JP2023010642A - イメージセンサ - Google Patents

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Abstract

Figure 2023010642000001
【課題】
本発明の目的は、改善した特性を有するイメージセンサを提供することである。
【解決手段】
イメージセンサは、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズとを含み、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１.７を超える値を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、イメージセンサ、これを含むカメラモジュール、これを含む電子装置、及びその製造方法に関する。
イメージセンサの解像度を増やすために、画素の数が増えることにつれて、各画素の面積が小さくなって、有効画素面積が減少しており、このため、各画素に含まれるフォトダイオードに入射される光の集光効率を増加する必要があった。
本発明の目的は、改善した特性を有するイメージセンサを提供することである。
また、本発明の他の目的は、改善した特性を有するイメージセンサを含むカメラモジュールを提供することである。
更に、本発明の他の目的は、改善した特性を有するカメラモジュールを含む電子装置を提供することである。
また、本発明の更に他の課題は、改善した特性を有するイメージセンサを製造する方法を提供することである。
前記目的を達成するための一実施例によるイメージセンサは、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズとを含み、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１.７を超える値を有する、ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するための他の実施例によるイメージセンサは、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズとを含み、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターは、３５ｗｔ％乃至５０ｗｔ％の重量比を有する緑色顔料を含む、ことを特徴とする。
更に、前記目的を達成するための他の実施例によるイメージセンサは、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズとを含み、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、緑色光波長領域において、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きく、青色光波長領域において、前記青色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きく、赤色光波長領域において、前記赤色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きい、ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するための他の実施例によるイメージセンサは、第１の基板と、前記第１の基板上に形成され、内部に第１の配線を収容する第１の層間絶縁膜と、前記第１の層間絶縁膜上に形成され、内部に第２の配線を収容する第２の層間絶縁膜と、前記第２の層間絶縁膜上に形成された第２の基板と、前記第２の基板内に形成され、単位画素がそれぞれ形成される単位画素領域を定義する画素分離パターンと、前記第２の基板の前記各単位画素領域内に形成された感光素子と、前記第２の基板の下部を貫通して、前記感光素子に接触する転送ゲート(TG)と、前記ＴＧに隣接する前記第２の基板の下に形成されたフローティング拡散領域(FD)と、前記第２の基板上に形成された下部平坦化層と、前記下部平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記複数のカラーフィルターの間に形成された干渉防止構造物と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズと、前記マイクロレンズ上に形成された透明保護層と、前記下部平坦化層及び前記第２の基板の上部を貫通するパッドと、前記下部平坦化層、前記第２の基板、前記第２の層間絶縁膜、及び前記第１の層間絶縁膜の上部を貫通して、前記第１及び第２の配線に共通して接触する第１の貫通ビア構造物を含む。前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１．７を超える値を有する。
また、前記目的を達成するための一実施例によるカメラモジュールは、外部から入射される光を反射して光経路を変えるプリズムと、前記プリズムから反射した光の光学ズーム倍率を変える光路屈折素子(OPFE)と、前記ＯＰＦＥから入射される光を用いて、対象の画像を感知する画像感知装置と、前記画像感知装置から生成された画像データを保存する保存部とを含み、前記画像感知装置は、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズと、を含むイメージセンサを備え、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１．７を超える値を有する。
更に、前記目的を達成するための一実施例による電子装置は、対象を感知して画像データを生成するカメラモジュールと、前記カメラモジュールから生成された画像データを受信して、これを処理するアプリケーションプロセッサ(AP)と、前記カメラモジュールに電力を供給する電力半導体(PMIC)と、前記ＡＰにより処理された画像データが保存される外部メモリとを含み、前記カメラモジュールは、前記対象から反射した光を用いて、対象の画像を感知する画像感知装置を含み、前記画像感知装置は、基板内に形成された感光素子と、前記感光素子上に形成された平坦化層と、前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズとを含むイメージセンサを備え、前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１．７を超える値を有する。
更に、前記目的を達成するための一実施例によるイメージセンサの製造方法においては、基板内に感光素子を形成する。前記感光素子上に平坦化層を形成する。前記平坦化層上に、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層を形成する。前記カラーフィルターアレイ層上にマイクロレンズを形成する。前記各複数のカラーフィルターを形成するとき、該当色の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、及び溶剤を混合して、組成物を製造する。前記製造された組成物を、前記平坦化層上に蒸着する。前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１．７を超える値を有する。
更に、前記目的を達成するための他の実施例によるイメージセンサの製造方法においては、基板内に感光素子を形成する。前記感光素子上に平坦化層を形成する。前記平坦化層上に、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層を形成する。前記カラーフィルターアレイ層上にマイクロレンズを形成する。前記各複数のカラーフィルターを形成するとき、該当色の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、及び溶剤を混合して、組成物を製造する。前記製造された組成物を、前記平坦化層上に蒸着する。前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、前記緑色カラーフィルターを製造するための緑色カラーフィルター組成物は、３５ｗｔ％乃至５０ｗｔ％の重量比を有する緑色顔料を含む。
本発明によるイメージセンサに含まれる各画素は、相対的に高い屈折率(n)及び吸光度(k)を有するカラーフィルターを含むことができ、これにより、各ピクセルの集光効率が増加し、入射光が生成するビームスポットのサイズが減少して、有効画素面積が増加し、前記各カラーフィルターが相対的に小さな厚さを有しても、所望する分光特性を確保することができる。また、前記各カラーフィルターが相対的に小さな厚さを有することによって、入射光の焦点が、基板に形成された感光素子に近接するように調節することができ、これにより、各画素の感度を向上させる。
