KR20200132467A

KR20200132467A - 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈

Info

Publication number: KR20200132467A
Application number: KR1020190058047A
Authority: KR
Inventors: 황덕기; 김민욱
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-11-25

Abstract

실시 예에 따른 마이크로볼로미터는 기판; 상기 기판 상에 배치된 반사층; 상기 기판 상의 상기 반사층의 일측과 타측에 배치되는 전극; 상기 반사층으로부터 이격되어 상기 기판의 상부에 배치되고, 적외선 흡수층을 포함하는 감지층; 상기 감지층의 상기 적외선 흡수층 상에 배치되는 반사 방지층; 및 상기 감지층과 상기 전극을 연결하는 앵커;를 포함하고, 상기 반사 방지층은, 상기 적외선 흡수층 상에 배치되고, 상호로부터 이격된 복수의 돌기를 포함한다.

Description

마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈{MICRO BOLOMETER AND THERMAL IMAGING CAMERA MODULE HAIVNG THE SAME}

실시 예는 적외선을 감지하는 마이크로볼로미터에 관한 것으로, 특히 적외선의 흡수율을 최대화할 수 있는 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈에 관한 것이다.

열화상 카메라는 대상 물체 또는 장면의 온도 변화를 실화상으로 변환하는 장치이다, 이러한 열화상 카메라는 적외선만을 모으는 렌즈와 필터, 적외선을 전기적 신호로 변환하는 센서, 그리고 전기신호를 영상으로 구현하는 디스플레이로 구성된다. 열화상 카메라에서의 렌즈는 일반적으로 사용되는 유리 렌즈가 아니라 마그네슘-알루미늄이 코팅된 불투명한 렌즈가 사용되며, 센서는 적외선을 감지하는 디텍터를 초점면에 배열한 센서가 이용된다.

즉, 열화상 카메라는 적외선 감지 장치는 대상체로부터 방출되는 적외선을 감지하기 위한 장치로 사용되며, 이는 대상체로부터 방출되는 적외선을 감지한 후, 디스플레이 장치를 통해 인간의 눈이 인식할 수 있는 가시광선으로 영상화하는 장치이다.

이러한 열화상 카메라에는 적외선을 감지하게 위한 센서가 구비된다. 이러한 센서 중 하나인 마이크로 볼로미터는 어레이(array)의 형태, 즉 마이크로 볼로미터 어레이(Micro Bolometer Array; MBA)로서 제조되어 감시카메라, 의료용장비, 고열증상 환자 탐지 등에 탑재되고 있다.

기존의 마이크로볼로미터는 8~14 um 파장의 LWIR 흡수를 위해 해당 파장대역에서 흡수율이 우수한 소재(예를 들어, TiN, NiCr 등)의 박막 구조를 가진 흡수층을 포함한다.

한편, 마이크로볼로미터의 성능을 나타내는 대표적인 항목이 NETD인데, NETD는 흡수층의 면적이 클수록, 또한 흡수층의 흡수율이 높을수록 낮은 NETD를 가지게 된다.

그러나, 기존의 마이크로볼로미터에 포함된 흡수층은 단순한 2차원 박막 형태를 가지고 있으며, 이에 따라 흡수층의 면적 및 흡수율을 올리는데 한계가 있다.

실시 예에서는 적외선의 흡수율을 향상시킬 수 있는 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈을 제공할 수 있도록 한다.

또한, 실시 예에서는 픽셀 사이즈가 감소하여도 일 픽셀이 갖는 총 넓이에 대한 비감지 부분의 넓이의 비를 기존 수준으로 유지시킬 수 있는 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈을 제공할 수 있도록 한다.

또한, 실시 예에서는 픽셀 사이즈가 감소하여도 온도분해능인 NETD(Noise Equivalent Temperature Difference)를 낮게 유지시킬 수 있는 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈을 제공할 수 있도록 한다.

본 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한, 상기 복수의 돌기는 아래의 식1을 만족하며 상호로부터 이격된다.

[식1]

D1은 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격이고, τ는 적외선의 파장이며, n은 반사 방지층을 구성하는 물질의 굴절률이다.

또한, 상기 복수의 돌기의 이격 간격은, 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족한다.

또한, 상기 복수의 돌기의 이격 간격은, 상기 반사층의 상면에서 상기 감지층의 하면까지의 거리의 1배 내지 1.8배 사이의 범위를 만족한다.

또한, 상기 앵커와 상기 감지층을 연결하는 레그를 포함하고, 상기 복수의 돌기의 이격 간격은, 상기 레그의 폭의 4배 내지 20배 사이의 범위를 만족한다.

또한, 상기 복수의 돌기의 이격 간격은, 상기 감지층의 두께의 8배 내지 30배 사이의 범위를 만족한다.

또한, 상기 복수의 돌기 각각은, 200 nm 내지 2 um 범위의 폭을 가진다.

또한, 상기 감지층은, 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 전극패턴; 상기 전극패턴 상에 배치되는 센서층; 및 상기 센서층 상에 배치되는 제2 절연층을 포함하고, 상기 적외선 흡수층은, 상기 제2 절연층 상에 배치된다.

