KR20130081070A - 대면적 감지기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

대면적 감지기 및 그 제조방법에 관해 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기는 기판 상에 평행하게 이격된, 라인 형태의 2개의 제1 영역들과, 상기 제1 영역들 사이에 구비된, 복수의 화소를 포함하는 화소영역을 포함하고, 상기 화소영역은 상기 제1 영역들에 수직한 제2 영역들을 포함하고, 상기 제1 영역은 주변회로부를 포함하고, 상기 제2 영역은 구동라인을 포함하며, 상기 제2 영역의 폭은 상기 화소 1개의 폭 이하이다. 상기 화소영역은 2행 N열을 이루는 복수의 단위 화소영역을 포함하고, 각 열 사이에 상기 제2 영역이 위치할 수 있다.

Description

대면적 감지기 및 그 제조방법{Detector having large area and method of manufacturing the same}

본 발명의 일 실시예는 감지기에 대한 것으로, 보다 자세하게는 의료용이나 군사용으로 사용될 수 있는 대면적 감지기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

감지기(detector)는 의료용이나 군사용 또는 반도체 제조 분야 등 산업 전반에 사용될 수 있다. 큰 면적의 감지기를 만들 때 한계가 되는 것은 감지기가 형성되는 기판(substrate)의 크기이다. 큰 면적의 감지기는 단위 크기의 웨이퍼를 붙여(tiling) 형성할 수 있다.

단위 크기의 웨이퍼의 상하좌우에 패드/주변회로부가 형성된다. 패드/주변회로부의 면적 때문에, 패드/주변부는 큰 면적의 감지기에서 씸(seam)으로 나타날 수 있다. 패드/주변부에 기인한 씸은 감지기의 영상 품질을 높이고, 감지기의 유효 면적을 넓히는데 장애가 될 수 있다.

이에 따라 단위 크기의 웨이퍼의 위쪽과 옆쪽에만 한 라인씩 패드/주변회로부를 형성하고, 단위 크기의 웨이퍼의 패드/주변회로부가 없는 쪽을 서로 연결함으로써 단위 크기의 웨이퍼가 2행 2열로 연결된 감지기를 형성할 수 있다. 그러나 감지기의 면적을 그 이상으로 확장하기 어렵다.

본 발명의 일 실시예는 면적을 쉽게 확장할 수 있고, 씸으로부터 자유로운 대면적 감지기를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 이러한 대면적 감지기의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기는 기판 상에 평행하게 이격된, 라인 형태의 2개의 제1 영역들과, 상기 제1 영역들 사이에 구비된, 복수의 화소를 포함하는 화소영역을 포함하고, 상기 화소영역은 상기 제1 영역들에 수직한 제2 영역들을 포함하고, 상기 제1 영역은 주변회로부를 포함하고, 상기 제2 영역은 구동라인을 포함하며, 상기 제2 영역의 폭은 상기 화소 1개의 폭 이하이다.

이러한 대면적 감지기에서, 상기 화소영역은 2행 N열을 이루는 복수의 단위 화소영역을 포함하고, 각 열 사이에 상기 제2 영역이 위치할 수 있다.

상기 단위 화소영역에 상기 제2 영역이 복수개 구비될 수 있다.

상기 단위 화소영역과 이에 접촉된 상기 제1 및 제2 영역은 단위 감지기를 구성하고, 1행 및 2행에 구비되는 상기 단위 감지기는 회전 대칭성을 갖도록 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기 제조방법은, 복수의 단위 감지기를 형성하고, 복수의 단위 감지기를 기판 상에 정렬하는 하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 단위 감지기는 주변회로부를 포함하는 제1 영역과, 구동라인을 포함하고, 화소 1개의 폭 이하의 폭을 갖는 제2 영역 및 상기 제1 및 제2 영역을 수직하는 2개의 변으로 갖는 단위 화소영역을 포함할 수 있다. 상기 정렬은 이웃한 단위 화소영역 사이에 상기 제2 영역이 위치하도록 이루어질 수 있다.

