JP2008118142A - イメージセンサーおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画質を向上させるイメージセンサーおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】受光領域および遮光領域を含む半導体基板100と、受光領域および遮光領域において、半導体基板に形成される、複数のフォトダイオード110と、半導体基板上に形成され、配線層間を絶縁する、層間絶縁膜130、140、150と、層間絶縁膜上に遮光領域を覆って形成され、光を遮光する上部遮光パターン170と、層間絶縁膜の、遮光領域と受光領域の境界の部分に形成され、光を遮断する遮光パターン160と、を含む。
【選択図】図1

Description

本発明はイメージセンサーおよびその製造方法に関し、より詳しくは遮光領域を有するイメージセンサーおよびその製造方法に関する。
イメージセンサーは光学的なイメージを電気信号に変換する素子である。イメージセンサーは、概ね、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーと、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーに区分できる。イメージセンサーの画素(pixel)は光を受け入れるフォトダイオードと、そのフォトダイオードから入力された映像信号を制御するトランジスターを具備する。イメージセンサーは光信号を電気信号に変換する素子なので、熱の発生などによって生じる電子に起因する余分な信号は出力信号から排除しなければならない。熱の発生などによって生じる電子を排除するため、光信号の電気信号への変換(すなわち光電変換)が生じない遮光領域(Optical Black Area)が必要である。遮光領域の素子は遮光された状態で動作し、遮光領域から生じた電荷は光によって生じた電荷ではない。そのため、遮光領域から生じた電荷量は、基準信号の役割をする。
受光領域と遮光領域には斜めに入射光が入射される。遮光領域に入射された斜めの入射光は、ほとんどが遮光領域の遮光膜によって遮光される。しかし、受光領域に入射された斜め入射光は受光領域と遮光領域にある金属配線に反射されて遮光領域まで到達する。これによって、遮光領域から電荷が発生し、基準信号が変動する光クロストーク(Optical crosstalk)という現象が起こる。これによって、イメージセンサーの画像の画質が低下する。
本発明の目的は、画質を向上させるイメージセンサーおよびその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るイメージセンサーは、受光領域および遮光領域を含む半導体基板と、前記受光領域および前記遮光領域において、前記半導体基板に形成される、複数のフォトダイオードと、前記半導体基板上に形成され、配線層間を絶縁する、層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に前記遮光領域を覆って形成され、光を遮光する上部遮光パターンと、前記層間絶縁膜の、前記遮光領域と前記受光領域の境界の部分に形成され、光を遮断する遮光パターンと、を含む。
前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと前記遮光領域の前記フォトダイオードとの間に形成されうる。
前記遮光パターンは、前記遮光領域の前記フォトダイオードと前記上部遮光パターンとを連結しうる。
前記遮光パターンの下部の面は、前記半導体基板の上部の面より低くありうる。
前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同じ物質を含みうる。
前記複数のフォトダイオードに隣接する複数のトランジスターと、前記層間絶縁膜内に、前記トランジスターを覆う複数の金属配線と、をさらに含みうる。
前記遮光パターンは、前記金属配線と同じ物質を含みうる。
前記遮光領域は、前記受光領域と隣接する第1遮光領域と、前記第1遮光領域と隣接する第2遮光領域と、を含み、前記遮光パターンは、前記第1遮光領域に形成されうる。
前記受光領域は、前記遮光領域に囲まれうる。
前記遮光領域は、前記受光領域の一の側辺に配置されうる。
また、本発明に係るイメージセンサーの製造方法は、受光領域および遮光領域を含む半導体基板を形成する段階と、前記受光領域と前記遮光領域において、前記半導体基板に複数のフォトダイオードを形成する段階と、前記半導体基板上に、配線層間を絶縁する層間絶縁膜を形成する段階と、前記層間絶縁膜の、前記受光領域と前記遮光領域の境界の部分に光を遮断する遮光パターンを形成する段階と、前記遮光領域の、前記層間絶縁膜上に、光を遮断する、上部遮光パターンを形成する段階と、を含む。
前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと前記遮光領域のフォトダイオードとの間に形成されうる。
前記遮光パターンを形成する段階は、前記層間絶縁膜に、前記遮光領域のフォトダイオードを露出するコンタクトホールを形成する段階と、前記コンタクトホールを埋める金属膜を形成する段階と、を含みうる。
