KR20140013980A

KR20140013980A - 3차원 표면 상의 박형화된 가요성 반도체 요소

Info

Publication number: KR20140013980A
Application number: KR1020130087339A
Authority: KR
Inventors: 랜달 비. 퓨; 제임스 다니엘 리알; 다니엘 비. 오츠; 아담 토너; 프레드릭 에이. 플릿시
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2014-02-05
Also published as: RU2013134475A; KR102095697B1; EP2712282B1; US20200004048A1; CA2821742A1; EP2712282A3; IL227585B; RU2644941C2; US10310294B2; AU2013209293B2; US20140028969A1; CN103565580A; BR102013019001A2; IL227585A0; JP2014028141A; TW201418824A; CN103565580B; JP6250321B2; EP2712282A2; TWI628487B

Abstract

가요성 구성요소들이 3차원 표면들 상에 부착되는 장치들을 형성하는 방법들이 기술된다. 일부 태양들에서, 본 발명은 전기 접점들을 갖는 3차원 표면들 상에 가요성 반도체 소자들을 통합시키는 것을 포함한다. 일부 태양들에서, 형성된 장치가 안과용 장치 내에 통합될 수 있다.

Description

3차원 표면 상의 박형화된 가요성 반도체 요소{THINNED AND FLEXIBLE SEMICONDUCTOR ELEMENTS ON THREE DIMENSIONAL SURFACES}

관련 출원과의 상호 참조

본 발명은 2012년 7월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제61/674,887호의 이익을 주장한다.

본 발명은 전기 상호접속부들 상에 위치되는 가요성 반도체 요소들을 포함하는 장치를 형성하는 방법들을 기술한다. 더 구체적으로, 가요성 반도체 요소들은 3차원으로 형상화된 구역들에 부착하기 위하여 변형되거나 굽혀질 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법들은, 예를 들어, 동력공급형 안과용 장치(energized ophthalmic device)의 분야에 유용하다.

전통적으로, 안과용 장치, 예를 들어, 콘택트 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens) 또는 누점 마개(punctal plug)는 교정, 미용 또는 치료 품질의 생체적합성 장치를 포함하였다. 콘택트 렌즈는, 예를 들어, 시력 교정 기능성, 미용 향상 및 치료 효과 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 각각의 기능은 렌즈의 물리적 특징에 의해 제공된다. 렌즈에 굴절 품질을 통합시키는 설계는 시력 교정 기능을 제공할 수 있다. 렌즈에 통합된 안료는 미용 향상을 제공할 수 있다. 렌즈에 통합된 활성제는 치료 기능성을 제공할 수 있다. 그러한 물리적 특징은 렌즈가 동력공급된 상태가 되지 않고서도 이루어진다.

보다 최근에는, 활성 성분이 콘택트 렌즈 내로 통합될 수 있음이 이론화되었다. 일부 구성요소는 반도체 소자를 포함할 수 있다. 일부 예는 동물 눈에 놓인 콘택트 렌즈 내에 매립된 반도체 소자를 보여주고 있다. 능동형 구성요소가 어떻게 렌즈 구조 자체 내에서 다수의 방식으로 동력 공급되고 활성화될 수 있는지가 또한 설명되고 있다. 렌즈 구조에 의해 한정되는 공간의 토폴로지(topology) 및 크기는 다양한 기능성의 형성을 위한 신규하고 도전적인 환경을 창출한다. 많은 실시예들에서, 구성요소들을 안과용 장치 내에 통합시키는 신뢰성 있고 집약적이며 비용 효과적인 수단을 제공하는 것이 중요하다. 일부 실시예들에서, 박형화되고 가요성일 수 있는 구성요소들을 포함하는 것이 유리할 수 있다. 결과적으로, 안과용 장치들의 제조에서의 개선 및 비평탄 응용에서 전자 구성요소들을 통합시키는 전반적인 발전 둘 모두를 위해, 일부 구성요소들의 박형화 및 가요성을 허용할 수 있는 신규한 방법들 및 폼 팩터 해결책(form factor solution)이 요구된다. 이들 개선이 비안과용 응용에서 용도를 찾을 수 있다는 것에 주목하는 것이 중요하다. 또한, 3차원 기재(substrate) 상의 전자 구성요소들과 관련될 때 안과용 및 비안과용 요건들을 다루는 방법들을 창출하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 박형화된 가요성 반도체 요소들은 간단히 전술된 바와 같은 종래 기술과 연관된 단점들을 극복한다.

본 발명은 박형화된 가요성 구성요소들의 이용에 관련한 방법들 및 장치들을 기술한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 생성된 장치들은 부가적인 기능성을 갖는 동력공급형 안과용 렌즈 내로 통합될 수 있다. 예를 들어, 박형화된 가요성 구성요소들은 렌즈의 광학 특성들을 불연속적인 방식으로 변화시킬 수 있는 가변 광학 부분을 포함하는 동력공급형 안과용 렌즈 내에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명은 박형화된 가요성 반도체 소자들 및 요소들을 공간 한정 구조물 및/또는 기능성 구조물 내로 통합시키는 방법들을 교시한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 본 발명의 범주 내에 있을 수 있는 비-반도체 요소들이 있을 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시예들에서, 요소로서 비아(via)들을 갖는 얇은 가요성 이산화규소 단편을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 이들 구조물은 그 내부에서 평면이 아니어서 3차원 형상을 갖는 구역들을 가질 것이다. 이들 실시예에서, 이 구역들은 복합 표면 상에서, 침착된 금속 접점들 및 전기 배선 특징부들을 가질 수 있다. 박형화된 가요성 반도체 구성요소들은 금속 접점들, 전기 배선 특징부들 상에 그리고 복합 표면들 상에 적용될 수 있다. 가요성 소자들을 부착시키기 위해, 소자들은 때때로, 복합 표면에 따르도록 그들의 정상적인 휴지 상태로부터 굽혀지거나 변형되는 것이 필요할 수 있다.

장치의 요구되는 특성들에 따라, 공간 한정 구조물들 및 그 내부의 구역들을 위한 많은 다양한 설계들이 존재할 수 있다. 다양한 설계들은 장치 구성요소들 중 일부 또는 전부의 가요성을 때때로 요구할 수 있는 구역들 내의 복합 3차원 표면들을 초래할 수 있다. 예를 들어, 안과용 장치 구성요소 둘레에 위치되도록 모델링된 원통형 설계에서, 가요성 표면은 안과용 장치 구성요소의 반경방향 경로의 적어도 일부분 둘레에 윤곽이 있을 수 있다. 원통형 형상을 형성하도록 평탄 표면이 반경방향 경로 둘레에서 그리고 그 경로 상에서 회전될 때, 원통형 설계의 축은 반경방향 경로에 수직인 방향에 의해 한정될 수 있다.

박형화된 가요성 반도체 요소들을 다양한 3차원 표면들 내에 또는 상에 위치시키기 위해 사용될 수 있는 많은 방법들 및 설계들이 본 개시 내용에 기술된 방법들 및 예들로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명의 일부 태양들에서, 이 방법들 및 설계들은 장치 자체, 즉 설계 특징부들의 부가적인 또는 개선된 기능을 제공할 수 있다. 특히 안과용 렌즈들과 관련한 일부 예시적인 실시예들에서, 반도체 요소들에 의한 의도하지 않은 광 산란을 방지하는 데 사용되고 장치의 공간 요건에 따르는 설계 예는 구성요소, 예를 들어 가변 광학 구성요소 둘레에 위치되는 원통형 설계를 포함하는데, 이때 그 축은 광 빔이 안과용 장치의 적어도 일부분들을 통해 눈 내로 진행할 때 광 빔이 취할 수 있는 방향을 향한다. 이는 광 경로의 축으로 지칭될 수 있다.

추가적인 유형의 장치 특성들은 가요성 소자들이 부착될 수 있는 표면 구역에 영향을 줄 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 표면 구역들은 원추형 또는 원추 형상인 설계들을 포함할 수 있다. 원통형 설계 특징부들은 원추 특징부들과 일부 유사점을 공유하지만, 이들은, 원추 특징부에서는 굽혀진 반도체의 상단 반경방향 경로 및 하단 반경방향 경로의 치수가 상이할 수 있다는 점에서, 상이하다. 이는 반경에 있어서 일 단부가 다른 단부보다 더 작은 간단한 절두 원추의 특성들의 검토로부터 이해된다. 박형화된 반도체 소자들이 원추로 굽혀질 수 있지만, 원통형 설계 유형의 특징부와는 달리, 가요성 소자를 원추로 굽히기 위한 출발 형상이 직선이 아니다 - 즉, 이는 직선형의 주연 변들을 갖지 않는다. 오히려, 이는 만곡된 또는 곡선형의 변들을 갖는다.

가요성 구성요소들이 부착될 수 있는 표면 구역을 기술할 수 있는 안과용 장치에 사용되는 상이한 유형의 특징부가 플랩(flap)으로 지칭되는 형상으로부터 유래될 수 있다. 플랩은 안과용 장치의 전반적인 표면 형상을 따라 전개될 수 있는 구역이다. 플랩은 평탄이거나 비평탄일 수 있다. 비평탄 플랩들의 경우에, 플랩의 표면 토폴로지는 다수의 방향들에서 변할 수 있지만, 전형적인 경우는 안과용 장치의 반경방향 및 반경방향으로부터 수직하게 외측으로 향하는 방향 둘 모두에서 변화가 있는 상태에서 발생할 것이다. 가요성 소자들은 이들 플랩의 표면들 상에서 전개될 수 있고, 플랩 특징부들의 보다 큰 표면들 상에 형성되는 상호접속부들의 사용에 의한 것을 포함한 많은 방식들로 상호접속될 수 있다. 본 발명의 관련된 태양들에서, 눈의 산소 노출을 증가시키기 위해 다양한 플랩 설계들이 안과용 장치에서 사용될 수 있다.

