KR20100078338A - 연성 이미지 센서의 제조 방법 - Google Patents

연성 이미지 센서의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100078338A
KR20100078338A KR1020080136572A KR20080136572A KR20100078338A KR 20100078338 A KR20100078338 A KR 20100078338A KR 1020080136572 A KR1020080136572 A KR 1020080136572A KR 20080136572 A KR20080136572 A KR 20080136572A KR 20100078338 A KR20100078338 A KR 20100078338A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
image sensor
plastic substrate
photodiode
electrode
Prior art date
Application number
KR1020080136572A
Other languages
English (en)
Inventor
모규현
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020080136572A priority Critical patent/KR20100078338A/ko
Publication of KR20100078338A publication Critical patent/KR20100078338A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685Process for coatings or optical elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 연성 이미지 센서의 제조 기술에 관한 것으로, 이미지 센서의 제조 시 투명 플라스틱 기판 상에 고분자 폴리머 전극을 형성하고, 포토다이오드 영역의 각 폴리머 전극 상에 고분자 포토다이오드를 코팅하고, 회로 영역에 형성된 각 폴리머 전극 상에 OTFT 필름을 코팅하며, 포토다이오드 영역 및 회로 영역에 절연막을 형성하고, 회로영역에는 전극 패턴을 형성한 후, OTFT 필름 간 콘택을 위한 물질을 증착하고, 절연막 및 콘택이 형성된 기판 전면에 보호막을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 이미지 센서의 폴리머 전극, 포토다이오드, 플라스틱 기판, OTFT 필름 등을 고분자 물질로 형성함으로써, 옷이나, 플랙시블 뉴스 페이퍼, 투명 플랙시블 지도 등 구부러지는 곳에서도 이미지 센서를 다양하게 장착하여 사용할 수 있으므로, 사용자 편의성을 증대 시킬 수 있다.
반도체, 연성 이미지 센서(Flexible Image Sensor), OTFT(Organic Thin Film Transistor)