前記半導体基板に、前記複数のフォトダイオードに隣接する複数のトランジスターを形成する段階と、前記層間絶縁膜に、前記複数のトランジスターを覆う複数の金属配線を形成する段階と、をさらに含みうる。
前記層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上の第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上の第3層間絶縁膜と、を含み、前記遮光パターンを形成する段階は、前記第1層間絶縁膜に、前記遮光領域のフォトダイオードと連結する第1遮光パターンを形成する段階と、前記第2層間絶縁膜に、前記第1遮光パターンと連結する第2遮光パターンを形成する段階と、前記第3層間絶縁膜に、前記第2遮光パターンと連結する第3遮光パターンを形成する段階と、を含みうる。
前記金属配線は、前記第1層間絶縁膜上の第1金属配線と、前記第2層間絶縁膜上の前記第1金属配線を覆う第2金属配線と、を含み、前記第1遮光パターンは、前記第1金属配線と同時に形成され、前記第2遮光パターンは、前記第2金属配線と同時に形成され、前記第3遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同時に形成されうる。
前記層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上の第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上の第3層間絶縁膜と、を含み、前記遮光パターンを形成する段階は、前記第2層間絶縁膜に、第2遮光パターンを形成する段階と、前記第3層間絶縁膜に、前記第2遮光パターンと連結する第3遮光パターンを形成する段階と、を含みうる。
前記金属配線は、前記第1層間絶縁膜上の第1金属配線と、前記第2層間絶縁膜上の前記第1金属配線を覆う第2金属配線と、を含み、前記第2遮光パターンは、前記第2金属配線と同時に形成され、前記第3遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同時に形成されうる。
前記遮光領域は、前記受光領域と隣接する第1遮光領域と、前記第1遮光領域と隣接する第2遮光領域を含み、前記遮光パターンは、前記第1遮光領域に形成されうる。
前記受光領域は、前記遮光領域に囲まれて形成されうる。
前記遮光領域は、前記受光領域の一の側辺に形成されうる。
本発明によると、受光領域と遮光領域の境界部分に遮光パターンを形成する。遮光パターンは受光領域に斜めに入射する入射光が遮光領域に到達することを防止する。これによって、光クロストークの現象が防止され、イメージセンサーによる画像の画質が向上する。
本発明の実施形態に係るイメージセンサーおよびその製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、以下説明する実施形態に限定されず、その他の実施形態においても具体化できる。ここで説明する実施形態は本発明の内容を当業者が十分理解できるようにするために開示するものである。
図面においては、明確性のため、層および領域などの厚さを誇張している。また、ある層が他の層または基板上にあると記載される場合は、ある層は他の層または基板上に直接形成される場合と、第3の層を介して形成される場合を含む。明細書の同じ符号は、同じ構成要素を表す。
図1は本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの断面図である。
図1を参照すれば、半導体基板100は受光領域および遮光領域を含む。遮光領域は受光領域と隣接する第1遮光領域と、第1遮光領域と隣接する第2遮光領域とを含む。第2遮光領域は一つ以上の単位ピクセル(unit pixel)を含む。半導体基板100はp型不純物を含む。すなわち、半導体基板100には、素子の絶縁のためにpウェル102が形成される。半導体基板100に各単位ピクセルの活性領域を定義する素子分離膜105が形成される。受光領域、第1遮光領域および第2遮光領域のそれぞれの半導体基板100にフォトダイオード110が形成される。フォトダイオード110は入射された光によって電子正孔対(electron−holepair)を生じる光電変換素子である。半導体基板100には、複数のフォトダイオード110に隣接し、トランジスター120が形成される。複数のトランジスター120はゲート絶縁膜121、伝送ゲート(transfer gate)122、浮遊拡散領域124、リセットゲート126およびリセットドレイン領域128を含む。