본 발명은 가요성이 유리할 수 있고 공간 제한이 대체로 존재하는 다양한 유형의 소자들에서 많은 이점들을 가능하게 할 수 있다. 하나의 유형의 소자는 집적회로가 상부 및 내부에 형성된 반도체 소자를 포함한다. 규소 게르마늄 및 갈륨비소와 같은 다른 반도체들과 함께, 결정질, 다결정질 및 비정질을 포함하는 다양한 형태의 규소로 제조된 것을 포함하는 많은 반도체 소자들이 있을 수 있다. 또한, 반도체 층이 상당히 얇아 절연체 층의 상단에 배치되는 방식으로 제조될 수 있는 기재로부터, 복잡한 소자 구조물이 형성될 수 있다. 그러한 절연체 상 반도체(semiconductor-on-insulator) 층들의 박형화된 버전은, 반도체 벌크 또는 절연체 상 반도체 소자와의 광 상호작용의 특성이 소자 성능을 위한 부가적인 중요성을 가질 수 있는 상당히 얇고 비교적 투과성인 특성들이 얻어지게 할 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시예들에서, 소자 성능을 위한 부가적인 중요성은 광 상호작용 신호들에 대한 유용성을 갖는 소자들을 구성하는 능력을 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 특징들과 이점들은 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예들의 하기의 보다 구체적인 설명으로부터 명백할 것이다.
<도 1a 및 도 1b>
도 1a 및 도 1b는 일부 안과용 장치들에서 사용될 수 있는 예시적인 3차원 기재를 도시하는 도면.
<도 2a 및 도 2b>
도 2a 및 도 2b는 반도체 및 절연체 기재 상의 반도체를 위한 박형화의 예시적인 태양들을 도시하는 도면.
<도 3a 및 도 3b>
도 3a 및 도 3b는 안과용 장치 내로 통합된 예시적인 플랩 구조물을 도시하는 도면.
<도 4a 및 도 4b>
도 4a 및 도 4b는 안과용 장치의 구조물 상에 위치된 예시적인 수직 설계 특징부들을 도시하는 도면.
<도 5a 및 도 5b>
도 5a 및 도 5b는 안과용 장치의 구조물 상에 위치된 예시적인 원추형 설계 특징부들을 도시하는 도면.
<도 6>
도 6은 안과용 장치의 구조물 상에 위치된 예시적인 반경방향 트렌치(trench) 설계 특징부를 도시하는 도면.
<도 7>
도 7은 투과성 반도체 요소들의 예시적인 구현예를 갖는 안과용 장치의 광학 구역을 도시하는 도면.
<도 8a 내지 도 8d>
도 8a 내지 도 8d는 플랩, 수직, 반경방향, 트렌치 및 원추형 설계의 정적 굽힘(static bending) 태양들의 예시적인 표현을 도시하는 도면.
<도 9a 내지 도 9d>
도 9a 내지 도 9d는 상이한 설계 유형들을 위한 예시적인 상호접속 태양들을 도시하는 도면.
<도 10a 내지 도 10c>
도 10a 내지 도 10c는 예시적인 회로 및 회로 요소의 신뢰성과, 그의 설계 태양들을 도시하는 도면.
<도 11a 내지 도 11c>
도 11a 내지 도 11c는 예시적인 회로 상호접속 신뢰성과, 그의 설계 태양들을 도시하는 도면.
<도 12a 내지 도 12c>
도 12a 내지 도 12c는 안과용 삽입 장치 내로 통합되는 예시적인 나선 구조물을 도시하는 도면.

본 발명은 3차원 표면들 상에 위치되는 얇은 가요성 반도체 소자들의 이용에 유용한 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 하기의 섹션에서, 본 발명의 실시예들의 상세한 예시적인 설명들이 주어질 것이다. 바람직한 그리고 대안적인 실시예들 둘 모두의 설명은 단지 예시적인 실시예들이며, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 예시적인 실시예들이 근본적인 본 발명의 범주를 제한하지 않음을 이해하여야 한다.

용어

본 발명에 관한 이러한 상세한 설명 및 특허청구범위에서, 하기의 정의가 적용될 다양한 용어가 사용될 수 있다:

본 명세서에 사용되고 때때로 "원통형 형상"으로 불리는 "원통 형상"은, 단면에서 원, 타원 또는 계란형이 직선 타원형 형상의 적어도 일부분을 형성할 수 있도록 반경방향 경로의 적어도 일부분 둘레에 윤곽이 있는 대체로 평탄한 표면의 가요성 구성요소를 지칭한다. 일부 원통형 형상들에서, 원통형 설계의 축은 반경방향 경로에 대한 수직 방향에 의해 정의될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "동력공급된"은 전류를 공급할 수 있거나 내부에 전기 에너지를 저장할 수 있는 상태를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 "에너지"는 일을 행하는 물리적 시스템의 용량을 지칭한다. 본 발명 내에서의 많은 용도는 일을 행함에 있어서 전기적 작용을 수행할 수 있는 용량에 관련될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "에너지원"은 에너지를 공급하거나 논리 또는 전기 장치를 동력공급된 상태로 둘 수 있는 장치 또는 층을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 "에너지 하베스터"(energy harvester)는 환경으로부터 에너지를 추출하여 이를 전기 에너지로 변환시킬 수 있는 장치를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 "기능화된"은 층 또는 장치가 예를 들어 동력공급, 활성화, 또는 제어를 포함한 기능을 수행할 수 있게 하는 것을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 "플랩"은 가요성 구성요소들이 부착될 수 있는 표면 구역을 지칭한다. 상이한 예시적인 실시예들에서, 플랩들은 평탄이거나 비평탄일 있다. 비평탄 플랩들의 경우에, 플랩의 표면 토폴로지는 다수의 방향들에서 변할 수 있지만, 전형적인 경우는 반경방향 및 반경방향으로부터 수직하게 외측으로 향하는 방향 둘 모두에서 변화가 일어나는 경우에 발생할 것이다. 가요성 소자들은 이들 플랩의 표면들 상에서 전개될 수 있고, 플랩 특징부들의 보다 큰 표면들 상에 형성되는 상호접속부들의 사용에 의한 것을 포함한 많은 방식들로 상호접속될 수 있다. 예를 들어, 동력공급형 안과용 장치의 다양한 설계에서, 안과용 장치가 상부에 놓일 수 있는 눈 표면에 개선된 산소 노출을 제공하도록 플랩이 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "가요성"은 제1의 3차원 형상을 갖는 상태로부터 제2의 상이한 3차원 형상을 갖는 상태로 공간적으로 변형되거나 굽힘되는 아이템의 능력을 지칭하는데, 여기서 변형된 아이템은 변형 동안에 거시적으로는 파손되지 않는다.

본 명세서에 사용되고 때때로 "안과용 장치"로 불리는 "렌즈"는 눈 내에 또는 눈 상에 놓이는 임의의 안과용 장치를 지칭한다. 이들 장치는 광학적 교정을 제공할 수 있거나 미용을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 용어 "렌즈"는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입물(ocular insert), 광학적 삽입물, 또는 시력이 교정되거나 변경되게 하는, 또는 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로젤 및 플루오로하이드로젤을 포함하지만 이로 한정되지 않는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로젤로부터 제조된 동력공급형의 대체로 연성인 콘택트 렌즈이다.

본 명세서에 사용되는 "렌즈 형성 혼합물" 또는 "반응성 혼합물" 또는 "RMM"(reactive monomer mixture)(반응성 단량체 혼합물)은 경화 및 가교결합되거나 가교결합되어 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 단량체 또는 예비중합체(prepolymer) 물질을 지칭한다. 다양한 실시예들은 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에서 요구될 수 있는 다른 첨가제를 갖는 렌즈 형성 혼합물을 포함할 수 있다.

"렌즈 형성 표면"은 렌즈의 성형에 사용되는 표면을 지칭한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 임의의 그러한 표면은 광학적 품질의 표면 마무리를 가질 수 있는데, 이는 성형 표면과 접촉하는 렌즈 형성 물질의 중합에 의해 형성되는 렌즈 표면이 광학적으로 허용가능하도록 표면이 형성되고 충분히 매끄럽다는 것을 나타낸다. 또한, 일부 예시적인 실시예들에서, 렌즈 형성 표면은 구면도수(spherical power), 비구면도수(aspherical power) 및 난시도수(cylinder power), 파면 수차 교정(wave front aberration correction), 각막 토포그래피 교정 등뿐만 아니라 이들의 임의의 조합을 포함한 원하는 광학적 특성을 렌즈 표면에 부여하기 위해 필요한 기하학적 형상을 가질 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "리튬 이온 전지"는 리튬 이온이 전지를 통해 이동하여 전기 에너지를 발생시키는 전기화학적 전지를 지칭한다. 전형적으로 배터리로 불리는 이러한 전기화학 전지는 그의 전형적인 형태에서 동력이 재공급되거나 재충전될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "기재 삽입물"은 에너지원을 안과용 렌즈 내에서 지지할 수 있는 성형성 또는 강성 기재를 지칭한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 기재 삽입물은 또한 하나 이상의 구성요소를 지지한다.

본 명세서에 사용되는 "주형"은 비경화 제형으로부터 렌즈를 형성하기 위해 사용될 수 있는 강성 또는 반-강성 물체를 지칭한다. 일부 바람직한 주형은 전방 곡선 주형 부분품 및 후방 곡선 주형 부분품을 형성하는 2개의 주형 부분품을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 "광학 구역"은 안과용 렌즈의 착용자가 이를 통해 보게 되는 안과용 렌즈의 영역을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 "동력"은 단위 시간당 행한 일 또는 전달된 에너지를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는, "재동력공급가능"으로 또한 지칭되는 "재충전가능"은 일을 하는 더 높은 용량을 갖는 상태로 복원될 수 있는 능력을 지칭한다. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 재확립된 기간 동안 소정의 비율로 전류를 흐르게 하는 능력에 의해 복원되는 능력에 관련될 수 있다.