상기 단위 감지기는 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성한 다음, 상기 웨이퍼로부터 상기 단위 감지기를 분리하여 형성할 수 있다.

상기 복수의 단위 감지기는 2행 N열로 정렬할 수 있다.

웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성하는 과정은 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 레티클을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기의 일부를 전사하고, 이러한 전사를 반복하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 상기 단위 감지기는 서로 다른 패턴이 형성된 2개 또는 4개의 레티클을 이용하여 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성하는 과정은 1개의 레티클을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기의 일부를 전사하고, 이러한 전사를 반복하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 상기 1개의 레티클에서 상기 단위 감지기의 일부를 전사할 때와 상기 단위 감지기의 다른 부분을 전사할 때, 상기 레티클의 사용되는 부분은 다를 수 있다. 또한, 상기 1개의 레티클에서 상기 단위 감지기의 제1 영역에 대응하는 패턴과 상기 제2 영역에 대응하는 패턴은 이격될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기는 복수의 단위 감지기를 포함하고, 단위 감지기는 1열(행)의 패드 및 주변회로부(제1 영역)와 1행(열)의 선택 및 구동라인(제2 영역)을 포함한다. 이러한 단위 감지기를 제1 영역이 한 라인을 이루도록 옆으로 반복 연결함으로써, 2차원 어레이를 이룰 수 있고, 감지기의 면적을 원하는 만큼 쉽게 확장할 수 있다.

또한, 선택 및 구동라인(제2 영역)의 폭을 화소 1개의 폭 이하로 형성하여 감지기는 씸으로부터 자유로울 수 있다. 따라서 감지기의 유효 면적은 극대화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기의 평면도이다.
도 2는 도 1의 단위 감지기가 형성된 웨이퍼의 평면도이다
도 3은 도 2의 단위 감지기를 복수의 영역으로 구분한 경우를 보여준다.
도 4 내지 도 7은 도 3의 단위 감지기를 형성하는데 사용되는 4개의 레티클의 평면도이다.
도 8은 웨이퍼 상에 형성된 본 발명의 다른 실시예에 의한 단위 감지기를 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8의 단위 감지기를 형성하는데 사용되는 레티클의 평면도이다
도 10 및 도 11은 도 8의 단위 감지기 형성에 사용되는 제6 및 제7 레티클의 평면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기 및 그 제조방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 대면적 감지기(이하, 감지기)를 설명한다.