フォトダイオード110およびトランジスター120を覆う第1層間絶縁膜130が形成される。第1金属配線135は、第1層間絶縁膜130上において、トランジスター120を覆うように形成される。第2層間絶縁膜140は、第1層間絶縁膜130および第1金属配線135を覆うように形成される。第2金属配線145は、第2層間絶縁膜140上において、第1金属配線135を覆うように形成される。第1金属配線135および第2金属配線145はトランジスター120と電気的に接続される。第1金属配線135および第2金属配線145はアルミニウム(Al)、銅(Cu)、タングステン(W)、チタニウム(Ti)または窒化チタニウム(TiN)を含む。第3層間絶縁膜150は、第2金属配線145および第2層間絶縁膜140を覆うように形成される。第1層間絶縁膜130、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150は光透過性が良いシリコン酸化膜を含む。上部遮光パターン170は、第3層間絶縁膜150上において、第1遮光領域と第2遮光領域を覆うように形成される。上部遮光パターン170は遮光領域に入射する斜めの入射光190を遮光する役割をする。上部遮光パターン170は第1金属配線135および第2金属配線145と同じ物質でありうる。
受光領域と遮光領域の境界部分に遮光パターン160が形成される。遮光パターン160は第1層間絶縁膜130、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150において形成される。遮光パターン160は上部遮光パターン170と第1遮光領域のフォトダイオード110との間に形成される。遮光パターン160は第1遮光領域のフォトダイオード110と上部遮光パターン170を連結する。遮光パターン160は第1金属配線135および第2金属配線145と同じ物質、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、タングステン(W)、チタニウム(Ti)または窒化チタニウム(TiN)を含む。また、遮光パターン160は上部遮光パターン170と同じ物質でありうる。遮光パターン160が受光領域と遮光領域との境界部分に形成されることによって、斜めの入射光180が受光領域に入射されても、遮光領域には到達できない。これによって、光クロストークの現象が防止され、イメージセンサーの安定的な画像が実現できる。
図2は、本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーの断面図である。図2を参照すれば、図1の遮光パターン160とは異なり、遮光パターン160aは、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150において形成される。
遮光パターン160aは上部遮光パターン170と連結される。遮光パターン160aが形成されることによって、遮光領域に到達する斜め入射光180が減少する。
図3は、本発明のさらに他の実施形態によるイメージセンサーの断面図である。図3を参照すれば、図2の遮光パターン160aと異なり、遮光パターン160bが第3層間絶縁膜150において形成される。遮光パターン160bは上部遮光パターン170と連結される。遮光パターン160bが形成されることによって、遮光領域に流入される斜めの入射光180が減少する。
図4は、本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーの断面図である。図4を参照すれば、図1の遮光パターン160とは異なり、遮光パターン160cが第1遮光領域のフォトダイオード110の一部まで入り込んでいる。すなわち、遮光パターン160cの下部の面は半導体基板100の上部の面より低くなる。
図5A〜5cは本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
図5Aに示すように、半導体基板100は、受光領域、第1遮光領域および第2遮光領域を有する。半導体基板100に、pウェル102を形成する。半導体基板100には、各単位ピクセルに、活性領域を定義する素子分離膜105を形成する。素子分離膜105はシャロウトレンチ分離(Shallow trench isolation)により形成する。半導体基板100上にゲート絶縁膜121を形成する。ゲート絶縁膜121は熱酸化工程で形成する。ゲート絶縁膜121上に、伝送ゲート122およびリセットゲート126を形成する。伝送ゲート122およびリセットゲート126は化学気相成長法で形成するポリシリコンでありうる。伝送ゲート122と隣接し、半導体基板100には、イオン注入工程により複数のフォトダイオード110を形成する。フォトダイオード110の形成は、n型の不純物領域を形成した後、n型の不純物領域上にp型の不純物領域を形成することによってもよい。伝送ゲート122とリセットゲート126との間の半導体基板100に浮遊拡散領域124を形成する。リセットゲート126と隣接し、半導体基板100には、リセットドレイン領域128を形成する。これによって、トランジスター120は、ゲート絶縁膜121、伝送ゲート122、浮遊拡散領域124、リセットゲート126およびリセットドレイン領域128を含んで構成される。