본 명세서에 사용되는, "재충전하다"로 또한 지칭되는 "재동력공급하다"는 일을 하는 더 높은 용량을 갖는 상태로 에너지를 복원하는 것을 지칭한다. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 재확립된 기간 동안 소정의 비율로 전류를 흐르게 하는 능력에 의해 장치를 복원시키는 것에 관련될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "주형으로부터 해제된"은 렌즈가 주형으로부터 완전히 분리되거나, 또는 가벼운 정도의 교반에 의해 제거되거나 스웝(swab)에 의해 밀어 떼어낼 수 있도록 단지 느슨하게 부착되는 것을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 "적층된"은 적어도 2개의 구성요소 층들을 서로 근접하게 배치하여 층들 중 하나의 층의 일 표면의 적어도 일부분이 제2 층의 제1 표면과 접촉하게 하는 것을 의미한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 필름이 점착을 위해서든지 또는 다른 기능을 위해서든지 상기 필름을 통해 서로 접촉하는 2개의 층들 사이에 있을 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "적층된 집적 구성요소 장치" - 때때로 "SIC-장치"로 불림 - 는, 각 층의 적어도 일부를 서로에 대해 적층함으로써, 전기 및 전자기계적 장치를 포함할 수 있는 기재의 얇은 층을 작동가능한 집적 장치로 조립할 수 있는 패키징 기술의 제품을 지칭한다. 층들은 다양한 유형, 재료, 형상, 및 크기의 구성요소 장치를 포함할 수 있다. 더욱이, 층들은 요구될 수 있는 바와 같은 다양한 윤곽에 맞춰지고 이를 취하도록 다양한 장치 생산 기술로 제조될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "3차원 표면"은 거시적인 수준에서 일 표면의 범위의 부분들에서 비평면이 되는 표면의 특성을 지칭한다. 예를 들어, 구 또는 사람 눈의 표면은 그러한 표면 상의 지점들이 일반적으로 단일 평면 상에 존재하지 못하기 때문에 3차원 표면이 될 것이다. 전형적인 전자 회로 기판의 표면은 그러한 기판들이 비록 미시적 수준에서는 완벽하게 평면이 아닐지라도 이들은 전형적으로 사실상 평면이므로 3차원 표면이 아닌 평면이 될 수 있다.

통합된 반도체 소자를 갖는 3차원 장치

다수의 신규한 장치는 소정의 3차원 형상을 필요로 하는 구성요소 및 장치 내로의 반도체의 얇은 가요성 단편들의 집적으로부터 기인할 수 있다. 그러한 일 장치 유형의 일 예에 있어서, 전기활성 구성요소들을 통합할 수 있는 안과용 장치가 고려된다.

도 1a 및 도 1b에 의하면, 예시적인 안과용 장치를 위한 예시적인 3차원 기재(100)가 도시된다. 다양한 안과용 장치 실시예들이 예시적인 3차원 기재 상에 형성될 수 있고, 활성 포커싱 요소를 포함하도록 기능화될 수 있다. 활성 포커싱 장치는 하나 이상의 동력공급 요소들에 저장될 수 있는 에너지를 이용하면서 기능할 수 있다. 3차원 기재 상의 트레이스(trace)는 반도체를 부착, 접착 또는 지지하고자 하는 곳에 동력공급 요소를 형성하기 위한 양호한 베이스를 제공하는 데 사용될 수 있다. 반도체 소자는 3차원 표면 상에 보다 따르는 방식으로 맞춤되도록 굴곡되거나 달리 변형될 수 있는 약간의 능력을 갖기에 충분하게 얇을 수 있다. 또한, 예시적인 3차원 시스템의 일반적인 태양(aspect), 방법, 장치 및 이러한 개념들과 관련되는 생성되는 예시적인 장치를 기술할 것이다.

도 1의 예시적인 안과용 장치에 있어서, 3차원 기재는 광학적으로 활성인 영역(110)을 구비할 수 있다. 장치가 포커싱 요소이면, 영역(110)은 사용자의 눈으로 유입되는 경로를 따라 광이 통과하는 포커싱 요소를 포함하는 삽입 장치의 전방 표면을 나타낼 수 있다. 이러한 영역의 외부에는, 광학적으로 관련되는 경로 내에 있지 않은 안과용 장치의 주변 영역이 전형적으로 있을 수 있다. 그러므로, 활성 포커싱 기능과 관련된 구성요소들을 그러한 주변 영역에 위치시키는 것이 적절할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 이들 구성요소들은 얇은 가요성 반도체로부터 형성될 수 있다. 또한, 구성요소들은 금속 또는 다른 전도성 트레이스들에 의해 전기적으로 서로 접속될 수 있다. 트레이스는 동력공급 요소들을 안과용 장치에 통합시키기 위한 지지체를 제공하는 데 또한 사용될 수 있다.

일부 예시적인 실시예들에서, 동력공급 요소는 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리는 고체 배터리(solid-state battery)일 수 있거나, 이는 대안적으로 습식 셀 배터리(wet cell battery)일 수 있다. 이러한 예들 중 어느 하나에 있어서, 배터리의 애노드와 배터리의 캐소드 사이의 전류 흐름을 제공하기 위해 전기적으로 전도성인 최소 적어도 2개의 트레이스들이 있을 수 있다. 배터리는 동력공급을 위해 상기 장치 내의 다른 활성 요소에 전위 및 전류를 제공할 수 있다. 도 1의 예시적인 장치에 있어서, 전기 트레이스(150)의 영역 내에 하나의 배터리 접속부가 형성될 수 있다. 예시적인 목적을 위해, 전기 트레이스(150)는 애노드 접속부일 수 있고 통합된 반도체 소자로의 동력공급 요소의 (-) 전위 접속부를 나타낼 수 있다. 다른 배터리 또는 동력공급 요소 접속부(160)가 구비될 수 있다. 또한, 예시적인 목적상, 그러한 접속부는 캐소드 접속부를 나타낼 수 있다. 이러한 접속부(160)는 통합된 장치로의 동력공급 요소의 (+) 전위 접속부를 또한 나타낼 수 있다.

100에서, 전기 트레이스는 아이템(150, 160) 및 아이템(140, 170)에 각각 접속될 수 있다는 것을 알 수 있다 트레이스(140, 170)는 인접 트레이스와 근접하게 있을 수 있는 절연 트레이스일 수 있다는 것을 알 수 있다. 140에 대한 인접 트레이스는 130일 수 있으며, 170에 대한 인접 트레이스는 180일 수 있다. 인접 트레이스(130, 180)는 배터리 요소들이 이러한 트레이스들 상에서 생성될 때 반대의 배터리 화학적 구조 또는 전극 유형을 나타낼 수 있다. 따라서, 트레이스(130)는 트레이스들 사이의 배터리 셀의 캐소드로서 기능할 수 있게 하는 화학적 층에 접속될 수 있다.

트레이스(130, 180)는 영역(120)을 통해 서로 접속될 수 있다. 영역(120)은 일부 예시적인 실시예들에서 화학적 층에 의해 덮이지 않거나 부분적으로 덮일 수 있다. 그러므로, 이는 전기 상호접속부(electrical interconnection)로서 기능할 수 있다. 이러한 예에서, 배터리로서 구성된 2쌍의 전기 셀들이 있을 수 있다는 것과 배치 및 설계의 특성이 이들 2개의 배터리들을 직렬 접속부 형태로 접속한다는 것이 분명할 것이다. 그러므로, 접속부(150, 160)를 가로 지르는 총 전기 성능은 2개 배터리 셀들의 조합으로 간주될 수 있다.

190에서, 점선을 따르는 영역의 단면이 도시된다. 100의 하부 도시에 있어서, 얇은 반도체들의 논의에 관련된 다수의 특징부들이 도시된다. 예시적인 본 실시예에서, 160에서, 전술한 2개의 동력공급 접속부들 중 하나가 도시되며 150에서 생긴 동력공급 접속부는 동력공급 접속부(160) 뒤의 부위의 밖일 수 있다. 반도체의 칩 형태는 도면에서 191로 나타난다. 예시적인 목적을 위해, 반도체는 땜납 볼(solder ball) 또는 전도성 에폭시 접속부를 이용하여 반도체 패키지 상의 전도성 요소에 접속될 수 있다. 반도체 패키지 내에 반도체 칩이 위치될 수 있으며, 이 반도체 칩은 베어 다이(bare die)일 수 있다. 플립 칩 다이 부착(flip-chip die attach)이 사용될 수 있다. 이러한 유형의 소자는 예시적인 안과용 장치의 목적을 위해 잘 기능할 수 있으나, 다른 적용예에서는 그러한 패키징된 두꺼운 반도체 칩이 필요로 하는 여분의 두께 및 면적 치수가 있을 수 있다. 박형화된 반도체의 3차원 기재로의 직접 접속은 더 적은 소자 두께의 사용, 더 많은 반도체 소자들의 통합, 및 얇은 패키징되지 않은 반도체의 얇은 폼 팩터 및 가요성 특성 둘 모두와 관련된 다른 향상을 가능하게 할 수 있다. 반도체의 얇은 부분이 칩(191)의 유형과 유사한 형상으로 형성될 수 있지만, 얇은 반도체의 가요성 특성이 고려될 때 많은 다른 유형의 형상 및 치수가 실용적일 수 있다.

