KR101487710B1 - Radiation Image Sensor and Manufacturing Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방사선 영상 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 화합물 반도체 기판 상에 액상의 전극용 금속화합물을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 화합물 반도체 기판 내에 전극을 이루도록 도전층을 형성하는 방사선 영상 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a radiation image sensor and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a radiation image sensor and a method of manufacturing the same. More particularly, To an image sensor and a manufacturing method thereof.
주지된 바와 같이, 방사선 영상기기의 핵심 기술은 방사선에 사용하는 반도체 소재와 이를 활용한 방사선 영상 센서 제작 기술, 고속 전자신호 처리 및 영상화 기술, 시스템화 기술 등으로 나뉜다.As is well known, the core technologies of the radiation imaging apparatus are divided into semiconductor material used for radiation, manufacturing technology of radiation image sensor using it, high-speed electronic signal processing and imaging technology, and systematization technology.
상기한 방사선 영상 센서는 방사선이 물질 속을 지나가면서 나타나는 변화를 이용해 물질의 내부의 형상을 가시화시킬 수 있도록 하는 일종의 영상 센서를 의미한다.The above-mentioned radiation image sensor means a kind of image sensor which can visualize the internal shape of a material by using a change in the radiation as it passes through the material.
기존 반도체 소자를 활용한 방사선 영상 센서는 반도체 기판 표면에 리소그라피 과정을 통하여 열증착기 또는 전기빔 금속증착기로 전극 금속을 녹여 진공 상태에서 증착시켜 금속 전극을 패턴닝하는 반도체 제조 방식을 통해 제작되어 왔다. A radiation image sensor utilizing a conventional semiconductor device has been fabricated through a semiconductor manufacturing method in which electrode metal is melted by a thermal evaporator or an electric beam metal evaporator through a lithography process on the surface of a semiconductor substrate, and the metal electrode is patterned by vacuum deposition.
그러나, 종래 방사선 영상 센서를 제작하기 위한 반도체 제조 장치들의 경우 수 마이크론의 미세 구조를 가지는 반도체 센서의 제작을 위한 고가의 장비들로 발전하고 있지만 방사선 영상 센서의 경우 세밀하게 전극 구조를 만든다고 해도 방사선의 투과력에 의한 상호 간섭으로 인해 공간 해상도는 더 이상 좋아지지 않는 원리적 한계를 갖는다.However, in the case of conventional semiconductor manufacturing apparatuses for manufacturing a radiation image sensor, expensive equipment for manufacturing a semiconductor sensor having a micro-structure of several microns has been developed. However, even in the case of a radiation image sensor, The spatial resolution is not improved any more due to the mutual interference due to the penetration force.
따라서, 방사선 영산 센서가 가지는 상기한 원리적 한계에도 불구하고 방사선 영상 센서를 제작하는데 있어 복잡하고 고가의 반도체 정밀 기술과 장치를 사용하여 제작함으로써 이들의 제작에 따른 경제성을 확보하기 어려운 실정이다.
Therefore, in spite of the above-mentioned basic limitations of the radiation sensor, it is difficult to secure economical efficiency by manufacturing the radiation image sensor by using a complicated and expensive semiconductor precision technology and apparatus.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 화합물 반도체 기판 상에 액상의 전극용 금속화합물을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 전극을 이루는 도전층들을 형성할 수 있도록 하여 방사선 영상 센서의 제조 방법을 단순화시킴과 아울러 방사선 영상 센서의 제조 비용을 절감할 수 있도록 하는 방사선 영상 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems described above by providing a method of manufacturing a radiation image sensor by spraying a liquid metal compound on a compound semiconductor substrate to form conductive layers, And to provide a radiation image sensor and a method of manufacturing the radiation image sensor that can reduce manufacturing costs of a radiation image sensor.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방사선 영상 센서는, 화합물 반도체 기판; 및 상기 화합물 반도체 기판 상에 액상의 전극용 금속화합물을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 상기 화합물 반도체 기판 내에 형성되는 금속 치환 도전층으로 이루어지는 전극들;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a radiation image sensor comprising: a compound semiconductor substrate; And electrodes made of a metal-substituted conductive layer formed in the compound semiconductor substrate through a metal substitution method by injecting a liquid metal compound for electrode on the compound semiconductor substrate.
