KR20040041262A - 박막트랜지스터 구조를 갖는 감지기용 픽셀 어레이 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감지된 가스 도는 적외선 정보가 열전도에 의하여 짧은 시각내에 감쇄하는 것을 방지하는데 적합한 감지기용 픽셀 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 감지기용 픽셀은 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판, 상기 반도체 기판상에 공기 간극을 두고 이격된 감지부, 및 상기 감지부와 상기 반도체기판을 물리적으로 연결하는 절연성 기둥을 포함하여, 가스 또는 적외선 등을 감지하는 게이트에 의하여 트랜지스터 드레인 전류가 변화하는 TFT 구조가 진공이나 공기간극에 의하여 반도체 기판과 이격되므로써 감지된 정보가 열전도에 의하여 짧은 시각내에 감쇄하는 것을 방지하기 때문에 주사방식용 감지기 어레이를 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 가스 및 적외선 열영상 장치에 관한 것으로, 특히 적외선 감지기용 픽셀에 관한 것이다.
일반적인 적외선 열영상 장치의 동작은 영상화시키기 위한 물체로부터 열에 따른 상을 적외선 감지장치로 감지하고 그 열 상을 수직주사와 수평주사하여 열 상을 전기적인 아날로그 신호로 변환시키기 위해 검출부에 인가한다. 그리고, 검출부에서 검출된 전기적인 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환하여 영상 출력을 위한 신호로 처리된 후 다시 아날로그 신호로 처리되어 영상 출력된다.
도 1은 종래기술에 따른 광 감지기용 픽셀을 도시한 도면이다. 도 1은 대한민국 공개특허공보 91-7142호에 의한 것이다.
도 1을 참조하면, 유리기판(11)상에 게이트전극(12)이 위치하고, 게이트전극(12)상에 게이트절연막(13)과 반도체층(14)이 위치하며, 반도체층(14)상에 절연막(15)을 사이에 두고 소스전극(16), 드레인 전극(17)이 위치한다. 입사광(18)은 게이트전극(12)측에 입사된다.
그러나, 도 1의 광 감지기는 광량이 시간에 따라 빨리 변할 경우, 광량을 감지하게 하는 드레인 전류도 짧은 시간내에서만 존재하므로 감지기 어레이를 구현하기 어렵다.
도 2는 종래기술에 따른 적외선 감지기용 픽셀을 도시한 도면이다. 도 2는 대한민국공개특허공보 2001-26737호에 의한 것이다.
도 2를 참조하면, 적외선 감지기용 픽셀은 적외선 흡수소자(21)위에 격벽(22)을 사이에 두고 강유전체(23)가 위치하고, 강유전체(23) 위에는 반도체박막이 구비되며, 반도체박막에 도펀트를 도핑(doping)하여 소스영역(24a), 드레인영역(24b) 및 채널영역(24c)을 형성한다. 그리고, 도전체 패드(25a, 25b)가 각각 소스영역(24a) 및 드레인영역(24b)의 외측면에 형성되고, 도전체 패드(25a, 25b)와 채널영역(24c)에 각각 금속콘택(26)이 연결된다.
한편, 픽셀들은 적외선 판독용 집적 회로(Read-out integrated circuit; ROIC)가 형성된 기판(27)에 연결해야하는데, 각 픽셀들로 열전달이 이루어지는 것을 차단하기 위하여 메사 구조물(mesa)(28)을 제작한다. 즉, 기판(27) 위에 메사 구조물(28)을 제작하고 셀들의 각 금속 콘택(26)와 연결하기 위한 금속 패드(29)들을 메사 구조물(28) 상면에 제작한다. 기판(27) 위에 메사 구조물(28) 및 금속 패드(29)들이 완성되면 이 것을 앞서 언급한 픽셀들과 본딩(bonding) 혹은 솔더링(soldering)한다.