참고로서, 192에서, 100의 상부 섹션에 도시되어 있는 전방 광학 단편이 후방 광학 단편에 결합되어 있는 안과용 장치의 영역이 있을 수 있다. 192에서, 후방 광학 단편의 일부분은, 전방 광학 단편과 후방 광학 단편 사이의 구성요소들을 밀봉시키기 위해 하나의 또는 한 세트의 특징부를 제공할 수 있는 토폴로지(topology)를 갖고서 영역(192)이 전방 및 후방 광학 단편들의 조합이 되는 상태로 도시되어 있다. 밀봉이 이루어지는 이러한 영역 내의 이러한 세트의 특징부는 접착제 홈(glue groove)으로 불린다. 후속 부분들에서 추가로 논의되는 바와 같이, 접착제 홈 영역은 또한 얇은 반도체 소자가 다른 3차원 구조체 내로 통합될 수 있는 다른 예시적인 실시예들에 적절할 수 있다.

반도체 요소들의 박형화

이제 도 2를 참조하면, 200에서, 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 사용될 수 있는 얇은 반도체 소자에 대한 공정의 일반적인 특성이 도시된다. 210에서, 반도체 제조 라인을 통해 처리된 전체 두께의 기재의 일부분이 도시된다. 전형적으로, 그러한 기재는, 축척에 맞게 도시되지 않지만, 본 기술 분야에 공지된 다수의 인자에 따라 두께가 500 내지 900 마이크로미터일 수 있다. 기재(210)는 모노리식(monolithic) 또는 "벌크"(bulk) 반도체 유형의 기재일 수 있다. 예로서, 기재(210)의 두께의 대부분은 고순도의 도핑된 결정질 규소로 구성될 수 있으며, 여기서 기재의 단지 얇은 표면만이 소자들을 가지며 그 상에서 상호접속된다.

다양한 이유로, 처리된 웨이퍼는 기재 상의 소자들이 사용되기 전에 박형화된다는 것이 본 산업계의 일반적인 표준이다. 220에서, 박형화에 이어, 기재는 출발 두께의 일정 분율(fraction)이 될 수 있는 두께를 취할 수 있다. 이는 아주 얇은 기재로 이어질 수 있다. 그러므로, 얇은 재료는 층(235, 230)들을 구성하는 "확대된" 단면도에서 발견될 수 있다. 아주 얇은 제품의 종료 두께가 30 마이크로미터 또는 그보다 훨씬 더 작은 두께만큼 얇을 수 있는 제품 결과를 달성하는 방법은 현재 이용되고 있으며 최신 기술로 알려져 있다. 이러한 얇은 제품의 예에 있어서, 이들 2개의 층들은 아주 얇은 벌크 반도체 층(230)과, 반도체 소자에 대한 금속화부 또는 상호접속부(235)로 구성되는 층을 나타낼 수 있다.

도 2b를 참조하여, 유사한 박형화 공정이 설명되나, 절연체 상 규소 유형의 기재가 사용되는 경우에 대해서 설명된다. 층(250, 251, 252)들에 의해 형성되는 이 기재에 있어서, 절연체 상 반도체 기재가 도시된다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같이, 가능할 수 있는 많은 유형의 절연체 상 반도체 기재가 있다. 일 예로는 절연체의 영역, 예를 들어 이산화규소(251)가 그 위에 위치하는 아주 순수한 결정질 규소의 벌크 층(250)이 있다. 절연체 영역(251) 상에 다른 반도체 층(252)이 위치할 수 있고, 이 반도체 층은 예를 들어 수백 옹스트롬 두께의 규소 층을 포함할 수 있다. 층들의 조합은 절연체(이산화규소) 상 반도체(규소) 기재의 일 예를 제공한다.

반도체(규소) 상부 층이 아주 얇을 수 있기 때문에, 전체 기재를 전반적으로 박형화하는 데 많은 방법이 사용될 수 있다. 일 예에 있어서, 후방 규소 층(250)은 그 잔여 두께가 공칭 0의 두께가 될 때까지 연마 작업으로 연마되어 제거될 수 있다. 실질적으로, 그러한 연마 작업은 불균일부들을 본질적인 것으로 할 수 있으며, 후면에 잔여 규소의 영역이 있을 수 있다. 그 결과, 규소를 선택적으로 제거하지만 이산화규소를 제거하지 않도록, 예를 들어 반응성 이온 에칭을 통한 추가 처리가 사용될 수 있다. 처리 후, 남아 있는 기재(260)는 소자 층(272)의 그리고 절연체 층(271) - 이는 층(251) 중에서 남아 있는 것임 - 의 아주 얇은 조합일 수 있다. 얇은 산화물 층 상에 얇은 반도체 층(272)(박형화의 설명 이전에 252였음)이 있을 수 있다. 이러한 층 상에 반도체 소자의 금속화 또는 상호접속 층(275)이 있을 수 있다.

층(230, 235)들을 갖는 소자 또는 층(271, 272, 275)들을 갖는 소자에 도시된 바와 같이 소자가 박형화될 때, 생성되는 다수의 특성이 있을 수 있다. 본 명세서에서의 제1 주요 논점에 있어서, 얇은 기재는 충분한 두께의 기재에서 전형적이지 않은 어느 정도의 가요성을 취할 수 있다. 소정의 한도 내에서, 얇은 기재는 부착될 수 있는 다른 3차원 기재에 따르도록 변형될 수 있다. 변형 중에, 약간 더해진 소자의 결점(defectivity)이 있을 수 있는데, 이는 다른 태양들 중에서 굽힘의 정도 및 회로 설계의 특성의 함수일 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 상이한 설계 특징부들은 본 발명에 필요한 변형의 정도가 임의의 작지만 허용될 수 있는 결함의 증가로 이어지는 경우를 보상하도록 통합될 수 있다.

얇은 기재의 다른 중요한 태양은 광, 심지어는 가시 스펙트럼 내의 광이 얇은 기재와 상호 작용할 수 있는 정도이다. 층(230)의 경우일 수 있는 바와 같이 박형화 후의 기재의 반도체 두께가 입사광 방사선을 흡수하기에 여전히 충분할 수 있다면, 그러한 층은 그러한 흡수로부터 상당한 수준의 광전류를 가질 수 있으며, 이는 광과의 상호 작용으로부터 얇은 층을 마스킹하기 위해 설계 변경 또는 다른 작용을 필요로 할 수도 있다. 비제한적인 예에 있어서, 도 1의 특징부(170)에서의 경우일 수 있는 바와 같이 3차원 기재 상에 제조된 일부 상호 연결 특징부들의 사용을 통해 설계의 적어도 일부분들을 차폐하는 것이 가능할 수 있을 것이다.

다시 도 2b를 참조하면, 절연체 층(271) 상에 위치되는 얇은 반도체 층(272)은 입사광에 대해 투과성일 수 있다. 또한, 입사광의 상당한 분율이 절연체 층(271) 및 반도체 층(272) 둘 모두를 통해 진행하는 것이 가능할 수 있을 것이다. 예를 들어 인듐 주석 산화물 또는 다른 "투과성 금속"으로부터 형성되는 바와 같이 전문화된 야금학이 이용된다면, 가요성일 수 있고 반도체 층이 아주 얇고 투과성인 절연체 상 반도체를 이용할 수 있는 얇은 전자 층을 생성하는 것이 가능할 수 있을 것이다. 또한, 이러한 유형의 얇고 투과성인 소자를 이용하여, 광이 안과용 장치를 통과하여 눈으로 들어 올 수 있는 경우에 안과용 장치의 부분들에 전자 층을 부착시키는 것이 가능할 수 있을 것이다.

반도체 소자가 얇게 되는 경우, 이 소자들은 가요성을 가질 수 있다. 이러한 가요성은 본 명세서에서 본 발명의 기술의 일부에서 논의된 인자이다. 그럼에도 불구하고, 이 소자를 굴곡시키는 데 약간의 제한이 있을 수 있거나 또는 대안적으로 소자들이 굴곡될 때 소자들 내에서 생기는 일부 추가적인 결점 모드가 있을 수 있다. 그러므로, 반도체 소자의 굴곡에 관한 일부 설명은 언급되었고 후속 섹션에서 상당한 정도의 굽힘이 있는 경우를 언급하는 것일지라도, 굽혀진 단편에 대한 후방 지지는 단편이 3차원 구조체 상으로 굴곡된 후 상대적으로 강성인 단편 내로 소자를 안정화시키는 것이 중요할 수 있다.

3차원 표면 특징부와 정합하도록 박형화된 반도체 요소를 굴곡시키는 것에 관련한 다양한 예시적인 실시예들 중 임의의 것에서, 굴곡된 소자는 굽혀진 형태를 소정의 위치에 고정시키기 위해 점착될 필요가 있을 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 소자는 상호접속 기술을 사용해 부착될 수 있다. 예를 들어, 땜납 볼이 가요성 반도체 요소 상의 접점을, 3차원 표면 상에 위치될 수 있는 정합 접점 특징부에 점착시키는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 이들 접점은 전기적 기능을 제공할 수 있고, 다른 경우에, 이들은 가요성 요소의 부착을 위한 수단을 제공하기 위해 존재할 수 있으며, 또 다른 실시예들에서, 이들은 둘 모두의 기능을 제공할 수 있다. 접점 특징부의 접합 후에, 생성되는 구조물은 접착제 재료 언더코팅(undercoating)을 가질 수 있다. 언더코팅에서, 접착제는 가요성 요소와 3차원 기재 사이의 빈 공간 내로 유동하게 될 수 있다. 가요성 요소와 장치의 전기적 상호접속부 사이의 상호접속이 가요성 소자 표면과 3차원 기재 상의 그의 대응 표면 특징부 사이에서 수행되지 않는 일부 예시적인 실시예들에서, 접착제로 가요성 기재를 3차원 표면에 점착시키는 것이 요소를 부착하는 수단일 수 있다. 많은 접합 및 접착제 기술이 가요성의 박형화된 반도체 단편을 부착 및 안정화하는 데 사용될 수 있다.