図5Bを参照すれば、半導体基板100上に第1層間絶縁膜130を形成する。第1層間絶縁膜130は化学気相成長法またはスピンオングラス(spin on glass)法により形成しうる。第1層間絶縁膜130上に第1金属配線135を形成する。そして、第1層間絶縁膜130と第1金属配線135を覆う第2層間絶縁膜140を形成する。第2層間絶縁膜140上には、第2金属配線145を形成する。第1金属配線135および第2金属配線145は複数のトランジスター120と電気的に接続される。第2金属配線145および第2層間絶縁膜140を覆うように、第3層間絶縁膜150を形成する。第1層間絶縁膜130、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150は光透過性の良いシリコン酸化膜を含む。
図5Cを参照すれば、受光領域と遮光領域の境界部分に遮光パターン160を形成する。遮光パターン160を形成する段階は、第3層間絶縁膜150、第2層間絶縁膜140および第1層間絶縁膜130に第1遮光領域のフォトダイオード110を露出させるコンタクトホール155を形成する段階、コンタクトホール155を埋める金属膜を形成する段階、金属膜に平坦化工程を実施する段階を含む。コンタクトホール155は第1遮光領域のフォトダイオード110の一部がエッチングされるように形成する(図4参照)。第3層間絶縁膜150の上に遮光パターン160と連結する上部遮光パターン170を形成する。上部遮光パターン170は遮光領域に入射する斜めの入射光190を遮光する役割をする。遮光パターン160および上部遮光パターン170は同時に形成されうる。遮光パターン160は受光領域に入射する斜めの入射光180が遮光領域に到達することを防止する。
図6A〜6Cは本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
図6Aに示すように、半導体基板100は受光領域、第1遮光領域および第2遮光領域を含む。図5Aにおいて説明したように、半導体基板100にpウェル102、素子分離膜105、フォトダイオード110および複数のトランジスター120を形成する。
図6Bに示すように、半導体基板100上に第1層間絶縁膜130を形成する。第1層間絶縁膜130は化学気相成長法またはスピンオングラス法により形成する。第1層間絶縁膜130には、第1遮光パターン162を形成する。第1遮光パターン162は第1遮光領域のフォトダイオードと連結するように形成する。第1層間絶縁膜130上に、第1金属配線135を形成する。第1金属配線135と第1遮光パターン162はデュアルダマシン工程により同時に形成しうる。
図6Cに示すように、第1遮光パターン162および第1金属配線135を覆う、第2層間絶縁膜140を形成する。第2層間絶縁膜140に第1遮光パターン162と連結する第2遮光パターン164を形成する。第2層間絶縁膜140上に第2金属配線145を形成する。第2遮光パターン164および第2金属配線145はデュアルダマシン工程により同時に形成しうる。第2遮光パターン164および第2金属配線145を覆う、第3層間絶縁膜150を形成する。第1層間絶縁膜130、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150は光透過性の良いシリコン酸化膜を含む。第3層間絶縁膜150に、第2遮光パターン162と連結する第3遮光パターン166を形成する。これによって、第1遮光パターン162、第2遮光パターン164および第3遮光パターン166を含む遮光パターン160が形成される。第3層間絶縁膜150上に遮光パターン160と連結する上部遮光パターン170を形成する。上部遮光パターン170は遮光領域に入射する斜めの入射光190を遮光する役割をする。第3遮光パターン166および上部遮光パターン170は同時に形成されうる。これによって、遮光パターン160は受光領域に入射する斜め入射光180が遮光領域に到達することを防止する。
図7A〜7Cは本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。
図7Aを参照すれば、半導体基板100は受光領域、第1遮光領域および第2遮光領域を含む。図6Aにおいて説明したように、半導体基板100には、pウェル102、素子分離膜105、フォトダイオード110およびトランジスター120を形成する。
図7Bに示すように、半導体基板100上に第1層間絶縁膜130を形成する。第1層間絶縁膜130は化学気相成長法またはスピンオングラス法により形成される。第1層間絶縁膜130上には第1金属配線135を形成する。第1層間絶縁膜130および第1金属配線135を覆う第2層間絶縁膜140を形成する。第2層間絶縁膜140に第2遮光パターン164を形成する。第2層間絶縁膜140上に第2金属配線145を形成する。第2遮光パターン164および第2金属配線145はデュアルダマシン工程により同時に形成しうる。
図7Cに示すように、第2遮光パターン164および第2金属配線145を覆う第3層間絶縁膜150を形成する。第1層間絶縁膜130、第2層間絶縁膜140および第3層間絶縁膜150は光透過性が良いシリコン酸化膜を含む。第3層間絶縁膜150には、第2遮光パターン162と連結する第3遮光パターン166を形成する。これによって、第2遮光パターン164および第3遮光パターン166を含む遮光パターン160が形成される。第3層間絶縁膜150上に前記遮光パターン160と連結する上部遮光パターン170を形成する。上部遮光パターン170は遮光領域に入射する斜めの入射光190を遮光する役割をする。第3遮光パターン166および上部遮光パターン170は同時に形成されうる。これによって、遮光パターン160は受光領域に入射する斜めの入射光180が遮光領域に到達することを防止する。
