KR102496153B1 - 검출기, 검출 장치 및 그 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

검출기는 제1 표면과 해당 제1 표면의 반대편의 제2 표면을 포함하는 기판, 상기 기판의 상기 제2 표면으로부터 상기 기판의 상기 제1 표면까지 연장되는 깔때기형 리세스, 상기 기판의 상기 제1 표면 아래에 배치된 도전층, 상기 기판과 상기 도전층 사이에 배치된 절연층 및 상기 도전층 및 상기 절연층을 통해 연장되고, 상기 깔때기형 리세스에 결합된 제1 관통 비아를 포함한다.

Description

검출기, 검출 장치 및 그 사용 방법{DETECTOR, DETECTION DEVICE AND METHOD OF USING THE SAME}
[우선권 데이터] 본 특허는 2019년 7월 17일자 출원되고 그 전체 내용이 여기에 참고로 포함된 미국 가특허 출원 제62/875,175호의 이익을 주장한다.
[배경] 반도체 집적 회로(IC) 소자의 제조에서, 절연층, 도전층, 반도체 층 등과 같은 다양한 소자 특징부가 반도체 기판 상에 형성된다. 이들 특징부가 형성되는 공정은 제조된 IC 소자의 품질에 영향을 미치는 요소인 것으로 잘 알려져 있다. 또한, 제조된 소자의 품질 및 IC 소자가 처리되는 제조 환경의 청정도는 결국 IC 제조 공정의 수율에 영향을 미치는 요인이다.
최근 반도체 IC 소자의 소형화 추세가 계속 증가함에 따라, 제조 공정 및 해당 공정이 수행되는 공정 챔버의 청정도에 대해 보다 엄격한 제어가 요구되고 있다. 여기에는 공정 챔버에 허용되는 불순물 및 오염 물질의 최대 허용량에 대한 보다 엄격한 제어가 포함된다. 소형화된 소자의 치수가 0.5 미크론 이하 수준에 도달하면, 최소량의 오염 물질조차도 IC 제조 공정의 수율을 크게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 공정에 사용되는 화학액의 입자수는 수율 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 온라인 입자 검출이 없으면, 입자가 생산 공정 전에 원재료로부터 유래하는 지 또는 수송으로부터 유래되었는 지 여부를 식별하는 것이 어렵다.
본 개시 내용의 여러 양태들은 첨부 도면을 함께 파악시 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 산업계에서의 표준 관행에 따라 다양한 특징부들은 비율대로 작성된 것은 아님을 알아야 한다. 실제, 다양한 특징부의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증감될 수 있다.
도 1a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 검출기의 상면도이고, 도 1c는 도 1a의 검출기의 저면도이다.
도 2a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 검출기의 저면도이다.
도 3은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다.
도 4는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다.
도 5는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다.
도 6a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치를 형성하기 위한 방법의 단계를 예시한 검출기의 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 검출기의 저면도이다.
도 7a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치를 형성하기 위한 방법의 단계를 예시한 검출기의 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 검출기의 상면도이다.
도 8a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 형성하기 위한 방법의 단계를 예시한 검출 장치의 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 검출기의 저면도 또는 상면도이다.
도 9는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다.
도 10은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다.
도 11은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다.
도 12는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다.
도 13은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다.
도 14는 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법의 일부 실시예에서 검출 장치의 일부를 예시한 개략도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 결과를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법의 일부 실시예에서 검출 장치의 일부를 나타낸 개략도이다.
도 19a 및 도 19b는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 결과를 나타낸 도면이다.
다음의 설명은 제공된 주제의 여러 가지 다른 특징부의 구현을 위한 다수의 상이한 실시예 또는 실례를 제공한다. 본 개시 내용을 단순화하기 위해 구성 성분 및 배열의 특정 예들을 아래에 설명한다. 이들은 물론 단지 여러 가지 예일 뿐이고 한정하고자 의도된 것이 아니다. 예를 들면, 이어지는 설명에서 제2 특징부 상에 제1 특징부의 형성은 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉되게 형성되는 실시예를 포함할 수 있고 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉되지 않을 수 있게 추가의 특징부가 제1 및 제2 특징부 사이에 형성될 수 있는 실시예도 포함할 수 있다. 추가로, 본 개시 내용은 여러 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순 및 명료를 위한 것으로 그 자체가 논의되는 다양한 실시예 및/또는 구성 간의 관계를 지시하는 것은 아니다.
예시적인 실시예에 대한 본 설명은 기술된 설명 전체의 일부로 간주되어야 하는 첨부 도면과 관련하여 이해되도록 의도된다. 본 명세서에 개시된 실시예의 설명에서, 방향 또는 방향에 대한 임의의 언급은 단지 설명의 편의를 위해 의도된 것이며, 어떤식으로든 본 개시 내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. "하측", "상측", "수평", "수직", "위쪽", "아래", "상", "하", "상부", "바닥" 및 그 파생어(예, "수평으로", "하향으로", "상향으로" 등) 등의 상대적인 용어는 설명되거나 논의되는 도면에 예시된 바와 같은 배향을 지칭하는 것으로 해석돼야 한다. 이들 상대적인 용어는 단지 설명의 편의를 위한 것이며, 장치가 특정 배향으로 구성되거나 작동되는 것을 필요로 하지 않는다. "부착된", "고착된", "연결된"및 "상호 연결된"과 같은 용어는, 명시적으로 달리 기술되지 않는 한, 구조체가 개재된 구조체 및 이동 가능하거나 고정식의 부착 또는 관계를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 고정되거나 부착되는 관계를 지칭한다. 또한, 본 개시 내용의 특징 및 장점은 실시예를 참조로 예시된다. 따라서, 본 개시 내용은 명백히 단독으로 또는 다른 특징부의 조합으로 존재할 수 있는 특징부의 일부 가능한 비제한적 조합을 예시한 이러한 실시예에 제한되지 않아야 하고; 본 개시 내용의 범위는 여기에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
본 개시 내용의 넓은 범위를 제시하는 수치 범위 및 파라미터는 근사치임에도 불구하고, 특정 예에 제시된 수치값은 가능한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치값은 본질적으로 각각의 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차에 필연하는 특정 오차를 내재적으로 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "실질적으로", "대략" 또는 "약"이란 용어는 일반적으로 당업계에서 통상적인 기술을 가진 자가 생각할 수 있는 값 또는 범위 이내를 의미한다. 대안적으로, "실질적으로", "대략" 또는 "약"이라는 용어는 당업자에 의해 고려될 때 평균의 허용 가능한 표준 오차 이내를 의미한다. 당업자는 허용 가능한 표준 오차가 다른 기술에 따라 달라질 수 있음을 이해할 수 있다. 작동/작업 예를 제외하고, 또는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 예컨대, 여기에 개시된 재료량, 지속 시간, 온도, 작동 조건, 양의 비율 등과 관련된 수치 범위, 수량, 값 및 비율 모두는 "실질적으로", "대략" 또는 "약"이라는 용어에 의해 모든 경우에 수정되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 본 개시 내용 및 첨부된 특허청구범위에 제시된 수치 파라미터는 원하는대로 변할 수 있는 근사치이다. 최소한 각 수치 파라미터는 보고된 유효 자릿수에 비추어 일반적인 반올림 법을 적용하는 것에 의해 해석되어야 한다. 범위는 본 명세서에서 하나의 종말점에서 다른 종말점으로 또는 두 종말점 사이에 있는 것으로 표현될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 모든 범위는 종말점을 포함한다.
"나노입자"라는 용어는 전형적으로 대략 1-100 나노미터 범위의 길이 크기의 원자, 분자 또는 거대 분자 입자를 지칭한다. 전형적으로, 나노입자의 신규하고 차별화되는 특성 및 기능은 통상적으로 100 nm 미만의 임계 길이 크기의 물질로 관찰되거나 개발된다.
화학액에 분포된 나노입자와 같은 입자는 이러한 화학액의 특성을 변화시킬 수 있다. 때로, 이러한 화학액의 특성은 전도성 또는 절연성 나노입자를 도입함으로써 조절될 수 있다. 그러나, 입자 또는 나노입자는 바람직하지 않을 수 있으며, 이러한 나노입자 오염은 전기적 성능, 수율 성능 및 소자 성능의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 화학액의 특성을 획득하거나 화학액에 분포된 나노입자를 검출하기 위한 검출기가 요구된다.
