KR102142885B1 - 어레이형 광검출기를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
광크로스토크를 줄일 수 있는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 제시한다. 제시된 방법은 도핑된 기판을 준비하는 단계, 도핑된 기판의 일면상에 부도체층을 성장시키는 단계, 부도체층의 상면에 광검출기 어레이 제조층을 성장시키는 단계, 광검출기 어레이 제조층을 식각하여 광검출기 어레이를 제조하되 부도체층의 일부에까지 식각하는 단계, 도핑된 기판의 타면에 식각 마스크를 형성하는 단계, 및 식각 마스크를 통해 도핑된 기판의 타면을 식각하여 도핑된 기판의 타면에 혼 안테나 역할을 하는 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 어레이형 광검출기를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포토다이오드, CCD, 쇼트키 접합 다이오드(Schottky barrier diode) 등의 광검출기를 1차원 또는 2차원 어레이 형태로 제조하는 방법에 관한 것이다.
포토다이오드, CCD, 쇼트키 접합 다이오드(Schottky barrier diode) 등의 광검출기를 1차원 또는 2차원 어레이 형태로 제작하고 결상광학계를 이용하면 영상을 촬영할 수 있다.
특히, CCD를 이용한 2차원 광검출기는 디지털 카메라 등에 널리 사용되고 있다. 이러한 어레이형 광검출기를 사용하여 영상을 촬영할 경우 광검출기 내부에서의 반사 등에 의하여 특정 픽셀에 맺혀야 할 상이 인접 픽셀에까지 영향을 미치는 광크로스토크(optical crosstalk) 현상이 발생한다. 이러한 광크로스토크를 줄이지 못하면 선명한 영상을 얻을 수 없으므로 광크로스토크를 줄이는 구조 및/또는 방법에 대한 여러 가지 방법이 고안되어 왔다.
도 1은 종래 1차원 또는 2차원 어레이형 광검출기의 일실시예이다. 도 1의 (a)는 1차원 어레이형 광검출기의 일실시예로서, 기판(101) 위에 여러 개의 광검출기(102)가 1차원 어레이 형태로 배치되어 있는 구조이다. 도 1의 (b)는 2차원 어레이형 광검출기의 일실시예로서, 기판(103) 위에 여러 개의 광검출기(104)가 2차원 어레이 형태로 배치되어 있는 구조이다.
도 1에서는 포토다이오드, 포토컨덕터, 쇼트키 접합 다이오드(Schottky barrier diode) 등 다양한 종류의 광검출기가 사용된다. 또한, 광검출기가 측정하는 빛의 파장은 가시광, 적외선, 자외선, 밀리미터파, 테라헤르츠(terahertz,~10^12 Hz)파 등 어떠한 파장의 빛이라고 제한되지 않는다. 광검출기의 원리는 반도체에서 빛이 흡수되어 전자와 정공이 형성되는 것을 이용할 수도 있고, 쇼트키 접합 다이오드 등에 집적되어 있는 안테나에 걸리는 신호를 정류하여 빛을 검출할 수도 있다.
도 1과 같은 1차원 또는 2차원 어레이형 광검출기를 사용하여 이미지를 측정할 경우 광검출기 사이에 광크로스토크가 발생하며, 이러한 광크로스토크를 줄여야 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
도 2는 종래 후면입사형 어레이형 광검출기에서 광크로스토크가 발생하는 원인을 설명하는 개념도이다. 도 1에서 서술한 형태의 1차원 또는 2차원 형태의 광검출기를 이용하여 도 2와 같은 구조로 영상을 촬영할 경우, 물체(201)에서 나온 빛(202)이 렌즈(203)를 거쳐서 광검출기 기판(204)에 입사된다. 광검출기 기판(204)에 입사된 빛은 해당 기판(204)에서 굴절(205)되어 어레이형 광검출기중 하나(예컨대, 207)에 입사된다. 광검출기(207)에서 반사된 빛은 다시 해당 기판(204)에서 반사되어 반사광(206)으로 된다. 반사광(206)은 인접한 광검출기(208)에게로 입사되므로, 반사광(206)은 광출기(208)에서 검출된다.
이러한 광크로스토크 문제를 해결하기 위하여 여러 가지 방법이 고안되어 왔다. 해결방법 중 한가지는 기판두께를 10~20 um 정도로 갈아내는 방법이다. 이 방법은 시모스 센서(CMOS sensor) 등에서 많이 이용되는 방법이다.
