KR101130263B1 - 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관한 것으로서, 재현성이 높은 패럴린 카본(Carbon)을 적외선 흡수재료로 사용함으로써, 저항 조절이 용이한 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) Si Wafer 또는 Si 신호취득회로(Readout Integrated circuit: ROIC 상에 신호획득을 위한 제 1 전극 및 반사막을 증착하는 공정; (b) 희생층을 코팅하는 공정; (c) 상기 희생층 상부에 절연층을 증착하는 공정; (d) 상기 절연층 상부에 제 1 패럴린층을 코팅하는 공정; (e) 상기 제 1 패럴린 층 상부에 제 2 전극을 증착하는 공정; (f) 상기 제 2 전극을 식각하는 공정; (g) 씨앗층(Seed Layer)을 위한 Via 홀 도금공정을 수행하고, Au 도금 또는 Al 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 제 3 전극을 증착하는 공정; (h) 상기 절연층 및 제 1 패럴린층 상부 일부에 제 2 패럴린층을 코팅한 후, 패턴을 식각하는 공정; (i) 상기 제 1 페럴린층(60) 및 제 2 패럴린층 상부 일부에 흡수층을 증착한 후 패터닝하는 공정; 및 (j) 상기 희생층을 제거하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) Si Wafer 또는 Si 신호취득회로(Readout Integrated circuit: ROIC 상에 신호획득을 위한 제 1 전극 및 반사막을 증착하는 공정; (b) 희생층을 코팅하는 공정; (c) 상기 희생층 상부에 절연층을 증착하는 공정; (d) 상기 절연층 상부에 제 1 패럴린층을 코팅하는 공정; (e) 상기 제 1 패럴린 층 상부에 제 2 전극을 증착하는 공정; (f) 상기 제 2 전극을 식각하는 공정; (g) 씨앗층(Seed Layer)을 위한 Via 홀 도금공정을 수행하고, Au 도금 또는 Al 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 제 3 전극을 증착하는 공정; (h) 상기 절연층 및 제 1 패럴린층 상부 일부에 제 2 패럴린층을 코팅한 후, 패턴을 식각하는 공정; (i) 상기 제 1 페럴린층(60) 및 제 2 패럴린층 상부 일부에 흡수층을 증착한 후 패터닝하는 공정; 및 (j) 상기 희생층을 제거하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 파이롤리시스 온도 및 두께에 따라 변화되는 패럴린 재료를 이용함으로써 원하는 저항값으로의 조절이 용이하며, 저가의 고분해능 비냉각 적외선 센서 및 카메라에 적용 가능한 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 비냉각 적외선 흡수재료는 장파장 영역에서 저항이 수 mega Ohm ~ 수백 Kohm이며 재료에 따라 다르게 나타나며, 주로 사용되는 재료로는 비정질 실리콘(amorphous Si : a-Si), 산화바나듐(VOx) 등의 물질이 있다.
한편, 비정질 실리콘(a-Si)은 수 ~ Mohm로 저항이 매우 높은 특성을 가지며, 산화바나듐(VOx)은 산소의 phase가 수십~KOhm 으로 매우 다양하여 재현성이 낮은 특성을 가진다.
따라서, 기존의 비냉각 적외선 센서 제조 공정에서는 비정질 실리콘(a-Si), 산화바나듐(VOx) 등의 물질의 특성에 의해, 저항 조절이 불가한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 재현성이 높은 패럴린 카본(Carbon)을 적외선 흡수재료로 사용함으로써, 저항 조절이 용이한 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관한 것으로서, (a) Si Wafer 또는 Si 신호취득회로(Readout Integrated circuit: ROIC 상에 신호획득을 위한 제 1 전극 및 반사막을 증착하는 공정; (b) 희생층을 코팅하는 공정; (c) 상기 희생층 상부에 절연층을 증착하는 공정; (d) 상기 절연층 상부에 제 1 패럴린층을 코팅하는 공정; (e) 상기 제 1 패럴린 층 상부에 제 2 전극을 증착하는 공정; (f) 상기 제 2 전극을 식각하는 공정; (g) 씨앗층(Seed Layer)을 위한 Via 홀 도금공정을 수행하고, Au 도금 또는 Al 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 제 3 전극을 증착하는 공정; (h) 상기 절연층 및 제 1 패럴린층 상부 일부에 제 2 패럴린층을 코팅한 후, 패턴을 식각하는 공정; (i) 상기 제 1 페럴린층(60) 및 제 2 패럴린층 상부 일부에 흡수층을 증착한 후 패터닝하는 공정; 및 (j) 상기 희생층을 제거하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (a) 공정은, Al, NiCr, TiW 중 한 가지 물질 또는 복합물질을 이빔(e-beam) 또는 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 0.3 ㎛ 내지 0.7 ㎛ 두께로 증착하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (b) 공정은, 폴리이미드(Polyimide)를 2 ㎛ 내지 2.5 ㎛로 코팅하며, 300℃ 내지 400℃ 온도로 열 경화하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (c) 공정은, SIO2, SINx, SION 중, 한 가지 재료를 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여, 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛로 