Description

연성 이미지 센서의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING AN FLEXIBLE IMAGE SENSOR}
본 발명은 이미지 센서를 제조하는 기술에 관한 것으로서, 특히 폴리머 전극 및 고분자 포토다이오드와 유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, 이하 OTFT라 한다)를 이용하여 유연하게 휘어지는 이미지 센서의 제작을 수행하는데 적합한 연성 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로써, 크게 전하 결합 소자(CCD: charge coupled device)와 씨모스(CMOS: Complementary Metal Oxide Silicon) 이미지 센서(Image Sensor)로 구분되며, 여기서 이미지 센서는 반도체 기판 상에 다수의 포토다이오드 및 금속 배선을 형성하게 된다.
한편, 이러한 이미지 센서는 카메라, 핸드폰과 같은 휴대용 촬영 장치에 장착되거나, 감시카메라, 로봇 등과 같이 산업 시설에 장착되며, 이와 같이 고정적인 장치 또는 기기에 장착되므로 경성 재질의 금속 등과 같은 물질로 형성된다.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 이미지 센서 및 이미지 센서의 제조 방식에 있어서는, 구부러지지 않는 경성 물질로 형성되며, 형성된 이미지 센서는 고정된 기기 또는 위치에서 주로 사용되고 있으므로 쉽게 구부러지거나 유연한 기기 또는 위치에 설치되기 위해서는 유연한 연성 이미지 센서가 제조되어야 하나, 이에 대한 별다른 방안이 없었다.
이에 본 발명은, 플라스틱 기판위에 폴리머 전극 및 전도성 고분자 포토다이오드와 유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, 이하 OTFT라 한다)를 적용하여 연성 이미지 센서를 형성시킬 수 있는 연성 이미지 센서의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 포토다이오드, 트랜지스터, 전극, 기판 등을 고분자로 제조하여 연성 OTFT 이미지 센서를 제작할 수 있는 연성 이미지 센서의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예 방법은, 투명 플라스틱 기판 상에 고분자 폴리머 전극을 형성하는 단계; 상기 투명 플라스틱 기판의 포토다이오드 영역에서 각 폴리머 전극 상에 고분자 포토다이오드를 코팅하는 단계; 상기 투명 플라스틱 기판의 회로 영역에 형성된 각 폴리머 전극 상에 유기박막트랜지스터(OTFT) 필름을 코팅하는 단 계; 상기 투명 플라스틱 기판 전면에 절연막을 형성하는 단계; 상기 회로영역에는 OTFT 필름과 콘택하는 전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 영역 및 상기 회로영역 전면에 보호막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 이미지 센서의 폴리머 전극, 포토다이오드, 플라스틱 기판, OTFT 필름 등을 고분자 물질로 형성함으로써, 옷이나, 플랙시블 뉴스 페이퍼, 투명 플랙시블 지도 등 구부러지는 곳에서도 이미지 센서를 다양하게 장착하여 사용할 수 있으므로, 사용자 편의성을 증대 시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 플라스틱 기판위에 폴리머 전극 및 전도성 고분자 포토다이오드와 OTFT를 적용하여 연성 이미지 센서를 형성하는 것으로서, 포토다이오드, 트랜지스터, 전극, 기판 등을 모두 고분자로 제조하여 연성 OTFT 이미지 센서를 제작하는 것이다.
즉, 폴리머 전극, 포토다이오드는 전도성 광 고분자(MEHPPV 전도성 폴리머)로 형성할 수 있으며, 플라스틱 기판은 투명 고분자 또는 투명 플라스틱 물질로 형성할 수 있다. 한편, OTFT는 펜타신(pentacene)과 폴리티에닐렌비닐렌(PTV : polythienylenevinylene) 등으로  형성된다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 연성 이미지 센서의 공정을 도시한 공정 순서도이다.
도 1a를 참조하면, 플라스틱 기판(100, 102) 상에 폴리머 물질을 형성한 후, 형성된 폴리머 물질 상에 포토레지스트를 형성한다. 이후, 포토레지스트 패턴을 이용한 노광 및 현상 공정을 통한 패터닝을 수행하여 선택적 제거를 수행한다. 이를 통해 일정한 간격 또는 포토다이오드 및 회로 구조의 정의 영역에 폴리머 전극(104)을 형성하게 된다.
이후 도 1b에 도시한 바와 같이 포토다이오드 영역 플라스틱 기판(100) 내의 폴리머 전극(104) 상에 고분자 포토다이오드를 코팅한 후, 적색(Red)(106), 녹색(Green)(108), 청색(Blue)(110)의 각각에 대한 칼라필터를 형성하게 되며, 회로 영역 플라스틱 기판(100) 내의 각 폴리머 전극(104) 상에는 OTFT 필름(112)의 코팅 을 수행한다. 이때, 포토다이오드 및 OTFT 필름(112)의 코팅은 릴투릴(reel-to-reel) 코팅으로 수행되거나, 포토다이오드는 스핀 코팅, OTFT 필름(112)은 열증착(thermal evaporation) 방식으로 증착될 수 있다.
한편, OTFT 필름(112)은 예컨대, 유기체 막으로서 펜타센(pentacene)을 증착하여 형성하고, 금(Au)을 증착하여 소오스/드레인 전극을 형성함으로써 게이트 전극을 형성한다.
이후 도 1c에 도시한 바와 같이 포토다이오드 영역 및 회로 영역의 플라스틱 기판(100, 102) 전면에 절연막(114) 또는 전도성이 없는 폴리머를 형성하게 되며, 절연막(114)은 화학기상 증착(CVD:Chemical vapor deposition) 방식으로 증착하게 된다. 이후, 증착된 절연막(114)에 대한 평탄화를 수행한다.
평탄화 완료 이후에는 회로 영역 상에서 OTFT 필름(112)간 금속 배선의 형성하기 위해 포토레지스트를 형성하며, 이를 통해 OTFT 필름(112) 영역의 표면까지 식각을 수행한 후 전극 물질을 형성하고, 형성된 전극 물질에 대한 전극 패터닝 및 스퍼터링을 통하여 전극 패턴(116)을 형성하게 된다.
이후 도 1d에 도시한 바와 같이 포토다이오드 및 회로 영역에 대한 보호막(118)을 플라스틱 기판(100, 102)의 전면에 형성한다. 그리고 따로 회로 영역에는 외부로부터 빛을 차단하는 블랙 코팅막(120)을 추가로 형성하게 되며, 블랙 코팅막(102)은 보호막(118) 상에 형성되거나, 블랙 코팅막(102)의 두께 만큼 식각 후 식각된 영역에 블랙 코팅막(102)을 형성하게 된다.
한편, 포토다이오드 영역 및 회로 영역의 제조 공정은, 따로 또는 동시에 수 행하고 있으나, 제조 방식에 따라 각각 따로 수행하거나, 동시에 수행 진행될 수 도 있다. 즉, 각각의 공정을 따로 진행하는 경우에는 다른 영역은 포토레지스트를 형성하여 마스크로 사용하고, 공정 완료 시엔 마스크를 제거한 후, 공정이 진행된 영역을 포토레지스트로 형성한 후, 해당 영역에 대한 공정을 진행하게 된다.
혹은 각각 포토다이오드 영역 상의 플라스틱 기판(100)과 회로 영역 내의 플라스틱 기판(100)을 분리하여 각각의 공정을 진행한 후, 추후 접합을 수행할 수도 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연성 이미지 센서가 유연하게 휘어지는 상태를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, (A) 또는 (B)에서와 같이 제조된 연성 이미지 센서를 위아래로 압력을 가하는 경우 유연하게 휘어지는 모습을 볼 수 있다.
즉, 포토다이오드, 트랜지스터, 전극 및 기판 등을 모두 고분자 물질로 형성하므로 유연하게 휘어지는 이미지 센서의 제작을 가능하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 플라스틱 기판위에 폴리머 전극 및 전도성 고분자 포토다이오드와 OTFT를 적용하여 연성 이미지 센서를 형성하는 것으로서, 포토다이오드, 트랜지스터, 전극, 기판 등을 모두 고분자로 제조하여 연성 OTFT 이미지 센서를 제작한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 연성 이미지 센서의 제조 공정을 도시한 공정 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연성 이미지 센서가 유연하게 휘어지는 상태를 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
100 : 포토다이오드 영역 플라스틱 기반   
102 : 회로영역 플라스틱 기판
104 : 폴리머 전극 106 :  포토다이오드
108 : 포토다이오드 110 : 포토다이오드
112 : 유기박막트랜지스터(OTFT) 114 : 절연막
116 : 전극 패턴 118 : 보호막
120 : 블랙 코팅막