도 3은 광크로스토크를 줄이기 위한 어레이형 광검출기의 일실시예이다. 도 3의 (a)와 같이, 물체(301)에서 나온 빛(302)이 렌즈 어레이(303)와 어퍼쳐 어레이(310)를 거쳐 어레이형 광검출기(307)의 어느 한 광검출기(308)에 입사된다. 여기서, 렌즈 어레이(303)의 구조는 도 3의 (b)와 같이 렌즈(304)가 광검출기와 동일한 간격으로 배치되어 있다. 어퍼쳐 어레이(310)는 금속과 같이 빛이 투과하지 못하는 물질로 만들어져 있다. 어퍼쳐 어레이(310)는 도 3의 (c)와 같이 어펴처(306)에서만 빛이 통과할 수 있으며 그 이외의 부분(305)에서는 빛이 투과되지 못한다. 어펴처(306)의 배치는 광검출기의 배치와 동일하다. 어퍼쳐 어레이(310)는 광검출기(308)에서 반사된 빛이 인접 광검출기(309)로 반사되지 못하게 하는 역할을 한다.
도 4는 종래 트렌치 구조를 이용하여 광크로스토크를 줄인 어레이형 광검출기의 일예를 나타낸 도면으로서, 광검출기 사이에 트렌치를 파고 광검출기와 트렌치 사이에서의 반사를 이용하는 구조이다.
기판(402) 위에 제작된 다수의 광검출기(401) 사이에 트렌치(403)를 팔 경우, 광검출기(401)와 트렌치(403) 사이의 경계면에서 반사가 발생한다. 예를 들어, 트렌치(403)의 굴절률이 광검출기(401)의 굴절률보다 작고 특정 각도보다 입사각이 큰 빛(404)이 광검출기(401)에 입사될 경우, 광검출기(401)와 트렌치(403) 사이의 경계면에서 전반사가 일어나고 다른 광검출기(401)에 빛이 전달되는 것을 막을 수 있다.
이와 반대로, 입사각이 작은 빛(406)이 광검출기(401)에 들어오는 경우, 반사광(407) 이외에 트렌치(403)로 투과되는 빛(408)이 발생하며, 투과되는 빛(408)이 광크로스토크를 증가시키는 원인이 된다.
관련 선행기술로는, 렌즈 어레이와 메탈 홀 어레이를 이용하여 광크로스토크를 줄이는 내용이, 미국등록특허 제7408718호(Lens array imaging with cross-talk inhibiting optical stop structure)에 개시되었다.
다른 관련 선행기술로는, 기판 뒷면에 무반사코팅영역 및 Ge를 코팅한 영역을 형성하여 광크로스토크를 줄이는 내용이, 미국공개특허 제2010-0053594호(Systems and methods for reducing crosstalk in an avalanche photodiode detector array)에 개시되었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 광크로스토크를 줄일 수 있는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법은, 도핑된 기판을 준비하는 단계; 상기 도핑된 기판의 일면상에 부도체층을 성장시키는 단계; 상기 부도체층의 상면에 광검출기 어레이 제조층을 성장시키는 단계; 상기 광검출기 어레이 제조층을 식각하여 광검출기 어레이를 제조하되, 상기 부도체층의 일부에까지 식각하는 단계; 상기 도핑된 기판의 타면에 식각 마스크를 형성하는 단계; 및 상기 식각 마스크를 통해 상기 도핑된 기판의 타면을 식각하여 상기 도핑된 기판의 타면에 혼 안테나 역할을 하는 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 식각 마스크를 형성하는 단계는 상기 광검출기 어레이의 위치에 대응되는 상기 도핑된 기판의 타면을 식각할 수 있게 하는 패턴을 갖는 식각 마스크를 형성할 수 있다.
바람직하게, 상기 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계는 습식 식각으로 상기 도핑된 기판의 타면을 식각할 수 있다.
바람직하게, 상기 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계 이후에 상기 식각 마스크를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 구조가 단순하고, 단순한 가공방법으로 픽셀간 크로스토크를 줄일 수 있는 어레이형 검출기를 제작할 수 있다.