図１は、本発明の一実施例による、イメージセンサに含まれたピクセルの構造を説明するための断面図である。 図２は、前記イメージセンサに含まれるカラーフィルターの配列を説明するための図である。 図３は、前記イメージセンサに含まれるカラーフィルターの配列を説明するための図である。 図４は、前記各ピクセルに含まれるカラーフィルターの波長による屈折率を説明するためのグラフである。 図５は、本発明の一実施例による、イメージセンサを説明するための断面図である。 図６は、本発明の一実施例による、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は、本発明の一実施例による、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は、本発明の一実施例による、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は、本発明の一実施例による、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は、本発明の一実施例による、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１１は、本発明の一実施例による、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１２は、本発明の一実施例による、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１３は、本発明の一実施例による、イメージセンサを説明するための断面図である。 図１４は、本発明の一実施例による、イメージセンサを含むマルチカメラモジュールを含む電子装置を説明するためのブロック図である。 図１５は、図１４のカメラモジュールを説明するためのブロック図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施例によるイメージセンサ、これを含むカメラモジュール、これを含む電子装置、及びその製造方法について、詳細に説明する。
本明細書においては、物質、層(膜)、領域、パッド、電極、パターン、構造物、又は工程が、「第１」、「第２」、及び/又は「第３」として言及されており、これは、該当部材を限定するためのものではなく、単に、それぞれの物質、層(膜)、領域、電極、パッド、パターン、構造物、及び工程を区分するためのことである。そこで、「第１」、「第２」、及び/又は「第３」は、各物質、層(膜)、領域、電極、パッド、パターン、構造物、及び工程に対して、それぞれ、選択的又は交換的に使用可能である。
図１は、本発明の一実施例によるイメージセンサに含まれたピクセルの構造を説明するための断面図であり、図２及び図３は、前記イメージセンサに含まれたカラーフィルターの配列を説明するための図であり、図４は、前記各画素に含まれたカラーフィルターの波長による屈折率を説明するためのグラフである。
図１に示しているように、各画素は、基板１０内に形成された感光素子３０と、基板１０上に形成された平坦化層４０と、平坦化層４０上に形成されたカラーフィルターアレイ層８０と、カラーフィルターアレイ層８０上に形成されたマイクロレンズ９０と、を含む。
一方、図示してはいないが、マイクロレンズ９０上に、透明保護層が形成されてもよい。
一実施例において、基板１０は、シリコン、ゲルマニウム、シリコン-ゲルマニウムのような半導体物質、又は、GaP、GaAs、GaSbなどのようなＩＩＩ-Ｖ族化合物を含む。一実施例において、基板１０の一部又は全部には、Ｐ型不純物がドープされたＰ型ウェル(well)が形成される。
一実施例において、感光素子３０は、フォトダイオード(PD)である。例えば、感光素子３０は、基板１０に形成された前記Ｐ型ウェル内に、Ｎ型不純物がドープされた領域である。
一実施例において、基板１０内には、画素分離パターン２０が形成され、画素分離パターン２０により区画される基板１０の各領域内に、前記各画素に含まれた感光素子３０が形成される。図面上では、前記各領域内に１つの感光素子３０が形成されるように示されているが、本発明は、これに限定されず、２つ以上の複数の感光素子３０が形成されてもよい。
一実施例において、画素分離パターン２０は、上面からみると、格子状を有し、画素分離パターン２０により、各単位画素が形成される単位画素領域が基板１０に定義される。一実施例において、前記単位画素領域は、基板１０の上面に平行な第１及び第２の方向に沿って、複数配列される。
一実施例において、画素分離パターン２０は、例えば、酸化物又は窒化物のような絶縁物質、もしくは、ポリシリコンのような半導体物質を含む。これとは異なり、画素分離パターン２０は、不純物がドープされたポリシリコン、又は、金属、金属窒化物のような導電性物質を含む。
平坦化層４０は、基板１０上に形成され、単一膜、又は基板１０の上に垂直な垂直方向に沿って順次積層された複合膜構造を有する。一実施例において、平坦化層４０は、順次積層された第１乃至第５の膜を含み、これらは、それぞれに、例えば、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、シリコン酸化物、シリコン窒化物、及びハフニウム酸化物を含む。
カラーフィルターアレイ層８０は、基板１０内に形成された画素分離パターン２０に、前記垂直方向に対応して形成された干渉防止構造物６０により、互いに分離した複数のカラーフィルターを含み、図面では、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６が示されている。ここで、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６は、平坦化層４０上において、前記第１及び第２の方向に沿って、互いに離隔するように、複数配列される。一実施例において、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６は、それぞれに、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターであるが、本発明は、これに限定されるものではない。
干渉防止構造物６０は、１つの画素に進入する光が、これに隣接する画素に進入できないように、一種の障壁の役割を果たすことで、隣接画素間の光干渉を防止することができる。
図２に示しているように、一実施例において、第１乃至第３のカラーフィルター(G、B、R)は、ベイヤーパターン(Bayer pattern)に配列されている。ここで、画素毎に互いに異なる色の光をフィルタリングする第１乃至第３のカラーフィルター(G、B、R)のいずれか１つが配置されるか、又は、互いに隣接する複数の画素毎に、第１乃至第３のカラーフィルター(G、B、R)のいずれか１つが配置される。
この場合は、互いに隣接して、同一色の光をフィルタリングするカラーフィルターがカラーフィルター群を形成する。すなわち、緑色光をフィルタリングする第１のカラーフィルター(G)が互いに隣接して配置されて、第１のカラーフィルター群を形成し、青色光をフィルタリングする第２のカラーフィルター(B)が互いに隣接して配置されて、第２のカラーフィルター群を形成し、赤色光をフィルタリングする第３のカラーフィルター(R)が互いに隣接して配置されて、第３のカラーフィルター群を形成する。
図２には、互いに隣接して、同一色の光をフィルタリングする各４つのカラーフィルターが、１つのカラーフィルター群を形成するように示されているが、本発明は、これに限定されず、例えば、互いに隣接し、同一色の光をフィルタリングする各９個、１６個などのカラーフィルターが、１つのカラーフィルター群を形成することもできる。
図３に示しているように、他の実施例において、カラーフィルターアレイ層８０は、第１乃至第３のカラーフィルター(G、B、R)に加えて、例えば、白色光をフィルタリングする白色カラーフィルターである、第４のカラーフィルター(W)を更に含み、第１乃至第４のカラーフィルター(G、B、R、W)は、様々な方式で、前記第１及び第２の方向に沿って、配列される。
図３には、第１乃至第４のカラーフィルター(G、B、R、W)の２つの配列方式が示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。また、図２で説明したように、画素毎に互いに異なる色の光をフィルタリングする第１乃至第４のカラーフィルター(G、B、R、W)のいずれか１つが配置されるか、又は、互いに隣接する複数の画素毎に第１乃至第４のカラーフィルター(G、B、R、W)のいずれか１つが配置されて、カラーフィルター群を形成する。
一実施例において、干渉防止構造物６０は、前記垂直方向に積層された第１及び第２の干渉防止パターン５０、５５を含む。ここで、第１の干渉防止パターン５０は、例えば、タングステンのように光吸収率の低い金属を含み、第２の干渉防止パターン５５は、例えば、シリコン酸化物(SiO2)のような低屈折率物質(Low Refractive Index Material、LRIM)を含む。
これとは異なり、干渉防止構造物６０は、屈折率が低く、透明な物質のみを含むこともでき、ここで、干渉防止構造物６０は、高い反射率を有する。
一実施例において、干渉防止構造物６０の上面の高さは、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６の上面の高さよりも低い。すなわち、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６の多くの側壁は、干渉防止構造物６０により取り囲まれるが、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６の上部は、干渉防止構造物６０の上部に突出する。
一方、干渉防止構造物６０の上面、及び側壁、並びに平坦化層４０の上面には、保護膜７０が更に形成され、これにより、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６の底面及び側壁は、保護膜７０により覆われる。保護膜７０は、例えば、アルミニウム酸化物(Al2O3)のような金属酸化物を含む。
カラーフィルターアレイ層８０及び保護膜７０上には、複数のマイクロレンズ９０が形成され、画素に入射する光を集める役割を果たす。一実施例において、各マイクロレンズ９０は、画素に含まれたカラーフィルター８２、８４、８６上に配置される。これとは異なり、各マイクロレンズ９０は、互いに隣接する複数の画素に含まれたカラーフィルター８２、８４、８６、例えば、図２又は図３に示された同一色のカラーフィルター上に共通して配置されてもよい。
図４に示しているように、一実施例による緑色カラーフィルター(G)、赤色カラーフィルター(R)、及び青色カラーフィルター(B)は、それぞれに、比較例による緑色カラーフィルター(G)、赤色カラーフィルター(R)、及び青色カラーフィルター(B)と比較して、可視光線の殆どの波長領域において、高い屈折率(n)を有することが分かる。
例えば、５４０ｎｍの緑色光波長において、比較例による緑色カラーフィルター(G)の屈折率は、１.６７６であることに対して、実施例による緑色カラーフィルター(G)の屈折率は、１.７７４であり、４５０ｎｍの青色光波長において、比較例による青色カラーフィルター(B)の屈折率は、１.６３であることに対して、実施例による青色カラーフィルター(B)の屈折率は、１.６６９であり、６３０ｎｍの赤色光波長において、比較例による赤色カラーフィルター(R)の屈折率は、１.８１であることに対して、実施例による赤色カラーフィルター(R)の屈折率は、１.８４７である。
これにより、一実施例による緑色カラーフィルター(G)の屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１.７を超える値を有し、一実施例による赤色カラーフィルター(R)の屈折率は、６１０ｎｍ乃至７００ｎｍの赤色光波長領域において、１.８以上の値を有する。
また、一実施例において、第１乃至第３のカラーフィルター８２、８４、８６の該当波長領域における屈折率は、マイクロレンズ９０の前記波長領域における屈折率よりも大きい。
これにより、各画素に入射する入射光は、一実施例によるマイクロレンズ９０を通過しながら、１次的に屈折され、また、これよりも大きい屈折率を有するカラーフィルター８２、８４、８６により、２次的に屈折され、前記入射光が２回の屈折により集束されたビームスポットのサイズ、すなわち、直径(D)は、前記入射光が通過したマイクロレンズ９０、及びカラーフィルター８２、８４、８６による屈折が大きいほど減少するので、相対的に小さな屈折率を有するカラーフィルターを含む比較例によるビームスポットの径よりも小さい。すなわち、一実施例によるそれぞれのカラーフィルター８２、８４、８６が、比較例によるそれぞれのカラーフィルターと比較して、高い屈折率を有することで、各画素に入射する入射光の集光効率を増加して、ビームスポットのサイズを減らして、有効画素面積を増やす効果を有する。
一方、前述したように、干渉防止構造物６０が低屈折率の透明物質を含む場合は、表面反射率が高く、これにより、高屈折率を有するカラーフィルター８２、８４、８６と共に用いられることで、各画素に入射する入射光の集光効率をより一層向上させることができる。
一実施例において、各カラーフィルター８２、８４、８６は、比較例による各カラーフィルターと比較して、透過しようとする波長領域以外の領域に属した光を吸収する吸光度(k)が高い。例えば、実施例による緑色カラーフィルター(G)の約６００ｎｍ乃至７００ｎｍの波長領域における吸光度は、０.１乃至０.４であり、青色カラーフィルター(B)の約５５０ｎｍ乃至７００ｎｍの波長領域における吸光度は、０.１乃至０.４であり、赤色カラーフィルター(R)の約４５０ｎｍ乃至５８０ｎｍの波長領域における吸光度は、０.１乃至０.５であった。
各カラーフィルター８２、８４、８６が相対的に高い吸光度を有することによって、これらは、相対的に小さな厚さ(T)を有しても、所望の分光特性を維持することができる。これにより、一実施例による各緑色カラーフィルター(G)及び青色カラーフィルター(B)は、約２０００乃至５０００Åの厚さを有し、赤色カラーフィルター(R)は、約３０００Å乃至６０００Åの厚さを有する。このように、各カラーフィルター８２、８４、８６が相対的に小さな厚さを有することによって、各画素に入射される光からなるビームの焦点が、感光素子３０に近接するように調節される。
一実施例において、各カラーフィルター８２、８４、８６は、比較例によるカラーフィルターと比較して、高い顔料重量比を有する。すなわち、それぞれのカラーフィルター８２、８４、８６は、該当色の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、及び溶剤を混合して形成された組成物を蒸着して、製造されたフィルムであり、前記顔料分散剤が前記顔料表面に吸着するようにする作用基を前記組成物が更に含んで、前記顔料の分散性を向上することで、前記組成物内の前記顔料の重量比を増加する。
一実施例において、緑色カラーフィルター(G)である第１のフィルター８２、又は、これを形成するために製造された緑色カラーフィルター組成物のうち、緑色顔料は、約３５ｗｔ％乃至５０ｗｔ％を有し、青色カラーフィルター(B)である第２のフィルター８４、又は、これを形成するために製造された青色カラーフィルター組成物のうち、青色顔料は、約３０ｗｔ％乃至４５ｗｔ％を有し、赤色カラーフィルター(R)である第３のフィルター８６、又は、これを形成するために製造された赤色カラーフィルター組成物のうち、赤色顔料は、約３５ｗｔ％乃至５５ｗｔ％を有する。
それぞれのカラーフィルター８２、８４、８６が相対的に大きい顔料重量比を有することによって、相対的に大きい屈折率(n)及び吸光度(k)を有することができる。
前述のように、一実施例によるイメージセンサに含まれた各画素は、相対的に高い屈折率(n)及び吸光度(k)を有するカラーフィルター８２、８４、８６を含み、これにより、各画素の集光効率が増加し、入射光が生成するビームスポットのサイズが減少して、有効画素面積が増加し、各カラーフィルター８２、８４、８６が相対的に小さな厚さを有しても、所望する分光特性を確保することができる。また、それぞれのカラーフィルター８２、８４、８６が相対的に小さな厚さを有することによって、入射光の焦点が感光素子３０に近接するように調節することができ、これにより、各画素の感度が向上する。
図５は、一実施例によるイメージセンサを説明するための断面図である。前記イメージセンサは、図１乃至図４で説明した画素、及びこれに含まれた構成要素、例えば、カラーフィルターアレイ層、干渉防止構造物などを含み、これにより、これらに関する重複した説明は、省略する。
以下では、第１の基板１００の第１の面１０２に実質的に平行な水平方向のうち、互いに交差する２つの方向をそれぞれ、第１及び第２の方向(D1、D2)と定義し、第１の基板１００の第１の面１０２に実質的に垂直な方向を第３の方向(D3)と定義する。一実施例において、第１及び第２の方向(D1、D2)は、互いに直交する。
図５に示しているように、前記イメージセンサは、第１乃至第４の領域(I、II、III、IV)内で、第３の方向(D3)に沿って、順次積層された第２の基板３００と、第２の層間絶縁膜３２０と、第１の層間絶縁膜２１０と、第１の基板１００と、下部平坦化層４６０とを含み、第１の領域(I)内には、下部平坦化層４６０上に、カラーフィルターアレイ層６１０、マイクロレンズ６３０、及び透明保護層６５０が順次積層され、第２及び第３の領域(II、III)内には、下部平坦化層４６０上に、光遮断層６２０、上部平坦化層６４０、及び透明保護層６５０が順次積層され、第４の領域(IV)内には、下部平坦化層４６０上に、上部平坦化層６４０、及び透明保護層６５０が積層される。