그러나, 적외선 감지용 TFT 구조와 판독 회로용 반도체 기판이 두 구조 사이에 형성된 본딩 또는 솔더링에 의하여 전기적 및 물리적으로 연결되고, TFT 구조의 제작과 판독용 회로용 반도체 기판이 별도로 제작되어 하이브리드 조립되므로 공정이 복잡하다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 감지된 가스 또는 적외선 정보가 열전도에 의하여 짧은 시각내에 감쇄하는 것을 방지하는데 적합한 감지기용 픽셀 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 TFT형 감지기를 도시한 수직 단면도,
도 2는 종래 강유전체 감지기를 도시한 수직 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 TFT형 구조를 갖는 감지기용 단위픽셀의 수직 단면도,
도 4는 도 3의 TFT형 구조의 감지기용 픽셀어레이의 평면도,
도 5a 내지 도 5i는 도 4의 A-A'선에 다른 공정 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TFT형 구조를 갖는 감지기용 단위픽셀의 수직 단면도,
도 7은 도 6의 TFT형 구조의 감지기용 픽셀어레이의 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 반도체 기판 32 : 제1 보호막
33 : 실리콘산화막 35a : 보호막기둥
36 : 제3 보호막 38 : 게이트절연막
39 : 감지층 40 : 흡수층
41a : 소스영역 42a : 드레인영역
44 : 채널영역 45 : 제4 보호막
46 : 격리홈 47 : 공기간극
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감지기용 픽셀은 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판, 상기 반도체 기판상에 공기 간극을 두고 이격된 감지부, 및 상기 감지부와 상기 반도체기판을 물리적으로 연결하는 절연성 기둥을 포함함을 특징으로 하며, 상기 감지부의 상부, 측부 및 바닥을 에워싸는 보호막을 더 포함하고, 상기 절연성 기둥과 상기 보호막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하고, 상기 감지부는 실리콘층, 상기 실리콘층상의 게이트절연막, 상기 게이트절연막상에 감지층과 흡수층이 적층된 게이트, 상기 게이트 아래 상기 실리콘층내의 채널영역, 및 상기 게이트의 일측끝단에 그 끝단이 중첩되며 상기 채널영역 사이의 상기 실리콘층내에 구비된 소스영역과 드레인영역을 포함하여 TFT를 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 감지기용 픽셀은 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판, 상기 반도체 기판상에 공기 간극을 두고 이격되며 복수개의 감지층이 서로 연결되어 어레이를 이루는 감지부, 및 상기 감지부와 상기 반도체 기판을 물리적으로 연결하는 절연성 기둥을 포함함을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 감지기용 픽셀의 제조 방법은 반도체기판에 판독용 집적회로를 형성하는 단계, 상기 반도체 기판상에 제1 보호막을 형성하는 단계, 상기 제1 보호막상에 절연막을 형성하는 단계, 상기 절연막을 식각하여 상기 제1 보호막의 일부를 노출시키는 구멍을 형성하는 단계, 상기 구멍을 채우는 두께로 상기 절연막상에 제2 보호막을 형성하는 단계, 상기 제2 보호막을 식각하여 상기 구멍내에 절연성 기둥을 형성하는 단계, 상기 절연성 기둥 및 상기 절연막상에 제3 보호막을 형성하는 단계, 상기 제3 보호막상에 감지부를 형성하는 단계, 상기 감지부를 에워싸는 제4 보호막을 형성하는 단계, 상기 제4 보호막과 상기 제3 보호막을 식각하여 상기 감지부의 가장자리에 격리홈을 형성하는 단계, 및 상기 격리홈을 통해 식각용액을 유입시켜 상기 절연막을 식각하므로써 상기 감지부 아래에 공기간극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 TFT형 구조를 갖는 가스 및 적외선 감지기용 단위픽셀의 수직 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, TFT형 구조의 감지기용 단위픽셀은 판독회로용 전극을 포함하는 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판(31)과, 반도체 기판(31)상에 공기 간극(47)을 두고 이격되며 보호막기둥(35a)을 통해 반도체기판(31)에 연결된 감지부로 구성되고, 감지부는 소스영역(41a), 드레인영역(42a) 및 채널영역(44)이 형성된 실리콘층과 실리콘층상에 적어도 감지층(39)을 포함하는 TFT의 게이트로 구성된다.
자세히 살펴보면, 감지부는 실리콘층상에 게이트절연막(38)이 형성되고, 게이트절연막(38)상에 감지층(39)과 흡수층(40)이 적층된 게이트가 형성되며, 게이트 아래 실리콘층내에 채널영역(44)이 형성되며, 게이트의 일측끝단에 그 끝단이 중첩되며 채널영역(44) 사이의 실리콘층내에 도펀트의 이온주입을 통해 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)이 형성된다. 결국, 감지부는 게이트, 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)을 구비한 TFT를 이루고, 게이트가 감지층(39)과 흡수층(40)으로 이루어지므로 측정하고자 하는 신호가 TFT의 게이트에 입사하면 바로 TFT의 전류량으로 환산되고 이 전류량을 통해 입사된 신호의 강도를 판독한다.