또한, 상기 센서층은, 제1폭을 가지는 제1 영역; 및 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하고, 상기 반사 방지층은, 상기 제1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에 배치되는 복수의 제1 돌기; 및 상기 제2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에 배치되는 복수의 제2 돌기를 포함하고, 상기 복수의 제1 돌기 사이의 제1 이격 간격은, 상기 복수의 제2 돌기 사이의 제2 이격 간격과 다르다.

또한, 상기 제1 이격 간격은, 상기 제2 이격 간격보다 크며, 상기 제1 및 제2 이격 간격 각각은, 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족한다.

한편, 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈은 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더의 일측에 결합되는 렌즈부; 및 상기 렌즈 홀더의 타측에 결합되는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는, 기판; 상기 기판 상에 배치된 반사층; 상기 기판 상의 상기 반사층의 일측과 타측에 배치되는 전극; 상기 반사층으로부터 이격되어 상기 기판의 상부에 배치되고, 적외선 흡수층을 포함하는 감지층; 상기 감지층의 상기 적외선 흡수층 상에 배치되는 반사 방지층; 및 상기 감지층과 상기 전극을 연결하는 앵커;로 구성되는 마이크로볼로미터를 포함하며, 상기 반사 방지층은, 상기 적외선 흡수층 상에 배치되고, 상호로부터 이격된 복수의 돌기를 포함하고, 상기 복수의 돌기의 이격 간격은, 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족한다.

본 실시 예에 따른 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 실시 예에 따른 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈은 흡수층이 돌기 구조를 포함한 2층 구조를 가지도록 하여 흡수층의 면적의 증대가 가능하며, 이에 따른 흡수 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 마이크로볼로미터 및 이를 포함하는 열화상 카메라 모듈은 흡수층의면적 및 흡수 효율을 향상시킴으로써 픽셀 사이지가 감소하여도 NETD(Noise Equivalent Temperature Difference)를 낮게 유지시킬 수 있다.

본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 실시 예에 따른 열화상 감지 모듈을 구성하는 마이크로 볼로미터의 측면도이다.
도 2는 본 실시 예에 따른 마이크로 볼로미터의 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 적외선 흡수부의 형상에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 반사 방지층의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 11은 본 실시 예에 따른 마이크로 볼로미터를 제조하기 위한 제조 공정을 도시한 것이다.
도 12는 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시 예를 상세하게 설명한다.

또한, 본 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 잇는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 바와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 따른 열화상 감지 모듈을 구성하는 마이크로 볼로미터의 측면도이고, 도 2는 본 실시 예에 따른 마이크로 볼로미터의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 마이크로 볼로미터(10)는 기판(101), 반사층(102), 절연층(103), 금속층(104, 105), 감지층(T), 앵커(A1, A2) 및 레그(L1, L2)를 포함한다.

기판(101)은 판독회로가 형성된 실리콘 기판일 수 있다. 이때 기판(101)에는 판독회로와 입출력 단자 역할을 수행하기 위해 금속 전극이 배치될 수 있다.

반사층(102)은 기판(101) 상에 배치될 수 있다. 반사층(102)은 입사되는 적외선을 반사하여 반사 적외선을 생성할 수 있다. 반사층(102)은 흡수된 적외선(입사 적외선, 반사 적외선)의 세기를 판단하는 판독회로의 일 구성으로 형성될 수 있다.

절연층(103) 전류를 차단하는 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 절연층(103)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 탄탈륨 산화물(TaOx). 지르코늄 산화물(ZrOx), 티타늄 산화물(TiOx) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.

절연층(103)은 별도의 구성 요소가 아니며 기판(101)과 금속층(104)을 절연할 수 있는 절연막일 수 있다.

금속층(104, 105)은 전류가 흐를 수 있는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 금속층(104, 105)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 금속층(104, 105)은 알루미늄(Al), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlNx), 은(Ag), 은을 함유하는 합금, 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WNx). 구리(Cu), 구리를 함유하는 합금, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브데늄(Mo) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.

금속층(104, 105)은 앵커(A1, A2) 금속과 접할 수 있다. 이때 금속층(104, 105)은 앵커(A1, A2)를 지지함으로써, 상부의 감지층(T) 및 레그(L1, L2)의 하중을 지지할 수 있다.

또한 금속층(104, 105)은 감지층(T)과 전기적으로 연결할 수 있다. 또한 금속층(104, 105)은 감지층(T)에서 흡수되는 적외선 및 그에 따른 세기를 판단하기 위한 요소를 기판(101)에 포함되는 검출회로와 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 즉, 감지층(T)에서 생성된 전류(I)는 앵커(A1, A2) 및 금속층(104, 105)을 통해 기판(101)의 검출 회로로 흐를 수 있다.

감지층(T)은 적외선 흡수부 및 센서층을 포함할 수 있다. 적외선 흡수부는 적외선을 흡수하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 적외선 흡수부는 티타늄 산화물, 이규화몰리브데넘(MoSi2), 규화 텅스텐(WSix), 티타늄 질화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.