따라서, 나노입자 검출기가 개발되고 있다. 일부 비교 접근법에서, 나노입자 검출기는 주로 전도성 액체에 사용된다. "전도성 액체"라는 용어는 대략 밀리옴 센티미터(MΩcm) 미만의 저항률을 가지는 화학액으로 지칭된다. 이러한 나노입자 검출기는 밀리옴 센티미터보다 큰 저항률을 가지는 화학액에 대해 정확한 검출을 수행하지 않는 것으로 밝혀졌다. 일부 비교 접근법에서, 나노입자 검출기는 고밀도 나노입자를 검출하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, "고밀도"라는 용어는 대략 1000/cm3 보다 큰 양을 지칭한다. 그러나, 이러한 나노입자 검출기는 나노입자 밀도가 1000/cm3 보다 작을 때 오류를 겪는 것으로 밝혀졌다. 일부 비교 접근법에서, 검출기는 레이저 광 검출기(UDI)일 수 있다. 그러나, UDI는 20 nm 이하의 크기를 가지는 입자를 검출할 때 낮은 효율을 나타냈다.
본 개시 내용은 검출 장치 및 그 사용 방법을 제공한다. 일부 실시예에서, 검출 장치는 밀리옴 센티미터보다 큰 저항률을 가지는 화학액 내의 나노입자를 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 검출 장치는 나노 커패시터를 포함한다. 화학액이 나노 커패시터를 통해 흐르면, 커패시턴스가 변화될 수 있다. 나노 커패시터의 커패시턴스의 변화에 따라, 나노입자의 존재가 결정될 수 있다. 또한, 화학액의 특성을 얻을 수 있다. 검출 접근법은 상이한 물질 자체의 상이한 유전율에 의존한다.
도 1a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 검출기의 상면도이고, 도 1c는 도 1a의 검출기의 저면도이다. 일부 실시예에서, 검출기(100a)가 제공된다. 검출기(100a)는 기판(110), 기판(110) 아래의 도전층(120) 및 도전층(120)과 기판(110) 사이의 절연층(130)을 포함한다. 기판(110)은 제1 표면(112a)과 제1 표면(112a)의 반대편의 제2 표면(112b)을 포함한다. 도전층(120)은 기판(110)의 제1 표면(112a) 아래에 배치되고, 절연층(130)은 도전층(120)과 기판(110)의 제1 표면(112a) 사이에 배치된다.
기판(110)은 반도체 제조 공정에 일반적으로 사용되는 반도체 기판일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 반도체 기판은 진성 반도체 기판일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 도전층(120)은 금속층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 도전층(120)은 도핑된 폴리실리콘 층과 같은 도핑된 반도체 층을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 도전층(120)의 두께(T)는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다. 다른 실시예에서, 도전층(120)의 두께(T)는 약 100 nm 내지 약 1 ㎛ 일 수 있다. 상이한 두께 범위를 가지는 도전층(120)은 이하의 설명에서 기술되는 바와 같이 상이한 검출에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 절연층(130)은 실리콘 질화물 층을 포함하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 절연층(130)은 절연층(130)이 도전층(120)을 위한 지지층으로서 기능할 수 있도록 충분한 내화학성, 기계적 강도 및 내압성을 제공한다. 일부 실시예에서, 절연층(130)의 두께는 충분한 지지를 제공하기 위해 약 10 nm 내지 약 500 nm이지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 또한, 도 1c에 예시된 바와 같이, 도전층(120)은 패턴을 가지며, 도전층(120)의 패턴을 통해 절연층(130)이 노출된다. 일부 실시예에서, 도전층(120)의 패턴은 제1 부분(122a) 및 제2 부분(122b)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)은 서로 정렬될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)은 대칭적으로 배열될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 도 1c에 예시된 바와 같이, 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)은 서로 분리되어 있다.
도 1a 및 도 1b에 예시된 바와 같이, 검출기(100a)는 기판(110)의 제2 표면(112b)으로부터 기판(110)의 제1 표면(112a)으로 연장되는 깔때기형 리세스(140)를 가지고 있어서, 절연층(130)은 깔때기형 리세스(140)의 바닥을 통해 노출될 수 있다. 도 1b에 예시된 바와 같이, 깔때기형 리세스(140)는 위에서 보았을 때 직사각형 구성을 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 깔때기형 리세스(140)는 위에서 볼 때 원형 구성 또는 다른 적절한 구성을 가질 수 있다. 깔때기형 리세스(140)는 제2 표면(112b)에 상부 개구(142a)를 가지며 제1 표면(112a)에 하부 개구(142b)를 가진다. 또한, 상부 개구(142a)의 폭, 길이 또는 직경은 도 1a에 예시된 바와 같이 하부 개구(142b)의 폭, 길이 또는 직경보다 크다. 도 1a 내지 도 1c에 예시된 바와 같이, 검출기(100a)는 도전층(120) 및 절연층(130)을 통해 연장되는 관통 비아(150)를 더 포함한다. 관통 비아(150)는 깔때기형 리세스(140)에 결합된다. 관통 비아(150)는 위에서 보거나 아래에서 볼 때 직사각형 구성을 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 관통 비아(150)는 도 1c에 예시된 바와 같이 도전층(120)의 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)을 분리시킨다. 관통 비아(150)는 폭(W) 및 길이(L)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 폭(W)과 길이(L)는 모두 하부 개구(142b)의 폭, 길이 또는 직경보다 작다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)의 길이(L)는 제1 부분(122a) 및 제2 부분(122b)이 관통 비아(150)에 의해 서로 완전히 분리되도록 도전층(120)의 패턴의 폭보다 크다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)의 폭(W)은 대략 100 nm 이하이지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)의 길이(L)는 대략 100 ㎛ 내지 대략 1000 ㎛이다. 다른 실시예에서, 관통 비아(150)의 길이(L)는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛이다. 더 큰 관통 비아(150)는 더 두꺼운 도전층(120)과 쌍을 이룬다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 관통 비아(150)의 길이(L)가 대략 100 ㎛ 내지 대략 1000 ㎛ 일 때, 도전층(120)의 두께(T)는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛이다. 관통 비아(150)의 길이(L)가 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛ 일 때, 도전층(120)의 두께는 대략 100 nm 내지 대략 1 ㎛ 일 수 있다. 상이한 길이(L)를 가지는 관통 비아(150)는 다음 설명에서 기술되는 바와 같이 상이한 검출에 사용될 수 있다.
도 2a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 검출기의 저면도이다. 도 1a-1c 및 도 2a-2b에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 1a-1c 및 도 2a-2b에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 2a-2b의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출기(100b)가 제공된다. 검출기(100b)는 기판(110), 도전층(120), 그리고 기판(110)과 도전층(120) 사이의 절연층(130)을 포함한다. 기판(110)은 제1 표면(112a) 및 제1 표면(112a)의 반대편의 제2 표면(112b)을 포함하며, 절연층(130)은 제1 표면(112a)과 접촉한다. 전술한 바와 같이, 도전층(120)은 패턴을 가지며, 절연층(130)은 도전층(120)의 패턴을 통해 노출된다. 검출기(100b)는 제2 표면(112b)으로부터 제1 표면(112a)으로 연장되는 깔때기형 리세스(140)를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 깔때기형 리세스(140)는 제2 표면(112b)에 상부 개구(142a)를 그리고 제1 표면(112a)에 하부 개구(142b)를 가지며, 상부 개구(142a)의 폭은 하부 개구(142b)의 폭보다 크다.
검출기(100b)는 도전층(120) 및 절연층(130)을 통해 연장되는 복수의 관통 비아(150-1 및 150-2 내지 150-n)를 더 포함한다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 2개의 관통 비아(150-1, 150-2)가 존재할 수 있다. 관통 비아(150-1, 150-2)는 모두 깔때기형 리세스(140)에 결합되지만, 서로 분리되어 있다. 전술한 도전층(120)의 패턴은 관통 비아에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 2개의 관통 비아(150-1, 150-2)가 있는 경우, 도전층(120)의 패턴은 관통 비아(150-1)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-1) 및 제2 부분(122b-1)을 가질 수 있고, 도전층(120)의 패턴은 관통 비아(150-2)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-2) 및 제2 부분(122b-2)을 더 가질 수 있다. 또한, 도 2b에 예시된 바와 같이, 제1 부분(122a-1)과 제2 부분(122b-1)은 관통 비아(150-1)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-2)과 제2 부분(122b-2)은 관통 비아(150-2)에 의해 서로 분리된다.