여기서, 상기 전극들은 상기 화합물 반도체 기판의 일면에 형성되는 제1 도전층; 및 상기 화합물 반도체 기판의 타일면에 형성되는 제2 도전층;을 포함하여 구성될 수 있다.Here, the electrodes may include a first conductive layer formed on one surface of the compound semiconductor substrate; And a second conductive layer formed on a tile surface of the compound semiconductor substrate.
한편, 상기한 제1 도전층은 복수 개의 독립된 픽셀 형태를 이루며 패터닝되어 형성되고, 상기 제2 도전층은 통합된 하나의 도전층을 이루며 형성될 수 있다. Meanwhile, the first conductive layer may be patterned to form a plurality of independent pixel patterns, and the second conductive layer may be formed as a single integrated conductive layer.
또한, 상기한 제1 도전층 및 제2 도전층 모두 복수 개의 독립된 픽셀 형태를 이루며 패터닝되어 형성될 수 있다.In addition, the first conductive layer and the second conductive layer may be patterned to form a plurality of independent pixel patterns.
상기 화합물 반도체 기판은 단결정 또는 다결정의 화합물 반도체로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히, Ⅱ-Ⅵ족 단결정 화합물 반도체들 중에서 Cd를 포함한 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.The compound semiconductor substrate is preferably made of a single crystal or a polycrystalline compound semiconductor, and is preferably made of any one of compound semiconductor containing Cd among II-VI single crystal compound semiconductors.
여기서, 상기 전극용 금속화합물은 Au, Ag, Al 또는 Pt 포함하는 금속화합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the metal compound for the electrode is made of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, and Pt.
또한, 본 발명의 방사선 영상 센서를 제조하기 위한 방사선 영상 센서 제조 방법은 상기 화합물 반도체 기판 상에 상기 전극 형상에 따라 패터닝되어 천공된 마스크를 부착하는 단계; 상기 마스크가 부착된 상기 화합물 반도체 기판 상에 액상의 상기 전극용 금속화합물을 분사하는 단계; 및 상기 화합물 반도체 기판 상에 분사된 상기 전극용 금속화합물이 금속 치환 방식을 통해 상기 화합물 반도체 기판 내에 층을 이루며 전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a radiation image sensor, the method comprising: attaching a perforated mask patterned according to the electrode shape on the compound semiconductor substrate; Spraying a liquid metal compound for the electrode onto the compound semiconductor substrate to which the mask is attached; And forming an electrode on the compound semiconductor substrate by layering the metal compound for the electrode injected onto the compound semiconductor substrate through the metal substitution method.
여기서, 상기 전극용 금속화합물 분사 단계는 상기 전극용 금속화합물이 하측에 위치하는 상기 화합물 반도체 기판의 상면을 향해 하향 분사 방식으로 이루어질 수 있다. Here, the metal compound metal compound injection step may be a downward injection method toward the upper surface of the compound semiconductor substrate in which the metal compound for the electrode is located.
또한, 상기 전극용 금속화합물 분사 단계는 상기 전극용 금속화합물이 상측에 위치하는 상기 화합물 반도체 기판을 향해 상향 분사 방식으로 이루어질 수 있다.
In addition, the metal compound metal compound injection step may be performed by upward injecting toward the compound semiconductor substrate on which the metal compound for electrode is located.