실시 예에서의 적외선 흡수부는 2층 구조를 가질 수 있다. 바람직하게, 적외선 흡수부는 상면이 플랫(flat)한 제1 흡수층(116, 도 11 참조) 과, 상기 제1 흡수층 상에 배치되고 상호 일정 간격 이격되는 돌기 구조의 제2 흡수층(117, 도 11 참조)을 포함할 수 있다. 상기 돌기 구조를 가진 제2 흡수층(117)은 상기 제1 흡수층(116) 상에 배치되어 상기 적외선 흡수부가 가지는 표면적을 증가시키면서 이에 따른 적외선 흡수 효율을 향상시키는 기능을 한다. 다시 말해서, 상기 적외선 흡수부로 입사되는 적외선은 상기 적외선 흡수부에 의해 흡수되는 흡수 적외선과, 상기 적외선 흡수부의 표면으로부터 반사되어 나가는 반사 적외선을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 흡수층(117)은 상기 반사 적외선의 양을 최소화하여 이에 따라 상기 적외선 흡수부의 적외선 흡수 효율을 향상시킬 수 있다.

감지층(T)은 앵커(A1, A2)와 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 즉, 감지층(T)은 레그(L1, L2)에 의해 앵커(A1, A2)와 연결되며, 그에 따라 레그(L1, L2) 및 앵커(A1, A2)와 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 감지층(T)과 앵커(A1, A2)는 서로 다른 평면 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 감지층(T)의 표면은 앵커(A1, A2)의 표면보다 높게 위치할 수 있다. 바람직하게, 감지층(T)의 상면 중 적어도 일부는 상기 앵커(A1, A2)의 표면보다 높게 위치할 수 있다.

센서층은 온도에 따라 저항이 변화되는 물질을 포함할 수 있다. 센서층은 오산화바나듐, 비결정질 규소(a-Si), 티타늄 산화물, 바나듐 텅스텐 산화물(VWOx) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 적외선 흡수부가 흡수한 적외선의 세기가 증가할수록 센서층의 온도가 증가하고, 흡수 적외선의 세기가 증가할수록 센서층의 저항도 증가하게 된다. 센서층의 저항이 증가하면, 센서층에서 생성된 전류는 감소될 수 있다. 따라서 검출 회로는 센서층에서 생성된 전류의 크기에 기초하여 흡수 적외선의 세기를 판단할 수 있다.

앵커(A1, A2)는 금속층(104, 105) 및 감지층(T)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 앵커(A1, A2)는 일단에 금속층(104, 105)과 접할 수 있고, 타단에 감지층(T)의 일측과 타측에 각각 연결될 수 있다. 따라서 감지층(T)에서 생성된 전류는 앵커(A1, A2)를 통해 금속층(104, 105) 및 기판(101)의 검출 회로로 흐를 수 있다.

앵커(A1, A2)는 금속층(104, 105)과 감지층(T) 사이에 레그(L1, L2)에 의해 연결될 수 있고, 이를 토대로 상기 감지층(T)의 하중을 지지할 수 있다. 앵커(A1, A2)는 전류가 흐르는 도전성 물질로 구성될 수 있다. 일 예로 앵커(A1, A2)는 전극층, 절연층에 의해 형성될 수 있다.

레그(L1, L2)는 앵커(A1, A2)와 감지층(T)을 연결할 수 있다. 레그(L1, L2)는 감지층(T1)의 일측과 타측에 각각 형성되고, 상기 감지층(T)의 일측과 타측을 각각 앵커(A1, A2)와 연결할 수 있다. 레그(L1, L2)는 도 2에 도시된 바와 같이 앵커(A1, A2)로부터 연장되어 감지층(T)과 연결되도록 형성될 수 있다. 또한 레그(L1, L2)는 다른 실시 예에 따라 슬로프 형상과 같이 형성됨에 따라 일측과 타측의 높이가 각각 상이하게 형성될 수 있다. 이러한 레그(L1, L2)은 형상은 상기 레그(L1, L2)를 형성하는 물질의 특성 및 조합에 의해 실시 될 수 있다.

이하에선, 상기 적외선 흡수부에 대해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 설명한 바와 같이, 적외선 흡수부는 상면이 플랫(flat)한 제1 흡수층(116, 도 11 참조) 과, 상기 제1 흡수층(116) 상에 배치되고 상호 일정 간격 이격되는 돌기 구조의 제2 흡수층(117, 도 11 참조)을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 흡수층(116)은 상기 감지층(T)에 포함되는 적외선 흡수부의 일 구성일 수 있고, 상기 제2 흡수층(117)은 적외선 흡수부와는 별개로 상기 적외선 흡수부 상에 배치되어, 상기 적외선 흡수부의 표면을 통해 반사되는 적외선을 최소화하기 위한 반사 방지층일 수 있다.

다시 말해서, 감지층(T)의 적외선 흡수부에는 상기 제1 흡수층(116)만이 포함될 수 있고, 제2 흡수층(117)은 상기 감지층(T)에 포함되지 않는 별개의 반사 방지층일 수 있다. 다만, 상기 제2 흡수층(117)은 상기 감지층(T)의 구성에 포함될 수는 있으나, 이는 추후 상기 제2 흡수층(117)이 가져야 하는 복수의 돌기 사이의 거리(D1)와 감지층(T)의 두께(D3) 사이의 관계를 설명하기 위해 별개의 구성으로 구분하였다. 즉, 이하에서 설명되는 감지층(T)의 두께(D3)는 제1 절연층(108)의 하면에서 제1 흡수층(116)의 상면까지의 거리를 의미할 수 있다.