여전히 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 깔때기형 리세스(140)는 위에서 볼 때 직사각형 구성을 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 깔때기형 리세스(140)는 위에서 볼 때 원형 구성 또는 다른 적절한 구성을 가질 수 있다. 관통 비아(150-1, 150-2)는 각각 위에서 보거나 아래에서 볼 때 직사각형 구성을 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 관통 비아(150-1, 150-2)는 각각 폭(W)과 길이(L)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 폭(W) 및 길이(L)는 모두 깔때기형 리세스(140)의 하부 개구(142b)의 폭, 길이 또는 직경보다 작다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150-1, 150-2)의 길이(L)는 제1 부분(122a-1) 및 제2 부분(122b-1)이 관통 비아(150-1)에 의해 서로 완전히 분리되고 제1 부분(122a-2) 및 제2 부분(122b-2)이 관통 비아(150-2)에 의해 서로 완전히 분리되도록 도전층(120)의 패턴의 폭보다 크다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)의 폭(W)은 대략 100 nm 이하이지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 관통 비아(150)의 길이(L)는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛이다. 더 작은 관통 비아(150)는 더 얇은 도전층(120)과 쌍을 이루고, 더 큰 관통 비아는 더 두꺼운 도전층(120)과 쌍을 이룬다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 각각의 관통 비아(150-1, 150-2)의 길이(L)가 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛인 경우, 도전층(120)의 두께(T)는 약 100 nm 내지 약 1 ㎛일 수 있다. 상이한 두께 범위는다음의 설명에서 기술되는 바와 같이 상이한 검출에 사용될 수 있다.
도 3은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다. 도 2a, 도 2b 및 도 3에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 3의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 도 3에 예시된 바와 같이, 검출기(100c)가 제공된다. 검출기(100c)는 전술한 것과 유사한 구성 요소를 포함할 수 있으므로, 그 차이점만 상세히 설명된다. 일부 실시예에서, 패턴의 제1 부분과 제2 부분은 서로 정렬되지 않는다. 도 3에 예시된 바와 같이. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a-1)과 제2 부분(122b-1)은 서로 직교하며, 관통 비아(150-1)에 의해 서로 분리된다. 제1 부분(122a-2)과 제2 부분(122b-2)은 서로 직교하며, 관통 비아(150-2)에 의해 서로 분리되어 있다. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a-1, 122a-2)은 서로 평행할 수 있고, 제2 부분(122b-1, 122b-2)은 서로 평행할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않음을 알아야 한다. 패턴의 제1 부분(122a-1, 122a-2) 및 제2 부분(122b-1, 122b-2)은 상이한 제품 설계에 따라 배열될 수 있으며, 이러한 상세는 간결성을 위해 생략된다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150-1)와 관통 비아(150-2)는 도 3에 예시된 바와 같이 서로 평행하다.
도 4는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다. 도 2a, 도 2b 및 도 4에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 2a, 도 2b 및 도 4에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 4의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 도 4에 예시된 바와 같이, 검출기(100d)가 제공된다. 검출기(100d)는 전술한 것과 유사한 구성 요소를 포함할 수 있으므로, 그 차이점만 상세히 설명된다. 전술한 바와 같이, 검출기(100d)는 도전층(120) 및 절연층(130)을 통해 연장되는 복수의 관통 비아(150-1 및 150-2 내지 150-n)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 4개의 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)가 존재한다. 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)는 모두 깔때기형 리세스(140)에 결합되지만, 도 4에 예시된 바와 같이 서로 분리된다. 또한, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)는 서로 정렬되어 직선을 이룰 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
여전히 도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)에 대응하여 도전층(120)의 패턴이 형성된다. 예를 들어, 4개의 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4)가 존재하는 경우, 도전층(120)의 패턴은 관통 비아(150-1)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-1) 및 제2 부분(122b-1), 관통 비아(150-2)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-2) 및 제2 부분(122b-2), 관통 비아(150-3)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-3) 및 제2 부분(122b-3) 및 관통 비아(150-4)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-4) 및 제2 부분(122b-4)을 포함할 수 있다. 또한, 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 부분(122a-1)과 제2 부분(122b-1)은 관통 비아(150-1)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-2)과 제2 부분(122b-2)은 관통 비아(150-2)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-3)과 제2 부분(122b-3)은 관통 비아(150-3)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-4)과 제2 부분(122b-4)은 관통 비아(150-4)에 의해 서로 분리된다. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a-1 내지 122a-4) 및 제2 부분(122b-1 내지 122b-4)은 모두 서로 분리된다. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a-1)은 제2 부분(122b-1)과 정렬되고, 제1 부분(122a-2)은 제2 부분(122b-2)과 정렬되고, 제1 부분(122a-3)은 제2 부분(122b-)과 정렬되고, 제1 부분(122a-4)은 제2 부분(122b-4)과 정렬되지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 부분(즉, 122a-1 내지 122a-4)과 제2 부분(즉, 122b-1 내지 122b-4)은 대칭적으로 배열되지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 패턴의 제1 부분(즉, 122a-1 내지 122a-4) 및 제2 부분(즉, 122b-1 내지 122b-4)은 상이한 제품 설계에 따라 배열될 수 있으며, 이러한 상세는 간결성을 위해 생략됨을 이해하여야 한다.
도 5는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 예시한 저면도이다. 도 2a, 도 2b 및 도 5에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 2a, 도 2b 및 도 5에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 5의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 검출기(100e)가 제공된다. 검출기(100e)는 전술한 것과 유사한 구성 요소를 포함할 수 있으므로, 그 차이점만 상세히 설명된다. 전술한 바와 같이, 검출기(100e)는 도전층(120) 및 절연층(130)을 통해 연장되는 복수의 관통 비아(150-1 및 150-2 내지 150-n)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 5개의 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)가 존재한다. 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)는 모두 깔때기형 리세스(140)에 결합되지만, 도 5에 예시된 바와 같이 서로 분리된다. 또한, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)는 서로 정렬되어 직선을 이룰 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)는 상이한 제품 설계에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)는 도 5에 예시된 바와 같이 5-엽 구조(quincunx)를 형성하도록 배열될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
여전히 도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)에 대응하여 도전층(120)의 패턴이 형성된다. 예를 들어, 5개의 관통 비아(150-1, 150-2, 150-3, 150-4, 150-5)가 존재하는 경우, 도전층(120)의 패턴은 관통 비아(150-1)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-1) 및 제2 부분(122b-1), 관통 비아(150-2)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-2) 및 제2 부분(122b-2), 관통 비아(150-3)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-3) 및 제2 부분(122b-3) 및 관통 비아(150-4)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-4) 및 제2 부분(122b-4), 관통 비아(150-5)에 대응하여 형성된 제1 부분(122a-5) 및 제2 부분(122b-5)을 포함할 수 있다. 또한, 도 5에 예시된 바와 같이, 제1 부분(122a-1)과 제2 부분(122b-1)은 관통 비아(150-1)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-2)과 제2 부분(122b-2)은 관통 비아(150-2)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-3)과 제2 부분(122b-3)은 관통 비아(150-3)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-4)과 제2 부분(122b-4)은 관통 비아(150-4)에 의해 서로 분리되고, 제1 부분(122a-5)과 제2 부분(122b-5)은 관통 비아(150-5)에 의해 서로 분리된다. 일부 실시예에서, 제1 부분(122a-1 내지 122a-5) 및 제2 부분(122b-1 내지 122b-5)은 모두 서로 분리된다. 또한, 제1 부분(122a-1 내지 122a-5) 및 제2 부분(122b-1 내지 122b-5)의 배열은 상이한 제품 설계에 따라 수정될 수 있다.