가요성 요소와의 안과용 3차원 장치 관련성

이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 300에, 안과용 장치에 사용하기 위한 제2의 3차원 장치가 도시되어 있다. 302에, 바람직하게는 안과용 장치가 그로부터 형성될 수 있는 하이드로젤을 포함할 수 있는 재료가 도시되어 있다. 전기활성 광학 영역(303)을 포함하는 삽입체가 중합된 하이드로젤 재료(302) 내에 포함될 수 있다. 상호접속 장치(301)가 전기활성 광학 삽입체의 에지 둘레에 감길 수 있다. 일부 예에서, 상호접속 장치는 삽입체 둘레에 완전히 감길 수 있거나, 다른 예에서 상호접속 장치는 삽입체의 일부분 둘레에 감길 수 있다. 상호접속 장치는 상호접속부가 상부에 침착되거나 달리 형성되었을지도 모르는 3차원의 성형된 중합체 단편일 수 있다. 단편(301)이 형성될 때, 그것은 플랩(304)으로 기술될 수 있는 특징부를 갖도록 형성될 수 있다. 플랩(304)은 또한 도 3b의 306에서 단면으로 관찰될 수 있으며, 여기서 성형된 원통형 설계부(305)가 전기활성 장치(307)를 갖는 삽입체를 둘러싼다.

플랩 및 침착된 상호접속부는 그의 상부에, 가요성의 얇은 반도체 소자를 부착 및 접속시키기 위한 양호한 표면을 형성할 수 있다. 도시된 바와 같이, 가요성 반도체 소자(341)는 플랩 특징부들 중 하나 상에 부착될 수 있는 비교적 큰 소자일 수 있다. 대안적으로, 일부 예시적인 실시예들에서, 반도체 소자의 많은 얇은 스트립이 321 및 322에 도시된 바와 같이 플랩 유형 특징부 상에 접속될 수 있다. 이들 경우 각각에서, 플랩과 전자 소자 둘 모두의 가요성으로 인해, 전자 소자는 3차원 형상으로 굽혀질 수 있다. 그러한 굽힘은 2개의 치수에 걸쳐, 예를 들어 안과용 장치의 중심으로부터 방사상으로 퍼져나가는 방향으로 반경방향으로 그리고 또한 이 반경 방향에 수직인 방향으로 발생한다고 간주하는 것이 도움이 될 수 있다. 플랩 특징부들이 그들 사이에 상당한 공간을 갖기 때문에, 그러한 지지체 및 조립체 설계의 다른 특징은, 안과용 렌즈가 눈에 산소 침투 이익을 제공할 수 있는 산소 투과성 하이드로젤 재료로 제조된 그의 본체의 상당한 부분을 포함할 수 있다는 것일 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 400에, 얇은 가요성 소자를 위한 상이한 예시적인 유형의 장착 계획이 도시되어 있다. 이들 예시적인 도시에서, 얇은 가요성 소자는 방사상으로 안과용 렌즈 삽입체의 일부분들을 따라 부착될 수 있다. 즉, 가요성 반도체는, 예를 들어 가요성 반도체가 처음부터 끝까지 도달하기에 충분히 긴 경우 튜브-유사 특징부를 형성하는 원형 특징부 둘레에 감길 수 있다. 410에서, 단면 묘사는 전방 광학 단편(참고로, 아이템 100 참조)의 접착제 홈(참고로, 아이템 192 참조)의 3차원 표면 특징부 둘레에 감기고 이에 점착된 가요성의 얇은 반도체의 일부분을 도시하고 있다. 다른 유사한 예시적인 실시예들에서, 440에서, 가요성 반도체는 보다 외측의 에지(450) 둘레에 감겨서, 증가된 직경 및 이에 따라 원주에 의해 더 큰 면적에 대한 접근을 허용할 수 있다.

반도체 단편이 그러한 튜브-유사 방식으로 감긴 때, 반도체의 굽힘은 하나의 치수를 따라 발생하는 것으로 간주될 수 있다. 도 4a 및 도 4b의 도시는 반도체가 수직 배향으로 있는 원통형-유사 특징부로 배향된 것으로 기술될 수 있다. 이러한 수직 배향으로 있는 가요성 반도체의 표면을 따른 지점의 임의의 국소 영역에서, 표면은 수직 방향에서 평탄한 것처럼 "보일" 것이지만, 직교 방향에서는, 표면은 굽혀진다. 굽힘의 정도는 반도체가 장착될 수 있는 표면의 곡률 반경의 함수이며, 이에 따라, 420에서 반도체는 450에서보다 더 많이 "굽혀지거나" 또는 굴곡되거나 또는 응력이 가해질 수 있다. 미시적인 수준에서, 반도체 벌크, 및 예를 들어 금속 상호접속부와 같은, 장치의 다른 대응 요소에서 발생하는 비대칭 응력이 있을 수 있다.

이제 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 500에, 다른 유형의 가요성 있게 장착된 반도체가 도시되어 있다. 단면(510)에서 520에 도시된 배향과 단면(540)에서 550에 도시된 배향 둘 모두에서, 가요성 반도체는 원추형 배열로 배열될 수 있다. 그러나, 원추를 형성하는 규소의 시작 단편은 직선적이기보다는 곡선적일 수 있다. 반도체 층의 굽힘의 정도는 전술되었던, 반경방향으로 굽혀진 반도체 소자의 것과 유사할 수 있다. 그러나, 단편들은 이들이 적용되기 전에 곡선 형상이기 때문에, 미시적인 수준에서 굽힘의 성질은 상이할 수 있으며, 일부 예시적인 실시예들에서 결함 준위 이점을 제공할 수 있다.

가요성의 박형화된 전자기기들의 원추형 배치의 다른 물리적인 특성 이점이 발생할 수 있다. 박형화된 반도체 소자를 수용하는 3차원 물체의 일부 예시적인 실시예들에서, 지지체와 부착된 소자 둘 모두를 포함한, 3차원 물체의 총 두께는 중요할 수 있다. 플랩-유형 실시예들에서, 기재 플랩에 부착된 전자기기의 추가된 높이는 최소일 수 있으며, 일부 구현예에서, 이러한 최소 두께 추가는 전자 소자의 두께에 가까울 수 있다. 플랩 구현예에서, 반도체 소자 단편의 크기 파라미터에 대한 제한은 심하지 않을 수 있다. 반면에, 원통형-형상 가요성 반도체의 경우, 실제로, 소자 두께 및 상호접속의 효과가 반경방향으로 분포될 수 있기 때문에, 안과용 장치에 대한 두께의 순 추가가 없는 실시예를 갖는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 반경방향 단편 구현예를 포함하는 일부 예시적인 실시예들에서, 박형화된 반도체 소자의 최대 폭(언급된 수직 차원의 치수로서 임의로 선택됨)은 크게 제약될 수 있으며, 50 마이크로미터 미만일 수 있다. 원추형 형상의 실시예는 2개의 언급된 실시예 중간에 있는 이들 유형의 특징을 가질 수 있다. 원추 단면의 각도에 기초해, 두께의 일부가 반경방향으로 분포되지 않을 것이기 때문에, 안과용 장치에 대한 약간의 추가된 높이가 있을 수 있다. 대안적으로, 원추 단면의 각도의 동일한 효과에 의해, 반도체 소자의 폭이 또한 완전히 방사상 또는 원통형 형상 유형 구현예보다 더 넓을 수 있다.

이제 도 6을 참조하면, 600에서, 동일한 본 발명의 실재물의 이전 개시에서의 적층형 집적 소자에 대한 예이었던 배향이 3차원의 부착된 반도체 소자와 관련하여 검토하기에 적절할 수 있다. 이러한 개시로부터, 지금까지 논의된 예시적인 실시예들 모두가 적층형 소자 구현예와 관련이 있지만, 설명의 용이함을 위해 단일 층을 갖는 실시예가 본 발명의 본질을 설명하는 데 사용되었음이 당업자에게 명백할 것이다. 그럼에도 불구하고, 이들 설명에 관련된 본 기술의 제한이 있어서는 안되며, 적층형 소자의 구현예는 본 기술과 일관된다.

다시 도 6을 참조하면, 610에, 얇은 가요성 반도체 소자에 의해 제어되고 안과용 장치 내의 동력공급 요소에 의해 동력공급될 수 있는 활성 안과용 장치를 대표할 수 있는 삽입체 부분이 있을 수 있다. 600에 도시된 구현예의 유형이 또한 본 명세서에서 트렌치 유형의 구현예로 지칭될 수 있다. 이들 실시예 중 일부에서, 활성 요소 및 얇은 반도체 소자가 매체 삽입체(620) 내에 봉입된다. 660에, 박형화된 가요성 반도체 소자가 나타내어져 있다. 이들 실시예 유형에서, 반도체는 그것이 안과용 장치 내의 거의 평면인 표면에 부착될 수 있기 때문에 대략적으로 평탄한 또는 평면인 배향을 취할 수 있다. 소자가 더 얇을수록, 전체 안과용 장치에 추가될 수 있는 높이는 더 적다. 그러나, 안과용 장치에 대한 최소 영향을 위해, 환형 반도체 영역의 이러한 경우에서, 폭이 제한될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 단편이 0.25 ㎜의 폭을 달성하지만 그럼에도 전체 안과용 장치의 치수에 크게 추가하지 않는 것이 가능할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 적층형 다이 접근법이 증가하고/하거나 감소하는 직경을 갖는 원추형 구조물을 포함할 수 있음에 유의하는 것이 중요하다. 그러나, 원추 유형 구현예와 유사하게, 안과용 장치 내로 설치하기 전에 다이싱(dicing)되거나 절단되어야 하는 규소의 미가공(raw) 단편은 직선적이 아니라 곡선적이며, 이는 반도체 소자 구현예에 있어서 보다 통상적인 것이다. 이전에 논의된 구현예와는 다르게, 이들 유형의 실시예에서는 반도체의 굽힘이 발생하지 않을 수 있기 때문에, 기재에 응력-유도된 효과가 더 적을 수 있다.

