KR101420250B1 - 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법 및 플렉서블 엑스레이 디텍터를 갖는 방사선 검출 장치 - Google Patents
플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법 및 플렉서블 엑스레이 디텍터를 갖는 방사선 검출 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법 및 플렉서블 엑스레이 디텍터를 갖는 방사선 검출 장치로서, 엑스레이 디텍터의 제조 방법에 있어서, 선택적 에칭을 위한 희생층이 형성된 보조 기판의 상부에 복수개의 픽셀형 이미지 센서를 배열하여 형성시키고, 그 상부에 PDMS(PolyDimethylsiloxane)를 접착한 후 에칭을 통해 상기 보조 기판을 제거하여 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 이미지 센서 배열 단계; 섬광체를 함유한 폴리머 수지를 이용하여 유연 기판을 준비하고, 상기 유연 기판의 상부에 복수개의 전극 라인을 형성시키는 메인 기판 제조 단계; 상기 유연 기판의 복수개의 전극 라인에 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 대응되어 연결되도록 상기 유연 기판의 상부에 상기 이미지 센서가 배열된 상기 PDMS 스탬프를 결합시키는 결합 단계; 및 상기 PDMS 스탬프를 제거하여 상기 유연 기판의 상부에 이미지 센서가 형성된 엑스레이 디텍터 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. 및 이를 통해 제조된 플렉서블 엑스레이 티텍터를 갖는 방사선 검출 장치이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 엑스레이 영상의 외각부가 흐리거나 번지는 현상을 제거하고 또한 영상이 왜곡되는 현상을 제거함으로써 더욱 선명하고 정확한 영상을 시현시키는 방사선 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법 및 플렉서블 엑스레이 디텍터를 갖는 방사선 검출 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 섬광체를 함유한 플렉서블한 유연기판에 복수개의 픽셀 이미지 센서를 배열시키는 플렉서블한 엑스레이 디텍터를 제조하는 방법과 이를 적용한 방사선 검출 장치에 관한 것이다.
최근 방사선 검출 및 X-선 등의 영상 구현을 위하여 다양한 반도체 물질과 이를 이용한 반도체 디바이스 및 회로 시스템에 대한 연구가 이루어져 왔고, 의료기기 등에서 X-선 디지털 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 더적은 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.
플랫 패널(flat panel) 시스템은 반도체를 이용한 방사선 영상장치로서 가장 널리 사용되고 있으며, 넓은 면적에 대한 X-선 영상을 얻을 수 있다. 현재 주류를 이루고 있는 플랫패널 시스템은 넓은 면적의 TFT-AMA를 기반으로 하고, 섬광체와 a-Si 등의 포토다이오드를 이용하는 간접변환방식과 a-Se 등의 광전물질을 사용하는 직접변환방식으로의 접근이 이루어지고 있다.
방사선 검출장치의 예로서 도 1은 TFT-AMA의 구성을 도시하는데, 상기 도 1에 나타낸 것처럼 X-선에 의하여 생성되어 커패시터에 저장된 전하를 횡렬(row)을 바꾸어가며 각 종렬(column)의 신호를 주변회로부에서 다중 수신하는 방법으로 신호를 읽으며, 현재 3,000×3,000 픽셀 개수에 총 영상 면적은 43cm×43cm의 크기까지 보고되고 있다.
도 2는 방사선 검출장치의 디텍터에 대한 하나의 구성으로서, a-Si 플랫 패널 시스템의 구성을 도시하는데, a-Si 플랫 패널 시스템의 경우 하나의 이미지 센서 픽셀이 a-Si TFT와 a-Si으로 형성된 PIN 포토다이오드로 구성되고 그 상부에 섬광체가 형성된다. 주입된 X-선을 섬광체에서 흡수하여 가시광선을 발생시키며, 이 빛을 포토다이오드에서 감지하여 전기적 신호로 변환시키고 포토다이오드 자체에 저장한 후 TFT의 동작에 의하여 저장된 전기적 신호를 읽는다.
이와 같은 방사선 검출장치의 디텍터는 기본적으로 평판형태의 유리 기판(glass substrate)위에 포토다이오드와 반도체 트랜지스터가 형성되고 그 상부에 섬광체가 형성되므로, 유리 기판의 특성 상 도 3에 도시된 바와 같이 중심부(A)의 디텍터로는 광이 수직으로 입사되지만 외각부(B)의 디텍터로는 광이 기울어져서 입사되게 되므로 광퍼짐 현상이 발생되고, 나아가서 영상 자체의 외각부는 그 화질이 흐리거나 왜곡되어 나타나는 문제점이 있다.