도 6a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 형성하는 방법의 단계를 예시한 검출기의 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 검출기의 저면도이다. 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 또는 100e)는 적절한 조작에 의해 형성될 수 있으므로, 이하에서 설명되는 상세가 예로서 제공되지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 또한, 전술한 도면 및 도 6a-6b의 동일한 요소는 유사한 재료를 포함할 수 있고 동일한 번호로 지시되므로, 이러한 상세는 생략된다. 일부 실시예에서, 기판(110)이 제공될 수 있다. 도 6a에 예시된 바와 같이, 기판(110)은 제1 표면(112a) 및 제1 표면(112a)의 반대편의 제2 표면(112b)을 포함할 수 있다. 기판(110)의 제1 표면(112a) 상에 절연층(130)이 형성된다. 절연층(130) 상에 도전층(120)이 형성될 수 있다. 따라서, 절연층(130)은 기판(110)과 도전층(120) 사이에 배치된다. 도전층(120)의 두께(T)는 형성될 관통 비아의 길이(L)에 따라 결정된다. 도전층(120)의 두께(T)와 형성될 관통 비아의 길이(L) 사이의 관계는 위에서 설명되었으므로, 그러한 상세는 간결성을 위해 생략된다. 도전층(120)은 도 6b에 예시된 바와 같이 서로 결합된 제1 부분(122a) 및 제2 부분(122b)을 형성하도록 패턴화된다. 제1 부분(122a) 및 제2 부분(122b)은 패턴을 형성하고, 절연층(130)은 패턴을 통해 노출된다. 일부 실시예에서, 패턴은 이후에 형성될 관통 비아의 수량에 따라 형성된다. 예를 들어, 하나의 관통 비아가 형성될 때, 패턴은 하나의 제1 부분(122a) 및 하나의 제2 부분(122b)을 갖도록 형성된다. 다른 실시예에서, 형성될 관통 비아가 복수 개가 존재하면, 제1 부분(122a-1 및 122a-2 내지 122a-n)의 수량 및 제2 부분(122b-1 및 122b-2 내지 122b-n)의 수량은 각각 형성될 관통 비아의 수량과 동일하다. 일부 실시예에서, 패턴을 형성한 후, 기판(110), 절연층(130) 및 도전층(120)은 뒤집어진다. 따라서, 일부 실시예에서, 제2 표면(112b)은 상부면 또는 노출된 표면으로 지칭되지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
도 7a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 형성하는 방법의 단계를 예시한 검출기의 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 검출기의 상면도이다. 깔때기형 리세스(140)가 기판(110)에 형성된다. 일부 실시예에서, 깔때기형 리세스(140)는 적절한 습식 에칭 조작에 의해 형성되지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 전술한 바와 같이, 깔때기형 리세스(140)는 제2 표면(112b)을 통해 제1 표면(112a)으로 연장된다. 도 7a 및 도 7b에 예시된 바와 같이, 깔때기형 리세스(140)는 제2 표면(112b)에 상부 개구(142a)를 그리고 제1 표면(112a)에 하부 개구(142b)를 가진다. 상부 개구(142a)의 폭은 하부 개구(142b)의 폭보다 크다. 또한, 깔때기형 리세스(140)의 하부 개구(142b)를 통해 절연층(130)이 노출된다.
도 8a는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출기를 형성하는 방법의 단계를 예시한 검출기의 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 검출기의 저면도이다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)가 절연층(130) 및 도전층(120)에 형성된다. 도 8a에 예시된 바와 같이, 관통 비아(150)는 도전층(120) 및 절연층(130)을 통해 연장된다. 관통 비아(150)는 적절한 건식 에칭 조작에 의해 형성될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 또한, 관통 비아(150)의 수량은 상이한 제품 요건에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 다른 실시예에서, 절연층(130) 및 도전층(120)에 복수의 관통 비아(150-1, 150-2 내지 150-n)가 형성될 수 있다. 관통 비아(150)는 깔때기형 리세스(140)에 결합된다. 또한, 도전층(120)의 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)은 관통 비아(150)에 의해 서로 분리된다. 일부 실시예에서, 관통 비아(150)는 폭(W) 및 길이(L)를 가진다. 관통 비아(150)의 길이는 도 8b에 예시된 바와 같이 제1 부분(122a)과 제2 부분(122b)을 분리시킬 정도로 충분히 크다. 관통 비아(150)의 폭(W)은 깔때기형 리세스(140)의 하부 개구(142b)의 폭보다 작다. 관통 비아(150)의 길이(L)는 상이한 검출 목적에 따라 수정될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 검출기가 화학액의 오염 여부를 검출할 때, 관통 비아(150)의 길이(L)는 대략 100 ㎛ 내지 대략 1000 ㎛이지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 검출기가 화학액 내의 입자를 검출할 때, 관통 비아(150)의 길이(L)는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛이지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
관통 비아(150)의 수량은 상이한 제품 설계에 따라 수정될 수 있고, 각각의 관통 비아(150)의 길이(L)는 상이한 검출 목적에 따라 수정될 수 있으며, 도전층(120)의 두께(T)는 관통 비아(150)의 길이(L)에 대응하여 수정될 수 있음을 알아야 한다.
도 9는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다. 전술한 도면 및 도 9에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 전술한 도면 및 도 9에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 9의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200a)가 제공된다. 검출 장치(200a)는 전술한 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200a)는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)는 전기적으로 병렬 연결되지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 검출기(202a)와 제2 검출기(202b)는 도 9에 예시된 바와 같이 물리적으로 서로 분리되어 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
제1 검출기(202a)는 기판(210a), 도전층(220a), 기판(210a)과 도전층(220a) 사이의 절연층(230a), 기판(210a)을 통해 연장되는 리세스(240a) 및 도전층(220a)과 절연층(230a)을 통해 연장되는 관통 비아(250a)를 포함할 수 있다. 도전층(220a)은 제1 전극으로 기능하는 제1 부분과 제2 전극으로 기능하는 제2 부분을 포함하는 패턴을 가질 수 있다. 예시되지는 않았지만, 패턴의 제1 부분 및 제2 부분은 전술한 것과 유사한 구성을 가질 수 있으므로, 그러한 상세에 대한 반복된 설명은 생략된다. 전술한 바와 같이, 패턴의 제1 부분과 제2 부분은 관통 비아(250a)에 의해 서로 분리되어 있다. 리세스(240a)는 전술한 바와 같이 깔때기형 리세스일 수 있으며, 전술한 바와 같이 상부 개구 및 하부 개구를 포함한다. 리세스(240a)의 하부 개구를 통해 절연층(230a)이 노출된다. 일부 실시예에서, 절연층(230a)은 리세스(240a)의 바닥을 통해 노출된다. 관통 비아(250a)는 리세스(240a)에 결합되고, 관통 비아(250a)의 폭(W1)은 리세스(240a)의 폭보다 작다.
제2 검출기(202b)는 기판(210b), 도전층(220b), 기판(210b)과 도전층(220b) 사이의 절연층(230b), 기판(210b)을 통해 연장되는 리세스(240b) 및 도전층(220b)과 절연층(230b)을 통해 연장되는 복수의 관통 비아(250b-1, 250b-2)를 포함할 수 있다. 도전층(220b)은 제1 전극으로 기능하는 제1 부분과 제2 전극으로 기능하는 제2 부분을 포함하는 패턴을 가질 수 있다. 예시되지는 않았지만, 패턴의 제1 부분 및 제2 부분은 전술한 것과 유사한 구성을 가질 수 있으므로, 그러한 상세에 대한 반복된 설명은 생략된다. 전술한 바와 같이, 패턴의 제1 부분과 제2 부분은 관통 비아(250b-1, 250b-2)에 의해 서로 분리되어 있다. 리세스(240b)는 전술한 바와 같이 깔때기형 리세스일 수 있으며, 전술한 바와 같이 상부 개구 및 하부 개구를 포함한다. 리세스(240b)의 하부 개구를 통해 절연층(230b)이 노출된다. 일부 실시예에서, 절연층(230b)은 리세스(240b)의 바닥을 통해 노출된다. 관통 비아(250a)는 리세스(240a)에 결합되고, 각각의 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)은 리세스(240b)의 폭보다 작다. 또한, 각각의 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)은 도 9에 예시된 바와 같이 관통 비아(250a)의 폭(W1)보다 작다.