図8〜図10は本発明の実施形態に係るイメージセンサーのピクセルアレイを説明するための平面図である。
受光領域と遮光領域の境界部分に遮光パターンが配置される。遮光パターンは受光領域に入射される斜めの入射光が遮光領域に到達することを防止する。図8を参考にすれば、受光領域が遮光領域に囲まれている。受光領域は整列された単位ピクセルを含む。図9を参照にすれば、遮光領域が受光領域を囲んでいるが、図8とは異なり、遮光領域は受光領域の側辺に各々配置される。図10を参照すれば、受光領域の一の側辺に遮光領域が配置される。図8〜図10において、遮光パターンは上部遮光パターンと遮光領域のフォトダイオードとの間に配置される。
本発明の一実施形態に係るイメージセンサーを説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーを説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形に係るイメージセンサーを説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図等である。 本発明の他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図等である。 本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るイメージセンサーの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係るイメージセンサーのピクセルアレイを説明するための平面図である。 本発明の実施形態に係るイメージセンサーのピクセルアレイを説明するための平面図である。 本発明の実施形態に係るイメージセンサーのピクセルアレイを説明するための平面図である。
符号の説明
100 半導体基板、
102 pウェル、
105 素子分離膜、
110 フォトダイオード、
120 トランジスター、
130 第1層間絶縁膜、
135 第1金属配線、
140 第2層間絶縁膜、
145 第2金属配線、
150 第3層間絶縁膜、
160 遮光パターン、
170 上部遮光パターン、
180、190 斜めの入射光。

Claims (21)

  1. 受光領域および遮光領域を含む半導体基板と、
    前記受光領域および前記遮光領域において、前記半導体基板に形成される、複数のフォトダイオードと、
    前記半導体基板上に形成され、配線層間を絶縁する、層間絶縁膜と、
    前記層間絶縁膜上に前記遮光領域を覆って形成され、光を遮光する上部遮光パターンと、
    前記層間絶縁膜の、前記遮光領域と前記受光領域の境界の部分に形成され、光を遮断する遮光パターンと、
    を含むことを特徴とするイメージセンサー。
  2. 前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと前記遮光領域の前記フォトダイオードとの間に形成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサー。
  3. 前記遮光パターンは、前記遮光領域の前記フォトダイオードと前記上部遮光パターンとを連結することを特徴とする請求項2に記載のイメージセンサー。
  4. 前記遮光パターンの下部の面は、前記半導体基板の上部の面より低いことを特徴とする請求項3に記載のイメージセンサー。
  5. 前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同じ物質を含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサー。
  6. 前記複数のフォトダイオードに隣接する複数のトランジスターと、
    前記層間絶縁膜内に、前記トランジスターを覆う複数の金属配線と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサー。
  7. 前記遮光パターンは、前記金属配線と同じ物質を含むことを特徴とする請求項6に記載のイメージセンサー。
  8. 前記遮光領域は、前記受光領域と隣接する第1遮光領域と、前記第1遮光領域と隣接する第2遮光領域と、を含み、
    前記遮光パターンは、前記第1遮光領域に形成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサー。
  9. 前記受光領域は、前記遮光領域に囲まれていることを特徴とする請求項8に記載のイメージセンサー。
  10. 前記遮光領域は、前記受光領域の一の側辺に配置されることを特徴とする請求項8に記載のイメージセンサー。
  11. 受光領域および遮光領域を含む半導体基板を形成する段階と、
    前記受光領域と前記遮光領域において、前記半導体基板に複数のフォトダイオードを形成する段階と、