증착하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (d) 공정은, 550℃ 내지 800℃의 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 1 패럴린층을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (e) 공정은, Al, NiCr, TiW 중, 어느 하나의 물질 또는 복합물질로 이루어진 제 2 전극을 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛ 의 두께로 증착하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (f) 공정은, RIE(Reactive Ion Eching) 장비를 이용하여, 상기 제 2 전극을 식각하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (h) 공정은, 550℃ 내지 800℃ 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 2 패럴린층을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (i) 공정은, TI, NiCr, TiW 중, 하나를 이용한 단일층 또는 2개이상을 이용한 복합층 구조로 흡수층을 증착한 후, 10 ㎚ 내지 50㎚ 의 두께로 코팅한 후, 패터닝하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 (j) 공정은, 플라즈마 연소(Plasma ashing) 방법을 이용하여 상기 희생층을 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 파이롤리시스 온도 및 두께에 따라 변화되는 패럴린 재료를 이용함으로써 원하는 저항값으로의 조절이 용이하며, 저가의 고분해능 비냉각 적외선 센서 및 카메라에 적용 가능한 효과가 있다.
도 1 내지 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관하여 도 1 내지 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 2 는 본 발명에 따른 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법에 관한 전체 흐름도이다.
[제 1 공정] 앵커전극 및 반사막 증착(S100).
Si Wafer 또는 Si 신호취득회로(Readout Integrated circuit: ROIC)(10)상에 신호획득을 위한 제 1 전극(20) 및 반사막(30)을 증착한다.
이때, 제 1 전극(20) 및 반사막(30)은 Al, NiCr, TiW 중 한 가지 물질 또는 복합물질을 이빔(e-beam) 또는 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 0.3 ㎛ 내지 0.7 ㎛ 두께로 증착한다.
[제 2 공정] 희생층 코팅(S200).
희생층(40)으로서, 폴리이미드(Polyimide)를 장파장 적외선의 1/4 두께인 2 ㎛ 내지 2.5 ㎛로 코팅하며, 이후 300℃ 내지 400℃ 온도로 열 경화시킨다.
[제 3 공정] 절연층 증착(S300).
상기 희생층(40) 상부에 절연층(50)을 증착한다.
이때, 상기 절연층(50)의 재료로서, SIO2, SINx, SION 중, 한 가지 재료를 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여, 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛로 증착한다.
[제 4 공정] 제 1 패럴린층 코팅(S400).
상기 절연층(50) 상부에 550℃ 내지 800℃ 바람직하게 600℃의 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 1 패럴린층(60)을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅한다.
[제 5 공정] 제 2 전극 증착(S500).
상기 제 1 패럴린 층(60) 상부에 Al, NiCr, TiW 중, 어느 하나의 물질 또는 복합물질로 이루어진 제 2 전극(70)을 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛ 의 두께로 증착한다.
[제 6 공정] 제 2 전극 식각(S600).
RIE(Reactive Ion Eching) 장비를 이용하여, 상기 제 2 전극(70)을 식각한다. 이에 따라, 제 2 패럴린 층을 증착하기 위한 부분이 오픈된다.
[제 7 공정] 제 3 전극 증착(S700).
씨앗층(Seed Layer)을 위한 Via 홀 도금공정을 수행하고, Au 도금 또는 Al 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 제 3 전극(80)을 증착한다.
[제 8 공정] 제 2 패럴린층 코팅 및 식각(S800).
상기 절연층(50) 및 제 1 패럴린층(60) 상부 일부에 550℃ 내지 800℃ 바람직하게 750℃의 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 2 패럴린층(90)을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅한 후, 패턴을 식각한다.
[제 9 공정] 흡수층 증착 및 패터닝(S900).
상기 제 1 페럴린층(60) 및 제 2 패럴린층(90) 상부 일부에 TI, NiCr, TiW 중, 하나를 이용한 단일층 또는 2개이상을 이용한 복합층 구조로 흡수층(100)을 증착한 후, 10 ㎚ 내지 50㎚ 의 두께로 코팅한 후, 패터닝한다.
[제 10 공정] 희생층 제거(S1000).
플라즈마 연소(Plasma ashing) 방법을 이용하여 상기 희생층(40)을 제거한다.
