector when viewed in cross section, and converts energy of incident photons into heat. and a sensing structure including part), 상기 센싱 구조체의 단면에서 볼 때 상기 흡광부가 상기 감지부의 상, 하부 뿐 아니라 추가로 좌, 우측에도 형성되어 감지부를 둘러싸도록 형성되는 반도체 소자.When viewed from the cross section of the sensing structure, the light absorbing portion is formed on the left and right as well as the upper and lower portions of the sensing unit is formed to surround the sensing unit. 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 센싱 구조체가 지지되는 일단 근처에서 평면 상에서 볼 때 '⊂' 또는 '⊃' 형태로 굴곡을 이루며 전진하는 구조를 포함하는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 10, wherein the semiconductor device includes a structure that is bent and advanced in a '⊂' or '⊃' shape when viewed in plan view near the end where the sensing structure is supported. 제 12 항에 있어서, 상기 센싱 구조체는 굴곡 형상인 스펜타인(surpentine) 구조로 형성되는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 12, wherein the sensing structure is formed in a curved shape having a curved shape. 제 13항에 있어서, 상기 센싱 구조체는 굴곡 부분의 빔의 폭이 직선 부분의 빔의 폭보다 두껍게 형성된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 13, wherein the sensing structure has a width of a beam of a curved portion thicker than a width of a beam of a straight portion. 제 10 항에 있어서, 상기 흡광부는 적외선의 에너지를 열로 변환하도록 튜닝된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 10, wherein the light absorber is tuned to convert energy of infrared rays into heat. 제 10 항에 있어서, 상기 흡광부는 X-선의 에너지를 열로 변환하도록 튜닝된 반도체 소자.The semiconductor device of claim 10, wherein the light absorber is tuned to convert energy of X-rays into heat. a1) 핸들 웨이퍼 위에 열에 의해 물질의 2차적 속성(secondary attribute)이 변하는 감지층을 적층하는 단계와;a1) laminating a sensing layer on which the secondary attribute of the material is changed by heat on the handle wafer; a2) 상기 감지층을 패터닝하여 캐버티를 형성하는 단계와;a2) patterning the sensing layer to form a cavity; a3) 상기 캐버티에 빔 구조의 감지부 패턴을 형성하는 단계와;a3) forming a detector pattern of a beam structure in the cavity; a4) 감지부 패턴을 따라 입사되는 광자의 에너지를 열로 변환하는 수광층을 적층하는 단계와;a4) stacking a light receiving layer for converting energy of photons incident along the sensing unit pattern into heat; a5) 웨이퍼를 뒤집어 처음의 핸들 웨이퍼를 제거하여 감지부 패턴의 반대면을 노출시키는 단계와;a5) flipping the wafer to remove the first handle wafer to expose the opposite side of the sensing pattern; a6) 감지부 패턴에서 기 적층된 수광층의 반대편에 추가로 수광층을 적층하여 빔 구조의 센싱 구조체를 형성하고, a6) forming a beam structure sensing structure by further stacking the light receiving layer on the opposite side of the light receiving layer previously stacked in the sensing unit pattern; 상기 단계 a4) 이후에 After the above step a4) b1) 상기 수광층 위로 상기 캐버티를 메우도록 충전층을 형성하는 단계;b1) forming a filling layer to fill the cavity above the light receiving layer; 를 더 포함하고, More, 상기 단계 a6) 이후에 After step a6) 충전층을 선택적으로 제거하여 상기 센싱 구조체가 캐버티 상에서 매달리는 형태로 노출시키는 단계;Selectively removing a packed layer to expose the sensing structure in a hanging form on the cavity; 를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법. A semiconductor device manufacturing method further comprising. 삭제delete 제 17 항에 있어서, 상기 단계 b1) 이후에18. The method of claim 17, wherein after step b1) b2) 충전층 위에 축적열 소거층을 형성하는 단계;b2) forming a heat accumulation layer on the packed layer; 를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법. A semiconductor device manufacturing method further comprising. 제 19 항에 있어서, 상기 단계 b1)과 단계 b2) 사이에20. The method of claim 19 wherein between step b1) and step b2) c1) 상기 충전층의 상면을 연마하여 평탄하게 가공하는 단계;c1) grinding the upper surface of the packed layer to make the surface flat; 를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법. A semiconductor device manufacturing method further comprising. 제 19 항에 있어서, 상기 단계 b2) 이후에20. The method of claim 19, wherein after step b2) b3) 축적열 소거층의 상부에 핸들 웨이퍼를 추가로 접합하는 단계;b3) further bonding a handle wafer on top of the heat accumulation layer; 를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법. A semiconductor device manufacturing method further comprising. 제 17 항에 있어서, 상기 감지층을 적층하는 단계는 박막전이에 의해 결정질 실리콘 박막을 적층하는 단계인 반도체 소자 제조 방법. The method of claim 17, wherein the stacking of the sensing layer comprises stacking a crystalline silicon thin film by thin film transition. 제 17 항에 있어서, 상기 수광층은 실리콘 질화물(silicon nitride(Si3N4))로 되는 반도체 소자 제조 방법. 18. The method of claim 17, wherein the light receiving layer is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ). 제 17 항에 있어서, 상기 충전층은 폴리실리콘(poly-silicon)으로 되고, 상기 충전층을 선택적으로 제거하는 단계는 이방성 습식 에칭으로 수행되는 반도체 소자 제조 방법. The method of claim 17, wherein the filling layer is made of poly-silicon, and the removing of the filling layer is performed by anisotropic wet etching.
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JP2001272271A (en) 2000-01-17 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp Infrared sensor
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