상기한 본 발명의 방사선 영상 센서 및 그 제조 방법에 따르면, 화합물 반도체 기판 상에 액상의 전극용 금속화합물을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 전극을 이루는 도전층들을 형성하도록 함으로써, 방사선 영상 센서의 제조 방법을 단순화시켜 제조 비용을 절감할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
According to the radiation image sensor of the present invention and the method of manufacturing the same, the liquid metal compound for electrode is sprayed on the compound semiconductor substrate to form the conductive layers constituting the electrodes through the metal replacement method, So that the manufacturing cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 영상 센서를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 방사선 영상 센서의 측단면도이다.
도 3는 도 1의 변형예에 따른 방사선 영상 센서의 부분 절개 사시도이다.
도 4는 도 1의 방사선 영상 센서에 대한 제1 전극 형성 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 4의 방사선 영상 센서의 제1 전극 형성 과정 중에서 전극용 금속화합물의 상향 분사 방식을 도시한 개략도이다.1 is a perspective view illustrating a radiation image sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of the radiation image sensor cut along the line II-II in FIG.
3 is a partially cutaway perspective view of a radiation image sensor according to a modification of FIG.
4 is a flowchart illustrating a first electrode forming process for the radiation image sensor of FIG.
FIG. 5 is a schematic view illustrating an upward injection method of a metal compound for an electrode in the process of forming the first electrode of the radiation image sensor of FIG.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 영상 센서를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 방사선 영상 센서의 측단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a radiation image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the radiation image sensor cut along the line II-II in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 방사선 영상 센서(100)는 센서 모체를 이루는 화합물 반도체 기판(110)과, 화합물 반도체 기판(110) 상에서 기설정된 패턴 형상을 가지고 금속 치환된 도전층으로 이루어지는 전극들(120)을 포함하여 구성된다.1 and 2, the
화합물 반도체 기판(110)은 두 종류 이상의 원소를 화합하여 만들어진 화합물 반도체로 이루어지는 반도체 기판을 의미한다. The
보통 Ⅳ족의 실리콘 및 게르마늄은 단체이고 반도체로서의 성질을 나타내지만 Ⅳ족 주위의 Ⅱ족, Ⅲ족, Ⅴ족, VI족의 원소를 여러 가지 조합하여 화합한 것도 반도체로서의 성질을 나타낸다.Silicon and germanium of Group IV are generally grouped and exhibit properties as semiconductors, but the combination of various elements of Group II, Group III, Group V, and Group VI around Group IV is also a semiconductor.
일례로, Ⅲ-V족의 2원소계 반도체로서는 GaAs, InSb, GaP 등, Ⅲ-Ⅴ족 3원소 반도체로서는 InGaAs, GaAsSb가, Ⅲ-Ⅴ족 4원계 반도체로서는 InGaAsP 등을 대표적이며, Ⅱ-Ⅳ족 2원소계에서는 CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe 등이, Ⅱ-Ⅳ족 3원소계에서는 CdZnTe, HgCdTe 등을 대표적인 것으로 들 수 있다.For example, GaAs, InSb, and GaP as the Group III-V hetero semiconductor, InGaAs and GaAsSb as the III-V group III element semiconductors, InGaAsP as the III-V group semiconductors, ZnO, ZnSe, ZnTe, CdS, and CdSe in the ternary binary system, and CdZnTe and HgCdTe in the ternary system of the II-IV group.
이처럼, 화합물 반도체는 각 원소의 조합, 혼정비(混晶比)의 차이, 2원계 내지 4원계의 차이에 따라 그 성질을 여러 가지로 변화시킬 수 있게 된다.As described above, the compound semiconductors can change their properties in various ways depending on the combination of the respective elements, the difference in the mixing ratio (mixed crystal ratio), and the difference in the binary system to the quaternary system.