また、前記イメージセンサは、第１及び第２の領域(I、II)内で、第１の層間絶縁膜２１０内に収容された第１乃至第３の配線１７０、１８０、１９０と、第１及び第２のビア１５０、１６０と、第１の基板１００を貫通して、第３の方向(D3)に延在する画素分離パターン１１０と、画素分離パターン１１０により定義される各単位画素領域内に形成された感光素子１２０と、第１の基板１００の下部を貫通して延在し、第１の基板１００の第１の面１０２の下に突出した下部が、第１の層間絶縁膜２１０により覆われた転送ゲート(Transfer Gate:TG)１３０と、ＴＧ１３０に隣接した第１の基板１００の下部に形成されたフローティング拡散領域(Floating Diffusion:FD)１４０と、を更に含む。
また、前記イメージセンサは、第１の領域(I)内で、カラーフィルターアレイ層６１０が含むカラーフィルター６０２、６０４の間に形成された干渉防止構造物５８０と、下部平坦化層４６０上に形成され、干渉防止構造物５８０の表面を覆う保護膜５９０と、を更に含む。
また、前記イメージセンサは、第３の領域(III)内で、第１の層間絶縁膜２１０内に収容された第４の配線２００、第２の層間絶縁膜３２０内に収容された第５の配線３１０、及び下部平坦化層４６０、第１の基板１００、第１の層間絶縁膜２１０、第２の層間絶縁膜３２０の上部を貫通して、第４及び第５の配線２００、３１０に共通して接触する第１の貫通ビア構造物、を更に含む。
また、前記イメージセンサは、第４の領域(IV)内で、第２の層間絶縁膜３２０内に収容された第５の配線３１０、下部平坦化層４６０、及び第１の基板１００の上部を貫通するパッド５１０、及び下部平坦化層４６０、第１の基板１００、第１の層間絶縁膜２１０、第２の層間絶縁膜３２０の上部を貫通して、第５の配線３１０に接触する第２の貫通ビア構造物と、を更に含む。
一方、図示してはいないが、前記イメージセンサは、第１の基板１００の第１の面１０２に隣接する第１の基板１００の下に形成された各種のトランジスタ、を更に含む。前記トランジスタは、例えば、ソースフォロワトランジスタ、リセットトランジスタ、及び選択トランジスタを含む。一方、ＴＧ１３０とＦＤ１４０及び感光素子１２０は、転送(transfer)トランジスタを形成する。すなわち、感光素子１２０は、前記転送トランジスタのソース領域の役割を果たし、ＦＤ１４０は、前記転送トランジスタのドレイン領域の役割を果たす。
第１乃至第４の領域(I、II、III、IV)は、第１の基板１００の内部、又は第２の基板３００の内部だけでなく、その上下部の空間までを含む概念として使用される。一実施例において、上面からみると、第１の領域(I)は、正方形又は長方形を有し、第２の領域(II)は、第１の領域(I)を取り囲み、第４の領域(IV)は、第２の領域(II)を取り囲み、第３の領域(III)は、第４の領域(IV)内に形成されるが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、第１の領域(I)は、アクティブ画素が形成されるアクティブ画素領域であり、第２の領域(II)は、オプティカルブラック(Optical Black:OB)画素が形成されるＯＢ画素領域であり、第３の領域(III)は、前記第１の貫通ビア構造物が形成されるスタック(stack)領域であり、第４の領域(IV)は、パッド５１０が形成されるパッド領域である。
第１の基板１００は、第１の面１０２と、これに対向する第２の面１０４とを含み、第２の基板３００は、第３の面３０２と、これに対向する第４の面３０４とを含む。図面上において、第１の面１０２は、第２の面１０４よりも下部に位置し、第３の面３０２は、第４の面３０４よりも上部に位置している。
一実施例において、第１の基板１００の一部又は全部には、Ｐ型不純物がドープされて、Ｐ型ウェルが形成される。
画素分離パターン１１０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)内で、第３の方向(D3)に沿って延在し、上部からみると、第１及び第２の方向(D1、D2)に配列された格子状を有する。画素分離パターン１１０により定義される前記単位画素領域は、各第１及び第２の方向(D1、D2)に沿って、複数配列される。
一実施例において、感光素子１２０は、フォトダイオード(PD)である。感光素子１２０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)に形成された前記Ｐ型ウェル内に、Ｎ型不純物がドープされた不純物領域であり、これにより、感光素子１２０と前記Ｐ型ウェルは、共にＰＮ接合ダイオードを形成する。一実施例において、画素分離パターン１１０に隣接した第１の基板１００の部分に、高濃度のＰ型不純物がドープされた領域が更に形成され、これにより、より向上した性能を有するＰＮ接合ダイオードが形成される。
感光素子１２０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)内に形成された画素分離パターン１１０により定義される前記各単位画素領域内に形成されるが、第１の基板１００の第２の領域(II)内で、画素分離パターン１１０により定義される一部の単位画素領域内には、形成されないことがある。
ＴＧ１３０は、第１の基板１００の第１の面１０２から第３の方向(D3)に沿って、上に延在する埋立部と、前記埋立部の下に形成され、第１の基板１００の第１の面１０２よりも低い底面を有する突出部とを含む。
ＦＤ１４０は、第１の基板１００の第１の面１０２に隣接し、且つ、ＴＧ１３０に隣接する部分に形成され、例えば、Ｎ型不純物がドープされた領域である。
第１のビア１５０は、上部のＴＧ１３０に接触し、下部の第１の配線１７０に連結される。第２のビア１６０は、上部のＦＤ１４０に接触し、下部の第２の配線１８０に連結される。
図示してはいないが、各種のトランジスタ、すなわち、前記ソースフォロワトランジスタ、前記リセットトランジスタ、及び前記選択トランジスタに連結されるビア及び配線が、第１及び第２の領域(I、II)内で、第１の層間絶縁膜２１０内に更に形成される。また、図面上では、各第３及び第４の配線１９０、２００が、第３の方向(D3)に２つの層に形成されるように示されているが、本発明は、これに限定されず、第３及び第４の配線１９０、２００は、任意の複数の層に形成されてもよい。
第１及び第２の層間絶縁膜２１０、３２０は、例えば、シリコン酸化物のような酸化物、又は、これよりも低い誘電率を有する低誘電物質を含む。
一実施例において、下部平坦化層４６０は、第３の方向(D3)に沿って順次積層された第１乃至第５の膜４１０、４２０、４３０、４４０、４５０を含む。例えば、第１乃至第５の膜４１０、４２０、４３０、４４０、４５０は、それぞれ、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、シリコン酸化物、シリコン窒化物、及びハフニウム酸化物を含む。
干渉防止構造物５８０は、第３の方向(D3)に沿って、画素分離パターン１１０と重ね合うように、下部平坦化層４６０上に形成され、上面からみると、格子状を有する。一実施例において、干渉防止構造物５８０は、第３の方向(D3)に積層された第１及び第２の干渉防止パターン５６０、５７０を含み、ここで、第１の干渉防止パターン５６０は、例えば、タングステンのように光吸収率の低い金属を含み、第２の干渉防止パターン５７０は、例えば、シリコン酸化物(SiO2)のような低屈折率物質(LRIM)を含む。これとは異なり、干渉防止構造物５８０は、屈折率が低く、透明な物質のみを含む単一膜構造を有してもよい。
保護膜５９０は、例えば、アルミニウム酸化物(Al2O3)のような金属酸化物を含む。カラーフィルターアレイ層６１０は、保護膜５９０上に形成され、これにより、カラーフィルターアレイ層６１０に含まれた第１のカラーフィルター６０２、第２のカラーフィルター６０４、及び第３のカラーフィルター(図示せず)の各底面及び側壁は、保護膜５９０により覆われる。
光遮断層６２０は、第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターのうち、相対的に長い波長領域の光を吸収し、相対的に短い波長領域の光を透過させる第２のカラーフィルター６０４と同一の組成物を含む。
また、光遮断層６２０は、第１の基板１００の第２及び第３の領域(II、III)内で、下部平坦化層４６０、前記第１の貫通ビア構造物、及び絶縁パターン５３０上に形成されるが、第３及び第４の領域(III、IV)の境界部分において、下部平坦化層４６０上に形成された導電パターン５００が部分的に除去されて、下部平坦化層４６０の上面を露出させる第４のトレンチ５２０上に形成された絶縁パターン５３０の部分上には、形成されない。
前記第１の貫通ビア構造物は、下部平坦化層４６０、第１の基板１００、第１の層間絶縁膜２１０、及び第２の層間絶縁膜３２０の上部を貫通して、第３の方向(D3)に延在する第１の埋立パターン５４０と、第１の埋立パターン５４０の側壁及び底面を覆う絶縁パターン５３０と、絶縁パターン５３０の側壁及び底面を覆う導電パターン５００と、第１の埋立パターン５４０の上面に形成された第１の蓋パターン５４５と、を含む。