특히, 평판형태의 딱딱한 유리기판를 이용하므로 환자나 물체를 360도 회전하며 영상을 획득하는 4세대 CT 방사선 영상 처리 장치에 적용이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 딱딱한 평판형태의 유리기판 상에 이미지 센서를 형성시킨 엑스레이 디텍터로 인해 영상의 외각부가 흐리게 번져서 나타나거나 왜곡되는 현상을 제거할 수 있도록 플렉서블한 기판 상에 이미지 센서를 형성시킨 엑스레이 디텍터를 제안하는 것을 주된 목적으로 한다.
특히 환자나 물체를 360도 회전하며 영상을 획득하는 4세대 방사선 영상 처리 장치의 특성에 맞도록 굴곡지거나 원형 형태의 엑스레이 디텍터를 제공할 수 있는 방법과 이를 통해 제조된 엑스레이 디텍터를 채용한 방사선 검출 장치를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 엑스레이 디텍터의 제조 방법에 있어서, 선택적 에칭이 가능한 희생층이 형성된 보조 기판의 상부에 복수개의 픽셀형 이미지 배열 센서를 제작하고 그 상부를 PDMS(PolyDimethylsiloxane)로 접착 후 상기 보조 기판의 희생층을 에칭으로 제거하여 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 이미지 센서 배열 단계; 섬광체를 함유한 폴리머 수지를 이용하여 유연 기판을 준비하고, 상기 유연 기판의 상부에 복수개의 전극 라인을 형성시키는 메인 기판 제조 단계; 상기 유연 기판의 복수개의 전극 라인에 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 대응되어 연결되도록 상기 유연 기판의 상부에 상기 이미지 센서가 배열된 상기 PDMS 스탬프를 결합시키는 결합 단계; 및 상기 PDMS 스탬프를 제거하여 상기 유연 기판의 상부에 이미지 센서가 형성된 엑스레이 디텍터 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법이다.
바람직하게는 상기 이미지 센서 배열 단계는, 보조 기판의 상부에 실리콘 산화물(SiO2)층과 그 위에 존재하는 실리콘 층에 포토다이오드(PD)와 센서 트랜지스터(TR)을 포함하는 픽셀형 이미지 센서를 형성하는 단계; 상기 픽셀형 이미지 센서를 포함하도록 PDMS를 상기 보조 기판의 상부에 접착하는 단계; 상기 실리콘 산화물(SiO2)층을 에칭하여 상기 보조 기판을 제거하는 단계; 및 상기 픽셀형 이미지 센서가 배치된 상기 PDMS 스탬프가 형성되는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 메인 기판 제조 단계는, 폴리머 계열의 수지에 섬광체 분말을 혼합하여 유연 기판을 제조하는 단계; 및 상기 유연 기판의 상부에 복수개의 전극 라인을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 폴리머 계열의 수지는PET film(Polyethylene terephthalate), Polycabonate film, Polyethylene naphthalate(PEN) film, Polyimide, Polysulfone ether(PSE)를 포함하며, 상기 섬광체 분말은, Gd2O2S(Tb), Gd2O2(Eu), NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na), LiI(Eu), BGO, CdWO4, CaWO4, SrI2(Eu), ZnS(Ag), CaF2, BaF2, CeF, GSO, YAP, YAG, LSO, YSO, LuAP, LaCl3(Ce), LaBr3(Ce) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 분말이 이용될 수 있다.
바람직하게는 상기 결합 단계는, 상기 PDMS 스탬프의 복수개의 이미지 센서가 형성된 하부면 또는 상기 유연 기판의 전극 라인이 형성된 상부면 중 어느 하나에 접착층을 형성하는 단계; 및 상기 PDMS 스탬프의 복수개의 이미지 센서가 상기 유연기판에 형성된 복수개의 전극 라인에 대응하여 연결되도록 상기 PDMS 스탬프와 상기 유연 기판을 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 접착층은, SU 8로 형성될 수 있다.
또한 본 발명은, 방사선 검출 장치에 있어서, 엑스레이 진행 경로를 향하여 순차적으로 형성된, 섬광체를 함유한 폴리머 수지의 유연 기판; 상기 유연 기판의 하부에 형성된 복수개의 전극 라인; 및 상기 복수개의 전극 라인의 하부에 형성되며, 상기 복수개의 전극 라인에 대응하여 연결된 복수개의 이미지 센서를 포함하는 플렉서블 엑스레이 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 검출 장치이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 엑스레이 광이 디텍터의 모든 면에 거의 수직으로 입사할 수 있도록 유연 기판을 적용한 엑스레이 디텍터를 채용함으로써 영상의 외각부가 흐리거나 번지는 현상을 제거하고 또한 영상이 왜곡되는 현상을 제거함으로써 더욱 선명하고 정확한 영상을 시현시키는 방사선 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
나아가서 환자나 물체를 360도 회전하며 영상을 획득하는 4세대 방사선 영상 장치 등의 곡면이 유용한 X-선 방사선 영상장치에 적합하도록 굴곡지거나 원형의 엑스레이 디텍터를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 방사선 검출장치로서 TFT-AMA의 구성을 도시하며,
도 2는 종래기술에 따른 방사선 검출장치의 디텍터에 대한 하나의 구성을 도시하며,
도 3은 종래기술에 따른 방사선 검출장치에서의 디텍터의 동작에 대한 실시예를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법에 대한 개략적인 공정 흐름도를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 복수개의 픽셀형 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 섬광체를 포함하는 유연 기판을 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 유연 기판의 플렉서블 엑스레이 디텍터를 얻는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터의 적용 실시예를 도시한다.
도 2는 종래기술에 따른 방사선 검출장치의 디텍터에 대한 하나의 구성을 도시하며,
도 3은 종래기술에 따른 방사선 검출장치에서의 디텍터의 동작에 대한 실시예를 도시하며,
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도 5는 본 발명에 따른 복수개의 픽셀형 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 섬광체를 포함하는 유연 기판을 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 유연 기판의 플렉서블 엑스레이 디텍터를 얻는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터의 적용 실시예를 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, 플렉서블한 엑스레이 디텍터를 제조하는 방법과 이를 채용한 방사선 검출 장치를 개시한다.
도 4는 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터 제조 방법의 개략적인 제조 공정의 흐름도를 도시한다.
본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터 제조 방법은 대략적으로 첫 번째 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프 제조 과정, 두 번째 섬광체를 포함하는 유연 기판 제조 과정 및 세 번째 유연 기판의 플렉서블 엑스레이 디텍터 제조 과정으로 분류될 수 있다.
여기서 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프 제조 과정과 섬광체를 포함하는 유연 기판 제조 과정은 선후 구분되지 않고 어느 하나의 과정이 먼저 수행되거나 또는 동시에 두 과정이 수행될 수 있다.
상기 도 4의 제조 공정의 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터를 제조하는 방법을 살펴보기로 한다.
첫 번째로 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프 제조 과정으로서, 보조 기판의 상면에 복수개의 픽셀형 이미지 센서를 배열(S110)시키는데, 여기서 픽셀형 이미지 센서는 포토 다이오드(PD)와 센서 트랜지스터(TR)를 포함하여 구성될 수 있으며, 보조 기판에 픽셀형 이미지 센서를 형성시키는 공정은 다양한 반도체 제조 공정이 적용될 수 있다.
보조 기판 상에 픽셀형 이미지 센서 배열이 형성되면 그 상부에 PDMS판을 붙여 PDMS 접착공정(S120)으로 픽셀형 이미지 센서를 포함하는 PDMS를 접착화시킨다. 그리고 하부의 보조 기판을 제거(S130)하여 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조(S140)한다.
도 5는 본 발명에 따른 복수개의 픽셀형 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하는데, 상기 도 5를 참조하여 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 과정을 좀더 살펴보기로 한다.
상기 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 이미지 센서를 배열하는 공정(S110)으로서, 실리콘(Si) 기판(110)의 상부에 실리콘 산화물(SiO2)층(120)이 형성되고 다시 그 상부에 이미지 센서를 형성시키기 위한 실리콘(Si)층(130)을 형성하여 보조기판을 준비한다. 그리고 상기 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 다양한 반도체 제조 공정을 이용하여 실리콘 산화물(SiO2)층(120)의 상부에 픽셀형 이미지 센서(140)를 복수개 배열되도록 형성시킨다. 여기서 하나의 픽셀형 이미지 센서(140)는 포토 다이오드(PD)와 센서 트랜지스터(TR)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이미지 센서 자체는 본 발명의 특징적 구성이 아니고 일반적인 엑스레이 디텍터의 이미지 센서의 구성이 적용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
보조 기판 상에 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)가 배열되면, 상기 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)를 포함하여 그 상부에 PDMS 판을 접착시킨다. 그리고 에칭 공정을 수행하면 실리콘 산화물(SiO2)층(120)이 제거되면서 상기 도 5의 (d)에 도시된 바와 같은 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)가 배열된 PDMS 스탬프(150)가 제조된다.