Claims (9)

  1. 투명 플라스틱 기판 상에 고분자 폴리머 전극을 형성하는 단계;
    상기 투명 플라스틱 기판의 포토다이오드 영역에서 각 폴리머 전극 상에 고분자 포토다이오드를 코팅하는 단계;
    상기 투명 플라스틱 기판의 회로 영역에 형성된 각 폴리머 전극 상에 유기박막트랜지스터(OTFT) 필름을 코팅하는 단계;
    상기 투명 플라스틱 기판 전면에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 회로영역에는 OTFT 필름과 콘택하는 전극 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드 영역 및 상기 회로영역 전면에 보호막을 형성하는 단계
    를 포함하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 플라스틱 기판은,
    투명 고분자 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머 전극 및 포토다이오드는,
    전도성 광 고분자(MEHPPV 전도성 폴리머)로 이루어진 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 OTFT 필름은,
    펜타신, 금, PTV 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 포토다이오드를 코팅하는 단계는,
    스핀 코팅을 통하여 형성하는 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 고분자 포토다이오드를 코팅하는 단계 이후,
    각 폴리머 전극 상에 각각의 칼라필터를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 OTFT 필름을 코팅하는 단계는,
    열증착 방식으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 절연막을 형성하는 단계 이후, 평탄화를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 보호막을 형성하는 단계는,
    상기 회로영역의 보호막 상에 블랙 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 하는 연성 이미지 센서의 제조 방법.
KR1020080136572A 2008-12-30 2008-12-30 연성 이미지 센서의 제조 방법 KR20100078338A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080136572A KR20100078338A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 연성 이미지 센서의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080136572A KR20100078338A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 연성 이미지 센서의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100078338A true KR20100078338A (ko) 2010-07-08

Family

ID=42639568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080136572A KR20100078338A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 연성 이미지 센서의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100078338A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101498635B1 (ko) * 2013-08-08 2015-03-04 주식회사 레이언스 이미지센서 및 이의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101498635B1 (ko) * 2013-08-08 2015-03-04 주식회사 레이언스 이미지센서 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7754523B2 (en) Method for fabricating organic thin film transistor and method for fabricating liquid crystal display device using the same
US20160380019A1 (en) Array substrate of x-ray sensor and method for manufacturing the same
WO2013131380A1 (zh) 阵列基板及其制作方法和显示装置
KR101544657B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법, 및 디스플레이 장치
US20210211564A1 (en) Display panel, driving method and manufacturing method thereof, and display apparatus
JP2002215065A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器
TWI377713B (en) Stacked structure and method of patterning the same and organic thin film transistor and array including the same
CN102779942B (zh) 一种有机薄膜晶体管阵列基板及其制作方法
US20060183266A1 (en) Method of fabricating CMOS image sensor
KR100854243B1 (ko) 이미지 센서 제조방법
CN102646792B (zh) 有机薄膜晶体管阵列基板及其制备方法
CN111799312B (zh) 一种显示基板的制备方法、显示基板和显示装置
KR20100078338A (ko) 연성 이미지 센서의 제조 방법
TWI469224B (zh) 有機薄膜電晶體及其製造方法
KR100410594B1 (ko) 씨모스 이미지센서의 제조방법
CN100380634C (zh) 像素结构的制作方法
KR100790209B1 (ko) 시모스 이미지센서
KR20060019977A (ko) 유기 박막트랜지스터 및 액정표시소자의 제조방법
US7808569B2 (en) Method for manufacturing pixel structure
KR20080026990A (ko) 박막트랜지스터, 이를 구비하는 표시장치 및 이들의 제조방법
CN111180536B (zh) 光电传感单元及其制备方法和光电传感器
CN113591687B (zh) 感测装置及其制造方法
US20230050334A1 (en) Image sensor manufacturing method
KR100410694B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
GB2428889A (en) Organic TFT with inorganic protective layer

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid