JP2002100755A - Ｃｍｏｓイメージセンサ及びその製造方法 - Google Patents

Ｃｍｏｓイメージセンサ及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属ラインの腐蝕、損傷及び汚染を防止し
て、デバイスの収率を向上させることができるＣＭＯＳ
イメージセンサ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 パッドオープン領域３１０を有する半導
体構造体と、前記パッドオープン領域に形成され、一部
分が露出された金属ライン３０１と、前記金属ライン上
に形成された素子保護層３０３、３０４と、前記素子保
護層上に形成された平坦化フォトレジスト３０６と、前
記平坦化フォトレジスト上に形成されたマイクロレンズ
３０７と、前記構造体全面に形成された酸化膜３０８と
を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、金属ラインの表面が損傷または汚染されない
ようにすることにより、デバイスの収率を向上させるこ
とができるＣＭＯＳイメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、イメージセンサは、物体
から反射される光を感知してイメージデータを生成する
装置である。特に、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａ
ｒｙＭｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ）技術により製造されたイメージセンサをＣＭＯＳ
イメージセンサという。一般に、ＣＭＯＳイメージセン
サは、多数の単位画素から構成され、各単位画素は、光
感知素子と多数のトランジスタとからなる。フォトダイ
オードのような光感知素子は、入射光の量に該当する光
電荷を生成し、トランジスタは、スイッチング動作を介
して光電荷の伝送を制御する。
【０００３】図１乃至図４は、従来のＣＭＯＳイメージ
センサを製造する方法を示す断面図である。ここで、図
面符号１００及び１５０は、それぞれ半導体構造体の単
位画素領域部分及びパッドオープン領域部分を示す。
【０００４】図１に示すように、一連の工程を実行して
上部に金属ライン１０１を有する半導体構造体を作成す
る。金属ライン１０１上に約３００Åの厚さに非反射層
１０２を形成した後、素子保護層に用いられる酸化膜１
０３及び窒化膜１０４を構造体全面に積層形成する。
【０００５】図２に示すように、窒化膜１０４、酸化膜
１０３及び非反射層１０２を選択的にエッチングして金
属ライン１０１の一部分を露出させてパッドオープン領
域１０５を形成する。
【０００６】図３に示すように、染色されたフォトレジ
スト１０６を全体構造上に塗布し、露光工程及び現像工
程を実行して光感知領域のみにカラーフィルタ１０６ａ
を形成する。この場合、パッドオープン領域１０５を覆
っている染色されたフォトレジスト１０６は、現像工程
で除去される。その後、１４５℃乃至１５０℃の温度で
熱処理を実行する。
【０００７】図４に示すように、カラーフィルタをパタ
ーンニングした後、得られた構造体を現像溶液に浸漬す
る。この結果、金属ライン１０７の表面が高抵抗を有す
る酸化膜１０８により覆われるため、金属ボール（ｍｅ
ｔａｌ ｂａｌｌ）のコンタクトの質が低下するという
問題点が発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
従来のＣＭＯＳイメージセンサ及びその製造方法におけ
る問題点に鑑みてなされたものであって、金属ラインの
腐蝕、損傷及び汚染を防止してデバイスの収率を向上さ
せることができるＣＭＯＳイメージセンサ及びその製造
方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされた本発明によるＣＭＯＳイメージセン
サは、パッドオープン領域を有する半導体構造体と、前
記パッドオープン領域に形成され、一部分が露出された
金属ラインと、前記金属ライン上に形成された素子保護
層と、前記素子保護層上に形成された平坦化フォトレジ
ストと、前記平坦化フォトレジスト上に形成されたマイ
クロレンズと、前記構造体全面に形成された酸化膜とを
備えてなることを特徴とする。
【００１０】また、上記のような目的を達成するために
なされた本発明によるＣＭＯＳイメージセンサ製造方法
は、上部に金属ラインが形成された半導体構造体を提供
する第１ステップと、前記金属ライン上に素子保護層を
形成する第２ステップと、前記素子保護層上に平坦化フ
ォトレジストを形成する第３ステップと、前記フォトレ
ジスト上にマイクロレンズを形成する第４ステップと、