도 1을 참조하면, 감지기는 베이스 기판(30)과 복수의 단위 감지기(100)를 포함한다. 베이스 기판(30)은, 예를 들면 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(PCB)일 수 있다. 단위 감지기(100)는 베이스 기판(30) 상에 정렬되어 있다. 단위 감지기(100)는 2행×N렬로 정렬되어 있다. 여기서, N은 1, 2, 3, 4…이다. 일 예로 N은 10 이상일 수 있다. 이러한 정렬에서 같은 행의 단위 감지기(100)는 서로 접촉되고, 같은 열의 단위 감지기(100)도 서로 접촉된다. 이렇게 해서 복수의 단위 감지기들(100)은 대면적의 감지기를 구성할 수 있다. 2행에 위치한 단위 감지기(100)는 1행의 단위 감지기(100)가 180도 회전된 것과 동일하다. 곧, 1행 및 2행에 위치한 단위 감지기(100)는 180도 회전 대칭을 이룬다. 단위 감지기(100)의 형태는 사각형일 수 있다. 단위 감지기(100)는 감지영역으로 사용되는 화소영역(36)과 제1 및 제2 영역(32, 34)을 포함한다. 화소영역(36)은 단위 화소영역일 수 있다. 화소영역(36)은 복수의 화소(pixel)를 포함한다. 제1 및 제2 영역(32, 34)은 화소를 포함하지 않는다. 제1 영역(32)은 입출력 패드와 주변회로를 포함하는 영역이다. 제1 영역(32)은 회로의 입/출력 신호와 그 구동을 담당하는 회로로 구성될 수 있다. 제2 영역(34)은 행 선택(row selection) 및 구동라인(driver line)을 포함하는 영역이다. 제2 영역(34)은 화소영역(36)의 화소들을 행 방향에서 선택하는 신호를 만드는 플립-플롭(flip-flop)과 그 신호를 행의 금속라인(row metal line)으로 보내는 드라이버를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 영역(32, 34)는 서로 수직하게 구비되고, 각 영역의 일단은 서로 접촉될 수 있다. 단위 감지기(100)에서 제1 영역(32)은 화소영역(36)의 상부에 수평라인으로 구비되고, 제2 영역(34)은 화소영역(36)의 우측에 수직 라인으로 구비된다. 단위 감지기(100)가 2행에 구비된 경우, 제1 영역(32)은 화소영역(36)의 하부에 수평라인이 되고, 제2 영역(34)은 화소영역(36)의 좌측에 수직라인으로 구비된다. 제2 영역(34)의 폭(t1)은, 예를 들면 화소 1개의 폭이거나 그 보다 작을 수 있다. 이에 따라 제2 영역(34)은 시각적으로 보이지 않는다. 따라서 감지기 전체 화면에서 기존에 문제가 되었던 씸(seam)으로부터 자유로운 바, 감지기의 감지면적을 극대화 할 수 있다. 같은 행에서 제1 영역(34)은 인접한 단위 감지기(100)의 화소영역(36)과 접촉된다. 또한, 각 단위 감지기(100)의 제1 영역(32)은 서로 연결되어 하나의 라인을 형성한다. 이와 같이 동일 행에 단위 감지기(100)는 계속 연결될 수 있는 바, 단순히 단위 감지기를 연결하는 것만으로 씸 현상없이 감지기의 면적을 증가시킬 수 있다.

도 2는 도 1의 단위 감지기(100)가 형성된 웨이퍼를 보여준다. 편의 상, 웨이퍼(50)에서 플랫 존(flat zone)의 도시는 생략하였다.

단위 감지기(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 1장의 웨이퍼(50)에 형성될 수 있다. 곧, 웨이퍼(50) 1장에서 1개의 단위 감지기가 형성될 수 있다. 웨이퍼(50)에 단위 감지기(100)을 형성한 후, 커팅 과정을 거쳐 웨이퍼(50)로부터 단위 감지기(100)를 분리한다. 이렇게 형성된 단위 감지기(100)를 도 1에 도시한 바와 같이 기판(30)에 정렬함으로써, 대면적 감지기를 쉽게 형성할 수 있다.

다음은, 도 2의 웨이퍼(50) 상에 단위 감지기를 형성하는 방법을 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 단위 감지기를 복수의 영역으로 구분한다. 도 3에서는 설명의 편의 상, 단위 감지기를 3행 3열로 구분한다. 가로 및 세로의 점선은 단위 감지기를 구분하는 가상의 선을 나타낸다. 단위 감지기의 1행 1열의 영역(A1)은 화소영역(36)의 일부와 제1 영역(32)의 일부와 제2 영역(34)의 일부를 포함한다. 2행 1열의 영역(B1)과 3행 1열의 영역(C1)은 각각 동일하고, 화소영역(36)의 일부와 제1 영역(32)의 일부를 포함한다. 1행 2열 및 3열의 영역들(A2, A3)은 각각 동일하고, 화소영역(36)의 일부와 제2 영역(34)의 일부를 포함한다. 2행 및 3행의 2열 및 3열의 영역들(B2, B3, C2, C2)은 각각 동일하고, 화소영역(36)의 일부를 포함한다. 1행 1열의 영역(A1)은 도 4에 도시한 제1 레티클(reticle)(RT1)를 이용하여 형성한다.