다시 상기 도 4의 제조 공정의 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터를 제조하는 방법을 이어서 살펴보면, 두 번째로 섬광체를 포함하는 유연 기판 제조 과정으로, 섬광체 물질과 폴리머 수지를 혼합(S210)하여 섬광체 물질을 함유한 유연 기판을 제조(S22)하고, 유연 기판의 상부에 전극 라인을 형성(S230)시키는데, 도 6은 본 발명에 따른 섬광체를 포함하는 유연 기판을 제조하는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시한다.
상기 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 폴리머 계열의 수지(220)에 섬광체 물질(210)을 혼합하는데, 바람직하게는 Gd2O2S(Tb), Gd2O2(Eu), NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na), LiI(Eu), BGO, CdWO4, CaWO4, SrI2(Eu), ZnS(Ag), CaF2, BaF2, CeF, GSO, YAP, YAG, LSO, YSO, LuAP, LaCl3(Ce), LaBr3(Ce) 등의 섬광체 물질을 적어도 하나 이상 포함하는 섬광체 분말을 이용할 수 있으며, 폴리머 계열의 PET film(Polyethylene terephthalate), Polycabonate film, Polyethylene naphthalate(PEN) film, Polyimide, Polysulfone ether(PSE) 등이 이용될 수 있다.
이와 같은 섬광체를 함유한 폴리머 수지를 이용하여 유연 기판을 제조하는데, 본 발명에서는 상기 유연 기판(230)을 상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 신틸레이터(Scintillator)로서 기능시키면서 동시에 이를 메인 기판으로 이용하여 플렉서블한 엑스레이 디텍터를 제조하게 된다.
그리고 유연 기판(230)의 상부에 각각의 픽셀형 이미지 센서(140)와 연결되어 신호를 전송할 수 있는 전극 라인(240)을 형성시키는데, 상기 도 6의 (c)에서는 설명의 편의를 위해 단일선들이 평행하게 배열된 라인으로 도시되었으나, 여기서 전극 라인(240)은 ITO 등을 형성시키는 다양한 공정이 적용될 수 있고 또한 이미지 센서의 형태에 따라 다양한 패턴 형상으로 형성될 수 있을 것이다.
다시 상기 도 4의 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터 제조 방법에 대한 공정의 흐름도로 회귀하여, 상기 도 5의 실시예를 통한 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프가 준비되고, 상기 도 6의 실시예를 통한 전극 라인이 형성된 섬광체를 포함하는 유연 기판이 준비되면, 세 번째 과정으로서 상기 PDMS 스탬프와 유연 기판을 복수개의 픽셀형 이미지 센서와 복수개의 전극라인이 서로 대응되어 연결될 수 있도록 결합(S310)시키는데, 상기 PDMS 스탬프와 유연 기판을 서로 결합시키기 위해 상기 PDMS 스탬프 또는 상기 유연 기판 중 어느 하나나 둘 모두에 접착층을 형성시키고, 상기 접착층을 통해 상기 PDMS 스탬프와 유연 기판을 결합(S310)시킬 수 있다.
그리고 상기 유연 기판 상부에서 PDMS만을 제거(S320)하면 유연 기판에 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 플렉서블한 엑스레이 디텍터(S330)를 얻을 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 유연 기판의 플렉서블 엑스레이 디텍터를 얻는 과정에 대한 하나의 실시예를 도시하는데, 상기 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)의 배열이 하면을 향하도록 PDMS 스탬프(150)를 위치시키고 복수개의 전극 라인(240)이 상면을 향하도록 유연 기판(230)을 위치시킨 후 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)가 복수개의 전극 라인(240)에 대응되어 연결될 수 있도록 PDMS 스탬프(150)와 유연 기판(230)을 결합시키는데, 이때 결합을 위해서는 PDMS 스탬프(150)와 유연 기판(230) 사이에 접착층을 형성시키게 된다.
여기서 접착층으로는 다양한 물질이 이용될 수 있지만 바람직하게는 SU-8과 같은 에폭시 계열의 레지스터가 이용될 수 있다.
