KR101367151B1 - 누설전류를 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스-선 영상 검출기 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 누설전류를 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스-선 영상 검출기 및 이의 제조 방법으로서, 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기에 있어서, 복수개의 전극 라인이 형성된 유리 기판에 상부로부터 순차적으로 적층된 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 리드아웃 광전도층(readout PCL)을 포함하되, 상기 복수개의 전극 라인 중 서로 인접한 두 개의 전극 라인 간의 사이에 상기 전극 라인을 따라 형성되어, 서로 인접한 전극 라인 간의 누설전류를 차단하는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기와 이를 제조하는 방법이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 엑스-선 영상 검출기에서 전극 라인간의 사이에 절연 물질로 절연층을 형성시켜 인접한 전극 라인에 누설 전류의 영향을 차단함으로써 보다 정확하고 신뢰도 높은 영상을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 누설전류를 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스레이 영상 검출기 및 이의 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 엑스레이 검출기의 서로 인접한 전극 라인간의 누설전류에 의한 영향을 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스레이 검출기와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 방사선 검출 및 엑스-선 등의 영상 구현을 위하여 다양한 반도체 물질과 이를 이용한 반도체 디바이스 및 회로 시스템에 대한 연구가 이루어져 왔고, 의료기기 등에서 디지털 엑스-선 영상시스템이 본격적으로 적용되기 시작하고 있다. 반도체 디텍터를 사용한 영상 시스템의 경우 종래의 필름이나 가스 디텍터를 이용한 디지털 영상장치와 비교하여 높은 해상도, 넓은 동적 영역(dynamic range), 높은 전기적 신호의 생성, 손쉬운 데이터 처리 및 저장 등의 장점을 가진다. 또한 실시간 영상처리 및 재생이 가능할 뿐만 아니라 고해상도의 영상을 획득하는 데 더 적은 양의 방사선을 필요로 한다는 것은 매우 큰 장점이다. 이러한 장점으로 인하여 반도체 방사선 영상 시스템은 의료 장비, 재료 과학 분야, 우주 물리학, 물류 감시 및 관리 시스템 등 다양한 분야로 응용이 확대되고 있다.
디지털 엑스-선 영상 검출기는 엑스-선 영상 정보를 가져오기 위하여 픽셀화된 readout PCL(Photo Conductive Layer)(광 도전 층)에 TFT(Thin Film Transistor)를 사용한다.
그러나, TFT를 사용하여 엑스-선 영상 정보를 판독(readout)하는 방식은 픽셀 사이즈가 작아지면 노이즈가 증가하기 때문에 영상의 해상도(resolution)를 향상시키기면서 픽셀을 소형화하는 부분에서 어려움일 있을 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 근래에는 기존의 TFT 스위칭을 사용하지 않고 광 스위칭을 이용하여 영상 정보를 판독하는 방식이 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광 스위칭을 이용하여 엑스-선 영상 정보를 판독하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 광 스위칭 방식을 이용하는 엑스-선 영상 검출기는 엑스-선 발생장치에 의해 발생된 엑스-선을 촬영하고자 하는 물체나 인체에 투과시켜 물체의 영상 정보를 영상 센서 표면으로 입사시키게 된다.
이 경우, 도 1의 (a)에 도시된 것과 같이, 상부전극(150)과 하부전극(110) 양단에 전압을 인가하고 엑스-선이 입사되면, 엑스-선 변환 물질인 a-Se, CZT(CdZnTe), CdTe, PbI2, HgI2PbO, BiI3 등으로 형성된 엑스-선 광전도층(x-ray PCL)(140)을 거치면서 전자(electron; 101) 및 정공(hole; 102)이 생성된다. 양 전극에 인가된 전압에 의해 형성된 전계에 의하여 전자(101) 및 정공(102)은 분리되고, 정공은 상부전극으로 이동하고 전자는 하부전극(110)으로 이동하다가 전하 수집층(Charge Accumulation Layer: CAL)(130)에 모이게 된다.
이후, 도 1의 (b)에 도시된 것과 같이, 전자(101)와 전공(102)이 분리된 상태에서 리드아웃 광전도층(readout PCL)(120)에서 전자를 수집하기 위해 상부전극(150)에 대응하는 (-)전극을 접지형태로 변환하면, 상부전극(150)의 정공(102)은 접지된 (-)전극에 의해 상쇄되고, 하부전극(110)은 전하 수집층(130)에 수집된 전자에 의해 정공(103)이 유도되어 상쇄됨에 따라, 전체적으로 내부 전계를 상쇄시킬 수 있다.