이하에서는 제1 흡수층(116)을 '적외선 흡수층'이라 하고, 제2 흡수층(117)을 '반사 방지층'으로 하여 설명하기로 한다.

상기와 같은 마이크로 볼로미터의 성능은 감지층(T)의 특성에 의존한다. 구체적으로, 감지층의 구조는 높은 적외선 흡소도 및 높은 열 차단도, 그리고 낮은 열용량을 가져야 한다. 이는, 적외선 흡수 시에 발생하는 열이 기판으로 누설되지 않고, 생성된 열을 최대한 빠른 시간에 감지하기 위해서이다. 또한, 적외선 흡수부는 온도 변화에 따른 저항 변화가 크도록 높은 TCR(Temperature Coefficient of Resistance)를 가져야 하며, 낮은 NETD(Noise Equivalent Temperature Difference)를 갖도록 1/f 잡음(noise)이 작아야 한다. 마이크로 볼로비터의 성능의 가장 중요한 성능인 온도 정밀도는 통상적으로 NETD로 나타낸다.

이러한 NETD는 잡은 신호의 크기와 적외선에 의한 신호의 크기의 비로 정의되며, 이는 아래의 식 1 및 식 2와 같다.

[식 1]

[식 2]

Vn은 볼로미터 자체가 가지는 잡음과 판독 회로를 거치면서 더해지는 회로 잡음의 합으로, 볼로미터의 자체의 잡음은 시스템의 주파수 응답 특성에 의해 특정 밴드(band)만 통과하여 최종 출력에 나타내게 된다.

그리고, ΔTs는 피사체의 온도 변화, ΔTc는 피사체의 온도 변화에 대응하는 적외선 흡수부의 온도 변화량, F는 광학계의 F-number, Gleg은 레그의 열전도도, Grad 은 감지층(T)의 열복사에 의한 열전도도이다. Aab는 적외선 흡수부의 면적, ε은 적외선 흡수부의 적외선 흡수율, τ0 는 광학계의 투과율, dP/dTt 는 상온 근처인 300K 의 피사체에 의해서 방출되는 복사에너지의 변화율이다.

상기 식1 및 식2 의하면, 마이크로 볼로비터의 성능인 온도 분해능을 좋게 하기 위해서는 적외선 흡수율(ε) 및 적외선 흡수 면적(Aab)이 커야 함을 알 수가 있다.

그리고, 실시 예에서는 적외선 흡수율(ε) 및 적외선 흡수 면적(Aab)의 향상시키기 위해, 상기 반사 방지층에 대응하는 제2 흡수층(117)을 형성하여, 적외선 흡수 면적을 향상시키고, 반사 적외선의 양을 최소화하여 적외선 흡수율(ε)을 향상시킬 수 있도록 한다.

일단, 적외선 흡수율(ε)을 상승시키기 위해서는 반사되는 적외선의 양을 최소화해야 한다.

이를 위해, 상기 제2 흡수층(117)은 상기 제1 흡수층(116) 상에 배치되며, 상호로부터 일정 간격 이격된 복수의 돌기를 포함할 수 있다.

상기 제2 흡수층(117)은 적외선 흡수부에서 반사되는 적외선의 양을 최소화한다. 즉, 제2 흡수층(117)은 적외선의 반사를 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

다만, 상기 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기의 이격 간격에 따라 상기 상기 적외선의 반사 방지률이 결정될 수 있다.

이에 따라, 실시 예에서는 아래의 식 3을 만족하도록 상기 제2 흡수층(117)을 형성하도록 한다.

[식 3]

여기에서, D1은 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기 사이의 이격 간격을 의미하고, τ는 적외선의 파장을 의미하며, n은 제2 흡수층(117)을 구성하는 물질의 굴절률을 의미한다.

즉, 상기 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기 사이의 이격 간격이, 파장을 굴절률로 나눈 값보다 작으면서, 이에 근접한 값을 가질 경우에 반사 방지 효과가 극대화될 수 있다.

따라서, 상기 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)은, 마이크로 볼로미터가 적용되는 제품에서의 적외선의 파장 및 상기 제2 흡수층(117)을 구성하는 물질의 굴절률을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제2 흡수층(117)은 니켈-크롬(NiCr), 티타늄 산화물, 이규화몰리브데넘(MoSi2), 규화 텅스텐(WSix), 티타늄 질화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 바람직하게, 제2 흡수층(117)은 티타늄 질화물(TiN)로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 마이크로 볼로미터는 8~14um의 LWIR 파장을 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 흡수층(117)을 구성하는 티타늄 질화물의 굴절률은 3.4 정도이다.

이에 따라, 실시 예에서는 상기 제1 흡수층(116) 상에 상호로부터 이격 간격(D1)을 가지고 이격되는 복수의 돌기를 포함한 제2 흡수층(117)을 형성하며, 이때의 상기 이격 간격(D1)은 2.4um 내지 4.1um의 범위를 가지도록 한다.

여기에서, 상기 이격 간격(D1)이 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 벗어나는 경우, 상기 제2 흡수층(117)에 의한 적외선의 반사 방지 효과가 미비할 수 있으며, 더 나아가 반사 방지 효과를 가지지 않을 수 있다.