도 3에서, 감지부는 제4 보호막(45)에 의해 둘러싸이고 있으며, 감지부와 반도체기판(31)은 보호막기둥(35a)에 의해 물리적으로 연결되고 있다. 결국, 감지부는 실리콘질화막으로 된 제3 보호막(36)과 제4 보호막(45)에 의해 둘러싸이고 있다.
도 3의 감지기용 단위픽셀은, 적외선 또는 가스의 감지는 TFT의 감지층(39)에 의하여 드레인 전류의 변화로 이루어지며, 이 전류량을 가스 또는 적외선에 노출되지 않은 기준 TFT와 비교하므로써 입사된 가스 또는 적외선의 양을 알 수 있다.
그리고, TFT와 판독용 집적회로가 형성된 반도체기판(31)이 공기간극(47)에 의해 이격되므로 열적으로 격리되고, 따라서 드레인전류가 일정시간동안 유지되므로 빠르게 변화되는 주사(Scan) 방식의 감지기에 적합하다.
본 발명의 감지기용 단위픽셀은, TFT와 반도체기판이 열적으로 격리되어 있으므로 도 2의 구조보다 짧은 시간동안 열적으로 안정하므로 주사방식의 감지기 어레이를 구현할 수 있다.
도 4는 도 3의 TFT형 구조의 감지기용 픽셀어레이의 평면도이다. 도 4는 적외선 또는 가스가 입사되는 TFT의 게이트가 넓은 면적을 갖는 하나로 구성되는 감지기용 픽셀이 복수개 배열된 감지기용 픽셀어레이를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 각 감지기용 단위픽셀에서 감지층(39)을 포함하는 TFT 게이트가 채널영역, 소스영역(41a) 및 드레인영역(42a)이 형성된 실리콘층(Si)보다 작은 폭을 가지며, 실리콘층(Si)내 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)은 TFT 게이트의 끝단과 그 끝단이 일정 부분 중첩되고, 각각 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)의 양끝 모서리부분은 보호막기둥(35a)에 의해 물리적으로 연결되고 있다.
그리고, 감지기용 픽셀은 제4 보호막(45)에 의해 이웃한 픽셀과 절연되고, 이 제4 절연막(45)은 후술하겠지만 공기간극(47)을 형성하기 위한 식각과정시 감지부를 보호하는 역할을 수행한다.
도 3과 같은 감지기용 픽셀은 게이트전극으로 이용되는 감지층이 가스나 적외선에 반응하여 TFT 채널의 전도율을 변화시켜 드레인전류를 변화시키고, 이 변화된 채널 전류에 의하여 입사된 가스양이나 적외선 광량을 알 수 있다. 한편, 트랜지스터의 소스영역과 드레인영역은 반도체기판의 판독회로용 전극(도시 생략)과 전기적으로 연결되거나, 또는 동일 평면상에 형성된 판독회로용 전극에 연결된다.
도 5a 내지 도 5i는 도 4의 A-A'선에 따른 감지기용 단위픽셀의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 판독용 집적회로(Read Out Intergrated Circuit)가 형성된 반도체 기판(31)상에 제1 보호막(32)을 증착한다. 이때, 제1 보호막(32)은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD) 등의 방법으로 0.2∼0.5㎛ 두께로 증착한 실리콘질화막이고, 제1 보호막(32)이 실리콘질화막이므로 후속 실리콘산화막이 불산(HF) 용액에 의해 식각되는 과정에서 손상되지 않는 높은 식각선택비를 갖는 물질이다.
다음으로, 제1 보호막(32)상에 실리콘산화막(33)을 증착한다. 이때, 실리콘산화막(33)은 화학기상증착법(CVD) 등의 방법으로 증착한 1∼3㎛ 두께의 PSG(Phospho-Silica-Glass) 또는 BPSG(Boro-Phospho-Silica-Glass)이다. 전술한 실리콘산화막(33)은 불산에 식각이 잘 되므로 향후 공기 간극(air gap)을 만드는데 유용하다.