도 4를 참조하면, 제1 레티클(RT1)은 제1 패턴영역(32A)과 제2 패턴영역(34A) 및 제1 화소 영역 패턴(36A1)을 포함한다. 제1 레티클(RT1)을 웨이퍼(50)의 영역(A1)에 정렬한 후, 제1 레티클(RT1)을 통해 노광(exposure)함으로써, 도 3의 웨이퍼(50)의 영역(A1)에 제1 레티클(RT1)에 형성된 패턴들(32A, 34A, 36A1)이 전사되어 웨이퍼(50) 상에 단위 감지기의 1행 1열의 영역(A1)이 형성된다. 같은 방법으로, 웨이퍼(50)의 단위 감지기의 각 영역(A2, A3, B1-B3, C1-C3)을 형성할 수 있다. 다만, 2행 및 3행의 1열의 영역(B1, C1)을 형성할 때는 도 5에 도시한 제2 레티클(RT2)를 사용하고, 1행 2열 및 3열의 영역(A2,A3)을 형성할 때는 도 6에 도시한 제3 레티클(RT3)을 사용하며, 나머지 영역들(B2, B3, A2, A3)을 형성할 때는 도 7에 도시한 제4 레티클(RT1)을 이용한다. 도 3의 단위 감지기(100)는 1행의 영역들(A1-A3)을 차례로 형성한 다음, 2행 및 3행의 영역들을 차례로 형성할 수 있다. 또는 1열의 영역들을 먼저 형성한 다음, 2열 및 3열의 영역들을 형성하는 방법으로 단위 감지기(100)를 형성할 수 있다. 이러한 방법은 도 8의 단위 감지기(200)의 형성에도 적용될 수 있다.

도 8은 다른 실시예에 의한 단위 감지기(200)가 웨이퍼(50) 상에 형성된 경우를 보여준다.

도 8을 참조하면, 구성상 도 1의 단위 감지기(100)와 유사하나, 단위 감지기(200)는 화소영역(36) 사이로 평행한 복수의 제2 영역(34)이 존재한다. 복수의 제2 영역(34)은 제1 영역(32)에 수직하고, 일단이 제1 영역(32)에 접촉된다. 이러한 단위 감지기(200)의 형성 방법은 도 3에서 설명한 단위 감지기(100)의 형성 방법을 적용할 수 있다. 도 8에서 가로 및 세로 점선은 단위 감지기(200)의 영역을 행렬로 구분하기 위한 가상선이다. 단위 감지기(200)의 1행 내지 3행의 1열의 각 영역(1A-3A)의 구성은 도 3의 영역(A1)과 동일할 수 있다. 1행 내지 3행의 2열 및 3열의 각 영역(1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 3C)의 구성은 도 3의 영역(A2 또는 A3)과 동일할 수 있다.

도 8의 단위 감지기(200)의 각 영역은 도 9의 제5 레티클(RT5)을 이용하여 형성할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제5 레티클(RT5)은 제1 레티클(RT1)과 마찬가지로 제1 및 제2 패턴 영역(32A, 34A)을 포함하고, 제1 화소 영역 패턴(36A1)을 포함한다. 그러나 제1 레티클(RT1)과 달리 제1 패턴영역(32A)은 제2 패턴영역(34A) 및 제1 화소 영역 패턴(36A1)과 이격되어 있다. 제5 레티클(RT5)을 사용하여 도 9의 1행 내지 3행, 1열의 각 영역(1A-3A)에 포함된 제1 영역(32)의 일부를 형성할 때는 제5 레티클(RT5)의 제2 패턴영역(34A)과 제1 화소 영역 패턴(36A1)을 차광하여 사용한다. 곧, 제1 패턴영역(32A)만 전사되도록 한다. 그리고 1행 내지 3행, 1열의 각 영역(1A-3A)에 포함된 화소 일부 영역과 제2 영역(34)의 일부를 형성할 때와 1행 내지 3행의 2열 및 3열의 영역(1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 3C)을 형성할 때는 제5 레티클(RT5)의 제1 패턴 영역(32A)을 차광한 다음, 사용한다.

이와 같이, 도 8의 단위 감지기(200)는 도 9에 도시한 제5 레티클(RT1) 하나만으로 형성할 수 있지만, 도 10 및 도 11의 제6 및 제7 레티클(RT6, RT7)과 같은 2개의 레티클을 이용하여 형성할 수도 있다.