이때, 상기 각각의 돌기의 폭은 200 nm 내지 2 um 사이의 범위를 만족할 수 있으며, 실시 예에 따라 원기둥, 사각기둥, 원뿔 및 사각뿔 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.

또한, 실시 예에서는 적외선을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하기 위하여 마이크로 볼로미터는 상기 설명한 바와 같이, 기판(101) 상에 반사층(102)이 배치되며, 이때 반사층(102)과 상기 감지층(T) 사이는 제1 거리(D2)를 가지고 이격되어 있다. 바람직하게, 상기 반사층(102)과 상기 감지층(T)은 흡수하는 적외선 영역 파장의 1/4에 해당하는 제1 거리(D2)만큼 이격될 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)은 상기 제1 거리(D2)의 1배 내지 1.8배 사이의 범위를 가질 수 있다. 즉, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)이 상기 제1 거리(D2)의 1배 내지 1.8배 사이의 범위를 벗어나는 경우, 상기 제2 흡수층(117)에 의한 적외선의 반사 방지 효과가 미비할 수 있으며, 더 나아가 반사 방지 효과를 가지지 않을 수 있다.

또한, 실시 예에서의 제1 레그(L1) 및 제2 레그(L2)는 각각 제1 폭(D4)을 가질 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)은 상기 제1 폭(D4)의 4배 내지 20배 사이의 범위를 가질 수 있다. 즉, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)이 상기 제1 폭(D4)의 4배 내지 20배 사이의 범위를 벗어나는 경우, 상기 제2 흡수층(117)에 의한 적외선의 반사 방지 효과가 미비할 수 있으며, 더 나아가 반사 방지 효과를 가지지 않을 수 있다.

또한, 실시 예에서의 감지층(T)은 제1 두께(D3)를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 절연층의 하면으로부터 제1 흡수층(116)의 상면까지의 거리에 대응하는 감지층(T)의 두께는 제1 두께(D3)일 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)은 상기 제1 두께(D3)의 8배 내지 30배 사이의 범위를 가질 수 있다. 즉, 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격(D1)이 상기 제1 두께(D3)의 8배 내지 30배 사이의 범위를 벗어나는 경우, 상기 제2 흡수층(117)에 의한 적외선의 반사 방지 효과가 미비할 수 있으며, 더 나아가 반사 방지 효과를 가지지 않을 수 있다.

한편, 실시 예에서는 상기 복수의 돌기를 포함하는 반사 방지층을 형성함에 따라, 상기 제1 흡수층(116) 및 제2 흡수층(117)으로 구성하는 적외선 흡수부의 흡수 면적을 상승시킬 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기를 형성함에 따라, 상기 제1 흡수층(116) 및 제2 흡수층(117)으로 구성하는 적외선 흡수부의 흡수 면적을 상승시킬 수 있다.

도 3은 실시 예에 따른 적외선 흡수부의 형상에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 제2 흡수층(117)은 제1 흡수층(116) 상에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기는 다양한 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 돌기의 수직 단면 형상은 사각 형상을 가질 수 있다.

이와 다르게, 도 3의 (a)에서와 같이 상기 돌기의 수직 단면 형상은, 사각형에서 상부의 2개의 모서리 부분이 잘린 다각 형상을 가질 수 있다.

또한, 도 3의 (b)에서와 같이 상기 돌기의 수직 단면 형상은, 삼각 형상을 가질 수 있다.

도 3의 (c)에서와 같이 상기 돌기의 수직 단면 형상은, 사각형에서 상면이 곡선으로 잘린 반원 형상을 가질 수 있다.

도 4는 실시 예에 따른 반사 방지층의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 실시 예에서의 반사 방지층에 대응하는 제2 흡수층(117)은 서로 다른 이격 간격을 가지는 복수의 돌기를 포함할 수 있다.

이때, 상기 복수의 돌기는 하부에 배치되는 센서층의 폭에 의해 결정될 수 있다.

예를 들어, 센서층은 도 4의 (a)와 수평 단면 형상이 직사각형을 가질 수 있다.

이때의 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기는 모두 제1 이격 간격(D1)을 가지고 상기 제1 흡수층(116) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 이격 간격(D1)은 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 가질 수 있다.

한편, 상기 센서층은 도 4의 (b)에서와 같이, 제2 방향(위->아래 방향)으로 갈수록 제1 방향(좌->우 방향)의 폭에 변화가 있을 수 있다.

그리고, 제2 흡수층(117)을 구성하는 복수의 돌기는 제1 폭을 가지는 센서층의 상부 영역(R1)에 배치되는 복수의 제1 돌기(117a)와, 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 센서층의 상부 영역(R2)에 배치되는 복수의 제2 돌기(117b)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 복수의 제1 돌기(117a)는 제1 이격 간격(D1)을 가지고 제1 흡수층(116) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 이격 간격(D1)은 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 가질 수 있다.

그리고, 상기 복수의 제2 돌기(117b)는 제2 이격 간격(D1')을 가지고 제1 흡수층(116) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 이격 간격(D1')은 2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 가질 수 있다.