여전히 도 9를 참조하면, 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)의 합은 관통 비아(250a)의 폭(W1) 이상이다. 일부 실시예에서, 리세스(240a)는 액체 유입구로서 기능하고, 관통 비아(250b-1, 250b-2)는 액체 유출구로서 기능한다는 것을 알아야 한다. 액체는 리세스(240a)로부터 검출 장치(200a)로 유입되어 관통 비아(250a) 및 리세스(240b)를 통과하고, 액체는 관통 비아(250b-1, 250b-2)를 통해 배출된다. 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)의 합이 관통 비아(250a)의 폭(W1)보다 작으면, 액체가 충분히 빠르게 배출되지 않을 수 있다. 결국, 리세스(240b), 관통 비아(250a) 및 리세스(240a)에서 정체가 발생할 수 있다. 따라서, 검출 장치(200a)는 오류를 겪는다.
다시 도 9를 참조하면, 일부 실시예에서, 기판(210a, 210b)은 동일한 재료를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용는 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 절연층(230a)과 절연층(230b)은 동일한 절연 재료를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 전술한 바와 같이, 절연층(230a, 230b)의 두께는 관통 비아(250a; 250b-1, 250b-2)의 길이(L)와 상관 관계가 있다. 결과적으로, 더 큰 관통 비아(250a)가 관통 연장되는 절연층(230a)의 두께는 더 작은 관통 비아(250b-1, 250b-2)가 관통 연장되는 절연층(230a)의 두께보다 두껍다. 일부 실시예에서, 도전층(220a)과 도전층(220b)은 동일한 도전 재료를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 도전층(220a)과 도전층(220b)은 다른 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전층(220a)은 도핑된 폴리실리콘과 같은 도핑된 반도체 재료를 포함할 수 있는 반면, 도전층(220b)은 금속을 포함한다.
도 10은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다. 도 9 및 도 10에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 9 및 도 10에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 10의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200b)가 제공된다. 검출 장치(200b)는 전술한 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200b)는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함한다. 도 9에 예시된 검출 장치(200a)의 제1 및 제2 검출기(202a, 202b)와 대조적으로. 검출 장치(200b)의 제1 검출기(202a)와 제2 검출기(202b)는 서로 접촉되어 있다. 일부 실시예에서, 제1 검출기(202a)의 도전층(220a)은 제2 검출기(202b)의 기판(210b)과 접촉하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
도 11은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다. 도 9 및 도 11에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 9 및 도 11에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 11의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200c)가 제공된다. 검출 장치(200c)는 전술한 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200c)는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함한다. 도 9에 예시된 검출 장치(200a)의 제1 및 제2 검출기(202a, 202b)와 대조적으로. 검출 장치(200c)의 제1 검출기(202a)와 제2 검출기(202b)는 서로 접촉되어 있다. 일부 실시예에서, 제1 검출기(202a)의 기판(210a)은 제2 검출기(202b)의 도전층(220b)과 접촉하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 이러한 실시예에서, 제1 검출기(202a)의 관통 비아(250a)는 액체 유입구로서 기능하고, 제2 검출기(202b)의 리세스(240b)는 액체 유출구로서 기능한다. 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)의 합은 관통 비아(250a)의 폭(W1)과 같거나 이보다 크므로, 액체가 관통 비아(250a)로부터 검출 장치(200c)로 유입되어 리세스(240a)와 관통 비아(250b-1, 250b-2)를 통과하면, 액체는 관통 비아(250b-1, 250b-2)를 통해 배출될 수 있다는 것을 알아야 한다. 일부 비교 접근법에서, 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)의 합이 관통 비아(250a)의 폭(W1)보다 작으면, 액체가 충분히 빠르게 배출되지 않을 수 있다. 결국, 리세스(240b)와 관통 비아(250a)에서 정체가 발생할 수 있다. 따라서, 검출 장치(200c)는 오류를 겪는다.
도 12는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다. 도 11 및 도 12에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 11 및 도 12에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 12의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200d)가 제공된다. 전술한 바와 같이, 검출 장치(200d)는 전술한 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200d)는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함한다. 도 11에 예시된 검출 장치(200c)와 대조적으로, 검출 장치(200d)는 층(260)을 더 포함한다. 층(260)은 검출기(202a, 202b)를 지지 및 통합하기 위한 밀봉층 또는 패키징 재료로서 기능한다. 일부 실시예에서, 층(260)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 층(260)은 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA) 또는 폴리테트라플루오로에 텐(PTFE)과 같은 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(210b)은 절연층(230b)과 유전체 층(260) 사이에 배치된다. 일부 실시예에서, 유전체 층(260)은 복수의 홀(262-1, 262-2 내지 262-n)을 포함한다. 홀(262-1, 262-2 내지 262-n)의 수량은 제2 검출기(202b)의 관통 비아(250b-1, 250b-2 내지 250b-n)의 수량과 동일하다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 제2 검출기(202b)에 2개의 관통 비아(250b-1, 250b-2)가 존재하는 경우, 유전체 층(260)에 2개의 홀(262-1, 262-2)이 존재한다. 홀(262-1, 262-2)은 모두 리세스(240b)에 결합된다. 일부 실시예에서, 홀(262-1, 262-2)은 각각 관통 비아(250b-1, 250b-2) 중 하나와 정렬되지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 홀(262-1, 262-2)은 각각 길이, 직경 또는 폭(W3)을 가지며, 홀(262-1, 262-2)의 폭(W3)은 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)과 같거나 더 크다.
여전히 도 12를 참조하면, 이러한 실시예에서, 홀(262-1, 262-2)은 액체 유출구로서 기능한다. 홀(262-1, 262-2)의 폭(W3)은 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)보다 크거나 같기 때문에, 홀(262-1, 262-2))의 폭(W3)의 합 관통 비아(250a)의 폭(W1) 이상임을 알아야 한다. 따라서, 액체가 관통 비아(250a)로부터 검출 장치(200d)로 유입되어 리세스(240a), 관통 비아(250b-1, 250b-2) 및 리 세스(240b)를 통과할 때, 액체는 홀(262-1, 262-2)을 통해 배출될 수 있다. 따라서, 리세스(240b), 관통 비아(250b-1, 250b-2), 리세스(240a) 및 관통 비아(250a)에서의 액체 정체가 완화될 수 있다.
도 13은 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 장치의 단면도이다. 도 9 및 도 13에서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 지시되고, 도 9 및 도 13에 예시된 동일한 요소의 상세는 간결성을 위해 도 13의 설명에서 생략됨을 알아야 한다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200e)가 제공된다. 전술한 바와 같이, 검출 장치(200e)는 전술한 검출기(100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이것에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 검출 장치(200e)는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함한다. 제1 검출기(202a)는 기판, 도전층 및 기판과 도전층 사이의 절연층을 포함하고, 제2 검출기(202b)는 기판, 도전층 및 도전층과 기판 사이의 절연층을 포함한다. 이러한 실시예에서, 도 13에 예시된 바와 같이, 제1 검출기(202a)의 기판은 제2 검출기(202b)의 기판과 접촉하여 기판(210)을 형성하고, 제1 검출기(202a)의 도전층은 제2 검출기(202b)의 도전층과 접촉하여 도전층(220)을 형성하고, 제1 검출기(202a)의 절연층은 제2 검출기(202b)의 절연층과 접촉하여 절연층(230)을 형성한다. 제1 검출기(202a)는 기판(210)을 통해 연장되는 리세스(240a)를 포함하고, 제2 검출기(202b)는 기판(210)을 통해 연장되는 리세스(240b)를 포함한다. 리세스(240a)와 리세스(240b)는 서로 분리되어 있다. 제1 검출기(202a)는 도전층(220) 및 절연층(230)을 통해 연장되는 관통 비아(250a)를 포함하고, 제2 검출기(202b)는 도전층(220) 및 절연층(230)을 통해 연장되는 복수의 관통 비아(250b-1, 250b-2)를 포함한다. 관통 비아(250a, 250b-1, 250b-2)는 모두 서로 분리되어 있다. 관통 비아(250a)는 리세스(240a)에 결합되고, 관통 비아(250b)는 리세스(240b)에 결합된다. 또한, 관통 비아(250b-1, 250b-2)의 폭(W2)은 상이한 검출 목적을 위해 관통 비아(250a)의 폭(W1)보다 작다. 이러한 실시예에서, 제1 검출기(202a)의 리세스(240a) 및 제2 검출기(202b)의 리세스(240b)는 모두 액체 유입구로서 기능하고, 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)의 모든 관통 비아(250a, 250b-1, 250b-2)는 액체 유출구로서 기능한다.