그리고, 도 1의 (c)에 도시된 것과 같이, 전하 수집층(130)에 축적된 전자(101)를 판독하기 위해 하부전극(110)에서 리드아웃 광전도층(120)으로 빛을 조사하게 되면, readout PCL(120)에 새로운 전자(104) 및 정공(105)이 생성된다. 이때, 생성된 정공(105)은 전하 수집층(130)에 축적되어 있는 전자(101)와 결합하여 사라지고, 결합한 정공의 수에 해당하는 전자(104)로부터 리드아웃 광전도층(120)의 출력단에서 영상 정보를 반영하는 전하를 획득할 수 있다.
도 1에 도시된 방법으로 엑스-선 영상 정보를 판독하기 위해서는 리드아웃 광도전층(readout PCL)에 빛을 조사하여야 하는데, 일반적으로는 픽셀 사이즈로 구성된 라인 형태의 광 발생 장치를 기계적으로 이동시키면서 레이저로 구성된 라인 빔을 조사하게 된다.
도 2는 종래기술의 광 스위칭 방식을 이용하는 엑스-선 영상 검출기에서 하부 전극의 형태를 도시하는데, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 하부 전극은 유리 기판(100) 상에 서로 평행하게 이격되어 복수개가 형성되며, 일반적으로는 데이터 전극 라인(111)과 그라운드 전극 라인(115)이 교번하여 복수개가 형성된다.
이와 같은 전극 라인들은 서로의 간격이 매우 가깝게 형성되어 상기 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 A영역에서 누설 전류(leakage current)가 발생하는 경우에 신호가 인식되지 말아야 할 인접한 다른 전극 라인에도 누설 전류에 의한 신호가 인식될 수 있으며, 이로 인해 영상의 해상도가 떨어지거나 영상에 오류가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 엑스-선 영상 검출기에서 전극 라인 간의 가까운 거리로 인해 인접한 전극 라인에 누설 전류의 영향이 미치는 문제를 제거하고자 한다.
나아가서 전극 라인 간의 누설 전류로 인해 인접한 전극 라인이 오신호를 인식하게 되어 영상의 해상도를 저하시키고 영상에 오류가 발생되는 문제점을 해결하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기에 있어서, 복수개의 전극 라인이 형성된 유리 기판에 상부로부터 순차적으로 적층된 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 리드아웃 광전도층(readout PCL)을 포함하되, 상기 복수개의 전극 라인 중 서로 인접한 두 개의 전극 라인 간의 사이에 상기 전극 라인을 따라 형성되어, 서로 인접한 전극 라인 간의 누설전류를 차단하는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기이다.
바람직하게는 상기 복수개의 전극 라인은, 서로 교번하여 복수개가 형성된 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인을 포함하며, 상기 절연층은, 서로 인접한 상기 그라운드 전극 라인과 상기 데이터 전극 라인의 사이에 형성된 것일 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인은, 서로 교번하여 유리 기판에 각각 복수개가 형성되고, 상기 절연층은, 서로 인접한 상기 그라운드 전극 라인과 상기 데이터 전극 라인 사이의 유리 기판에 형성된 것일 수 있다.
나아가서 상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 어느 하나는 상기 유리 기판 상에 일정 간격씩 이격되어 복수개가 형성되고, 상기 절연층은, 상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 어느 하나 사이의 상기 유리 기판에 형성되며, 상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 다른 하나는 상기 절연층에 상기 어느 하나에 대응하여 복수개가 형성된 것일 수 있다.
또한 본 발명의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 대한 제`1 실시예로서, 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 있어서, 유리 기판에 복수개의 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인을 서로 교번하여 형성시키는 단계; 복수개의 상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인이 형성된 유리 기판의 상부에 절연 물질을 증착하는 단계; 복수개의 상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인에 대응되는 패턴이 형성된 보호막을 상기 절연 물질이 증착된 상부에 형성시키고 에칭하는 단계; 상기 보호막을 제거하여 절연층이 형성되는 단계; 및 순차적으로 리드아웃 광전도층(readout PCL), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer)을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법이 될 수 있다.