따라서, 보다 정확한 이미지(선명한 이미지)를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 어레이형 광검출기의 예들이다.
도 2는 종래 후면입사형 어레이형 광검출기에서의 광크로스토크 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 메탈 어퍼쳐와 렌즈 어레이를 사용하는 어레이형 광검출기의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 트렌치 구조를 이용하여 광크로스토크를 줄인 어레이형 광검출기의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기에서 광크로스토크가 줄어드는 원리는 설명하는 도면이다.
도 2는 종래 후면입사형 어레이형 광검출기에서의 광크로스토크 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 메탈 어퍼쳐와 렌즈 어레이를 사용하는 어레이형 광검출기의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 트렌치 구조를 이용하여 광크로스토크를 줄인 어레이형 광검출기의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기에서 광크로스토크가 줄어드는 원리는 설명하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 6은 도 5의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 주요 적용 대상은 IR,VIS,UV 보다는 밀리미러파, 테라헤르츠파 등의 장파장 전자기파를 측정할 수 있는 광검출기이므로, 본 발명에서의 광검출기는 안테나 결합 검출기(antenna-coupled detector)라고 하는 것이 보다 바람직할 수 있다.
먼저, 도 5의 (a)에서와 같이, 기판(10)의 상면에 광검출기 어레이 제조층(12)을 소정 두께로 성장시킨다. 여기서, 기판(10)은 부도체(insulator) 또는 반부도체(semi-insulating)의 기판이며, 광검출기 소자간 전기적 크로스토크(electrical crosstalk)를 막는 역할을 할 수 있다. 광검출기는 기판(10) 위에 성장된 광검출기 어레이 제조층(12)에 제작될 것이다.
이후, 도 5의 (b)에서와 같이, 웨이퍼를 기판(10)의 소정 높이(소정 깊이라고도 표현가능함)까지 식각하고, 광검출기 어레이 제조층(12)에 광검출기(14)를 어레이 형태로 제조(제작)한다.
이어, 도 5의 (c)에서와 같이, 기판(10)의 저면에 식각 마스크(16)를 형성한다. 여기서, 식각 마스크(16)는 기판(10)의 저면에 균일한 두께로 형성되되, 정해진 위치에 패턴(구멍)이 형성된다. 여기서, 기판(10)의 상면에 형성된 광검출기(14)의 위치에 대응되도록 기판(10)의 저면에 식각 마스크(16)의 구멍(17)이 위치하게 된다. 바람직하게, 식각 마스크(16)는 SiO2, Si3N4 등이 사용될 수 있고, 금속으로 제작할 수도 있다.
마지막으로, 도 5의 (d)에서와 같이, 식각 마스크(16)를 이용하여 기판(10)의 저면을 습식 또는 건식 식각하여 광검출기(14)에 대응되는 부분에 어퍼쳐(18)를 형성시킨다.
이와 같이 하면, 광검출기(14) 하부의 기판(10) 두께가 도 5의 (b)의 구조에 비해 얇아지고, 이 두께는 기판을 갈았을 때의 두께보다 더욱 얇게 만들 수 있다.
한편, 어퍼쳐(18)의 모양은 식각 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a), (b)에서와 같이 식각 조건에 따라 형성될 수 있는 어펴쳐(20, 22)의 모양은 달라지게 된다.
식각 마스크(16)는 공정이 끝난 뒤 필요에 따라 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 어레이형 광검출기를 제조하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 8은 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기의 변형예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 7의 (a)에서와 같이, 고농도로 도핑된 기판(30)의 상면에 부도체층(32)를 소정 두께로 성장시키고, 부도체층(32)의 상면에 광검출기 어레이를 제조할 층 즉, 광검출기 어레이 제조층(34)을 소정 두께로 성장시킨다. 여기서, 고농도로 도핑된 기판(30)의 도핑농도는 1E17 ~ 1E18 cm-3이다. 예를 들어, Si웨이퍼의 경우 붕소(Boron), 인(Phosphorous), 안티모니(Antimony) 등을 이용하여 도핑할 수 있고, GaAs웨이퍼의 경우 실리콘(Silicon), 텔루륨(Tellurium), 아연(Zinc) 등을 이용하여 도핑할 수 있다. 도핑 기술에 대해 더이상의 설명을 하지 않아도 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있으리라 본다.