이때, 상기 제1 이격 간격(D1)은 상기 제2 이격 간격(D1')보다 클 수 있다. 다시 말해서, 상대적으로 넓은 영역(R1)에 배치되는 복수의 제1 돌기보다 좁은 용역(R2)에 배치되는 복수의 제2 돌기가 2.4um 내지 4.1um 범위 내에서 더 작은 간격을 가지도록 배치될 수 있다. 이에 따르면, 센서층의 면적 대비 상기 복수의 돌기의 이격 간격을 조정함에 따라, 복수의 돌기에 의한 적외선 흡수율을 최대화할 수 있다.

이하 도 5 내지 도 11에서는 상기의 도 1 내지 도 4에서 설명한 본 실시 에에 따른 마이크로 볼로미터에 대한 제조 공정을 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 11은 본 실시 예에 따른 마이크로 볼로미터를 제조하기 위한 제조 공정을 도시한 것이다. 도 5 내지 도 8의 (a) 예시도는 제조 공정에 따른 상면도이고, (b) 예시도는 단면도이다. 또한 도 9 내지 도 11의 (a), (b) 예시도는 제조 공정에 따른 상면도이고 (c) 예시도는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 기판(101)이 준비된다. 기판(101)은 판독회로를 포함하는 ROIC(Read Out Integrated Circuit)기판 일 수 있다.

도 5를 참조하면, 기판(101) 상에 반사층(102)을 형성할 수 있다. 반사층(102)은 입사되는 적외선을 반사하여 반사 적외선을 생성할 수 있다. 반사층(102)은 흡수된 적외선(입사 적외선, 반사 적외선)의 세기를 판단하는 판독회로의 일 구성으로 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 반사층(102)이 형성된 기판(10) 상에 상기 반사층(102)을 덮는 절연층(103)이 형성될 수 있다. 절연층(103)은 화학 기상 증착 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정 등에 의해 형성될 수 있다.

이후, 절연층(103) 상에 금속물질(104, 105)이 형성될 수 있다. 상기 금속 물질(104, 105)은 전극으로, 전류가 흐를 수 있는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 전극(104, 105)은 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정을 통해 형성될 수 있다.

이후, 절연층(103)의 일부를 제거하여 반사층(102)의 상면이 노출되는 리세스 구조가 형성될 수 있다. 예를 들어 절연층(103) 중 반사층(102)에 대응하는 영역을 식각하여 제1 접촉홀(106)을 형성하여, 상기 반사층(102)의 상면이 노출될 수 있도록 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 전극(104, 105) 상에 반사층(102), 절연층(103) 및 전극(104, 105)을 덮는 제1 희생층(107)을 형성할 수 있다. 제1 희생층(107)은 화학 기상 증착 공정, 플라즈마 증대 화학 기상 증착 공정, 고밀도 플라즈마-화학 기상 증착 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 희생층(107)은 추후 제거될 수 있다. 따라서, 제1 희생층(107)은 추후 제거되기 위한 물질로 이루어질 수 있다. 한편 상기 제1 희생층(107)은 λ/4에 해당하는 두께를 가지도록 스핀코팅(spin-coating)으로 도포한 후 임계 온도에서 열경화(curing)하여 형성할 수 있다. λ는 적외선 파장으로 8 내지 14μm의 크기를 가질 수 있다. 제1 희생층(102)은 상기 설명한 바와 같이 D2에 대응하는 두께를 가질 수 있다.

이후, 제1 희생층(107) 상에 제1 절연층(108)이 형성될 수 있다. 제1 절연층(108)은 추후 적층될 제2 절연층과 동일한 물질 또는 상이한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 절연층(108)은 제1 물질을 포함하게 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 절연층(108)은 비정질 실리콘질화막(SiN) 또는 비정질 실리콘산화막(SiO2)을 포함할 수 있다.

이후, 제1 희생층(107) 및 제1 절연층(108)의 일부를 제거하여 전극(104, 105)이 노출되는 제2 접촉홀(109, 110)을 형성할 수 있다. 상기 제2 접촉홀(109, 110)은 제1 희생층(107) 및 제1 절연층(108)의 일부를 식각하여 형성될 수 있다. 상기 제1 희생층(107) 및 제1 절연층(108)이 식각되는 부분은 상기 전극(104, 105)에 대응하는 영역일 수 있다.

이때, 상기 제1 절연층(108) 및 상기 제2 접촉홀(109, 110)에는 전극층(111)이 형성될 수 있다. 상기 전극층(111)은 상기 전극층(111) 상부에 형성될 감지층 및 흡수층을 전극(104, 105)과 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 전극층(111)의 상면에는 전극 지지층(112)이 형성될 수 있다. 상기 전극 지지층(112)은 앵커(A1, A2) 금속으로, 전극층(111)이 형성된 제2 접촉홀(109, 110)의 내부에도 형성될 수 있다. 상기 앵커(A1, A2) 금속은 스프터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 등을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 앵커 금속은 전류가 흐르는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 즉, 앵커(A1, A2)는 감지층 및 흡수층과 전기적으로 연결되어, 전극(104, 105)과 연결되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제1 전극층(111)의 상면에 형성된 앵커(A1, A2) 금속층(112)의 일부를 식각하여 앵커(A1, A2)를 형성할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 전극층(111)의 상면을 일부 식각하여 패터닝할 수 있다. 구체적으로 앵커 금속의 식각 공정에 의해 노출된 제1 전극층(111)의 상면을 부분 식각하여 상기 제1 전극 패턴(113)을 형성할 수 있다. 상기와 같이 제1 전극 패턴(113)을 형성함으로써, 제1 절연층(108)의 일부가 노출되도록 홀이 형성될 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 절연층(108) 및 제1 전극 패턴(113) 상에 센서층(114)을 형성할 수 있다.