構造体全面に酸化膜を形成する第５ステップと、パッド
オープンマスクを形成し、前記酸化膜及び前記素子保護
層をエッチングして、前記金属ラインの一部分を露出さ
せる第６ステップとを有してなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるＣＭＯＳイ
メージセンサ及びその製造方法の実施の形態の具体例を
図面を参照しながら説明する。
【００１２】図５は、本発明の実施例によるＣＭＯＳイ
メージセンサを示す断面図である。図５に示すように、
本発明に係るＣＭＯＳイメージセンサは、パッドオープ
ン領域３１０を有する半導体構造体と、一部分が露出さ
れた金属ライン３０１と、素子保護層に用いられる酸化
膜３０３及び窒化膜３０４と、カラーフィルタ３０５
と、カラーフィルタ３０５及び素子保護層上に形成され
た平坦化フォトレジスト３０６と、平坦化フォトレジス
ト３０６上に形成されたマイクロレンズ３０７と、及び
構造体全面に形成された低温酸化膜３０８とからなる。
【００１３】この時、低温酸化膜３０８は、１５０℃乃
至２００℃の温度で３０００Å乃至１００００Åの厚さ
に形成する。本発明に係るＣＭＯＳイメージセンサは、
さらに、金属ライン３０１上に形成した非反射層３０２
を備えることが望ましい。
【００１４】以下、図６乃至図１０を参照して、図５に
示した本発明に係るＣＭＯＳイメージセンサを製造する
方法について説明する。
【００１５】図６に示すように、一連の工程の実行を経
て上部に金属ライン３０１を有する半導体構造体が用意
される。その後、水分または擦り傷（ｓｃｒａｔｃｈ）
から半導体構造体を保護するために、構造体全面に素子
保護層を形成する。素子保護層として、酸化膜３０３及
び窒化膜３０４を積層して形成することができる。さら
に、金属ライン３０１上にチタニウム窒化膜のような非
反射層３０２を形成することが望ましい。
【００１６】図７に示すように、カラーフィルタアレイ
工程を実行してカラーフィルタ３０５を形成する。カラ
ーフィルタ３０５は、赤色カラーフィルタ、緑色カラー
フィルタ及び青色カラーフィルタからなる。この場合、
カラーフィルタアレイ工程は、染色されたフォトレジス
トを塗布するステップと、露光工程及び現像工程とを実
行して光感知領域のみにカラーフィルタ３０５を形成す
るステップと、熱処理工程を実行するステップとからな
る。図７に示したように、平坦化フォトレジスト３０６
を半導体構造体の単位画素アレイ領域部分３００の上部
領域に形成する。
【００１７】図８に示すように、平坦化フォトレジスト
３０６上にマイクロレンズ３０７を形成した後、洗浄工
程を実行する。
【００１８】図９に示すように、低温酸化膜３０８を１
５０℃乃至２００℃範囲の温度で３０００Å乃至１００
００Åの厚さに形成する。
【００１９】図１０に示すように、フォトレジストパタ
ーン３０９を形成した後、低温酸化膜３０８、窒化膜３
０４及び酸化膜３０３をエッチングしてパッドオープン
領域３１０を形成する。それから、フォトレジストパタ
ーン３０９を除去して洗浄工程を実行した後、パッケー
ジ工程の実行を経て、ＣＭＯＳイメージセンサデバイス
を得る。
【００２０】尚、本発明は、本実施例に限られるもので
はない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変
更実施することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明のＣＭＯＳイメ
ージセンサは、カラーフィルタ、平坦化フォトレジスト
及びマイクロレンズを形成した後、パッドオープン工程
を実行するために、金属ラインが汚染されることや損傷
されることを防止することができ、それによって、従来
技術に比べ、ＣＭＯＳイメージセンサ半導体素子の収率
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法
を説明するための断面図である。
【図２】従来のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法
を説明するための断面図である。
【図３】従来のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法
を説明するための断面図である。
【図４】従来のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法
を説明するための断面図である。
【図５】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサを示す断
面図である。
【図６】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方