이어, 도 7의 (b)에서와 같이, 각각의 광검출기(36)를 전기적으로 분리하기 위하여 에피택시(epitaxi) 성장층(즉, 부도체층(32) 및 광검출기 어레이 제조층(34))을 식각하여 1차원 또는 2차원 어레이 형태의 광검출기(36)를 제조(제작)한다. 즉, 도 7의 (a)에서와 같이 기판(30)상에 성장된 부도체층(32) 및 광검출기 어레이 제조층(34)을 상방향에서 하방향으로 식각하되, 부도체층(32)의 소정 깊이까지 식각한다. 이와 같이 하여 도 7의 (b)와 같이 등간격으로 형성된 복수의 광검출기(36)를 제조한다. 이후, 광검출기 어레이 제작이 완료된 기판(30)의 저면에 SiO2, Si3N4 등을 이용하여 소정 두께의 식각 마스크층(38)를 형성한다.
그리고 나서, 도 7의 (c)에서와 같이, 식각 마스크층(38)에 포토리소그래피(photolithography) 등의 방법을 사용하여 식각 마스크(40)를 형성한다. 여기서, 식각 마스크(40)를 형성함에 있어서 기판(30)의 상면에 형성된 1차원 또는 2차원 어레이 형태의 광검출기(36)의 각각의 위치에 대응되게 식각 마스크(40)의 패턴(즉, 도핑된 기판(30)의 저면을 식각할 수 있게 하는 구멍(17))이 위치하도록 한다. 즉, 도핑된 기판(30)의 저면에 다수의 구멍(17)을 갖는 식각 마스크(40)가 형성되되, 각각의 구멍(17)은 각각의 광검출기(36)에 대응되는 위치에 배치된다.
마지막으로, 도 7의 (d)에서와 같이, 건식 식각 또는 습식 식각을 사용하여 고농도로 도핑된 기판(30)을 식각한다. 습식 식각을 사용할 경우 부도체층(32)는 에치 스탑(etch stop)층 역활을 하여 도핑된 기판(30)만 식각되도록 하는 역할을 한다. 이와 같이 식각을 마치게 되면 광검출기(36) 밑에 빛이 통과할 수 있는 어퍼쳐(42)가 형성된다.
어퍼쳐(42)의 모양은 사용하는 기판, 식각 방법에 따라 달라질 수 있으며, 도 8의 (a) 및 (b)에는 도 7의 (d)와는 다른 형태의 어퍼쳐(44, 46) 모양을 명시하였다. 식각 마스크(40)는 필요에 따라 어퍼쳐를 제작한 후 제거할 수 있다
상술한 도 7의 (d) 및 도 8에서, 어퍼쳐(42, 44, 46)는 고농도로 도핑된 기판(30)에 의하여 형성된다. 고농도로 도핑된 기판(30)은 전도율이 높아 금속과 같은 성질을 가진다. 그에 따라, 어퍼쳐(42, 44, 46)는 빛을 모으는 집광기 역할을 하여 광검출기(36)의 감응도(responsivity)를 높일 수 있다. 여기서, 광검출기(36)의 감응도라 함은 광검출기(36)에 입사된 입력의 크기에 대한 출력신호의 비를 말한다. 단위로는 출력신호가 전류일 경우에는 A/W로 표시되며, 출력신호가 전압일 경우에는 V/W로 표시된다. 주어진 파장에서의 단색광에 대한 감응도는 분광감응도라고 한다. 가시광 영역에서 빛의 밝기를 측정하는데 주로 사용되는 광검출기(36)의 감응도는 A/lumen 또는 V/lumen으로 표시되기도 한다. 밀리미터파, 테라헤르츠파(THz,1012Hz, 1 THz -> 파장 0.3 mm) 등의 파장이 긴 전자기파를 안테나가 결합된 검출기를 이용하여 측정할 수 있다. 이 경우 검출기로써는 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier diode) 등이 이용된다. 어퍼쳐(42, 44, 46)를 혼 안테나(horn antenna)로 사용할 수 있으며 광검출기(36)을 결합하여 밀리미터파, 테라헤르츠파를 측정하는데 사용할 수 있다. 안테나가 결합된 검출기는 안테나에 의해 전자파를 검출할 수 있다.
도 9는 도 7의 제조 과정에 의해 제조된 어레이형 광검출기에서 광크로스토크가 줄어드는 원리는 설명하는 도면이다.