이후, 전극 패턴(113), 앵커 금속(112) 및 센서층(114)을 덮는 제2 절연층(115)을 형성할 수 있다. 상기 제2 절연층(115)은 제1 절연층(108)과 동일한 물질 또는 상이한 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로 제2 절연층(115)은 일 예로 제1 절연층(108)과 동일한 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 절연층(108)이 비정질 실리콘산화막으로 형성된 경우 제2 절연층(115) 역시 비정질 실리콘산화막으로 형성될 수 있다. 또는 제1 절연층(108)이 비정질 실리콘질화막으로 형성된 경우 제2 절연층(115) 역시 비정질 실리콘질화막으로 형성될 수 있다.

다른 예로 제1 절연층(108)과 다른 물질을 포함하여 형성할 수 있다. 일 예로 제1 절연층(108)이 비정질 실리콘산화막으로 형성된 경우 상기 제2 절연층(115)은 비정질 실리콘질화막으로 형성될 수 있다. 또는 제1 절연층(108)이 비정질 실리콘질화막으로 형성된 경우 상기 제2 절연층(115)은 비정질 실리콘산화막으로 형성될 수 있다.

그리고, 제2 절연층(118)의 상면에는 제1 흡수층(116)을 형성할 수 있다. 상기 제1 흡수층(116)은 적외선을 흡수하여 상기 흡수된 적외선에 의해 센서층(114)의 저항값이 가변하게 될 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 제1 흡수층(116) 상에 일정 간격을 가지고 이격되는 복수의 돌기를 포함하는 제2 흡수층(117)을 형성할 수 있다.

즉, 상기 제1 흡수층(116) 상에 상호로부터 이격 간격(D1)을 가지고 이격되는 복수의 돌기를 포함한 제2 흡수층(117)을 형성하며, 이때의 상기 이격 간격(D1)은 2.4um 내지 4.1um의 범위를 가지도록 한다.

도 11을 참조하면, 흡수층(116), 제2 절연층(115), 전극패턴(113) 및 제1 절연층(108)로 구성된 적층체를 동시에 식각하여 감지층(T) 및 레그(L1, L2)를 형성한다. 이때 적층체의 식각은 혼합가스를 이용한 반응성 이온 식각(reactive Ion Etching) 공정으로 실행될 수 있다. 또한 제1 희생층(107)은 산소(O₂)를 포함하는 혼합가스를 사용하는 플라즈마 연소법으로 제거한다. 이에 감지층(T)은 반사층(102)의 상부에 제1 희생층(107)의 두께(D2)에 해당하는 공간만큼 이격되어 배치될 수 있다.

도 12는 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 열화상 카메라 모듈(200)은 홀더(210), 렌즈 배럴(220), 렌즈부(230), 필터부(240), 구동 기판(250), 센서부(260) 및 데이터 처리 소자(270)를 포함할 수 있으며, 이들 중 적어도 어느 하나의 구성은 생략되거나 서로 상하 배치 관계가 변경될 수도 있다.

홀더(210)는 렌즈 배럴(220)과 결합되어 렌즈 배럴(220)을 지지하고, 센서부(260)가 부착된 기판(250)에 결합될 수 있다. 또한, 홀더(210)는 렌즈 배럴(220) 하부에 유동 플레이트부(240)가 부착될 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 홀더(210)는 나선형 구조를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 배럴(220)도 상기 홀더(210)에 대응되는 나선형 구조를 포함할 수 있으며, 이에 따라 렌즈 배럴(220)과 홀더(210)는 상호 회전 결합할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것이며, 홀더(210)와 렌즈 배럴(220)은 접착제(예를 들어, 에폭시 등의 접착용 수지)를 통해 결합되거나, 홀더(210)와 렌즈 배럴(220)이 일체형으로 형성될 수도 있다.

렌즈 배럴(220)은 홀더(210)와 결합되며, 내부에 렌즈부(230)를 수용할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 렌즈 배럴(220)은 렌즈부(230)와 회전 결합될 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 접착제를 이용한 방식 등의 다른 방식으로도 결합될 수 있을 것이다.

렌즈부(230)는 피사체로부터 방사되는 적외선을 통과시키는 적외선 렌즈일 수 있다. 즉, 렌즈부(230)는 피사체로부터 방출되는 적외선을 투과시키기 위해, 칼코게나이드 글라스(Chalcogenide glass) 소재의 PGM (Precision Glass Molding) 가공된 렌즈를 포함할 수 있다.

또한, 렌즈부(230)는 전방에 렌즈를 보호하기 위한 적외선 투과 윈도우(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 적외선 투과 윈도우는 CaF2, BaF2 또는 폴리에틸렌(Polyethylene) 등의 재질로 제작될 수 있다.