다음으로, 포토리소그래피 작업을 수행하여 실리콘산화막(33)을 반응성이온식각법(Reactive Ion Etching; RIE)을 사용하여 순차적으로 식각하여 제1 보호막(32)의 일부를 노출시키는 구멍(34)을 형성한다. 이때, 구멍(34)의 폭은 1∼3㎛이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 구멍(34)을 포함한 실리콘산화막(33)상에 제2 보호막(35)으로서 실리콘질화막을 화학기상증착법 등의 방법으로 0.5∼1.5㎛보다 약간 더 두꺼운 두께로 형성한다. 이때, 제2 보호막(35)은 구멍을 채우는 두께로 형성된다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 보호막(35)을 반응성이온식각(RIE)법으로 실리콘산화막(33)의 표면이 노출될때까지 식각하여 구멍(34)을 채우는 보호막 기둥(35a)을 형성한다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 보호막기둥(35a) 및 실리콘산화막(33)상에 제3 보호막(36)으로서 실리콘질화막을 화학기상증착법 등의 방법으로 0.2∼0.5㎛ 두께로 형성한다.
도 5e에 도시된 바와 같이, 제3 보호막(36)상에 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 실리콘층(37)을 증착한다. 이때, 실리콘층(37)은 0.2∼0.5㎛ 두께로 증착되며, 아울러 제3 보호막(36)과 실리콘층(37) 사이에 열적 스트레스가 발생하지 않도록 실리콘산화막을 완충층으로 개재시킬 수 도 있다. 그리고, 실리콘층(37)은 열 등에 의하여 재결정화되어 SOI(Silicon On Insulator) 구조가 될 수도 있다.
다음에, 실리콘층(37)상에 열산화 방법으로 실리콘산화막 또는 재산화된 실리콘질화막 막 중 하나로 구성된 게이트절연막(38)을 5∼20㎚ 두께의 범위로 형성한다.
그리고, 게이트절연막(38)상에 가스 또는 적외선에 민감하게 반응하는 감지층(39)을 형성한다. 여기서, 감지층(39)은 유전체 또는 금속막이고, 스퍼터링법 등의 방법으로 0.1∼0.3㎛의 두께로 형성한 것이다. 이 감지층(39)은 후속 포토리소그래피를 통해 트랜지스터의 게이트로 작용한다.
다음에, 감지층(39)상에 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 흡수체(40)을 0.05∼0.2㎛의 두께로 형성한다. 이때, 흡수체(40)로는 금(Au) 또는 니켈-크롬(Ni-Cr) 합금을 이용한다.
다음에, 포토리소그래피 작업을 이용하여 흡수체(40), 감지층(39) 및 게이트절연막(38)을 차례로 식각하여 트랜지스터의 게이트를 정의한다. 이러한 포토리소그래피 작업 과정에서 실리콘층(37)의 표면이 노출된다.
도 5f에 도시된 바와 같이, 정의된 게이트를 마스크로 이용한 도펀트의 이온주입 및 열확산을 통해 노출된 실리콘층(37)내에 소스영역이 될 도핑영역(41)과 드레인영역이 될 도핑영역(42)을 형성한다.
도 5g에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피 작업을 수행하여 각각 도핑영역(41, 42)의 가장자리를 일부 식각함으로써 트랜지스터의 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)을 완성하고, 이웃한 감지기의 트랜지스터간 격리를 위한 격리공간(43)을 오픈시킨다. 이때, 제3 보호막(36)에서 식각 정지가 되고, 게이트 아래, 즉 소스영역(41a)과 드레인영역(42a) 사이의 실리콘층은 채널영역(44)이 된다.
이와 같이, 도펀트의 이온주입 및 열확산을 통해 소스영역(41a), 드레인영역(42a) 및 채널영역(44)을 형성하므로써 감지용 TFT가 완성된다.
도 5h에 도시된 바와 같이, 소스영역(41a)과 드레인영역(42a)이 형성된 감지기의 트랜지스터와 격리공간(43)을 포함한 전면에 실리콘질화막의 제4 보호막(45)을 화학기상증착법(CVD) 등의 방법으로 0.2∼0.5㎛ 두께로 증착한다.
다음에, 포토리소그래피 작업을 수행하여 제4 보호막(45)의 일부를 식각하고 연속해서 제3 보호막(36)을 식각하여 이웃한 트랜지스터간 격리홈(46)을 형성한다. 여기서, 격리홈(46)은 후속 실리콘산화막(33)을 식각하기 위하여 불산 용액을 출입시키는 통로로 이용된다.