    前記半導体基板上に、配線層間を絶縁する層間絶縁膜を形成する段階と、
    前記層間絶縁膜の、前記受光領域と前記遮光領域の境界の部分に光を遮断する遮光パターンを形成する段階と、
    前記遮光領域の、前記層間絶縁膜上に、光を遮断する、上部遮光パターンを形成する段階と、
    を含むことを特徴とするイメージセンサーの製造方法。
  12. 前記遮光パターンは、前記上部遮光パターンと前記遮光領域のフォトダイオードとの間に形成されることを特徴とする請求項11に記載のイメージセンサーの製造方法。
  13. 前記遮光パターンを形成する段階は、
    前記層間絶縁膜に、前記遮光領域のフォトダイオードを露出するコンタクトホールを形成する段階と、
    前記コンタクトホールを埋める金属膜を形成する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項12に記載のイメージセンサーの製造方法。
  14. 前記半導体基板に、前記複数のフォトダイオードに隣接する複数のトランジスターを形成する段階と、
    前記層間絶縁膜に、前記複数のトランジスターを覆う複数の金属配線を形成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のイメージセンサーの製造方法。
  15. 前記層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上の第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上の第3層間絶縁膜と、を含み、
    前記遮光パターンを形成する段階は、前記第1層間絶縁膜に、前記遮光領域のフォトダイオードと連結する第1遮光パターンを形成する段階と、
    前記第2層間絶縁膜に、前記第1遮光パターンと連結する第2遮光パターンを形成する段階と、
    前記第3層間絶縁膜に、前記第2遮光パターンと連結する第3遮光パターンを形成する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項14に記載のイメージセンサーの製造方法。
  16. 前記金属配線は、前記第1層間絶縁膜上の第1金属配線と、前記第2層間絶縁膜上の前記第1金属配線を覆う第2金属配線と、を含み、
    前記第1遮光パターンは、前記第1金属配線と同時に形成され、
    前記第2遮光パターンは、前記第2金属配線と同時に形成され、
    前記第3遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同時に形成されることを特徴とする請求項15に記載のイメージセンサーの製造方法。
  17. 前記層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上の第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上の第3層間絶縁膜と、を含み、
    前記遮光パターンを形成する段階は、前記第2層間絶縁膜に、第2遮光パターンを形成する段階と、
    前記第3層間絶縁膜に、前記第2遮光パターンと連結する第3遮光パターンを形成する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項14に記載のイメージセンサーの製造方法。
  18. 前記金属配線は、前記第1層間絶縁膜上の第1金属配線と、前記第2層間絶縁膜上の前記第1金属配線を覆う第2金属配線と、を含み、
    前記第2遮光パターンは、前記第2金属配線と同時に形成され、
    前記第3遮光パターンは、前記上部遮光パターンと同時に形成されることを特徴とする請求項17に記載のイメージセンサーの製造方法。
  19. 前記遮光領域は、前記受光領域と隣接する第1遮光領域と、前記第1遮光領域と隣接する第2遮光領域を含み、
    前記遮光パターンは、前記第1遮光領域に形成されることを特徴とする請求項11に記載のイメージセンサーの製造方法。
  20. 前記受光領域は、前記遮光領域に囲まれて形成されることを特徴とする請求項19に記載のイメージセンサーの製造方法。
  21. 前記遮光領域は、前記受光領域の一の側辺に形成されることを特徴とする請求項19に記載のイメージセンサーの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9546906B2 (en) 2010-03-29 2017-01-17 Seiko Epson Corporation Spectrum sensor and angle restriction filter

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882712B1 (ko) 2007-04-18 2009-02-06 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
KR100878697B1 (ko) 2007-08-30 2009-01-13 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