また、前記第２の貫通ビア構造物は、下部平坦化層４６０、第１の基板１００、第１の層間絶縁膜２１０、及び第２の層間絶縁膜３２０の上部を貫通して、第３の方向(D3)に延在する第２の埋立パターン５５０と、第２の埋立パターン５５０の側壁及び底面を覆う絶縁パターン５３０と、絶縁パターン５３０の側壁及び底面を覆う導電パターン５００と、第２の埋立パターン５５０の上面に形成された第２の蓋パターン５５５と、を含む。
前記第１及び第２の埋立パターン５４０、５５０は、例えば、低屈折率物質(LRIM)を含み、前記第１及び第２の蓋パターン５４５、５５５は、例えば、フォトレジスト物質を含む。
ここで、前記第１の貫通ビア構造物に含まれた導電パターン５００の部分は、第４及び第５の配線２００、３１０に共通して接触して、これらを互いに電気的に連結し、前記第２の貫通ビア構造物に含まれた導電パターン５００の部分は、第５の配線３１０に接触して、これに電気的に連結される。導電パターン５００は、前記第１及び第２の貫通ビア構造物に含まれるだけでなく、第２乃至第４の領域(II、III、IV)内で、下部平坦化層４６０上にも形成される。
導電パターン５００は、例えば、タングステンのような金属を含む。一実施例において、導電パターン５００の下には、例えば、チタン窒化物のような金属窒化物を含むバリアーパターン(図示せず)が、更に形成される。
絶縁パターン５３０は、前記第１及び第２の貫通ビア構造物に含まれるだけでなく、第２乃至第４の領域(II、III、IV)内で、下部平坦化層４６０上に形成された導電パターン５００の部分上にも形成される。但し、前述のように、下部平坦化層４６０の上面を露出する第４のトレンチ５２０上にも形成されて、下部平坦化層４６０と部分的に接触する。絶縁パターン５３０は、例えば、シリコン酸化物のような酸化物を含む。
パッド５１０は、外部配線と電気的に連結され、前記アクティブ画素及び/又は前記ＯＢ画素に電気的信号を入力するか、又は、前記アクティブ画素及び/又は前記ＯＢ画素から電気的信号が出力される通路となる。パッド５１０は、例えば、アルミニウムのような金属を含む。パッド５１０の側壁及び底面は、導電パターン５００によって覆われる。
マイクロレンズ６３０は、第１の領域(I)内で、カラーフィルターアレイ層６１０及び保護膜５９０上に形成され、上部平坦化層６４０は、第２乃至第４の領域(II、III、IV)内で、光遮断層６２０、絶縁パターン５３０、及び前記第２の貫通ビア構造物上に形成され、また、第４の領域(IV)内に形成され、パッド５１０の上面を露出させる第３の開口６６０を含む。一実施例において、マイクロレンズ６３０及び上部平坦化層６４０は、互いに同一の物質、例えば、透過度の高いフォトレジスト物質を含む。
透明保護層６５０は、マイクロレンズ６３０及び上部平坦化層６４０上に形成される。透明保護層６５０は、例えば、SiO、SiOC、SiC、SiCNなどを含む。
前記イメージセンサにおいて、第１の領域(I)に形成される各アクティブ画素は、相対的に高い屈折率(n)及び吸光度(k)を有する第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターを含み、これにより、各アクティブ画素の集光効率が増加し、入射光が生成するビームスポットのサイズが減少して、有効画素面積が増加し、第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターは、相対的に小さな厚さを有しても、所望する分光特性を確保することができる。また、各第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターが相対的に小さな厚さを有することによって、入射光の焦点が感光素子１２０に近接するように調節可能であり、これにより、各アクティブ画素の感度が向上する。
図６乃至図１２は、一実施例による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６に示しているように、第１乃至第４の領域(I、II、III、IV)を含む第１の基板１００内に、画素分離パターン１１０及び感光素子１２０を形成した後、転送ゲート(TG)１３０、及びフローティング拡散領域(FD)１４０を形成する。
一実施例において、第１の基板１００の一部又は全部には、Ｐ型不純物がドープされて、Ｐ型ウェルが形成される。
画素分離パターン１１０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)内で、第１の面１０２から第３の方向(D3)に沿って、下に延在する第１のトレンチを形成し、これを満たすように形成される。一実施例において、画素分離パターン１１０は、上面からみると、第１及び第２の方向(D1、D2)に配列された格子状を有する。
一実施例において、感光素子１２０は、フォトダイオード(PD)である。これにより、感光素子１２０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)に形成された前記Ｐ型ウェル内に、Ｎ型不純物をドープすることで形成され、これにより、感光素子１２０と前記Ｐ型ウェルは、ＰＮ接合ダイオードを形成することができる。一実施例において、画素分離パターン１１０を形成するための前記第１のトレンチを形成した後、前記第１のトレンチに隣接した第１の基板１００の部分に、高濃度のＰ型不純物を更にドープすることができ、これにより、より向上した性能を有するＰＮ接合ダイオードを形成することができる。
但し、今までは、画素分離パターン１１０を形成した後、感光素子１２０を形成することについて説明したが、本発明は、これに限定されず、感光素子１２０を形成した後、画素分離パターン１１０を形成してもよい。
ＴＧ１３０は、第１の基板１００の第１の面１０２から、第３の方向(D3)に沿って、下に延在する第２のトレンチを形成し、これを満たすように形成される。一実施例において、ＴＧ１３０は、前記第２のトレンチを満たす埋立部と、前記埋立部上に形成され、第１の基板１００の第１の面１０２よりも高い上面を有する突出部とを含むように形成される。
以後、第１の基板１００の第１の面１０２に隣接し、且つ、ＴＧ１３０に隣接する部分に、例えば、Ｎ型不純物をドープすることで、ＦＤ１４０を形成する。
図７に示しているように、第１の基板１００の第１の面１０２上に、第１及び第２のビア１５０、１６０、及び、第１乃至第４の配線１７０、１８０、１９０、２００を収容する第１の層間絶縁膜２１０を形成する。
第１のビア１５０は、ＴＧ１３０に接触し、また、第１の配線１７０に連結される。第２のビア１６０は、ＦＤ１４０に接触し、また、第２の配線１８０に連結される。一方、第１乃至第３の配線１７０、１８０、１９０は、第１の基板１００の第１及び第２の領域(I、II)内に形成され、第４の配線２００は、第１の基板１００の第３の領域(III)内に形成される。
図示してはいないが、各種のトランジスタ、すなわち、ソースフォロワトランジスタ、リセットトランジスタ、及び選択トランジスタに連結されるビア及び配線が、更に形成される。一実施例において、第１及び第２のビア１５０、１６０、及び、第１乃至第４の配線１７０、１８０、１９０、２００は、デュアルダマシン又はシングルダマシン工程により形成される。
図８に示しているように、互いに対向する第３及び第４の面３０２、３０４を有する第２の基板３００の第３の面３０２上に、第５の配線３１０を収容する第２の層間絶縁膜３２０を形成する。
図面では、第５の配線３１０が、第３の方向(D3)に３つの層に形成されているように示されているが、本発明は、これに限定されず、任意の複数の層に形成可能である。一方、複数の層に形成された第５の配線３１０は、第２の層間絶縁膜３２０内に形成され、これらの間にそれぞれ形成されたビア(図示せず)を介して、互いに電気的に連結される。一実施例において、第５の配線３１０及び前記ビアは、デュアルダマシン又はシングルダマシン工程により形成される。
図９に示しているように、第１の基板１００上の第１の層間絶縁膜２１０と、第２の基板３００上の第２の層間絶縁膜３２０とを互いにボンディングした後、第１の基板１００の第２の面１０４に隣接した部分を除去してもよい。
一実施例において、第１及び第２の層間絶縁膜２１０、３２０は、ボンディング膜(図示せず)を介して、互いにボンディングされる。これとは異なり、第１及び第２の層間絶縁膜２１０、３２０は、別のボンディング膜なしに、互いにボンディング可能である。第１及び第２の層間絶縁膜２１０、３２０を互いにボンディングした後、第１の基板１００の第２の面１０４が上部に向かうように、前記ボンディングされた構造物を転置することができ、以下では、第１の基板１００の第２の面１０４が上部に向かうように見なして、説明する。
第１及び第２の基板１００、３００を互いにボンディングすることによって、第２の基板３００に形成された第５の配線３１０は、第１の基板１００の第３及び第４の領域(III、IV)内に配置される。
一実施例において、第１の基板１００の第２の面１０４に隣接した部分は、例えば、研削(grinding)工程のような研磨工程により、除去される。これにより、画素分離パターン１１０が露出し、画素分離パターン１１０は、第１の基板１００を貫通する。
図１０に示しているように、第１の基板１００の第２の面１０４上に、下部平坦化層４６０を形成する。