그리고 본 발명의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 대한 제2 실시예로서, 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 있어서, 유리 기판에 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인 중 선택된 어느 하나의 전극 라인을 일정 간격씩 이격시켜 복수개 형성시키는 단계; 상기 선택된 어느 하나의 전극 라인이 형성된 유리 기판의 상부에 절연 물질을 증착하는 단계; 상기 선택된 어느 하나의 전극 라인에 대응되는 패턴이 형성된 보호막을 상기 절연 물질이 증착된 상부에 형성시키고 에칭하는 단계; 상기 보호막을 제거하여 절연층이 형성되는 단계; 상기 절연층의 상부에 상기 선택된 어느 하나의 전극 라인에 대응시켜 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인 중 다른 하나의 전극 라인을 복수개 형성시키는 단계; 및
순차적으로 리드아웃 광전도층(readout PCL), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer)을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법이 될 수 있다.
바람직하게는 상기 다른 하나의 전극 라인을 복수개 형성시키는 단계는, 상기 다른 하나의 전극 라인의 패턴에 대응되는 마스크를 상기 절연층의 상부에 형성시키는 단계; 상기 다른 하나의 전극 라인을 형성시키기 위한 물질을 증착시키는 단계; 및 리프트 오프(lift off) 방식으로 마스크를 제거하여 상기 절연층의 상부에 상기 다른 하나의 전극 라인이 형성되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 절연 물질은, 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 중 선택된 하나 이상을 이용할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 엑스-선 영상 검출기에서 전극 라인간의 사이에 절연 물질로 절연층을 형성시켜 인접한 전극 라인에 누설 전류의 영향을 차단할 수 있다.
나아가서 전극 라인 간에 형성된 절연층을 통해 누설전류로 인한 인접한 전극 라인이 오신호를 인식하는 문제점을 제거함으로써 보다 정확하고 신뢰도 높은 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 광 스위칭을 이용하여 엑스-선 영상 정보를 판독하는 원리를 설명하기 위한 도면이며,
도 2는 종래기술의 광 스위칭 방식을 이용하는 엑스-선 영상 검출기에서 하부 전극의 형태를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예를 도시하며,
도 5는 상기 도 3의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예에 대한 제조 공정을 도시하며,
도 6은 상기 도 4의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예에 대한 제조 공정을 도시한다.
도 2는 종래기술의 광 스위칭 방식을 이용하는 엑스-선 영상 검출기에서 하부 전극의 형태를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예를 도시하며,
도 5는 상기 도 3의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예에 대한 제조 공정을 도시하며,
도 6은 상기 도 4의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예에 대한 제조 공정을 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은, 엑스레이 검출기의 서로 인접한 전극 라인간의 누설전류에 의한 영향을 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스레이 검출기와 이를 제조하는 방법을 개시한다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예를 도시한다.
본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서는 유리 기판(100)에 형성된 복수개 전극 라인(111, 115) 간의 사이에 전극 라인으로부터 발생되는 누설전류가 인접한 전극 라인에 주는 영향을 차단하기 위해서 절연층(200)이 형성되어 있다.
상기 도 3의 본 발명에 따른 실시예에서, 일반적으로 상기 도 1에 도시된 엑스-선 영상 검출기의 경우에 유리 기판의 상부에 형성된 복수개 전극라인(100)은 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인이 서로 교번하여 한 쌍을 이루며 복수개가 형성되어 있는데, 상기 도 3의 실시예에서도 전극 라인은 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)이 교번하여 복수개가 형성되어 있으며, 서로 인접한 전극 라인 간의 누설 전류를 차단하기 위해서 인접한 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)의 사이에 절연 물질로 절연층(200)이 형성되어 있다. 여기서 절연층(200)을 형성하는데 이용할 수 있는 절연물질로는 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등에서 선택된 어느 하나의 물질이나 이들의 혼합 물질인 다양한 물질이 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예를 도시한다.
상기 도 4의 (a)에 도시된 실시예에서는 유리 기판(100) 상에 일정 간격씩 이격되어서 복수개의 그라운드 전극 라인(111)이 형성되고 복수개의 그라운드 전극 라인(111) 간의 사이마다 절연층(200a)이 형성되어 있으며, 절연층(200a)의 상부마다 그라운드 전극 라인(111)에 대응하여 데이터 전극 라인(115)이 형성되어 있다. 또 다른 실시예로서 상기 도 4의 (b)에서는 유리 기판(100) 상에 복수개의 데이터 전극 라인(115)이 일정 간격씩 이격되어 형성되고 복수개의 데이터 전극 라인(115) 간의 사이마다 절연층(200b)이 형성되며, 절연층(200b)의 상부마다 데이터 전극 라인(115)에 대응하여 그라운드 전극 라인(111)이 형성되어 있다.