JP4799522B2 (ja) * 2007-10-12 2011-10-26 株式会社東芝 撮像装置
JP4725614B2 (ja) * 2008-01-24 2011-07-13 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP2009218382A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Sony Corp 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置
JP2010182790A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Fujifilm Corp 固体撮像素子、撮像装置、固体撮像素子の製造方法
JP2010182789A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Fujifilm Corp 固体撮像素子、撮像装置、固体撮像素子の製造方法
JP5438374B2 (ja) * 2009-05-12 2014-03-12 キヤノン株式会社 固体撮像装置
EP2290684A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-02 Microdul AG Method to provide a protective layer on an integrated circuit and integrated circuit fabricated according to said method
KR101769969B1 (ko) * 2010-06-14 2017-08-21 삼성전자주식회사 광 블랙 영역 및 활성 화소 영역 사이의 차광 패턴을 갖는 이미지 센서
US8902484B2 (en) 2010-12-15 2014-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Holographic brightness enhancement film
JPWO2012144196A1 (ja) * 2011-04-22 2014-07-28 パナソニック株式会社 固体撮像装置
KR20120135627A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
JP2013110285A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Sony Corp 固体撮像素子および製造方法、並びに、電子機器
JP6116878B2 (ja) * 2012-12-03 2017-04-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
GB2529567B (en) * 2015-09-22 2016-11-23 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Light shield for light sensitive elements
TWI646678B (zh) * 2017-12-07 2019-01-01 晶相光電股份有限公司 影像感測裝置
GB2596122B (en) * 2020-06-18 2022-11-23 X Fab Global Services Gmbh Dark reference device for improved dark current matching

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020058265A (ko) * 2000-12-29 2002-07-12 박종섭 반도체소자의 형성방법
KR100642764B1 (ko) * 2004-09-08 2006-11-10 삼성전자주식회사 이미지 소자 및 그 제조 방법
KR100614793B1 (ko) * 2004-09-23 2006-08-22 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법.
KR100654342B1 (ko) * 2005-02-07 2006-12-08 삼성전자주식회사 이미지 센서
US7701493B2 (en) * 2005-02-28 2010-04-20 Micron Technology, Inc. Imager row-wise noise correction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9546906B2 (en) 2010-03-29 2017-01-17 Seiko Epson Corporation Spectrum sensor and angle restriction filter

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