도 5i에 도시된 바와 같이, 격리홈(46)을 통하여 불산 용액을 출입시켜 실리콘산화막(33)을 식각함으로써 트랜지스터의 게이트 아래에 공기간극(47)을 형성한다. 이와 같이 불산용액을 이용한 식각 과정동안 실리콘질화막으로 된 제1,3,4 보호막(32,36,45)과 보호막기둥(35a)은 실리콘산화막(33)에 대해 식각선택비를 가지므로 거의 손상되지 않는다.
결국, 게이트, 소스영역(41a) 및 드레인영역(42a)을 갖는 TFT는 실리콘질화막으로 된 보호막들에 의해 둘러싸이며, 극히 좁은 보호막기둥(35a)을 제외하고는 트랜지스터 구조는 판독 회로가 형성된 반도체 기판(31)과는 공기간극(47) 또는 진공에 의해 이격된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 일관성 반도체 공정에 의하여 TFT와 판독용 집적회로가 형성된 반도체기판이 조립되므로 공정이 단순하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지기용 픽셀의 수직 단면도이고, 도 7은 도 6의 감지기용 픽셀 어레이의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판(50), 반도체 기판(50)상에 공기 간극(60)을 두고 이격되며 복수개의 감지층이 어레이를 이루는 감지부(70), 및 감지부(70)와 반도체 기판(50)을 물리적으로 연결하는 보호막기둥(80)으로 구성된다.
그리고, 감지부(70)는, 소스영역(71), 드레인영역(72) 및 채널영역(73)이 형성된 실리콘층, 실리콘층상의 게이트절연막(74), 게이트절연막(74)상에 감지층(75)과 흡수층(76)이 적층된 게이트로 이루어진 TFT이다. 따라서, 게이트 아래 실리콘층내에 채널영역(73)이 위치하고, 게이트의 일측끝단에 그 끝단이 중첩되며 채널영역(73) 사이의 실리콘층내에 소스영역(71)과 드레인영역(72)이 구비된다.
도 6에서는, TFT가 직렬연결되어 복수개 배열되고, 복수개의 TFT의 게이트들이 서로 연결된다. 따라서, 하나의 TFT의 드레인영역(72)과 이웃한 TFT의 소스영역(71)은 접한다.
도 6에서, 감지부(70)는 실리콘질화막인 보호막(77)에 의해 둘러싸이고 있으며, 감지부(70)의 바닥과 반도체기판(50)의 상부는 각각 실리콘질화막(78a, 78b)에 의해 덮혀 있다.
도 6의 감지기용 단위픽셀은 입사된 가스 또는 적외선을 트랜지스터 전류로 변환하기 위하여 TFT를 이용하되, TFT와 판독용 집적회로가 형성된 반도체기판(50)을 공기간극(60)에 따른 진공 또는 대기에 의해 격리시키므로써 감지된 가스 또는 적외선 정보가 열전도에 의하여 짧은 시각내에 감쇄하는 것을 방지한다.
도 7을 참조하면, 감지부를 이루는 복수개의 TFT의 게이트들(G1∼Gm)은, 이웃한 TFT의 게이트가 일정 간격을 두고 서로 대칭을 이루면서 일측 끝단들이 서로 연결되어 하나의 일그룹을 이루고, 일그룹이 다른 일그룹과 서로 연결되면서 복수개의 TFT의 게이트들(G1∼Gm)이 서로 연결되고 있다. 즉, TFT의 게이트들(G1∼Gm)은 하나의 단위픽셀에서 굴곡지면서 연속해서 연결되고 있다.
그리고, 각 감지기용 단위픽셀에서 감지층을 포함하는 TFT 게이트들(G1∼Gm)의 면적은 채널영역, 소스영역 및 드레인영역이 형성된 실리콘층(90)보다 작고, 실리콘층(90)내에 소스영역(S)과 드레인영역(D)이 형성된다.
그리고, 단위픽셀은 보호막(77)에 의해 덮혀 있고, 단위픽셀의 가장자리에는 공기간극을 형성하기 위한 격리홈(91)이 제공된다.