따라서, 방사선 영상 센서(100)의 모체를 이루는 화합물 반도체 기판(110)은 금속 치환을 통해 상기한 전극들의 형성이 용이하도록 비결정의 화합물 반도체를 제외하고 단결정 또는 다결정의 화합물 반도체로 이루어질 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 상기 화합물 반도체 기판(110)은 후술하는 전극용 금속화합물(160)과의 금속 치환이 좀더 잘 이루어질 수 있게 Ⅱ-Ⅵ족 단결정 화합물 반도체들 중에서 특히, CdTe 또는 CdZnTe와 같이 Cd를 포함한 단결정 화합물 반도체 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 예시한다.Therefore, the
Particularly, in the present embodiment, the
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따라서, 전극들(120)은 상기 화합물 반도체 기판(110) 상에서 액상의 전극용 금속화합물(160)을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 상기 화합물 반도체 기판(110) 내에 금속 치환되어 형성되는 도전층으로 이루어지게 된다.Therefore, the
여기서, 전극용 금속화합물(160)은 화합물 반도체 기판의 표면을 금속과 금속치환되어 도전층을 이루도록 하되 전기 전도성이 높은 Au, Ag, Al 또는 Pt를 포함하는 금속화합물들 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the
상기한 Au, Ag, Al 또는 Pt를 포함하는 금속화합물들 중에는 AuCl3, AgCl3, AlCl3, PtCl3 등을 포함할 수 있고, 이들 중에서 본 실시예에서는 전극용 금속화합물이 AuCl3로 이루어지는 것을 예시한다.Among the metal compounds including Au, Ag, Al or Pt, AuCl 3 , AgCl 3 , AlCl 3 , PtCl 3 and the like may be included. Among them, in this embodiment, the metal compound for the electrode is AuCl 3 For example.
상기 전극들(120)은 상기 화합물 반도체 기판(110)의 일면에 형성되는 제1 도전층(121) 및 상기 화합물 반도체 기판(110)의 타일면에 형성되는 제2 도전층(122)을 포함하여 이루어진다.The
본 실시예에서 상기 제1 도전층(121)은 복수 개의 독립된 픽셀 형태로 패터닝되어 형성되고, 상기 제2 도전층(122)은 통합된 하나의 단일 도전층을 이루며 형성되는 것을 예시한다.In this embodiment, the first
따라서, 본 실시예의 방사선 영상 센서(100)는 제1 도전층(121)에 형성되는 픽셀의 개수를 N이라 하면 반도체 영상 센서(100)를 이루는 총 신호 처리 회로 개수는 단일의 제2 도전층을 합하여 N+1개가 되며, 이 경우 센서 내부의 신호가 많이 발생하지 않는 경우 주로 사용된다.Therefore, in the
그러나 본 발명의 방사선 영상 센서(100)가 상기한 전극들(120)의 형상으로만 국한되는 것은 아니며, 신호 처리 속도에 따라 제1 도전층(121) 뿐만 아니라 제2 도전층(122) 역시 독립된 다수의 픽셀 형태로 패터닝되어 형성될 수 있음은 당연하다.However, the
도 3는 도 1의 변형예에 따른 방사선 영상 센서의 부분 절개 사시도이다.3 is a partially cutaway perspective view of a radiation image sensor according to a modification of FIG.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 변형예에 따른 방사선 영상 센서(200)는 전술한 바와 같이 상기 제1 도전층(221) 및 제2 도전층(222) 모두가 복수 개의 독립된 픽셀 형태로 패터닝되어 형성되는 것을 예시한다.Referring to FIG. 3, in the
이처럼, 방사선 영산 센서(200)의 제1 도전층(221) 및 제2 도전층(222) 모두를 독립적으로 동작하는 복수의 픽셀 형태로 패터닝하여 형성함으로써, 전술한 방사선 영상 센서(100)보다 픽셀의 수가 대략 2배에 상당하는 2N(N+N)가 필요하기는 하나 센서의 신호처리 속도를 훨씬 더 높일 수 있게 된다.As described above, both the first
여기서, 제1 도전층(221)과 제2 도전층(222)을 이루는 각각의 픽셀들이 사각형 형상으로 패터닝되어 형성되는 것을 예시하나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 원형, 타원형을 포함하여 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다양한 다각형 형상으로 패터닝되어 형성될 수 있음은 당연하다.Here, it is illustrated that each pixel constituting the first
이하, 본 발명의 방사선 영상 센서에 대한 그 제조 방법을 첨부한 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the radiation image sensor of the present invention will be described with reference to FIG.