본 발명에서는 상기 도 3에 도시된 실시예와 같이 유리 기판(100) 상부면 상에 단층 구조로서 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115) 사이에 절연층(200)이 형성될 수도 있고, 상기 도 4에 도시된 실시예와 같이 유리 기판(100) 상부면 상에 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115) 및 절연층(200a, 200b)이 전극 라인 간의 누설 전류를 차단할 수 있는 적절한 형태의 다양한 다층 구조로서 형성될 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 누설전류를 차단하기 위한 절연층이 형성된 엑스-선 영상 검출기를 통해 엑스-선 영상 검출기에서 전극 라인간의 사이에 절연 물질로 절연층을 형성시켜 인접한 전극 라인에 누설 전류의 영향을 차단함으로써 보다 정확하고 신뢰도 높은 영상을 제공할 수 있다.
이하에서는 상기에서 살펴본 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 전극 라인간의 사이에 절연층을 형성시키는 제조 방법에 대하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
도 5는 상기 도 3의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 하나의 실시예에 대한 제조 공정을 도시한다.
상기 도 5의 (a)는 전극 라인을 형성시키는 공정으로서 유리 기판(100)의 상면에 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)을 서로 교번시켜 복수개를 형성시키는데, 여기서 전극 라인을 형성시키는 공정은 다양한 반도체 공정이 적용될 수 있다.
그리고 상기 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 전극 라인이 형성된 유리 기판(100)의 상부에 절연 물질(210)을 증착한 후 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)이 드러날 수 있도록 상기 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)의 형태에 대응되는 패턴이 형성된 보호막(310)을 증착된 절연 물질(210)의 상부에 형성시키고, 상기 도 5의 (d)에 도시된 에칭 공정을 수행하게 된다.
에칭 공정의 수행에 따라 보호막(310)이 형성되지 않은 부분의 절연 물질은 제거되고 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)이 절연 물질의 외부로 드러나게 되며, 보호막(310)을 제거하면 상기 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이 유리 기판(110)의 그라운드 전극 라인(111)과 데이터 전극 라인(115)의 사이에 절연층(200)이 형성되게 된다.
도 6은 상기 도 4의 본 발명에 따른 엑스-선 영상 검출기에서 절연층이 형성된 다른 실시예에 대한 제조 공정을 도시한다.
상기 도 4의 실시예는 다층 구조를 제시하는데, 이를 제조하는 과정으로서 상기 도 6을 살펴보면, 먼저 유리 기판(100)의 상면에 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인을 형성시키는데, 상기 도 6의 (a)에 도시된 공정에서는 유리 기판(100)의 상면에 일정 간격씩 이격시켜 복수개의 그라운드 전극 라인(111)을 형성시켰다. 그리고 데이터 전극 라인(115)을 형성시키지 않은 상태에서 상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 그라운드 전극 라인(111)이 형성된 유리 기판(100)의 상부에 절연 물질(220)을 증착시킨다.
그 후 상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 증착된 절연 물질(220)의 상부에 데이터 전극 라인(115)을 형성시키는데, 이때 일정 간격씩 이격되어 형성된 복수개의 그라운드 전극 라인(111)의 사이에 각각의 그라운드 전극 라인(111)에 대응되도록 복수개 데이터 전극 라인(115)을 형성시킨다.
데이터 전극 라인(115)을 형성시키는 공정으로서 일반적인 포토리소그래피 공정과 에칭 공정을 이용하면 증착된 절연 물질도 에칭 공정에 의해 손상되거나 제거되는 문제가 있으므로 바람직하게는 데이터 전극 라인(115)의 패턴에 대응되는 마스크를 증착된 절연층(220)의 상부에 형성시키고 프린팅, 증착, 리소그래피 등의 공정을 통해 마스크 패턴에 따른 데이터 전극 라인(115)을 형성한 후 리프트 오프(lift off) 방식으로 마스크를 제거함으로써 증착된 절연 물질은 유지시키면서 데이터 전극 라인(115)을 형성시킬 수 있다.