하기의 표에, 다양한 유형의 구현예의 일부 전형적인 태양에 대한 일부 기준 평가 및 설명이 제공되어 있다. 이들 수치는 대표적인 것이며, 본 발명의 기술의 범주에 대한 제한을 제공하지 않아야 한다. 그러나, 이들은 소정의 파라미터의 관점에서 실시예 유형들 사이의 차이점 및 관련 이점을 설명할 수 있다.

표에, "응력" 파라미터가 제공된다. 이는 비교 목적을 위한 성능 지수(figure-of-merit)일 수 있다. 일반적으로, 이 파라미터는 주어진 유형의 구현예에 배치될 때 기재가 얼마나 많은 굽힘을 가질 수 있는지, 소정 방향의 1 ㎜의 주어진 이동에 대해 응력의 측정이 어느 곳인지, 기재가 얼마나 많이 그의 통상의 평탄한 상태로부터 굽혀졌는지를 나타내도록 의도된다. 제1 방향을 최대 굽힘이 발생하는 "X"로 간주하는 것이 최선일 수 있다. 제2 응력 파라미터 "Y"는 "X"에 대해 언급된 것과 동일한 측정에 기초할 수 있지만, "굽혀지지 않은" 기재와 관련했을 때는 직교 방향이다.

"높이" 측정은 배향에 의해 얼마나 많은 추가 높이가 안과용 장치에 추가될 수 있는지를 나타내도록 의도된다. 안과용 렌즈 내의 다른 구성요소가 얼마나 많은 높이를 필요로 하는지를 포함한 다른 인자들에 의해 높이에 대한 실제 영향이 복잡하게 되기 때문에, 이 측정은 상대 측정이다. 예를 들어 원통형 형상 유형의 배향에 있는 반도체 단편의 폭이 렌즈 삽입체 내의 활성 안과용 구성요소의 필요한 높이보다 작다면, 반도체 단편은 그의 폭에 무관하게 안과용 장치에 높이를 추가하지 않을 수 있다.

"형상" 파라미터는 제품으로서 다이싱되거나 절단될 때의 박형화된 가요성 반도체의 단편의 성질을 나타낸다. 굽혀진 그러나 곧은 선이 소자를 형성하는 기재의 다이싱 또는 절단의 성질을 나타낼 수 있는 곡선적 절단과는 대조적으로, 직선적 유형의 절단이 반도체 소자에서 더 전형적일 수 있다. "길이" 및 "폭" 파라미터는 얼마나 긴 그리고 얼마나 폭이 넓은 박형화된 규소의 단편이 주어진 유형의 구현예와 일관될 수 있는지의 안과용 장치 유형 구현예에 대한 평가이다. 면적 평가는 그 길이 및 폭 평가를 갖는 단편의 면적의 간단한 계산이다. 최우측란에, 안과용 장치가 착용된 때, 안과용 장치의 아래에서 안과용 장치의 광학적으로 활성인 부분의 중심 영역으로 확산되는 산소의 능력과 특정 설계가 상호작용할 수 있는 정도의 상대 평가가 제공된다.

비교적 투과성이고, 박형화된 가요성 반도체의 특수한 경우

본 명세서에 언급된 바와 같이, 소자의 야금학에 대한 절연체 상 규소 기재 및 투과성의 전도성 필름 또는 "금속" 필름의 사용을 포함한 일부 방법이 비교적 투과성 소자를 제조하는 데 사용될 수 있다. 그러한 소자가 본 명세서에 포함된 기술을 사용해 채용된 때, 광 경로 또는 그의 일부분 내의 안과용 장치의 영역에 가요성 소자의 일부 또는 전부를 배치하는 것이 가능할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 이러한 유형의 가요성 소자는, 비제한적인 예에서, 트렌치가 이제 도 7, 700에 도시된 광학 구역 내에 위치되는 트렌치 유형 배치로 위치될 수 있다.

도 7에서, 100에, 안과용 장치를 위한 전기활성 광학 구성요소의 전방 광학체일 수 있는 3차원 표면 표현이 도시되어 있다. 이제, 본 명세서에 논의된 요소에 추가해, 원통형 유사 특징부가 더 광학적으로 활성인 영역(710) 내에 위치될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 단편을 원추-유형 형상으로서 구성하는 것, 또는 대안적으로 3차원 형상(700)을 지지를 위한 평탄 영역(710)을 갖도록 성형하는 것을 포함해, 가요성 기재를 위치시키기 위한 많은 수단이 있을 수 있다. 언급된 바와 같이, 가요성 소자를 투과성으로 만드는 특수한 기술에 의해, 가요성 소자는 광 경로 내의 광과 간섭하지 않을 수 있다. 그러한 박형화되고 비교적 투과성인 소자는 시력과 크게 간섭하지 않을 수 있다.

가요성 반도체 소자들의 굽힘 및 부착 후의 응력

표 1을 다시 참조하면, 상이한 구현예 유형들이 "평가된 응력" 파라미터들에 대해 표로 작성되었다. 이러한 파라미터들은 가요성 소자를 따른 1 ㎜ 거리에 대해 정상적인 평탄한 규소로부터의 가능한 굽힘 변화를 사용하여 도출되었다. 도 8은 개념들을 도시하는 상이한 방식을 제공한다.

이제 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 800에서, 플랩, 수직, 반경방향, 트렌치, 및 원추 설계들의 정적 굽힘 태양들의 예시적인 표현이 도시되어 있다. 810에서, 플랩 유형 구현예가 도시되어 있다. 이러한 유형의 구현예에서, 가요성 기재는 2개의 상이한 직교 방향들로의 굽힘으로부터 응력을 받을 수 있다. 플랩의 표현이 영역(811)으로부터 형성될 수 있고, 여기서 굽힘 응력(815, 816)이 2개의 직교 방향들에서 확인될 수 있다. 플랩의 특성으로 인해, 일부 실시예들에서, 플랩이 최소 공간을 차지하도록 하기 위해, 이는 안과용 장치 본체와 일치하는 형상을 취할 수 있다. 그러한 형상은 때때로 반경방향으로 그리고 또한 그에 수직으로의 둘 모두로 굽혀질 것이다.

820에서, 반경방향 굽힘에 의해 발생하는 굽힘 응력에 대한 표현이 도시되어 있다. 가요성 단편이 반경방향(821) 둘레로 굽혀질 때, 이는 반경방향 경로에 접하는 방향(825)으로 굽힘 응력을 갖는다. 그러나, 도면 상에서 밖으로의 방향으로서 표현될 수 있는, 그 방향에 수직한 방향으로, 가요성 반도체는 굽혀지지 않을 수 있다.

830에서, 원추 형상의 굽힘부(831)가 평면도 관점으로부터 도시되어 있고, 유사하게 원추의 반경에 접하는 방향(835)들로 굽힘 응력이 있을 수 있으며, 수직선을 따라 원추가 평탄하고 굽혀지지 않을 수 있다. 그러나, 약간의 미세한 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 원추는 실제로 굽힘 반경에 대해 2개의 상이한 극단들을 갖는다. 그러므로, 소정 정도로 원추에 대해 접선방향으로 발생할 수 있는 굽힘의 양은 가요성 반도체 단편에 걸쳐 변할 수 있다. 따라서, 응력 상태는 이러한 유형의 배향에 대해 어느 정도 더 복잡하게 될 수 있다.

840에서, 트렌치 유형 배향들이 도시되어 있다. 이러한 배향들에서, 기재는 전형적으로 반도체 단편(841)의 평탄한 장착을 허용하는 절결부를 가질 것이다. 이러한 유형의 평탄한 배향에서, 기재는 다른 배향들과 같은 굽힘 응력을 받지 않을 수 있다. 그러나, 표에서 언급된 바와 같이, 이러한 유형의 배향은 반도체 단편들이 원형 또는 반원형 단편들로 형성되는 것을 필요로 할 수 있다. 일부 경우들에, 직선형 에지가 없는 반도체 단편들을 형성하는 공정은 소자의 주변부 영역들에 소정의 고유한 수준들의 응력을 가할 수 있지만, 이는 다른 배향 유형들의 굽힘 모드에 의해 유도되는 응력과 구별될 수 있다.

상호접속 태양 - 이점들

상이한 배향 유형들은 3차원 장치 내의 다른 구성요소들과의 전기 상호접속부들이 형성되게 하는 상이한 방법들을 제공할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 안과용 장치는 3차원 표면들 상의 박형화된 가요성 반도체들로부터 일어나는 혁신의 특성에 대한 양호한 예를 제공한다. 박형화된 가요성 반도체 소자는, 예를 들어 안과용 장치 내의 다른 반도체 소자들, 동력공급 요소들, 및 활성 광학 구성요소들과의 상호접속부들 중 하나 이상을 포함한 상호접속부들을 형성할 필요가 있을 수 있다.