도 4는 도 1의 방사선 영상 센서에 대한 제1 전극 형성 과정을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a first electrode forming process for the radiation image sensor of FIG.
도 1 및 도 2와 함께 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 방사선 영상 센서(100)의 제조 과정은, 마스크 부착 단계(ST1), 전극용 금속화합물 분사 단계(ST2) 및 전극 형성 단계(ST3)를 포함한다.4, the manufacturing process of the
마스크 부착 단계(ST1)에서는, 반사선 영산 센서(100)의 모체를 이루는 CdTe나 CdZnTe 재질의 화합물 반도체 기판(110) 일면에 상기한 제1 도전층(121)의 패턴 형상을 갖도록 구멍들이 천공된 금속이나 플라스틱 재질의 마스크(150)를 부착하도록 한다.In the mask attaching step ST1, a metal having holes perforated so as to have the pattern of the first
전극용 금속화합물 분사 단계(ST2)에서는, 마스크(150)가 부착된 CdTe나 CdZnTe 재질의 화합물 반도체 기판(110)의 일면에 액체 분사기의 노즐(170)들을 통해 액상의 AuCl3 전극용 금속화합물(160)을 미립자 상태로 분무하여 AuCl3의 전극용 금속화합물(160)이 마스크(150)에 천공된 구멍들을 통과하여 CdTe나 CdZnTe의 화합물 반도체 기판(110)면 상에 흡착되도록 한다.The electrode metal compound spraying step (ST2) for the
전극 형성 단계(ST2)에서는, CdTe나 CdZnTe 화합물 반도체 기판(110)의 표면 물질과 이에 흡착된 AuCl3 전극용 금속화합물(160)이 서로 금속 치환 반응을 통해 서로 교체되며 CdTe나 CdZnTe 화합물 반도체 기판면 내에 Au로 이루지는 전기 전도성을 가지는 제1 도전층(121)의 패턴을 형성하게 된다.In the electrode forming step ST2, the surface material of the CdTe or CdZnTe
상기 CdTe나 CdZnTe 화합물 반도체 기판(110)의 표면 물질과 AuCl3 전극용 금속화합물(160)의 금속 치환 반응은 아래 화학식1과 같다.The metal substitution reaction of the surface material of the CdTe or CdZnTe
상기한 금속 치환 반응 이후에는 액상인 CdCl2를 제거하면, Au 금속 전극이 CdTe나 CdZnTe의 화합물 반도체 기판(110)의 표면 내에 도전성의 제1 도전층(121)이 형성된다.After the metal substitution reaction, if the liquid CdCl 2 is removed, the conductive first
물론, CdTe나 CdZnTe 화합물 반도체 기판(110)의 타일면 상에 상기한 제1 도전층(121)을 형성하기 위한 상기 과정들을 반복하여 상기한 제2 도전층(122, 222)을 형성할 수 있다. 이때, 제2 도전층(122)이 전술한 바와 같이 하면에 단일 도전층을 이루며 형성되는 마스크 부착 단계를 생략할 수도 있다. Of course, the above-described processes for forming the first
한편, 본 실시예에서 전극용 금속화합물의 분사 과정(ST2)은 액체 분사기의 노즐(170)들을 마스크가 부착된 화합물 반도체 기판(110) 상에 위치시킨 후 하향 분사 방식으로 이루지는 것을 예시한다.Meanwhile, in this embodiment, the injection process ST2 of the metal compound for electrode is exemplified that the
그러나, 상기한 하향 분사 방식으로 전극용 금속화합물(160)의 화합물 반도체 기판(110)면 상에 분사하는 경우 전극용 금속화합물(160)이 상기 금속 치환 반응을 통해 균일한 원자 한 층의 도전층을 형성할 수 있을 만큼 기설정된 크기 이하의 미립자 상태로 분사되도록 하는 것이 요구된다. However, when the
따라서, 액체 분사기의 노즐(170)들을 통해 분사된 전극용 금속화합물(160)의 기설정된 입자 크기 이하로 중력 선별된 후 마스크에 천공된 구멍들을 통과해 화합물 반도체 기판(110)면 상에 흡착시킬 수 있도록 상향 분사 방식을 적용할 수 있다. Thus, the particles of the
도 5는 도 4의 방사선 영상 센서의 제1 전극 형성 과정 중에서 전극용 금속화합물의 상향 분사 방식을 도시한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view illustrating an upward injection method of a metal compound for an electrode in the process of forming the first electrode of the radiation image sensor of FIG.