상기 도 7의 (b)는 접착층(250)으로 PDMS 스탬프(150)와 유연 기판(230)을 결합시킨 실시예이며, 접착층(250)을 통해 PDMS 스탬프(150)와 유연 기판(230)을 결합시킨 후 상기 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 PDMS만을 떼어내면 유연 긴판(230)의 상부에 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)가 배열되며, 상기 도 7의 (d)와 같이 유연 기판(230) 상에 복수개의 픽셀형 이미지 센서(140)가 배열된 플렉서블 엑스레이 디텍터를 얻을 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 제조 방법을 통해 플렉서블한 엑스레이 디텍터를 제공할 수 있는데, 도 8의 (a)는 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터의 동작에 대한 실시예로서, 상기 도 3의 종래기술에 따른 엑스레이 디텍터와 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터를 대비해 보면 본 발명에 따른 플렉서블 엑스레이 디텍터의 경우에 중심부(A)뿐만 아니라 외각부(B)도 엑스레이 광이 거의 수직에 가깝게 입사되므로 영상의 외각부가 흐리거나 번지는 현상을 제거하고 또한 영상이 왜곡되는 현상을 제거함으로써 더욱 선명하고 정확한 영상을 시현시키는 방사선 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
나아가서 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 환자나 물체를 360도 회전하며 영상을 획득하는 4세대 방사선 영상 장치 등의 곡면이 유용한 X-선 방사선 영상장치에 방사선 영상 장치의 특성에 적합하도록 굴곡지거나 원형의 엑스레이 디텍터를 제공할 수 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.
110 : 실리콘(Si) 기판, 120 : 실리콘 산화물(SiO2)층,
140 : 픽셀형 이미지 센서, 150 : PDMS 스탬프,
210 : 섬광체 분말, 220 : 폴리머 수지,
230 : 유연 기판, 240 : 전극 라인,
250 : 접착층.
140 : 픽셀형 이미지 센서, 150 : PDMS 스탬프,
210 : 섬광체 분말, 220 : 폴리머 수지,
230 : 유연 기판, 240 : 전극 라인,
250 : 접착층.
Claims (7)
- 엑스레이 디텍터의 제조 방법에 있어서,
선택적 에칭을 위한 희생층이 형성된 보조 기판의 상부에 복수개의 픽셀형 이미지 센서를 배열하여 형성시키고, 그 상부에 PDMS(PolyDimethylsiloxane)를 접착한 후 에칭을 통해 상기 보조 기판을 제거하여 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 배열된 PDMS 스탬프를 제조하는 이미지 센서 배열 단계;
섬광체를 함유한 폴리머 수지를 이용하여 유연 기판을 준비하고, 상기 유연 기판의 상부에 복수개의 전극 라인을 형성시키는 메인 기판 제조 단계;
상기 유연 기판의 복수개의 전극 라인에 상기 복수개의 픽셀형 이미지 센서가 대응되어 연결되도록 상기 유연 기판의 상부에 상기 이미지 센서가 배열된 상기 PDMS 스탬프를 결합시키는 결합 단계; 및
상기 PDMS 스탬프를 제거하여 상기 유연 기판의 상부에 이미지 센서가 형성된 엑스레이 디텍터 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 이미지 센서 배열 단계는,
보조 기판의 상면에 순차적으로 실리콘 산화물(SiO2)층과 실리콘(Si)층을 형성시키는 단계;
상기 실리콘(Si)층에 포토다이오드(PD)와 센서 트랜지스터(TR)을 포함하는 픽셀형 이미지 센서를 형성하는 단계;
상기 픽셀형 이미지 센서를 포함하도록 PDMS를 접착하는 단계;
상기 실리콘 산화물(SiO2)층을 에칭하여 상기 보조 기판을 제거하는 단계; 및
상기 픽셀형 이미지 센서가 배치된 상기 PDMS 스탬프가 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 메인 기판 제조 단계는,
폴리머 계열의 수지에 섬광체 분말을 혼합하여 유연 기판을 제조하는 단계; 및
상기 유연 기판의 상부에 복수개의 전극 라인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 폴리머 계열의 수지는, PET(Polyethylene terephthalate) 필름, 폴리카보나이트 필름(Polycabonate film), PEN(Polyethylene naphthalate) 필름, 폴리이미드(Polyimide) 또는 PSE(Polysulfone ether) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하며,
상기 섬광체 분말은, Gd2O2S(Tb), Gd2O2(Eu), NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na), LiI(Eu), BGO, CdWO4, CaWO4, SrI2(Eu), ZnS(Ag), CaF2, BaF2, CeF, GSO, YAP, YAG, LSO, YSO, LuAP, LaCl3(Ce) 또는 LaBr3(Ce) 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 분말인 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 결합 단계는,
상기 PDMS 스탬프의 복수개의 이미지 센서가 형성된 하부면 또는 상기 유연 기판의 전극 라인이 형성된 상부면 중 어느 하나에 접착층을 형성하는 단계; 및
상기 PDMS 스탬프의 복수개의 이미지 센서가 상기 유연기판에 형성된 복수개의 전극 라인에 대응하여 연결되도록 상기 PDMS 스탬프와 상기 유연 기판을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 접착층은, SU 8로 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 엑스레이 디텍터의 제조 방법. - 삭제
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