도 14는 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법(10)을 나타내는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 방법(10)은 화학액의 순도 또는 특성을 검출하는 데 사용될 수 있다. 방법(10)은 다수의 단계(11, 12, 13, 14, 15a 및 15b))를 포함한다. 방법(10)은 하나 이상의 실시예에 따라 추가로 설명될 것이다. 방법(10)의 단계는 다양한 양태의 범위 내에서 재배열되거나 달리 수정될 수 있음을 알아야 한다. 방법(10)의 이전, 도중 및 이후에 추가의 공정이 제공될 수 있으며, 일부 다른 공정은 본 명세서에서 간략하게만 설명될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 여기에 설명된 다양한 양태의 범위 내에서 다른 구현예가 가능하다.
화학액 내의 입자를 검출하는 방법(10)은 전술한 검출 장치(200a, 200b, 200c, 200d 또는 200e)를 사용하여 수행될 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 화학액 내의 입자를 검출하는 방법(10)은 임의의 조합의 검출 장치(200a, 200b, 200c, 200d 또는 200e)의 제1 검출기(202a)에 의해 수행될 수 있다.
도 15는 본 개시 내용의 양태에 따라 화학액 내의 입자를 검출하는 방법의 일부 실시예에서의 검출 장치의 일부를 예시한 개략도이고, 도 16a 및 도 16b는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 결과를 나타낸 도면이다. 11 단계에서, 검출 장치가 제공된다. 일부 실시예에서, 검출 장치는 제1 검출기(202a)와 같은 검출기를 포함하고, 제1 검출기(202a)는 대략 100 ㎛ 내지 대략 1000 ㎛의 길이(L)의 관통 비아(250a)를 가진다.
12 단계에서, 화학액(300)이 검출 장치, 즉 제1 검출기(202a)를 통해 흐르도록 제공된다. 도 15에 예시된 바와 같이, 화학액(300)은 관통 비아(250a)를 통해 흐른다.
13 단계에서, 화학액의 유동 중에 검출 장치의 커패시턴스가 측정된다. 제1 검출기(202a)에서, 도전층(220)은 관통 비아(250a)에 의해 서로 분리된 제1 부분 및 제2 부분을 가지는 패턴을 포함한다. 화학액(300)이 관통 비아(250a)를 통과함에 따라, 패턴을 갖는 도전층(220)은 제1 전극으로서의 제1 부분, 제2 전극으로서의 제2 부분 및 그 사이의 유전체 재료로서의 화학액(300)을 가지는 커패시터로서 작용한다. 관통 비아(250a)를 통해 화학액(300)이 흐르는 동안 커패시턴스가 얻어질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극, 제2 전극 및 화학액(300)에 의해 형성된 커패시터는 대략 1 나노패럿(nF) 이상의 커패시턴스를 가진다. 일부 실시예에서, 이러한 커패시터는 나노 커패시터로 지칭된다.
14 단계에서, 화학액(300)의 유전율이 검출 장치의 커패시턴스에 따라 계산된다. 커패시터의 커패시턴스는 유전체 재료의 유전율 및 2개의 전극 사이의 거리와 상관되는 것으로 이해된다. 일부 실시예에서, 2개의 전극 사이의 거리가 고정되어 있기 때문에, 유전체 재료의 유전율은 커패시턴스의 주요 파라미터로서 작용한다. 따라서, 화학액(300)의 유전율은 검출 장치, 즉 제1 검출기(202a)를 통해 화학액(300)이 흐르는 동안 얻을 수 있다.
도 16a 및 도 16b를 참조하면, 일부 실시예에서, 검출 결과를 나타내는 다이어그램을 얻을 수 있다. 다이어그램의 가로 좌표는 화학액이 관통 비아(250a)를 통과하는 시간일 수 있고, 세로 좌표는 검출 장치의 커패시턴스에 따라 계산된 유전율일 수 있다. 15a 단계에서, 화학액의 유전율이 도 16a에 예시된 바와 같이 상한과 하한 사이에 있을 때. 화학액(300)은 정상인 것으로 판정된다. 일부 실시예에서, 화학액(300)의 유전율이 도 16b에 예시된 바와 같이 상한보다 크거나 하한보다 작은 경우. 화학액은 비정상인 것으로 판정된다.
화학액(300)의 유전율을 관찰함으로써, 화학액(300)의 특성을 판정하기 쉽다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 화학액(300)의 유전율이 도 16a에 예시된 바와 같이 상한과 하한 사이에 있을 때, 화학액은 오염없이 또는 오염이 적은 상태로 생산, 저장 또는 운송되었으며, 화학액의 특성은 영향을 받지 않은 상태로 유지되었다고 결론을 낼 수 있다. 화학액(300)의 유전율이 도 16b에 예시된 바와 같이 상한보다 크거나 하한보다 작은 경우. 화학액(300) 내에 입자 또는 오염물이 존재하며, 이러한 입자 또는 오염물은 화학액(300)의 특성을 변경시켜 화학액(300)의 유전율이 변화되는 것으로 결론을 낼 수 있다.
도 17은 본 개시 내용의 양태에 따른 화학액 내의 입자를 검출하는 방법(20)을 나타내는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 방법(20)은 화학액의 순도 또는 특성을 검출하는 데 사용될 수 있다. 방법(20)은 다수의 단계(21, 22, 23, 24, 25, 26a 및 26b))를 포함한다. 방법(20)은 하나 이상의 실시예에 따라 추가로 설명될 것이다. 방법(20)의 단계는 다양한 양태의 범위 내에서 재배열되거나 달리 수정될 수 있음을 알아야 한다. 방법(20)의 이전, 도중 및 이후에 추가의 공정이 제공될 수 있으며, 일부 다른 공정은 본 명세서에서 간략하게만 설명될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 여기에 설명된 다양한 양태의 범위 내에서 다른 구현예가 가능하다.
화학액 내의 입자를 검출하는 방법(20)은 전술한 검출 장치(200a, 200b, 200c, 200d 또는 200e)를 사용하여 수행될 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 화학액 내의 입자를 검출하는 방법(20)은 임의의 조합의 검출 장치(200a, 200b, 200c, 200d 또는 200e)의 제2 검출기(202b)에 의해 수행될 수 있다.
도 18은 본 개시 내용의 양태에 따라 화학액 내의 입자를 검출하는 방법의 일부 실시예에서의 검출 장치의 일부를 예시한 개략도이고, 도 19a 및 도 19b는 본 개시 내용의 양태에 따른 검출 결과를 나타낸 도면이다. 21 단계에서, 검출 장치가 제공된다. 일부 실시예에서, 검출 장치는 제2 검출기(202b)와 같은 검출기를 포함하고, 제2 검출기(202b)는 대략 1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛의 길이(L)의 관통 비아(250b)를 가진다.
22 단계에서, 화학액(300)이 검출 장치를 통해 흐르도록 제공된다. 도 18에 예시된 바와 같이, 화학액(300)은 관통 비아(250b)를 통해 흐른다.
23 단계에서, 화학액의 유동 중에 검출 장치의 커패시턴스가 측정된다. 제2 검출기(202b)에서, 도전층(220)은 관통 비아(250b)에 의해 서로 분리된 제1 부분 및 제2 부분을 가지는 패턴을 포함한다. 화학액(300)이 관통 비아(250b)를 통과함에 따라, 패턴을 갖는 도전층(220)은 제1 전극으로서의 제1 부분, 제2 전극으로서의 제2 부분 및 그 사이의 유전체 재료로서의 화학액(300)을 가지는 커패시터로서 작용한다. 관통 비아(250b-1)를 통해 화학액(300)이 흐르는 동안 커패시턴스가 얻어질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극, 제2 전극 및 화학액(300)에 의해 형성된 커패시터는 대략 0.01 피코패럿(pF) 이하의 커패시턴스를 가진다. 일부 실시예에서, 이러한 커패시터는 나노 커패시터로 지칭된다.
