모놀리식 집적에 따른 이종 접합 구조의 이미지 센서 및 그의 제조 방법
IMAGE SENSOR HAVING HETERO-JUNCTION STRUCTURE ACCORDING TO MONOLITHIC INTEGRATION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
다양한 실시예들은 모놀리식 집적에 따른 이종 접합 구조의 이미지 센서 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 회로 소자, 및 지지 기판 및 지지 기판 상에 적층된 활성층을 포함하는 광다이오드 소자를 준비하고, 지지 기판과 활성층이 반전되도록 회전시켜, 회로 소자 상에 활성층을 접합시키고, 활성층으로부터 지지 기판을 제거함으로써, 이미지 센서가 제조될 수 있다.
청구항
번호청구항
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이종 접합 구조의 이미지 센서에 있어서, 상호로부터 이격되어 배열되는 복수의 애노드들을 포함하는 회로 소자; 및상기 애노드들에 각각 접합되고, 입사되는 광에 대한 전기 에너지를 각각 발생시키는 복수의 활성 엘리먼트들을 포함하고, 상기 애노드들과 상기 활성 엘리먼트들 사이에 개재되어, 상기 애노드들과 상기 활성 엘리먼트들을 전기적으로 연결하는 전극 엘리먼트들을 더 포함하는,이미지 센서.

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제 1 항에 있어서, 상기 회로 소자는, 상기 애노드들로부터 이격되어 배치되는 캐소드를 더 포함하는,이미지 센서.

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제 3 항에 있어서, 상기 활성 엘리먼트들을 사이에 두고 상기 회로 소자의 맞은 편에서 상기 활성 엘리먼트들에 부착되고, 상기 캐소드에 전기적으로 연결되는 접합층을 더 포함하는,이미지 센서.

5

제 4 항에 있어서, 상기 접합층과 상기 캐소드를 연결하여, 상기 캐소드와 상기 활성 엘리먼트들을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함하는,이미지 센서.

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제 3 항에 있어서, 상기 회로 소자는, 일 면에 상기 애노드들 및 상기 캐소드가 부착되고, 상기 애노드들 및 상기 캐소드와 전기적으로 연결되는 내부 회로를 갖고, 상기 활성 엘리먼트들의 각각으로부터의 상기 전기 에너지에 기반하여, 이미지를 검출하도록 구성되는 회로 기판을 더 포함하는,이미지 센서.

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제 4 항에 있어서, 상기 접합층은,투명한 재료로 형성되는,이미지 센서.

8

제 4 항에 있어서, 상기 활성 엘리먼트들은,III-V족 원소, VI족 원소 또는 II-VI족 원소 중 적어도 하나로 형성되고,상기 접합층은,전이금속 디칼코게나이드(transition metal dichalcogenide; TMD)로 형성되는, 이미지 센서.

9

이종 접합 구조의 이미지 센서의 제조 방법에 있어서, 회로 소자, 및 지지 기판 및 상기 지지 기판 상에 적층된 활성층을 포함하는 광다이오드 소자를 준비하는 단계;상기 지지 기판과 활성층이 반전되도록 회전시켜, 상기 회로 소자 상에 상기 활성층을 접합시키는 단계; 및상기 활성층으로부터 상기 지지 기판을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.

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제 9 항에 있어서, 상기 회로 소자는,상기 활성층이 접합되고, 상호로부터 이격되어 배열되는 복수의 애노드들을 포함하는,방법.

11

제 10 항에 있어서, 상기 광다이오드 소자의 상기 활성층 상에 전극층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.

12

제 11 항에 있어서, 상기 회로 소자 상에 상기 활성층을 접합시키는 단계는,상기 전극층을 상기 애노드들에 접촉시켜, 상기 전극층을 통해 상기 애노드들과 상기 활성층을 접합시키는,방법.

13

제 10 항에 있어서, 상기 지지 기판이 제거된 후에, 상기 활성층을 부분적으로 제거하여, 상기 활성층으로부터 상기 애노드들에 각각 접합되는 복수의 활성 엘리먼트들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.

14

제 13 항에 있어서, 상기 활성 엘리먼트들 상에 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.

15

제 14 항에 있어서, 상기 지지 기판이 제거된 후에, 상기 활성층의 일부를 제거하여, 캐소드를 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법.

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제 15 항에 있어서, 연결 부재를 이용하여, 상기 접합층과 상기 캐소드를 연결하는 단계 를 더 포함하는, 방법.

17

제 13 항에 있어서, 상기 활성 엘리먼트들의 각각은,입사되는 광에 대한 전기 에너지를 발생시키는,방법.

18

제 17 항에 있어서, 상기 회로 소자는, 일 면에 상기 애노드들 및 캐소드가 부착되고, 상기 애노드들 및 상기 캐소드와 전기적으로 연결되는 내부 회로를 갖고, 상기 활성 엘리먼트들의 각각으로부터의 상기 전기 에너지에 기반하여, 이미지를 검출하도록 구성되는 회로 기판을 더 포함하는,방법.

19

제 14 항에 있어서, 상기 접합층은,투명한 재료로 형성되는,방법.

20

제 14 항에 있어서, 상기 활성 엘리먼트들은,III-V족 원소, VI족 원소 또는 II-VI족 원소 중 적어도 하나로 형성되고,상기 접합층은,전이금속 디칼코게나이드(TMD)로 형성되는, 방법.