이와 같이 데이터 전극 라인(115)이 형성되면 상기 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 그라운드 전극 라인(111)만이 드러날 수 있는 보호막(320)을 그 상부에 형성시키고 상기 도 6의 (e)에 도시된 에칭 공정을 수행하여, 상기 도 6의 (f)에 도시된 바와 같은 다층 구조의 절연층(200a)을 형성시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 제조 공정을 통해 절연층에 손상 없이 간단한 공정으로 전극 라인 사이에 절연층을 형성시킬 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 유리 기판, 110 : 하부 전극,
111 : 그라운드 전극 라인, 115 : 데이터 전극 라인,
120 : 리드아웃 광전도층, 130 : 전하 수집층,
140 : 엑스선 광전도층, 150 : 상부 전극,
200, 200a, 200b : 절연층, 310, 320 : 보호막.
111 : 그라운드 전극 라인, 115 : 데이터 전극 라인,
120 : 리드아웃 광전도층, 130 : 전하 수집층,
140 : 엑스선 광전도층, 150 : 상부 전극,
200, 200a, 200b : 절연층, 310, 320 : 보호막.
Claims (9)
- 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기에 있어서,
복수개의 전극 라인이 형성된 유리 기판에 상부로부터 순차적으로 적층된 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 리드아웃 광전도층(readout PCL)을 포함하되,
상기 복수개의 전극 라인 중 서로 인접한 두 개의 전극 라인 간의 사이에 상기 전극 라인을 따라 형성되어, 서로 인접한 전극 라인 간의 누설전류를 차단하는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 전극 라인은, 서로 교번하여 복수개가 형성된 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인을 포함하며,
상기 절연층은, 서로 인접한 상기 그라운드 전극 라인과 상기 데이터 전극 라인의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인은, 서로 교번하여 유리 기판에 각각 복수개가 형성되고,
상기 절연층은, 서로 인접한 상기 그라운드 전극 라인과 상기 데이터 전극 라인 사이의 유리 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 어느 하나는 상기 유리 기판 상에 일정 간격씩 이격되어 복수개가 형성되고,
상기 절연층은, 상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 어느 하나 사이의 상기 유리 기판에 형성되며,
상기 그라운드 전극 라인 또는 상기 데이터 전극 라인 중 다른 하나는 상기 절연층에 상기 어느 하나에 대응하여 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기. - 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 있어서,
유리 기판에 복수개의 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인을 서로 교번하여 형성시키는 단계;
복수개의 상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인이 형성된 유리 기판의 상부에 절연 물질을 증착하는 단계;
복수개의 상기 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인에 대응되는 패턴이 형성된 보호막을 상기 절연 물질이 증착된 상부에 형성시키고 에칭하는 단계;
상기 보호막을 제거하여 절연층이 형성되는 단계; 및
순차적으로 리드아웃 광전도층(readout PCL), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer)을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 절연 물질은,
실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법. - 광 스위칭 방식의 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법에 있어서,
유리 기판에 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인 중 선택된 어느 하나의 전극 라인을 일정 간격씩 이격시켜 복수개 형성시키는 단계;
상기 선택된 어느 하나의 전극 라인이 형성된 유리 기판의 상부에 절연 물질을 증착하는 단계;
상기 선택된 어느 하나의 전극 라인에 대응되는 패턴이 형성된 보호막을 상기 절연 물질이 증착된 상부에 형성시키고 에칭하는 단계;
상기 보호막을 제거하여 절연층이 형성되는 단계;
상기 절연층의 상부에 상기 선택된 어느 하나의 전극 라인에 대응시켜 그라운드 전극 라인과 데이터 전극 라인 중 다른 하나의 전극 라인을 복수개 형성시키는 단계; 및
순차적으로 리드아웃 광전도층(readout PCL), 전하 수집층(CAL; charge accumulation layer) 및 엑스선 광전도층(X-ray PCL; photoconducting layer)을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 절연 물질은,
실리콘 산화물(SiO2) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 다른 하나의 전극 라인을 복수개 형성시키는 단계는,
상기 다른 하나의 전극 라인의 패턴에 대응되는 마스크를 상기 절연층의 상부에 형성시키는 단계;
상기 다른 하나의 전극 라인을 형성시키기 위한 물질을 증착시키는 단계; 및
리프트 오프(lift off) 방식으로 마스크를 제거하여 상기 절연층의 상부에 상기 다른 하나의 전극 라인이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스-선 영상 검출기의 제조 방법.
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| KR20240053355A (ko) | 2022-10-17 | 2024-04-24 | 한국전기연구원 | 이중층 구조 기반 엑스선 멀티 에너지 영상 검출기 |
| KR20240053764A (ko) | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 한국전기연구원 | 이중 에너지 기반 라인 스캔 엑스선 검출기 |
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