이때, 제거된 공간은 2 ㎛ 내지 2.5 ㎛의 두께이며, 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 파장의 공명 흡수층으로 형성된다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10: Si or ROIC 20: 제 1 전극
30: 반사막 40: 희생층
50: 절연층 60: 제 1 패럴린층
70: 제 2 전극 80: 제 3 전극
90: 제 2 패럴린층 100: 흡수층
30: 반사막 40: 희생층
50: 절연층 60: 제 1 패럴린층
70: 제 2 전극 80: 제 3 전극
90: 제 2 패럴린층 100: 흡수층
Claims (10)
- (a) Si Wafer 또는 Si 신호취득회로(Readout Integrated circuit: ROIC)(10)상에 신호획득을 위한 제 1 전극(20) 및 반사막(30)을 증착하는 공정;
(b) 희생층(40)을 코팅하는 공정;
(c) 상기 희생층(40) 상부에 절연층(50)을 증착하는 공정;
(d) 상기 절연층(50) 상부에 제 1 패럴린층(60)을 코팅하는 공정;
(e) 상기 제 1 패럴린 층(60) 상부에 제 2 전극(70)을 증착하는 공정;
(f) 상기 제 2 전극(70)을 식각하는 공정;
(g) 씨앗층(Seed Layer)을 위한 Via 홀 도금공정을 수행하고, Au 도금 또는 Al 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 제 3 전극(80)을 증착하는 공정;
(h) 상기 절연층(50) 상부에 제 2 패럴린층(90)을 코팅한 후, 패턴을 식각하는 공정;
(i) 상기 제 2 패럴린층(90) 상부에 흡수층(100)을 증착한 후 패터닝하는 공정; 및
(j) 상기 희생층(40)을 제거하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 공정은,
Al, NiCr, TiW 중 한 가지 물질 또는 복합물질을 이빔(e-beam) 또는 스퍼터링(sputtering) 방식을 이용하여 0.3 ㎛ 내지 0.7 ㎛ 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 공정은,
폴리이미드(Polyimide)를 2 ㎛ 내지 2.5 ㎛로 코팅하며, 300℃ 내지 400℃ 온도로 열 경화하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 공정은,
SIO2, SINx, SION 중, 한 가지 재료를 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여, 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛로 증착하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (d) 공정은,
550℃ 내지 800℃의 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 1 패럴린층(60)을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (e) 공정은,
Al, NiCr, TiW 중, 어느 하나의 물질 또는 복합물질로 이루어진 제 2 전극(70)을 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛ 의 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (f) 공정은,
RIE(Reactive Ion Eching) 장비를 이용하여, 상기 제 2 전극(70)을 식각하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (h) 공정은,
550℃ 내지 800℃ 온도로 파이롤라이즈(Pyrolyze)된 제 2 패럴린층(90)을 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (i) 공정은,
TI, NiCr, TiW 중, 하나를 이용한 단일층 또는 2개이상을 이용한 복합층 구조로 흡수층(100)을 증착한 후, 10 ㎚ 내지 50㎚ 의 두께로 코팅한 후, 패터닝하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (j) 공정은,
플라즈마 연소(Plasma ashing) 방법을 이용하여 상기 희생층(40)을 제거하는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100107543A KR101130263B1 (ko) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100107543A KR101130263B1 (ko) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101130263B1 true KR101130263B1 (ko) | 2012-03-26 |
Family
ID=46142800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020100107543A KR101130263B1 (ko) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 패럴린을 이용한 비냉각 적외선 센서 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101130263B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101498522B1 (ko) * | 2013-07-17 | 2015-03-04 | 한국광기술원 | 마이크로 볼로미터용 고특성 산화물 박막 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000007482A (ko) * | 1998-07-03 | 2000-02-07 | 김충환 | 적외선 카메라용 열 검출 소자 제조방법 |
| KR20070064674A (ko) * | 2004-10-15 | 2007-06-21 | 캐보트 코포레이션 | 높은 저항률 조성물 |
| KR100983818B1 (ko) | 2009-09-02 | 2010-09-27 | 한국전자통신연구원 | 볼로미터용 저항재료, 이를 이용한 적외선 검출기용 볼로미터, 및 이의 제조방법 |
-
2010
- 2010-11-01 KR KR1020100107543A patent/KR101130263B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20000007482A (ko) * | 1998-07-03 | 2000-02-07 | 김충환 | 적외선 카메라용 열 검출 소자 제조방법 |
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| KR101498522B1 (ko) * | 2013-07-17 | 2015-03-04 | 한국광기술원 | 마이크로 볼로미터용 고특성 산화물 박막 제조방법 |
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