24 단계에서, 화학액(300)의 유전율이 검출 장치의 커패시턴스에 따라 계산된다. 전술한 바와 같이, 커패시터의 커패시턴스는 유전체 재료의 유전율 및 2개의 전극 사이의 거리와 상관된다. 일부 실시예에서, 2개의 전극 사이의 거리가 고정되어 있기 때문에, 유전체 재료의 유전율은 커패시턴스의 주요 파라미터로서 작용한다. 따라서, 화학액(300)의 유전율은 검출 장치, 즉 제2 검출기(202b)를 통해 화학액(300)이 흐르는 동안 얻을 수 있다.
25 단계에서, 일부 실시예에서, 화학액(300)의 유전율이 검출 장치를 통한 화학액(300)의 유동 중에 변할 수 있다. 이러한 실시예에서, 이러한 유전율의 변화는 계산되고 기록된다.
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 일부 실시예에서, 검출 결과를 나타내는 다이어그램을 얻을 수 있다. 다이어그램의 가로 좌표는 화학액이 관통 비아(250b)를 통과하는 시간일 수 있고, 세로 좌표는 검출 장치의 커패시턴스에 따라 계산된 유전율일 수 있다. 26a 단계에서, 화학액의 유전율이 도 19a에 예시된 바와 같이 상한과 하한 사이에 있을 때. 화학액(300)은 정상인 것으로 판정된다. 또한, 26a 단계에서, 유전율의 변화량이 소정 값보다 작은 경우, 화학액(300)은 정상인 것으로 판정된다. 일부 실시예에서, 유전율의 변화량이 도 19b에 예시된 바와 같이 상기 값보다 큰 경우, 화학액(300)은 비정상인 것으로 판정된다.
입자가 화학액(300)의 특성을 변경시켜 화학액(300)의 유전율을 변화시킬 수 있기 때문에, 화학액(300)의 유전율을 관찰함으로써 화학액(300) 내의 입자의 존재 여부를 쉽게 판정할 수 있다. 일부 실시예에서, 화학액(300)의 유전율이 도 19a에 예시된 바와 같이 상한과 하한 사이에 있을 때, 화학액은 입자가 없거나 거의 없이 생산, 저장 또는 운송된 것으로 결론을 낼 수 있다. 다른 실시예에서, 화학액(300)의 유전율이 상한보다 크거나 하한보다 작은 경우. 화학액(300) 내에 입자 또는 오염물이 존재하며, 이러한 입자는 화학액(300)의 특성을 변경시켜 화학액(300)의 유전율이 변화되는 것으로 결론을 낼 수 있다.
일부 실시예에서, 입자가 나노입자인 경우, 이러한 입자는 화학액(300)의 유전율을 상한 또는 하한을 벗어나게 변경할 정도로 충분하지 않을 수 있지만, 유전율을 변화시킨다. 이러한 실시예에서, 유전율 변화는 도 19b에 예시된 바와 같이 기록된다. 일부 실시예에서, 유전율 변화량이 소정 값보다 작을 때, 화학액(300) 내의 나노입자의 양은 불안정한 유전율을 야기하기에 충분하지 않아서 화학액(300)은 정상인 것으로 판정된다. 일부 실시예에서, 유전울 변화량이 상기 값보다 큰 경우, 화학액(300) 내의 나노입자의 양은 불안정한 유전율을 야기하기에 충분하므로 화학액(300)은 비정상인 것으로 판정될 수 있다.
전술한 방법(10, 20)에서, 시험될 화학액은 유전율이 100 미만인 액체일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않음을 이해할 것이다. 일부 실시예에서, 시험될 화학액은 유전율이 80 미만인 액체일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
전술한 방법에서, 검출 장치는 제1 검출기(202a) 및 제2 검출기(202b)를 포함할 수 있어서, 화학액(300)이 검출 장치 내로 흐를 때, 화학액(300)은 더 큰 관통 비아(250a) 및 더 작은 관통 비아(250b)를 통과한다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 특성 및 잠재적 유전율 변화가 모두 얻어진다. 따라서, 입자 또는 나노입자에 의한 오염을 조기에 쉽게 검출할 수 있다.
본 개시 내용의 일 실시예에 따르면, 검출기가 제공된다. 검출기는 제1 표면과 해당 제1 표면의 반대편의 제2 표면을 포함하는 기판, 상기 기판의 상기 제2 표면으로부터 상기 기판의 상기 제1 표면까지 연장되는 깔때기형 리세스, 상기 기판의 제1 표면 아래에 배치된 도전층, 상기 기판과 상기 도전층 사이에 배치된 절연층 및 상기 도전층과 상기 절연층을 통해 연장되고 상기 깔때기형 리세스에 결합된 제1 관통 비아를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검출 장치가 제공된다. 검출 장치는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함한다. 상기 제1 검출기는 제1 리세스를 가지는 제1 기판, 제1 도전 층, 상기 제1 기판과 상기 제1 도전층 사이에 배치된 제1 절연층 및 상기 제1 도전층과 상기 제1 절연층을 통해 연장되는 제1 관통 비아를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제1 절연층은 그 일부가 상기 제1 리세스의 바닥을 통해 노출된다. 일부 실시예에서, 상기 제1 관통 비아는 상기 제1 리세스에 결합된다. 상기 제2 검출기는 제2 리세스를 가지는 제2 기판, 제2 도전층, 상기 제2 기판과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 절연층 및 상기 제2 도전층과 상기 제2 절연층을 통해 연장되는 복수의 제2 관통 비아를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 제2 절연층은 그 일부가 상기 제2 리세스의 바닥을 통해 노출된다. 일부 실시예에서, 상기 제2 관통 비아는 상기 제2 리세스에 결합된다. 일부 실시예에서, 상기 제1 관통 비아는 제1 폭을 가지며, 상기 제2 관통 비아는 각각 제2 폭을 가지며, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작다.
본 개시 내용의 일 실시예에 따르면, 액체 내의 입자를 검출하는 방법이 제공된다. 방법은 다음의 단계를 포함한다. 검출 장치가 제공된다. 상기 검출 장치를 통해 유동되도록 화학액이 제공된다. 검출 장치의 커패시턴스가 상기 화학액의 유동 중에 측정된다. 상기 화학액의 유전율은 상기 검출 장치의 커패시턴스에 따라 계산된다. 상기 화학액의 유전율이 상한과 하한 사이에 있을 때, 상기 화학액은 정상인 것으로 판정된다.
이상의 설명은 당업자가 본 개시 내용의 여러 측면들을 잘 이해할 수 있도록 여러 실시예의 특징부들의 개요를 설명한 것이다. 당업자들은 자신들이 여기 도입된 실시예와 동일한 목적을 수행하거나 및/또는 동일한 장점을 달성하기 위해 다른 공정 또는 구조를 설계 또는 변형하기 위한 기초로서 본 개시 내용을 용이하게 이용할 수 있음을 알아야 한다. 또한, 당업자들은 균등적인 구성이 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않으며 그리고 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화, 대체 및 변경을 이룰 수 있음을 알아야 한다.
[실시예 1]
검출기로서:
제1 표면과 상 제1 표면의 반대편의 제2 표면을 포함하는 기판;
상기 기판의 상기 제2 표면으로부터 상기 기판의 상기 제1 표면까지 연장되는 깔때기형 리세스;
상기 기판의 상기 제1 표면 아래에 배치된 도전층;
상기 기판과 상기 도전층 사이에 배치된 절연층; 및
상기 도전층 및 상기 절연층을 통해 연장되고, 상기 깔때기형 리세스에 결합된 제1 관통 비아
를 포함하는, 검출기.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서,
상기 도전층은 금속층 또는 도핑된 반도체 층을 포함하는 것인, 검출기.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서,
상기 도전층은 패턴을 가지며, 상기 절연층은 상기 패턴을 통해 노출되는 것인, 검출기.
[실시예 4]
실시예 3에 있어서,
상기 도전층의 상기 패턴은 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 제1 관통 비아에 의해 서로 분리되는 것인, 검출기.