一実施例において、下部平坦化層４６０は、第３の方向(D3)に沿って、順次積層された第１乃至第５の膜４１０、４２０、４３０、４４０、４５０を含む。
以後、第１の基板１００の第３の領域(III)において、下部平坦化層４６０、第１の基板１００、第１の層間絶縁膜２１０、及び第２の層間絶縁膜３２０の上部を除去して、第１の開口４７０を形成し、第１の基板１００の第４の領域(IV)において、下部平坦化層４６０及び第１の基板１００の上部を除去して、第３のトレンチ４８０を形成し、第１の基板１００の第４の領域(IV)において、下部平坦化層４６０、第１の層間絶縁膜２１０、及び第２の層間絶縁膜３２０の上部を除去して、第２の開口４９０を形成する。
第１の開口４７０は、第１の層間絶縁膜２１０内に形成された第４の配線２００、及び、第２の層間絶縁膜３２０内に形成された第５の配線３１０を露出し、第２の開口４９０は、第２の層間絶縁膜３２０内に形成された第５の配線３１０を露出する。
図１１に示しているように、第１及び第２の開口４７０、４９０、及び第３のトレンチ４８０の底面と側壁、及び、下部平坦化層４６０の上面に、第１の導電膜を形成し、前記第１の導電膜上に、第３のトレンチ４８０を満たす第２の導電膜を形成した後、前記第１の導電膜の上面が露出するまで、前記第２の導電膜の上部を平坦化する。
これにより、第１の基板１００の第４の領域(IV)に形成された第３のトレンチ４８０内には、前記第１の導電膜上に、パッド５１０が形成される。
前記平坦化工程は、例えば、化学機械研磨(CMP)工程及び/又はエチバッグ工程により、行われる。
一方、前記第１の導電膜を形成する前に、第１及び第２の開口４７０、４９０、及び第３のトレンチ４８０の底面と側壁、及び、下部平坦化層４６０の上面に、バリア膜を更に形成してもよい。
以後、第１の基板１００の第３及び第４の領域(III、IV)間の境界領域において、前記第１の導電膜を部分的に除去して、下部平坦化層４６０の上面を露出させる第４のトレンチ５２０を形成する。
以後、前記第１の導電膜及びパッド５１０の上面、及び、第４のトレンチ５２０の底面及び側壁上に、絶縁膜を形成し、前記絶縁膜上に、第１及び第２の開口４７０、４９０を満たす埋立膜を形成した後、前記絶縁膜の上面が露出するまで、前記埋立膜の上部を平坦化する。
以後、前記埋立膜に対して、更なるエッチング工程を行って、第４のトレンチ５２０内に形成された前記埋立膜部分を除去し、これにより、第１の基板１００の第３の領域(III)に形成された第１の開口４７０内には、前記絶縁膜上に、第１の埋立パターン５４０が形成され、第１の基板１００の第４の領域(IV)に形成された第２の開口４９０内には、前記絶縁膜上に、第２の埋立パターン５５０が形成される。
以後、第１及び第２の埋立パターン５４０、５５０、及び前記絶縁膜上にキャッピング膜を形成し、これをパターニングして、第１及び第２の埋立パターン５４０、５５０上にそれぞれ、第１及び第２の蓋パターン５４５、５５５を形成する。
以後、第１の基板１００の第１の領域(I)上に形成された前記絶縁膜部分、及びパッド５１０の上面に形成された前記絶縁膜部分を除去して、絶縁パターン５３０を形成し、第１の基板１００の第１の領域(I)上に形成された前記第１の導電膜部分を除去して、導電パターン５００を形成する。これにより、第１の基板１００の第１の領域(I)では、下部平坦化層４６０の上面が露出する。
一方、前記第１の導電膜の下に、前記バリア膜が形成された場合は、前記第１の導電膜部分が除去されるときに、共に除去されて、バリアーパターンを形成する。
第１の基板１００の第３の領域(III)に形成された第１の開口４７０内に形成された導電パターン５００の部分及び絶縁パターン５３０と、第１の埋立パターン５４０及び第１の蓋パターン５４５とは、第１の貫通ビア構造物を形成し、第１の基板１００の第４の領域(IV)に形成された第２の開口４９０内に形成された導電パターン５００の部分及び絶縁パターン５３０と、第２の埋立パターン５５０及び第２の蓋パターン５５５とは、第２の貫通ビア構造物を形成する。
図１２に示しているように、第１の基板１００の第１の領域(I)において、下部平坦化層４６０の上面に干渉防止構造物５８０を形成し、下部平坦化層４６０及び干渉防止構造物５８０上に、保護膜５９０を形成する。
干渉防止構造物５８０は、第３の方向(D3)に沿って、画素分離パターン１１０と重なり合うように形成され、上面からみると、格子状を有する。
一実施例において、干渉防止構造物５８０は、第３の方向(D3)に積層された第１及び第２の干渉防止パターン５６０、５７０を含む。これとは異なり、干渉防止構造物５８０は、屈折率が低く、透明な物質のみを含む単一膜構造を有してもよい。
以後、第１の基板１００の第１の領域(I)において、保護膜５９０上に、カラーフィルターアレイ層６１０を形成し、ここで、第１の基板１００の第２及び第３の領域(II、III)には、絶縁パターン５３０及び第１の蓋パターン５４５上に、光遮断層６２０が形成される。
一実施例において、干渉防止構造物５８０と定義される領域の第１の部分に、第１のカラーフィルター６０２を形成し、第２の部分に、第２のカラーフィルター６０４を形成した後、第３の部分に、第３のカラーフィルター(図示せず)を形成することで、カラーフィルターアレイ層６１０を形成する。ここで、各第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターは、保護膜５９０上に、図１乃至図４で説明した組成物を含むカラーフィルター膜を蒸着した後、これに対する露光工程及び現象工程を行うことで形成される。
一方、例えば、第１及び第２のカラーフィルター６０２、６０４、及び前記第３のカラーフィルターのうち、相対的に長い波長領域の光を吸収して、相対的に短い波長領域の光を透過させる第２のカラーフィルター６０４を形成するとき、これと同じ組成物を含む光遮断層６２０が、第１の基板１００の第２の領域(II)において、下部平坦化層４６０、第１の蓋パターン５４５、及び絶縁パターン５３０上に形成される。ここで、光遮断層６２０は、第４のトレンチ５２０(図１１参照)上に形成された絶縁パターン５３０の部分上には、形成されないことがある。
再度、図５を参照すると、第１の基板１００の第１乃至第４の領域(I、II、III、IV)において、カラーフィルターアレイ層６１０、保護膜５９０、光遮断層６２０、絶縁パターン５３０、パッド５１０、及び、第２の蓋パターン５５５上に、上部平坦化層６４０を形成した後、第１の基板１００の第１の領域(I)において、上部平坦化層６４０に対するパターニング工程及びリフロー工程を行って、マイクロレンズ６３０を形成する。
以後、マイクロレンズ６３０及び上部平坦化層６４０上に、透明保護層６５０を形成し、第１の基板１００の第４の領域(IV)において、パッド５１０と第３の方向(D3)に重なり合う透明保護層６５０の部分、及びその下の上部平坦化層６４０を除去して、パッド５１０の上面を露出させる第３の開口６６０を形成する。
以後、パッド５１０に電気的に連結される上部配線(図示せず)を更に形成することで、前記イメージセンサの製造を完成する。
図１３は、一実施例によるイメージセンサを説明するための断面図である。前記イメージセンサは、画素分離パターン１１０を除くと、図５で説明したイメージセンサと同様である。
図１３に示しているように、画素分離パターン１１０は、第１の基板１００の第２の面１０４から、第３の方向(D3)に沿って下に延在し、但し、第１の基板１００を完全に貫通することはなく、第１の基板１００の上部及び中央部だけを貫通し、下部は貫通しないことがある。
図１３に示している画素分離パターン１１０は、図５における画素分離パターン１１０とは異なり、図６で説明した工程で形成せず、図９で説明した第１及び第２の基板１００、３００を互いにボンディングし、第１の基板１００の第２の面１０４に隣接した部分を除去した後、第２の面１０４から第３の方向(D3)に沿って、下に第５のトレンチを形成し、これを満たすように形成される。ここで、前記第５のトレンチは、第１の基板１００の第１の面１０２まで延在せず、これにより、画素分離パターン１１０は、第１の基板１００の全体を貫通することなく、一部だけを貫通するように形成される。
図１４は、一実施例によるイメージセンサを含むマルチカメラモジュールを含む電子装置を説明するためのブロック図であり、図１５は、図１４におけるカメラモジュールを説明するためのブロック図である。
前記イメージセンサは、図１乃至図４で説明した画素を含み、図５又は図１３で説明したイメージセンサである。
図１４に示しているように、電子装置１０００は、カメラモジュール群１１００と、アプリケーションプロセッサ１２００と、電源管理半導体(Power Management IC:PMIC)１３００と、外部メモリ１４００とを含む。