구체적으로, 도 10의 제6 레티클(RT6)은 도 4의 제1 레티클(RT1)과 동일할 수 있다. 도 10의 제6 레티클(RT6)은 도 8의 1행 내지 3행, 1열의 영역들(1A, 1B, 1C)을 형성하는데 사용될 수 있다. 도 11의 제7 레티클(RT7)은 도 6의 제3 레티클(RT3)과 동일할 수 있다. 도 11의 제7 레티클(RT7)도 도 8의 1행 내지 3행, 2 및 3열의 영역들(2A, 3A, 2B, 3B, 2C, 3C)을 형성하는데 사용될 수 있다.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

30:기판(PCB) 32, 34:제1 및 제2 영역
32A, 34A:제1 및 제2 패턴영역 36:화소영역
36A1:제1 화소영역패턴 50:웨이퍼
100, 200:단위 감지기 RT1-RT7:제1 내지 제7 레티클

Claims (12)

1. 기판;
   상기 기판 상에 평행하게 이격된, 라인 형태의 2개의 제1 영역들; 및
   상기 제1 영역들 사이에 구비된, 복수의 화소를 포함하는 화소영역;을 포함하고,
   상기 화소영역은 상기 제1 영역들에 수직한 제2 영역들을 포함하고,
   상기 제1 영역은 주변회로부를 포함하고, 상기 제2 영역은 구동라인을 포함하며,
   상기 제2 영역의 폭은 상기 화소 1개의 폭 이하인 대면적 감지기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 화소영역은 2행 N열을 이루는 복수의 단위 화소영역을 포함하고, 각 열 사이에 상기 제2 영역이 위치하는 대면적 감지기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 단위 화소영역에 상기 제2 영역이 복수개 구비된 대면적 감지기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 단위 화소영역과 이에 접촉된 상기 제1 및 제2 영역은 단위 감지기를 구성하고,
   1행 및 2행에 구비되는 상기 단위 감지기는 회전 대칭성을 갖도록 구비된 대면적 감지기.
5. 복수의 단위 감지기를 형성하는 단계; 및
   형성된 복수의 단위 감지기를 기판 상에 정렬하는 단계;를 포함하고,
   상기 단위 감지기는,
   주변회로부를 포함하는 제1 영역;
   구동라인을 포함하고, 화소 1개의 폭 이하의 폭을 갖는 제2 영역; 및
   상기 제1 및 제2 영역을 수직하는 2개의 변으로 갖는 단위 화소영역;을 포함하고,
   상기 정렬은 상기 제2 영역이 이웃한 두 단위 화소영역 사이에 위치하도록 이루어지는 대면적 감지기 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 단위 감지기를 형성하는 단계는,
   웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성하는 단계; 및
   상기 웨이퍼로부터 상기 단위 감지기를 분리하는 단계;를 더 포함하는 대면적 감지기 제조방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 복수의 단위 감지기는 2행 N열로 형성하는 대면적 감지기 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성하는 단계는,
   서로 다른 패턴을 갖는 복수의 레티클을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기의 일부를 전사하는 단계; 및
   상기 전사 과정을 반복하는 단계;를 포함하는 대면적 감지기 제조방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   웨이퍼 상에 상기 단위 감지기를 형성하는 단계는,
   1개의 레티클을 이용하여 상기 웨이퍼 상에 상기 단위 감지기의 일부를 전사하는 단계; 및
   상기 전사 과정을 반복하는 단계;를 포함하는 대면적 감지기 제조방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 단위 감지기는 서로 다른 패턴이 형성된 2개 또는 4개의 레티클을 이용하여 형성하는 대면적 감지기 제조방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 1개의 레티클에서 상기 단위 감지기의 일부를 전사할 때와 상기 단위 감지기의 다른 부분을 전사할 때, 상기 레티클의 사용되는 부분이 다른 대면적 감지기 제조방법.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 1개의 레티클에서 상기 단위 감지기의 제1 영역에 대응하는 패턴과 상기 제2 영역에 대응하는 패턴은 이격된 대면적 감지기 제조방법.

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