도 6과 같은 감지기용 픽셀은 게이트전극으로 이용되는 감지층이 가스나 적외선에 반응하여 TFT 채널의 전도율을 변화시켜 드레인전류를 변화시키고, 이 변화된 채널 전류에 의하여 입사된 가스양이나 적외선 광량을 알 수 있다. 한편, 트랜지스터의 소스영역과 드레인영역은 반도체기판의 판독회로용 전극(도시 생략)과 전기적으로 연결되거나, 또는 동일 평면상에 형성된 판독회로용 전극에 연결된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 가스 또는 적외선 등을 감지하는 게이트에 의하여 트랜지스터 드레인 전류가 변화하는 TFT 구조가 진공이나 공기간극에 의하여 반도체 기판과 이격되므로써 감지된 정보가 열전도에 의하여 짧은 시각내에 감쇄하는 것을 방지하기 때문에 주사방식용 감지기 어레이를 구현할 수 있는 효과가 있다.
Claims (12)
- 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판;상기 반도체 기판상에 공기 간극을 두고 이격된 감지부; 및상기 감지부와 상기 반도체기판을 물리적으로 연결하는 절연성 기둥을 포함함을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 판독용 집적회로가 형성된 반도체 기판;상기 반도체 기판상에 공기 간극을 두고 이격되며 복수개의 감지층이 어레이를 이루는 감지부; 및상기 감지부와 상기 반도체 기판을 물리적으로 연결하는 절연성 기둥을 포함함을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 감지부의 상부, 측부 및 바닥을 에워싸는 보호막을 더 포함함을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 제3 항에 있어서,상기 절연성 기둥과 상기 보호막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 제1 항에 있어서,상기 감지부는,실리콘층;상기 실리콘상의 게이트절연막;상기 게이트절연막상에 감지층과 흡수층이 적층된 게이트;상기 게이트 아래 상기 실리콘층내의 채널영역; 및상기 게이트의 일측끝단에 그 끝단이 중첩되며 상기 채널영역 사이의 상기 실리콘층내에 구비된 소스영역과 드레인영역을 포함하여 TFT를 이루는 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 제2 항에 있어서,상기 감지부는,실리콘층;상기 실리콘층상의 게이트절연막;상기 게이트절연막상에 상기 감지층과 흡수층이 적층된 게이트;상기 게이트 아래 상기 실리콘층내의 채널영역; 및상기 게이트의 일측끝단에 그 끝단이 중첩되며 상기 채널영역 사이의 상기 실리콘층내에 구비된 소스영역과 드레인영역을 포함하여 TFT를 이루며,상기 TFT가 복수개 배열되며, 상기 복수개의 TFT의 게이트들이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 제6 항에 있어서,상기 복수개의 TFT의 게이트들은,이웃한 상기 TFT의 게이트가 일정 간격을 두고 서로 대칭을 이루면서 일측 끝단들이 서로 연결되어 하나의 일그룹을 이루고, 상기 일그룹이 다른 상기 일그룹과 서로 연결되면서 상기 복수개의 TFT의 게이트들이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀.
- 반도체기판에 판독용 집적회로를 형성하는 단계;상기 반도체 기판상에 제1 보호막을 형성하는 단계;상기 제1 보호막상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막을 식각하여 상기 제1 보호막의 일부를 노출시키는 구멍을 형성하는 단계;상기 구멍을 채우는 두께로 상기 절연막상에 제2 보호막을 형성하는 단계;상기 제2 보호막을 식각하여 상기 구멍내에 절연성 기둥을 형성하는 단계;상기 절연성 기둥 및 상기 절연막상에 제3 보호막을 형성하는 단계;상기 제3 보호막상에 감지부를 형성하는 단계;상기 감지부를 에워싸는 제4 보호막을 형성하는 단계;상기 제4 보호막과 상기 제3 보호막을 식각하여 상기 감지부의 가장자리에 격리홈을 형성하는 단계; 및상기 격리홈을 통해 식각용액을 유입시켜 상기 절연막을 식각하므로써 상기 감지부 아래에 공기간극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 감지기용 픽셀의 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 제1 내지 제4 보호막은 상기 식각용액 유입시 상기 절연막에 대해 높은 식각 선택비를 갖는 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀의 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 제1 내지 제4 보호막은 실리콘질화막이고, 상기 절연막은 실리콘산화막인 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀의 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 식각용액은 불산용액인 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀의 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,상기 감지부를 형성하는 단계는,상기 적층 절연막상에 상기 연결전극과 연결되는 소스영역과 드레인영역, 적외선 또는 가스의 정보를 감지하는 게이트를 구비하는 TFT를 형성하는 것을 특징으로 하는 감지기용 픽셀의 제조 방법.
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