센서부(260)는 구동 기판(250) 상에 장착될 수 있고, 렌즈부(230) 및 유동 플레이트부(240)를 통과한 적외선 신호(적외선 복사 에너지)를 이미지 신호로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 센서부(260)는 적외선 복사 에너지에 대하여 감응하는 소자를 포함할 수 있다. 즉, 센서부(260)는 상기 소자를 이용하여 상기 적외선 복사 에너지에 대응하는 에너지를 검출할 수 있다. 바람직하게, 센서부(260)는 렌즈부(230)를 통해 입사된 적외선 복사 에너지의 결과를 전기적 신호로 만들어주는 역할을 할 수 있다.

바람직하게, 센서부(260)는 렌즈부(230)를 통해 투과된 적외선으로부터 피사체의 온도를 감지하여 대응하는 물리적 특성 변화(아날로그 신호)를 출력한다. 이와 같은 센서부(230)는 도 1 내지 도 12에서 설명한 마이크로 볼로미터일 수 있다.

구동 기판(250)은 홀더(210)의 하부에 배치될 수 있고, 각 구성간의 전기 신호의 전달을 위한 배선을 포함할 수 있다. 또한, 구동 기판(250)에는 카메라 장치의 외부의 전원 또는 기타 다른 장치(예를 들어, 애플리케이션 프로세서)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(미도시)가 연결될 수 있다.

구동 기판(250)은 RFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Board)로 구성되고 열화상 카메라 모듈(200)이 장착되는 공간이 요구하는 바에 따라 벤딩(bending)될 수 있으나, 실시 예는 이에 한정되지 않는다.

또한, 구동 기판(250)과 센서부(260) 사이에는 패턴부(150)가 배치될 수 있다.

센서부(260)와 렌즈부(230) 사이에는 필터(240)가 배치될 수 있다. 필터(240)는 상기 렌즈부(230)를 통과한 적외선 신호를 상기 센서부(260)로 제공할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

기판;
상기 기판 상에 배치된 반사층;
상기 기판 상의 상기 반사층의 일측과 타측에 배치되는 전극;
상기 반사층으로부터 이격되어 상기 기판의 상부에 배치되고, 적외선 흡수층을 포함하는 감지층;
상기 감지층의 상기 적외선 흡수층 상에 배치되는 반사 방지층; 및
상기 감지층과 상기 전극을 연결하는 앵커;를 포함하고,
상기 반사 방지층은,
상기 적외선 흡수층 상에 배치되고, 상호로부터 이격된 복수의 돌기를 포함하는
마이크로볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌기는 아래의 식1을 만족하며 상호로부터 이격되는
마이크로볼로미터.
[식1]

D1은 상기 복수의 돌기 사이의 이격 간격이고, τ는 적외선의 파장이며, n은 반사 방지층을 구성하는 물질의 굴절률이다.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌기의 이격 간격은,
2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족하는
마이크로볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌기의 이격 간격은,
상기 반사층의 상면에서 상기 감지층의 하면까지의 거리의 1배 내지 1.8배 사이의 범위를 만족하는
마이크로 볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 앵커와 상기 감지층을 연결하는 레그를 포함하고,
상기 복수의 돌기의 이격 간격은,
상기 레그의 폭의 4배 내지 20배 사이의 범위를 만족하는
마이크로 볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌기의 이격 간격은,
상기 감지층의 두께의 8배 내지 30배 사이의 범위를 만족하는
마이크로볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌기 각각은,
200 nm 내지 2 um 범위의 폭을 가지는
마이크로볼로미터.
제1항에 있어서,
상기 감지층은,
제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 배치되는 전극패턴;
상기 전극패턴 상에 배치되는 센서층; 및
상기 센서층 상에 배치되는 제2 절연층을 포함하고,
상기 적외선 흡수층은,
상기 제2 절연층 상에 배치되는
마이크로볼로미터.
제8항에 있어서,
상기 센서층은,
제1폭을 가지는 제1 영역; 및
상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하고,
상기 반사 방지층은,
상기 제1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에 배치되는 복수의 제1 돌기; 및
상기 제2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에 배치되는 복수의 제2 돌기를 포함하고,
상기 복수의 제1 돌기 사이의 제1 이격 간격은,
상기 복수의 제2 돌기 사이의 제2 이격 간격과 다른
마이크로볼로미터.
제9항에 있어서,
상기 제1 이격 간격은,
상기 제2 이격 간격보다 크며,
상기 제1 및 제2 이격 간격 각각은,
2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족하는
마이크로볼로미터.
렌즈 홀더;
상기 렌즈 홀더의 일측에 결합되는 렌즈부; 및
상기 렌즈 홀더의 타측에 결합되는 센서부를 포함하고,
상기 센서부는,
기판;
상기 기판 상에 배치된 반사층;
상기 기판 상의 상기 반사층의 일측과 타측에 배치되는 전극;
상기 반사층으로부터 이격되어 상기 기판의 상부에 배치되고, 적외선 흡수층을 포함하는 감지층;
상기 감지층의 상기 적외선 흡수층 상에 배치되는 반사 방지층; 및
상기 감지층과 상기 전극을 연결하는 앵커;로 구성되는 마이크로볼로미터를 포함하며,
상기 반사 방지층은,
상기 적외선 흡수층 상에 배치되고, 상호로부터 이격된 복수의 돌기를 포함하고,
상기 복수의 돌기의 이격 간격은,
2.4um 내지 4.1um 사이의 범위를 만족하는
열화상 카메라 모듈.