法を説明するための断面図である。
【図７】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方
法を説明するための断面図である。
【図８】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方
法を説明するための断面図である。
【図９】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方
法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造
方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
３００ 半導体構造体の単位画素（アレイ）領域部
分 ３０１ 金属ライン ３０２ 非反射層 ３０３ 酸化膜 ３０４ 窒化膜 ３０５ カラーフィルタ ３０６ 平坦化フォトレジスト ３０７ マイクロレンズ ３０８ 低温酸化膜 ３０９ フォトレジストパターン ３１０ パッドオープン領域 ３５０ 半導体構造体のパッドオープン領域部分
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｄ Ｆターム(参考） 4M118 AA08 AB01 BA14 BA30 CA04 CA32 CA40 GC08 GD04 HA30 5C024 AX01 CY47 DX01 EX43 GX03 GY31 HX01 5F049 MA15 NA08 NB05 RA02 RA08 SZ06 SZ13 SZ20 UA14 5F088 AA09 BA18 BB03 EA04 EA08 EA16 HA05 HA13 KA03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パッドオープン領域を有する半導体構造
    体と、 前記パッドオープン領域に形成され、一部分が露出され
    た金属ラインと、 前記金属ライン上に形成された素子保護層と、 前記素子保護層上に形成された平坦化フォトレジスト
    と、 前記平坦化フォトレジスト上に形成されたマイクロレン
    ズと、 前記構造体全面に形成された酸化膜とを備えてなること
    を特徴とするＣＭＯＳイメージセンサ。
  2. 【請求項２】 前記酸化膜は、１５０℃乃至２００℃の
    範囲で形成されることを特徴とする請求項１に記載のＣ
    ＭＯＳイメージセンサ。
  3. 【請求項３】 前記酸化膜は、３０００Å乃至１０００
    ０Åの厚さに形成されることを特徴とする請求項２に記
    載のＣＭＯＳイメージセンサ。
  4. 【請求項４】 前記素子保護層は、窒化膜及び第２酸化
    膜からなることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＯＳ
    イメージセンサ。
  5. 【請求項５】 前記金属ライン上に形成された非反射層
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＣＭ
    ＯＳイメージセンサ。
  6. 【請求項６】 上部に金属ラインが形成された半導体構
    造体を提供する第１ステップと、 前記金属ライン上に素子保護層を形成する第２ステップ
    と、 前記素子保護層上に平坦化フォトレジストを形成する第
    ３ステップと、 前記フォトレジスト上にマイクロレンズを形成する第４
    ステップと、 前記構造体全面に酸化膜を形成する第５ステップと、 パッドオープンマスクを形成し、前記酸化膜及び前記素
    子保護層をエッチングして、前記金属ラインの一部分を
    露出させる第６ステップとを有してなることを特徴とす
    るＣＭＯＳイメージセンサ製造方法。
  7. 【請求項７】 前記酸化膜は、１５０℃乃至２００℃範
    囲の温度で形成されることを特徴とする請求項６に記載
    のＣＭＯＳイメージセンサ製造方法。
  8. 【請求項８】 前記酸化膜は、３０００Å乃至１０００
    ０Åの厚さに形成されることを特徴とする請求項７に記
    載のＣＭＯＳイメージセンサ製造方法。
  9. 【請求項９】 前記素子保護層は、第２酸化膜及び窒化
    膜を積層して形成することを特徴とする請求項６に記載
    のＣＭＯＳイメージセンサ製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記金属ライン上に非反射層を形成す
    るステップをさらに有することを特徴とする請求項６に
    記載のＣＭＯＳイメージセンサ製造方法。
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