도 5를 참조하여 설명하면, 상향 분사 방식으로 변형된 전극용 금속화합물 분사 단계(ST2)에서는, 마스크(150)가 부착된 화합물 반도체 기판(110)의 하면을 향해 하측에 액체 분사기의 노즐(170)들을 위치시킨 후 상향 분사 방식으로 액상의 전극용 금속화합물을 분사하도록 한다. Referring to FIG. 5, in the step of injecting the metal compound for electrodes (ST2) deformed by the upward injection method, the
따라서, 상기한 상향 분사 방식에 따라 기설정된 크기 이상의 전극용 금속화합물 입자들(161)은 자중에 의해 밑으로 가라 앉으면서 분리되어 선별된 기설정된 크기 이하의 전극용 금속화합물 입자들(162)은 마스크(150)에 천공된 구멍들을 통과해 화합물 반도체 기판(110)면에 흡착되게 된 후 상기 금속 치환 과정을 통해 도전층들을 형성하게 된다. Therefore, according to the upward injection method, the electrode
이처럼 상향 분사 방식으로 분사하는 경우 전극용 금속화합물을 분사하기 위한 액체 분사기의 구성을 좀더 단순화시킬 수 있도록 함과 아울러 기설정된 크기 이하의 전극용 금속화합물 입자들(162)을 화합물 반도체 기판(110)면에 흡착시킬 수 있도록 하여 이후 금속 치환 과정을 거쳐 균일한 원자 한 층의 도전층을 형성할 수 있도록 한다. In this way, when the upward injecting method is employed, the structure of the liquid injector for injecting the metal compound for the electrode can be further simplified, and the
따라서, 본 실시예의 방사선 영상 센서 및 그 제조 방법에 따르면, 화합물 반도체 기판(110) 상에 액상의 전극용 금속화합물(160)을 분사하여 금속 치환 방식을 통해 도전층을 형성하도록 함으로써, 종래 반도체 제작에 사용되었던 광학적 화학적 식각 등 반도체 공정 등의 복잡한 과정을 통하여 제작되던 것을 상온에서 액상의 전극용 금속화합물(160)을 분사하여 화합물 반도체 기판(110) 표면에 금속 치환시켜 전극을 이루는 도전층을 형성할 수 있게 되어 이들의 제조 방법을 단순화시켜 제조 비용을 절감할 수 있도록 하는 효과를 가지게 된다. Therefore, according to the radiation image sensor and the manufacturing method of the present embodiment, the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.