도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 상이한 설계 유형들에 대한 예시적인 상호접속 태양(900)들이 도시되어 있다. 910은 플랩 유형 기재들 상의 소자들에 관련된 상호접속 계획의 표현이다. 911에서, 인접한 구조물들에 대해 비교적 용이하게 접속될 수 있는 가요성 소자의 영역이 도시되어 있다. 전기 상호접속부들을 3차원 기재들의 표면들 상에 침착시키는 것이 가능할 수 있다는 것이 도 1a 및 도 1b에 관련된 논의들의 특성으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 경우, 전기 상호접속부들이 가요성 반도체들에 그의 주변부 또는 그의 면적을 따라 형성될 수 있기 때문에, 이는 어느 정도 더 복잡할 수 있다.

920, 930 및 940에 도시된 예시적인 소자들은 형성되는 상호접속부들에 대한 유사한 위치를 갖는다. 이러한 위치들은 각각 921, 931 및 941에 도시되어 있다. 아이템 920과 유사한 원통형 형상 유형의 구현예의 경우, 일편의 가요성 반도체가 반경을 따라 특징부들에 연결되는 아래에 놓인 기재에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 상호접속부들은 필요한 대로 얇은 가요성 반도체의 상부 및 저부 부분들 둘 모두에 걸쳐 그리고/또는 주변부를 따라 임의의 위치에서 형성될 수 있다. 그러므로, 일부 추가의 실시예들은 얇은 반도체 층들을 서로의 상에 적층함으로써 도출될 수 있다.

원통형 형상 유형의 배향에서, 얇은 반도체 소자의 전방 또는 후방 중 하나 또는 둘 모두에서 발생할 수 있는 상호접속부들의 두께는 일반적으로 안과용 장치의 전체 두께에 유의하게 기여하지 않으며, 이는 일부 실시예들에서 이점일 수 있다. 예를 들어, 영역(921) 내의 상호접속부들은 땜납 볼 접점들, 전도성 에폭시, 와이어 본드(wire bond) 계획 및 다른 상호접속 수단들을 비롯한 다수의 상이한 유형들을 포함할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 일부 예시적인 실시예들에서, 상호접속부들은 3차원 표면 상에 직접적으로 침착될 수 있다. 또한, 일부 경우들에, 얇은 가요성 상호접속 기재는 얇은 가요성 반도체 소자가 부착되기 전에 3차원 표면에 부착될 수 있다. 이러한 유형의 예에서, 가요성 반도체 소자는 이어서 상호접속 기재에 부착될 수 있다. 이는 가요성 반도체 소자의 부착이 3차원 기재 표면 상에 침착된 상호접속부들에 대해 형성될 수 있는 경우들과 상이할 수 있다.

930에 도시된 예에서, 원추형 구현예가 도시되어 있다. 이 상황은 원통형 형상 유형의 구현예와 유사할 수 있다. 일반적으로, 얇은 반도체 층들의 소자들은 원추형 구현예에서의 주어진 반경에 대해 더 큰 면적을 내부에 가질 수 있다. 그러나, 일부 예시적인 실시예들에서, 이러한 구성은 안과용 장치가 얼마간 두껍게 되게 할 수 있다. 또는, 대안적으로, 반도체 소자들에 이용가능한 면적은 안과용 장치 설계의 두께에 의해 제한될 수 있다. 소자를 다른 구성요소들에 상호접속하는 방식들은 또한 반경방향 구현예 유형들과 유사할 수 있지만; 생성될 경사진 표면으로 인해, 평탄한 표면과 다른 특징부들 사이의 상호접속들을 고려하는 것이 필요할 수 있다.

940에 도시된 예에서, 평탄한 트렌치 유형 구현예가 도시되어 있다. 평탄한 트렌치 유형 구현예들의 상호접속부들은 일반적으로 얇은 가요성 반도체 소자의 평탄한 토폴로지로 인해 반도체 산업 패키징 기준들과 비교할 때 보다 표준적일 수 있다. 게다가, 얇은 소자들의 가요성이 트렌치 유형 구현예들에서만큼 작용하지 않을 수 있지만, 박형화의 감소된 높이는 상당한 이점들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 하나 초과의 소자가 적층된 때이다.

박형화의 소자 태양들 - 광자 효과들의 관련성

다수의 원리들 및 혁신적인 개념들이 작은 영역들로 패킹되는 그 향상된 능력 및 가요성으로 되는 그 능력을 포함하는 반도체 소자들의 박형화에 관련하여 논의되었고, 그럼으로써 이는 다양한 신규한 실시예들 및 3차원 표면들 상의 반도체 배치를 제공한다. 반도체들을 박형화하는 것의 또 다른 태양은 이들이 광과의 그들의 상호작용에 의해 변경될 수 있는 방식을 포함할 수 있다. 그 결과, 일부 예시적인 실시예들에서, 반도체 소자들과의 광의 상호작용은 그들의 기능의 활성적 태양으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 소자들이 아주 얇을 때, 반도체 단편의 후방 (비-소자) 면으로 진입하는 광을 감지하는 그들의 능력은 상당하게 개선될 수 있다. 이에 대해 다수의 이유가 있을 수 있다. 일반적으로, 기재는 두꺼울 때 그 자체가 기재의 후방 상의 광이 소자의 전방으로 가는 것을 차단하는 것이 가능할 수 있다. 충분하게 박형화된 때, 특히 상당하게 흡수되지 않는 파장들의 광은 기재를 횡단할 수 있다. 기재의 반도체 도핑 수준이 또한 흡수 특성들에 영향을 줄 수 있다. 도핑 수준은 또한 광 흡수에 의해 생성되는 전하 캐리어들이 기재 내에서 이동할 수 있는 거리를 변경한다. 기재들이 박형화됨에 따라, 모든 이러한 인자들은 박형화된 반도체 기재의 후방에 입사하는 광 신호를 검출하는 것에 관련된다. 관련된 다른 인자는 또한 소자들이 위치되는 기재의 전방 상의 절연체 및 금속화 수준들이다. 이러한 수준들은 입사하는 광과 높은 정도의 상호작용을 갖는다. 기재의 후방면이 이러한 층들을 갖지 않을 수 있기 때문에, 역시 후방을 통해 광을 감지하는 능력이 개선될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 기재가 충분하게 박형화된 때, 전방 및 후방 표면들 중 어느 하나 또는 둘 모두를 통해 광을 감지하는 것이 가능할 수 있다. 또한, 주변 광원에 비교되는 소자의 기하학적 형상의 특성은 플랩 및 트렌치 유형 구현예들이 조명의 예상가능한 일반적인 방향에 가장 수직한 프로파일을 갖는 경향이 있으므로 플랩 및 트렌치 유형 구현예들 둘 모두에 대한 효과를 향상시킬 수 있다.

반대의 관점으로부터, 반도체 소자들의 후방에 입사하는 광으로 인한 광전류를 감지하는 능력은, 광전류의 존재가 바람직하지 않을 수 있고 반도체 소자들의 성능에 영향을 주는 의도하지 않은 문제들을 야기할 수 있는 소자들의 영역들에서 동일한 효과가 발생할 수 있다는 것을 나타낼 수 있다. 그 결과, 일부 예시적인 실시예들에서, 얇은 소자들을 차폐하는 것이 중요할 수 있다. 비제한적인 예로서, 상호접속 금속부가 광을 차폐하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에, 금속부는 상호접속부 라인들의 부분들일 수 있다. 다른 경우들에, 금속 특징부들은 광이 박형화된 소자로 가는 것을 차단하는 유일한 기능을 위해 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광의 차단을 위한 금속부를 배치하는 것이 또한 유용할 수 있고, 여기서 금속부는 광을 감지하는 것이 요구되는 영역들에서 그 내에 윈도우들 또는 개구들을 갖는다.

신뢰성 태양들

일부 예시적인 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 박형화된 반도체들은 모노-결정질 기재들로 형성될 수 있다. 기재가 박형화됨에 따라, 결정질 기재의 파열 없이 변형하는 능력이 더 증대될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 기재는 일부 실시예들에서, 특히 굽힘의 정도가 상당할 수 있을 때, 소자에 다양한 효과들을 야기할 수 있는 굴곡 굽힘으로부터 상당한 응력을 제공할 수 있다. 소자에서의 효과들의 유형들 중 일부는 그 발생이 응력의 존재에 의해 가속화될 수 있는 다양한 결함 모드들을 생성할 수 있다. 예시적인 결함 유형은 응력에 의해 유도되는 기재 관련 결함일 수 있다.

다른 예시적인 결함 유형은 반도체 소자 상에 배치되는 금속화 특징부들에 관련될 수 있다. 금속화 라인들은 이들이 전자이동(electromigration)과 같은 효과들로 인해 조기 수명 고장에 대한 가능성을 겪기 전에 소정 수준의 전류 밀도를 운반하도록 표준 조건들 하에서 설계 및 적격화될 수 있다. 일부 경우들에, 굽힘 응력의 도입은 얇은 반도체 소자들의 설계 및 제조에 이어질 추가의 방법들을 필요로 할 수 있다.

박형화된 가요성 반도체들의 실시예들에서 설계 태양들을 변경하는 다수의 방식들은 트랜지스터 정합, 산화물 응력, 임계 전압 등을 비롯한 소정 효과들을 완화시키는 것이 가능할 수 있다. 이제 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 1000에서, 다수의 예시적인 접근법들이 도시되어 있다. 1010에서, 중복성(redundancy)의 표현이 도시되어 있다. 동일한 요소(1011, 1012, 1013, 1014)의 중복 사본들이 도시되어 있고, 여기서 요소는 단일 트랜지스터, 다른 회로 요소, 또는 설계 블록일 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서 단지 하나 또는 두 개의 중복 요소들이 사용될 수 있지만, 다른 실시예들에서 중복 요소들은 응력 유도 결함들에 대한 복원력을 보조하기 위해 병렬 또는 직렬 방식으로 접속될 수 있다.