[실시예 5]
실시예 1에 있어서,
상기 깔때기형 리세스는 상기 제2 표면의 상부 개구 및 상기 제1 표면의 하부 개구를 가지며, 상기 상부 개구의 폭은 상기 하부 개구의 폭보다 큰 것인, 검출기.
[실시예 6]
실시예 5에 있어서,
상기 제1 관통 비아는 폭을 가지며, 상기 제1 관통 비아의 상기 폭은 상기 깔대기형 리세스의 상기 하부 개구의 폭보다 작은 것인, 검출기.
[실시예 7]
실시예 5에 있어서,
상기 도전층 및 상기 절연층을 통해 연장되는 제2 관통 비아를 더 포함하고, 상기 제2 관통 비아는 상기 제1 관통 비아로부터 분리되고 상기 깔때기형 리세스에 결합되며, 상기 제1 관통 비아의 폭 및 상기 제2 관통 비아의 폭은 상기 깔때기형 리세스의 상기 하부 개구의 폭보다 작은 것인, 검출기.
[실시예 8]
검출 장치로서:
제1 검출기; 및
제2 검출기
를 포함하고,
상기 제1 검출기는:
제1 리세스를 가지는 제1 기판;
제1 도전층;
상기 제1 기판과 상기 제1 도전층 사이에 배치된 제1 절연층 - 상기 제1 절연층의 일부는 상기 제1 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
상기 제1 도전층 및 상기 제1 절연층을 통해 연장되고, 상기 제1 리세스에 결합된 제1 관통 비아
를 포함하고,
상기 제2 검출기는:
제2 리세스를 가지는 제2 기판;
제2 도전층;
상기 제2 기판과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 절연층 - 상기 제2 절연층의 일부는 상기 제2 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
상기 제2 도전층 및 상기 제2 절연층을 통해 연장되고, 상기 제2 리세스에 결합된 복수의 제2 관통 비아
를 포함하고,
상기 제1 관통 비아는 제1 폭을 가지며, 상기 제2 관통 비아는 각각 제2 폭을 가지며, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작은 것인, 검출 장치.
[실시예 9]
실시예 8에 있어서,
상기 복수의 제2 관통 비아의 제2 폭의 합은 상기 제1 관통 비아의 제1 폭 이상인 것인, 검출 장치.
[실시예 10]
실시예 8에 있어서,
상기 제1 검출기와 상기 제2 검출기는 서로 분리된 것인, 검출 장치.
[실시예 11]
실시예 8에 있어서,
상기 제1 검출기와 상기 제2 검출기는 서로 접촉하는 것인, 검출 장치.
[실시예 12]
실시예 11에 있어서,
상기 제1 도전층은 상기 제2 기판과 접촉하는 것인, 검출 장치.
[실시예 13]
실시예 12에 있어서,
상기 제1 기판은 상기 제2 도전층과 접촉하는 것인, 검출 장치.
[실시예 14]
실시예 8에 있어서,
상기 제2 기판 아래에 배치된 유전체 층을 더 포함하고, 상기 유전체 층은 복수의 홀을 포함하고, 상기 복수의 홀은 각각 상기 복수의 제2 관통 비아의 상기 제2 폭 이상인 제3 폭을 가지는 것인, 검출 장치.
[실시예 15]
실시예 14에 있어서,
상기 복수의 홀은 상기 제2 리세스에 결합되는 것인, 검출 장치.
[실시예 16]
실시예 8에 있어서,
상기 제1 기판은 상기 제2 기판과 접촉하고, 상기 제1 도전층은 상기 제2 도전층과 접촉하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층과 접촉하는 것인, 검출 장치.
[실시예 17]
실시예 8에 있어서,
상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층은 상이한 재료를 포함하는 것인, 검출 장치.
[실시예 18]
액체 내의 입자를 검출하는 방법으로서:
검출 장치를 제공하는 단계;
상기 검출 장치를 통해 유동하는 화학액을 제공하는 단계;
상기 화학액의 유동 중에 상기 검출 장치의 커패시턴스를 측정하는 단계;
상기 검출 장치의 커패시턴스에 따라 상기 화학액의 유전율을 계산하는 단계; 및
상기 화학액의 유전율이 미리 정해진 상한과 미리 정해진 하한 사이에 있을 때, 상기 화학액을 정상인 것으로 판정하는 단계
를 포함하는, 액체 내의 입자를 검출하는 방법.
[실시예 19]
실시예 18에 있어서,
상기 화학액의 유전율이 상기 상한보다 크거나 또는 상기 하한보다 작은 경우, 상기 화학액을 비정상인 것으로 판정하는 단계를 더 포함하는, 액체 내의 입자를 검출하는 방법.
[실시예 20]
실시예 18에 있어서,
상기 화학액의 유동 중의 유전율 변화량을 계산하는 단계; 및
상기 유전율 변화량이 미리 정해진 값을 초과하면, 상기 화학액을 비정상인 것으로 판정하는 단계
를 더 포함하는, 액체 내의 입자를 검출하는 방법.

Claims (10)

  1. 검출 장치로서:
    제1 검출기; 및
    제2 검출기
    를 포함하고,
    상기 제1 검출기는:
    제1 리세스를 가지는 제1 기판;
    제1 도전층;
    상기 제1 기판과 상기 제1 도전층 사이에 배치된 제1 절연층 - 상기 제1 절연층의 일부는 상기 제1 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
    상기 제1 도전층 및 상기 제1 절연층을 통해 연장되고, 상기 제1 리세스에 결합된 제1 관통 비아
    를 포함하고,
    상기 제2 검출기는:
    제2 리세스를 가지는 제2 기판;
    제2 도전층;
    상기 제2 기판과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 절연층 - 상기 제2 절연층의 일부는 상기 제2 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
    상기 제2 도전층 및 상기 제2 절연층을 통해 연장되고, 상기 제2 리세스에 결합된 복수의 제2 관통 비아
    를 포함하고,
    상기 제1 관통 비아는 제1 폭을 가지며, 상기 제2 관통 비아는 각각 제2 폭을 가지며, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작고,
    상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기는 서로 접촉하고, 상기 제1 기판은 상기 제2 도전층과 접촉하는 것인, 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2 관통 비아의 제2 폭의 합은 상기 제1 관통 비아의 제1 폭 이상인 것인, 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판 아래에 배치된 유전체 층을 더 포함하고, 상기 유전체 층은 복수의 홀을 포함하고, 상기 복수의 홀은 각각 상기 복수의 제2 관통 비아의 상기 제2 폭 이상인 제3 폭을 가지는 것인, 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 상기 제2 리세스에 결합되는 것인, 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층은 상이한 재료를 포함하는 것인, 검출 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 홀은 각각 상기 제1 관통 비아 중 하나와 정렬되는 것인, 검출 장치.
  7. 검출 장치로서:
    제1 검출기; 및
    제2 검출기
    를 포함하고,
    상기 제1 검출기는:
    제1 리세스를 가지는 제1 기판;
    제1 도전층;
    상기 제1 기판과 상기 제1 도전층 사이에 배치된 제1 절연층 - 상기 제1 절연층의 일부는 상기 제1 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
    상기 제1 도전층 및 상기 제1 절연층을 통해 연장되고, 상기 제1 리세스에 결합된 제1 관통 비아
    를 포함하고,
    상기 제2 검출기는:
    제2 리세스를 가지는 제2 기판;
    제2 도전층;
    상기 제2 기판과 상기 제2 도전층 사이에 배치된 제2 절연층 - 상기 제2 절연층의 일부는 상기 제2 리세스의 바닥을 통해 노출됨 -; 및
    상기 제2 도전층 및 상기 제2 절연층을 통해 연장되고, 상기 제2 리세스에 결합된 복수의 제2 관통 비아
    를 포함하고,
    상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기는 서로 결합되고, 상기 제2 기판은 상기 제1 도전층과 접촉하는 것인, 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 관통 비아는 제1 폭을 갖고, 상기 제2 관통 비아 각각은 제2 폭을 갖고, 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작은 것인, 검출 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제2 관통 비아의 제2 폭의 합은 상기 제1 관통 비아의 제1 폭 이상인 것인, 검출 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 관통 비아는 상기 제2 관통 비아로부터 오프셋된 것인, 검출 장치.
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