100, 200: 방사선 영상 센서
110: 화합물 반도체 기판
120, 220: 전극
121, 221: 제1 도전층
122, 222: 제2 도전층
150: 마스크
160, 161, 162: 전극용 금속화합물 입자
170: 액체 분사기의 노즐100, 200: Radiation image sensor
110: compound semiconductor substrate
120, 220: electrode
121, 221: first conductive layer
122, 222: a second conductive layer
150: mask
160, 161 and 162: metal compound particles for electrodes
170: nozzle of liquid injector
Claims (15)
상기 화합물 반도체 기판상에 액상의 전극용 금속화합물을 분사하여 화학적 금속 치환 방식을 통해 상기 화합물 반도체 기판 내에 금속 치환 도전층을 이루며 형성되는 전극;을 포함하고,
상기 화합물 반도체 기판은,
Cd를 포함한 단결정 화합물 반도체 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고,
상기 전극용 금속화합물은,
Au, Ag, Al 또는 Pt 포함하는 금속화합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 방사선 영상 센서.
A compound semiconductor substrate; And
And an electrode formed by injecting a liquid metal compound for the electrode onto the compound semiconductor substrate to form a metal replacement conductive layer in the compound semiconductor substrate through a chemical metal substitution method,
In the compound semiconductor substrate,
And a single crystal compound semiconductor including Cd,
The metal compound for an electrode may be,
Au, Ag, Al, or Pt.
상기 전극들은,
상기 화합물 반도체 기판의 일면에 형성되는 제1 도전층; 및
상기 화합물 반도체 기판의 타일면에 형성되는 제2 도전층;을 포함하는 방사선 영상 센서.
The method of claim 1,
The electrodes,
A first conductive layer formed on one surface of the compound semiconductor substrate; And
And a second conductive layer formed on a tile surface of the compound semiconductor substrate.
상기 제1 도전층은,
복수 개의 독립된 픽셀 형태로 패터닝되어 형성되고,
상기 제2 도전층은,
통합된 하나의 도전층을 이루며 형성되는 방사선 영상 센서.
3. The method of claim 2,
Wherein the first conductive layer comprises
A plurality of pixels formed in a pattern of a plurality of independent pixels,
Wherein the second conductive layer comprises:
A radiation image sensor formed as a single integrated conductive layer.
상기 제1 도전층 및 제2 도전층 모두
복수 개의 독립된 픽셀 형태로 패터닝되어 형성되는 방사선 영상 센서.
3. The method of claim 2,
Both the first conductive layer and the second conductive layer
Wherein the radiation image sensor is formed by patterning in the form of a plurality of independent pixels.
상기 화합물 반도체 기판상에 상기 전극 형상에 따라 패터닝되어 천공된 마스크를 부착하는 단계;
상기 마스크가 부착된 상기 화합물 반도체 기판 상에 액상의 상기 전극용 금속화합물을 분사하는 단계; 및
상기 화합물 반도체 기판상에 분사된 액상의 상기 전극용 금속화합물이 금속 치환 방식을 통해 상기 화합물 반도체 기판 내에 상기 금속 치환 도전층을 이루며 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 전극용 금속화합물 분사 단계는,
액상의 상기 전극용 금속화합물을 상측에 위치하는 상기 화합물 반도체 기판을 향해 상향 분사 방식으로 이루어지는 방사선 영상 센서 제조 방법.
A method of manufacturing a radiation image sensor for manufacturing a radiation image sensor according to claim 1,
Attaching a perforated mask patterned according to the electrode shape on the compound semiconductor substrate;
Spraying a liquid metal compound for the electrode onto the compound semiconductor substrate to which the mask is attached; And
And forming an electrode on the compound semiconductor substrate by forming a metal substitution conductive layer in the compound semiconductor substrate through a metal substitution method in the liquid metal compound injected onto the compound semiconductor substrate,
Wherein the metal compound metal compound injection step comprises:
Wherein the metal compound for the electrode in the liquid phase is directed upward toward the compound semiconductor substrate located on the upper side.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR20070073755A (en) * | 2004-08-23 | 2007-07-10 | 엔엠 스핀트로닉스 아베 | Detector for ionizing radiation |
| KR20120033844A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 주식회사 디알텍 | Radiation detector and method for detecting radiation |
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2013
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