1020에서, 중복 요소(1021, 1022, 1023, 1024)들이 공간적으로 분리될 수 있는 중복성을 달성하는 상이한 접근법의 표현이 도시되어 있다. 이러한 접근법은 결함들의 유형이 결정 경계들을 따라 결정 격자를 통해 전파되거나 거리에 의해 절연되지 않은 중복 특징부들에 달리 영향을 줄 경우에 유용할 수 있다. 박형화된 반도체 소자를 따른 상이한 위치들에서 중복 요소들의 다수의 사본(1031, 1032, 1033)들이 구현될 수 있는 또 다른 접근법이 1030에 도시되어 있다.

이제 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 1100에서, 금속부 내의 응력-유도 결함들에 대해 강건성 있게 설계하기 위한 방법들의 예들이 도시되어 있다. 1110에서, 박형화된 반도체 소자 상의 금속 라인(1111)이 정상 조건들 하에서 효과적일 수 있다. 충분한 굽힘 응력이 발생하여 금속부 전자이동을 위한 결함 모드들을 제공할 수 있는 일부 예시적인 실시예들에서, 한 가지 해결책은 1120에 도시된 방법을 포함할 수 있다. 1121에서, 동일한 전기 접속 기능이지만, 원래의 경우보다 더 넓게 형성된 라인의 표현이 도시되어 있다. 그러한 해결책은 추가 단면적에 의한 전류 밀도의 감소가 도움이 될 수 있는 그러한 모드들에 대해 효과적일 것이다. 대안적으로, 다수의 라인(1131, 1132, 1133)들이 교차하는 라인(1135)들에 의해 접속될 수 있는 다른 접근법이 1130에 도시되어 있다. 그러한 네트워크는 (전도의 유효 단면을 증가시킴으로써) 전류 밀도에 관련된 결함들, 및 중복 경로들이 더욱 중요할 수 있는 응력만에 의해 유도될 수 있는 결함들에 관련된 결함들에 대한 복원력을 제공할 수 있다. 굴곡되고 굽혀진 얇은 반도체 소자들에서 응력에 의한 결함 생성에 관련된 회로 태양들을 설계하는 다수의 방식들이 있을 수 있다.

나선형으로 형상화된 얇은 반도체 단편들

도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 3차원 형상들을 가진 기재들 상의 반도체들의 배치를 위한 다른 3차원 실시예인 아이템 1200이 도시되어 있다. 규소의 얇은 단편이 1210에서 환상 형상으로 제조될 수 있다. 다이싱 작업이 규소의 얇은 단편을, 여전히 평탄한 상태에서 1220에서 나선형 형상일 수 있는 복잡한 곡선 형상으로 절단할 수 있다. 이제, 나선형 형상이, 예를 들어 1230에서 볼 수 있는 바와 같은 삽입체의 3차원으로 형성된 표면에 부착될 수 있다. 3차원으로 형성된 표면은 나선의 형태를 취할 수 있다. 나선형으로 형상화된 규소 단편이 나선형으로 형상화된 지지 표면 상에 놓일 때, 상대적으로 작고 완만한 응력이 규소 기재에 부여되어 이를 나선형 형상을 취하게 할 수 있다. 나선형 형상은 규소를, 이것이 반경방향으로 감김에 따라 1231과 1232 사이에서 관찰될 수 있는 수직 위치에서의 변화에 의해 보여질 수 있는 공간 내에서 상승되게 하기 때문에, 생성되는 나선은 안과용 렌즈의 전형적인 형상에 더 잘 정합될 수 있다. 결과는 최소한의 응력이 반도체 기재 자체에 부여된 상태에서 나선의 3차원 형상을 취한 전자 구성요소일 수 있다. 1230의 도시는 안과용 장치들로의 포함에 유용할 수 있는 삽입체 단편과 협력하는 단일 나선형 전기 구성요소를 도시한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 기재 상으로 부착되는, 나선형으로 형상화된 단편들 및 나선형 단편들의 조합들의 적층된 구현예가 또한 있을 수 있다.

나선형 형상은 다수의 완전한 회전들이 삽입체 장치에 맞춰질 수 있어서 더 큰 회로 면적을 가능하게 한다는 점에서 트렌치 유형 구현예들에 비해 이점을 가질 수 있다. 다른 방식들에서, 이러한 실시예는, 이것이 3차원 삽입체를 포함할 수 있는 방식, 이러한 유형의 다수의 소자들이 적층될 수 있는 방식, 이러한 형태의 박형화된 반도체 층이 광과 상호작용할 수 있는 방식, 및 방법들이 설계의 중복성 또는 다른 응력 보상 태양들을 사용하도록 이용될 수 있는 방식 면에서, 언급된 이전 실시예들과 유사한 태양들을 공유할 수 있다. 나선형으로 다이싱된 반도체 소자는 다이싱된 반도체를 지지하도록 나선형으로 형상화된 표면들과 함께 삽입체들 내로 배치될 때 다수의 안과용 실시예들을 가능하게 할 수 있다.

3차원 표면들 상의 전기 상호접속부들 위에 동력공급 요소들과 같은 기능화된 요소들을 형성하는 데 유용할 수 있는 형성, 형성 방법 및 형성 장치에 관한 본 발명의 기술의 태양들을 예시하기 위해 특정한 예들이 설명되었다. 예들은 설명과 관련하여 실현가능성을 제공하는 역할을 하도록 포함되며, 어떠한 방식으로도 범주를 제한하고자 하는 것이 아니다. 따라서, 본 발명은 당업자에게 명백할 수 있는 모든 실시예들을 포괄하고자 한다.

가장 실용적이고 바람직한 실시예들로 여겨지는 것이 도시되고 설명되었지만, 설명되고 도시된 특정 설계들 및 방법들로부터 벗어나는 것이 당업자에게 떠오를 것이며, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다는 것이 명백하다. 본 발명은 설명되고 예시된 특정 구성들로 제한되지 않고, 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함될 수 있는 모든 변형들과 일관성 있게 구성되어야 한다.

Claims

전자 장치의 제조 방법으로서,
평면이 아닌 표면 구역을 적어도 갖는 제1 기재(substrate)를 형성하는 단계;
전기 접점들을 상기 표면 구역 상에 부착시키는 단계; 및
상기 비평면 표면에 따르도록 굽혀지는 가요성 반도체를 포함하는 전자 요소를 상기 전기 접점들에 부착시키는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 전자 장치를 안과용 장치 내에 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 표면 구역은 원통형 형상의 전자 요소의 적어도 일부분을 위한 지지체를 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 원통형 형상의 전자 요소는 그의 반경방향 축이 상기 안과용 장치의 광 경로(optical path)의 축을 따라 있는 상태로 배향되는, 전자 장치의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 전자 장치의 설계는 적어도 하나의 중복 요소(redundant element)를 포함하도록 수행되는, 전자 장치의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 반도체는 결정질 규소를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 반도체는 다결정질 규소를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 반도체는 비정질 규소를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 표면 구역은 원추 형상의 전자 요소의 적어도 일부분을 위한 지지체를 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 원추 형상은 대체로, 그의 반경방향 축이 상기 안과용 장치의 광 경로의 축을 따라 있는 상태로 배향되는, 전자 장치의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 전자 장치의 설계는 적어도 하나의 중복 요소를 포함하도록 수행되는, 전자 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 표면 구역은 비평탄 플랩(non-flat flap) 형상의 적어도 일부분을 구성하는 지지체를 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 플랩 형상은 표면 법선이 상기 안과용 장치의 상기 광 경로의 방향인 표면을 가지는 상태로 배향되는, 전자 장치의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 전자 장치의 설계는 적어도 하나의 중복 요소를 포함하도록 수행되는, 전자 장치의 제조 방법.
안과용 장치로서,
적어도 표면 구역을 갖는 기재로서, 상기 표면 구역의 적어도 일부분이 그의 범위를 가로질러 평면이 아닌, 상기 기재;
상기 표면 구역 상에 형성된 전기 접점들; 및
상기 전기 접점들에 부착되는 가요성 반도체 소자를 포함하는 적어도 제1 전자 요소로서, 상기 가요성 반도체는 상기 비평면 표면에 따르는, 상기 제1 전자 요소를 포함하는, 안과용 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 표면 구역은 원통형 형상의 적어도 일부분을 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 안과용 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 표면 구역은 원추 형상의 적어도 일부분을 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 안과용 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 표면 구역은 비평탄 플랩 형상의 적어도 일부분을 형성하는 만곡 표면을 포함하는, 안과용 장치.
안과용 장치로서,
하이드로젤 층을 봉지하고 형상화하는 중합된 안과용 장치;
적어도 표면 구역을 갖는 기재로서, 상기 표면 구역의 일부분이 그의 범위를 가로질러 평면이고 평탄 플랩 형상을 형성하는, 상기 기재;
상기 제1 표면 구역 상에 형성된 전기 접점들; 및
상기 전기 접점들에 부착되는 가요성 반도체 소자를 포함하는 전자 요소로서, 상기 가요성 반도체는 상기 비평면 표면에 따르는, 상기 전자 요소를 포함하는, 안과용 장치.
제19항에 있어서, 전기활성 광학 구성요소를 추가로 포함하는, 안과용 장치.
전자 장치의 제조 방법으로서,
적어도 하나의 표면 구역을 갖는 제1 기재를 형성하는 단계로서, 상기 표면 구역은 그의 범위를 가로질러 평면이고 평탄 플랩 형상을 형성하는, 상기 제1 기재를 형성하는 단계;
전기 접점들을 상기 표면 구역 상에 부착시키는 단계; 및
얇은 가요성 반도체를 포함하는 전자 요소를 상기 전기 접점들에 부착시키는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 얇은 가요성 반도체는 절연체 층 상의 반도체 층을 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
제22항에 있어서, 상기 가요성 반도체는 절연체 층 상의 반도체 층을 포함하는, 장치.