어퍼쳐(42)를 통과하는 빛(707)은 고농도로 도핑된 기판(30)을 통과하지 않으므로, 감쇄없이 부도체층(32)을 거쳐 광검출기 어레이 제조층(34)에 제작된 광검출기(36)에 도달한다.
한편, 고농도로 도핑된 기판(30)을 통과하는 빛(708)은 고농도로 도핑된 기판(30)에서 모두 흡수되어 부도체층(32)에 도달하지 못한다.
고농도로 도핑된 기판(30)에 비스듬하게 입사되는 빛(709)의 경우, 부도체층(32)에서 반사된 뒤 기판(30) 측면에서 반사(711)되어 해당 기판(30)의 밖으로 빠져 나간다. 물론, 고농도로 도핑된 기판(30)의 측면에서 반사되지 않고 기판(30) 내부로 입사된 빛(710)은 기판(30) 내부에서 흡수되어 다른 광검출기에 영향을 미치지 않는다.
도 9에서 부도체층(32)의 두께는 수 um이내 이므로, 광검출기 사이의 광크로스토크를 효과적으로 줄일 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10, 30 : 기판
12, 34 : 광검출기 어레이 제조층
14, 36 : 광검출기
16, 40 : 식각 마스크
17 : 구멍
18, 20, 22, 42, 44, 46 : 어퍼쳐
32 : 부도체층 38 : 식각 마스크층
50 : 광검출기 어레이 52 : 접착층
60 : 어퍼쳐 어레이
12, 34 : 광검출기 어레이 제조층
14, 36 : 광검출기
16, 40 : 식각 마스크
17 : 구멍
18, 20, 22, 42, 44, 46 : 어퍼쳐
32 : 부도체층 38 : 식각 마스크층
50 : 광검출기 어레이 52 : 접착층
60 : 어퍼쳐 어레이
Claims (10)
- 도핑된 기판을 준비하는 단계;
상기 도핑된 기판의 일면상에 부도체층을 성장시키는 단계;
상기 부도체층의 상면에 광검출기 어레이 제조층을 성장시키는 단계;
상기 광검출기 어레이 제조층을 식각하여 광검출기 어레이를 제조하되, 상기 부도체층의 일부에까지 식각하는 단계;
상기 도핑된 기판의 타면에 식각 마스크를 형성하는 단계; 및
상기 식각 마스크를 통해 상기 도핑된 기판의 타면을 식각하여 상기 도핑된 기판의 타면에 혼 안테나 역할을 하는 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 식각 마스크를 형성하는 단계는
상기 광검출기 어레이의 위치에 대응되는 상기 도핑된 기판의 타면을 식각할 수 있게 하는 패턴을 갖는 식각 마스크를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계는
습식 식각으로 상기 도핑된 기판의 타면을 식각하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계 이후에 상기 식각 마스크를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 식각 마스크를 형성하는 단계는
상기 도핑된 기판의 타면에 SiO2 또는 Si3N4를 이용하여 식각 마스크층을 형성하고, 포토리소그래피(PHOTOLITHOGRAPHY) 방법을 기반으로 상기 식각 마스크층에 상기 식각 마스크를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 광검출기 어레이는 상기 혼 안테나 역할을 하는 어퍼쳐 어레이와 결합하여 전자파를 검출하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 어퍼쳐 어레이를 형성하는 단계는
상기 부도체층을 에치 스탑(ETCH STOP)층에 상응하게 이용하여 상기 도핑된 기판까지만 식각하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 어퍼쳐 어레이의 모양은 식각 조건에 상응하게 결정되는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 도핑된 기판의 도핑농도는 1E17cm-3 내지 1E18cm-3에 상응하는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 도핑된 기판을 준비하는 단계는
도핑될 기판이 실리콘(Si) 기판일 경우에는 붕소, 인, 안티모니 중 어느 하나를 이용하여 도핑되고, 도핑될 기판이 갈륨 아세나이드(GaAs) 기판일 경우에는 실리콘, 텔루륨, 아연 중 어느 하나를 이용하여 도핑되는 것을 특징으로 하는 어레이형 광검출기를 제조하는 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020130122052A KR102142885B1 (ko) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | 어레이형 광검출기를 제조하는 방법 |
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