カメラモジュール群１１００は、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃを含む。図面上には、３つのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃが配置されるように示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。これにより、カメラモジュール群１１００は、２つのカメラモジュールのみを含むか、又は、カメラモジュール群１１００は、４つ以上のカメラモジュールを含む。
以下では、図１５を参照して、カメラモジュール１１００ｂについて具体的に説明するが、これは、他のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｃについても、同様に適用される。
図１５に示しているように、カメラモジュール１１００ｂは、プリズム１１０５と、光路屈折素子(Optical Path Folding Element:OPFE)１１１０と、アクチュエータ１１３０と、画像感知装置１１４０と、ストレージ１１５０と、を含む。
プリズム１１０５は、光反射物質の反斜面１１０７を含み、外部から入射される光(L)の経路を変える。
一実施例において、プリズム１１０５は、第１の方向(X)に入射される光(L)の経路を、第１の方向(X)に垂直な第２の方向(Y)に変える。また、プリズム１１０５は、光反射物質の反斜面１１０７を、中心軸１１０６を中心にＡ方向に回転するか、中心軸１１０６をＢ方向に回転して、第１の方向(X)に入射される光(L)の経路を、垂直な第２の方向(Y)に変える。ここで、ＯＰＦＥ１１１０も、第１の方向(X)及び第２の方向(Y)と垂直な第３の方向(Z)に移動する。
一実施例において、図示しているように、プリズム１１０５のＡ方向の最大回転角度は、プラス(+)Ａ方向に１５度以下であり、マイナス(－)Ａ方向に１５度よりも大きいが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、プリズム１１０５は、プラス(＋)又はマイナス(－)Ｂ方向に２０度前後、又は１０度から２０度、又は１５度から２０度の間で動くことになる。
一実施例において、プリズム１１０５は、光反射物質の反斜面１１０７を、中心軸１１０６の延在方向と平行な第３の方向(Z方向)に移動することができる。
ＯＰＦＥ１１１０は、例えば、ｍ個(ここで、ｍは自然数)の群からなる光学レンズを含む。ｍ個のレンズは、第２の方向(Y)に移動して、カメラモジュール１１００ｂの光学ズーム倍率(optical zoom ratio)を変える。例えば、カメラモジュール１１００ｂの基本光学ズーム倍率をＺとすると、ＯＰＦＥ１１１０に含まれたｍ個の光学レンズを移動させる場合、カメラモジュール１１００ｂの光学ズーム倍率は、３Ｚ、又は５Ｚ、又は５Ｚ以上の光学ズーム倍率に変わる。
アクチュエータ１１３０は、ＯＰＦＥ１１１０又は光学レンズを特定の位置に移動することができる。例えば、アクチュエータ１１３０は、正確な感知のために、イメージセンサ１１４２が光学レンズの焦点距離(focal length)に位置するように、光学レンズの位置を調整することができる。
画像感知装置１１４０は、イメージセンサ１１４２と、制御ロジック１１４４と、メモリ１１４６と、を含む。イメージセンサ１１４２は、図５又は図１３で説明したイメージセンサと同様であり、光学レンズから提供される光(L)を用いて、感知対象の画像を感知することができる。制御ロジック１１４４は、カメラモジュール１１００ｂの全般的な動作を制御する。例えば、制御ロジック１１４４は、制御信号ライン(CSLb)を介して提供された制御信号により、カメラモジュール１１００ｂの動作を制御することができる。
メモリ１１４６は、キャリブレーションデータ１１４７のようなカメラモジュール１１００ｂの動作に必要な情報を保存する。キャリブレーションデータ１１４７は、カメラモジュール１１００ｂが外部から提供された光(L)を用いて、画像データを生成するのに必要な情報を含む。キャリブレーションデータ１１４７は、例えば、前述した回転度に関する情報、焦点距離に関する情報、光学軸に関する情報などを含む。カメラモジュール１１００ｂが、光学レンズの位置によって焦点距離が変わるマルチステート(multi state)カメラ形態で具現される場合、キャリブレーションデータ１１４７は、光学レンズの位置別(又は、ステート別)焦点距離値とオートフォーカス(auto focusing)に関する情報を含む。
ストレージ１１５０は、イメージセンサ１１４２により感知された画像データを保存する。ストレージ１１５０は、画像感知装置１１４０の外部に配置され、画像感知装置１１４０を構成するセンサチップとスタックされた(stacked)形態で具現される。一実施例において、ストレージ１１５０は、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)で具現されるが、本発明は、これに限定されるものではない。
図１４及び図１５を共に参照すると、一実施例において、各複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、アクチュエータ１１３０を含む。これにより、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、その内部に含まれたアクチュエータ１１３０の動作による互いに同一又は異なるキャリブレーションデータ１１４７を含むことができる。
一実施例において、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのうちの１つのカメラモジュール(例えば、1100b)は、前述したプリズム１１０５とＯＰＦＥ１１１０を含む屈曲レンズ(folded lens)形態のカメラモジュールであり、残りのカメラモジュール(例えば、1100a、1100b)は、プリズム１１０５とＯＰＦＥ１１１０が含まれない縦型のカメラモジュールであるが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのうちの１つのカメラモジュール(例えば、1100c)は、例えば、赤外線(IR)を用いて、深さ(depth)情報を抽出する縦型のデプスカメラ(depth camera)である。この場合、アプリケーションプロセッサ１２００は、このようなデプスカメラから提供された画像データと異なるカメラモジュール(例えば、1100a又は1100b)から提供された画像データを並合して、３次元深さイメージ(3D depth image)を生成する。
一実施例において、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃの少なくとも２つのカメラモジュール(例えば、1100a、1100b)は、互いに異なる観測視野(Field of View)を有することができる。この場合、例えば、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃの少なくとも２つのカメラモジュール(例えば、1100a、1100b)の光学レンズが互いに異なるが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃの視野角は、互いに異なる。この場合、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに含まれる光学レンズも、互いに異なるが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、互いに物理的に分離して配置される。すなわち、１つのイメージセンサ１１４２の感知領域を、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃが分割して用いるのではなく、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのそれぞれの内部に、独立したイメージセンサ１１４２が配置される。
再度、図１４を参照すると、アプリケーションプロセッサ１２００は、画像処理装置１２１０と、メモリコントローラ１２２０と、内部メモリ１２３０と、を含む。アプリケーションプロセッサ１２００は、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃと分離して具現可能である。例えば、アプリケーションプロセッサ１２００と複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、別の半導体チップで互いに分離して具現される。
画像処理装置１２１０は、複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃと、画像生成器１２１４と、カメラモジュールコントローラ１２１６と、を含む。
画像処理装置１２１０は、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃの数に対応する複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃを含む。
それぞれのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃから生成された画像データは、互いに分離した画像信号ライン(ISLa、ISLb、ISLc)を介して、対応するサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃに提供される。例えば、カメラモジュール１１００ａから生成された画像データは、画像信号ライン(ISLa)を介して、サブイメージプロセッサ１２１２ａに提供され、カメラモジュール１１００ｂから生成された画像データは、画像信号ライン(ISLb)を介して、サブイメージプロセッサ１２１２ｂに提供され、カメラモジュール１１００ｃから生成された画像データは、画像信号ライン(ISLc)を介して、サブイメージプロセッサ１２１２ｃに提供される。このような画像データの転送は、例えば、モバイル産業プロセッサインターフェース(Mobile Industry Processor Interface:MIPI)基盤のカメラシリアルインターフェイス(Camera Serial Interface:CSI)を用いて行われるが、本発明は、これに限定されるものではない。
一実施例において、１つのサブイメージプロセッサが、複数のカメラモジュールに対応するように配置される。例えば、サブイメージプロセッサ１２１２ａとサブイメージプロセッサ１２１２ｃが、図示しているように、互いに分離して具現されることではなく、１つのサブイメージプロセッサで統合して具現され、カメラモジュール１１００ａとカメラモジュール１１００ｃから提供された画像データは、選択素子(例えば、マルチプレクサー)などを介して選択された後、統合したサブイメージプロセッサに提供される。
それぞれのサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃに提供された画像データは、画像生成器１２１４に提供される。画像生成器１２１４は、画像生成情報又はモード信号により、それぞれのサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃから提供された画像データを用いて、出力画像を生成する。
具体的に、画像生成器１２１４は、画像生成情報又はモード信号により、互いに異なる視野角を有するカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃから生成された画像データの少なくとも一部を並合して、出力画像を生成する。また、画像生成器１２１４は、画像生成情報又はモード信号により、互いに異なる視野角を有するカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃから生成された画像データのいずれか１つを選択して、出力画像を生成する。
一実施例において、画像生成情報は、ズーム信号(zoom signal or zoom factor)を含む。また、一実施例において、モード信号は、例えば、ユーザから選択されたモードに基づく信号である。
画像生成情報が、ズーム信号(ズームファクター)であり、それぞれのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃが互いに異なる観測視野(視野角)を有する場合、画像生成器１２１４は、ズーム信号の種類によって、互いに異なる動作を行うことができる。例えば、ズーム信号が第１の信号である場合、カメラモジュール１１００ａから出力された画像データと、カメラモジュール１１００ｃから出力された画像データとを併合した後、併合された画像信号と、併合に使わないカメラモジュール１１００ｂから出力された画像データを用いて、出力画像を生成することができる。もし、ズーム信号が第１の信号と異なる第２の信号である場合、画像生成器１２１４は、このような画像データの併合を行わず、それぞれのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃから出力された画像データのいずれか１つを選択して、出力画像を生成することができる。しかし、本発明は、これに限定されるものではなくて、必要に応じて、画像データを処理する方法は、変形して実施可能である。
一実施例において、画像生成器１２１４は、複数のサブイメージプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃの少なくとも１つから、露出時間が異なる複数の画像データを受信し、複数の画像データに対して、ＨＤＲ(High Dynamic Range)処理を行うことで、ダイナミックレンジが増加した併合された画像データを生成することができる。
カメラモジュールコントローラ１２１６は、それぞれのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに、制御信号を提供する。カメラモジュールコントローラ１２１６から生成された制御信号は、互いに分離した制御信号ライン(CSLa、CSLb、CSLc)を介して、対応するカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに提供される。
複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのいずれか１つは、ズーム信号を含む画像生成情報又はモード信号によって、マスター(master)カメラ(例えば、1100b)として指定され、残りのカメラモジュール(例えば、1100a、1100c)は、スレーブ(slave)カメラとして指定される。このような情報は、制御信号に含まれ、互いに分離した制御信号ライン(CSLa、CSLb、CSLc)を介して、対応するカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに提供される。
ズームファクター又は動作モード信号により、マスター及びスレーブとして動作するカメラモジュールが代わる。例えば、カメラモジュール１１００ａの視野角が、カメラモジュール１１００ｂの視野角よりも広く、ズームファクターが低いズーム倍率を示す場合、カメラモジュール１１００ｂがマスターとして動作し、カメラモジュール１１００ａがスレーブとして動作する。これとは逆に、ズームファクターが高いズーム倍率を示す場合、カメラモジュール１１００ａがマスターとして動作し、カメラモジュール１１００ｂがスレーブとして動作する。
一実施例において、カメラモジュールコントローラ１２１６から、それぞれのカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに提供される制御信号は、シンクイネーブル信号(sync enable)を含む。例えば、カメラモジュール１１００ｂがマスターカメラであり、カメラモジュール１１００ａ、１１００ｃがスレーブカメラの場合、カメラモジュールコントローラ１２１６は、カメラモジュール１１００ｂにシンクイネーブル信号を転送することができる。このようなシンクイネーブル信号を提供されたカメラモジュール１１００ｂは、提供されたシンクイネーブル信号を基に、シンク信号を生成し、生成されたシンク信号を、シンク信号ライン(SSL)を介して、カメラモジュール１１００ａ、１１００ｃに提供する。カメラモジュール１１００ｂとカメラモジュール１１００ａ、１１００ｃは、このようなシンク信号に同期化されて、画像データを、アプリケーションプロセッサ１２００に転送することができる。
一実施例において、カメラモジュールコントローラ１２１６から、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに提供される制御信号は、モード信号によるモード情報を含む。このようなモード情報に基づいて、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、感知速度に関して、第１の動作モード及び第２の動作モードで動作することができる。
複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、第１の動作モードにおいて、第１の速度で、画像信号を生成(例えば、第１のフレームレートの画像信号を生成)して、これを第１の速度よりも高い第２の速度で符号化(例えば、第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートの画像信号を符号化)し、符号化された画像信号を、アプリケーションプロセッサ１２００に転送する。ここで、第２の速度は、第１の速度の３０倍以下である。
アプリケーションプロセッサ１２００は、受信された画像信号、言い換えると、符号化された画像信号を内部に備える内部メモリ１２３０、又は、アプリケーションプロセッサ１２００の外部のストレージ１４００に保存し、以後、内部メモリ１２３０又はストレージ１４００から符号化された画像信号を読み出して復号化し、復号化された画像信号に基づいて生成される画像データを、ディスプレイする。例えば、画像処理装置１２１０の複数のサブプロセッサ１２１２ａ、１２１２ｂ、１２１２ｃのうち、対応するサブプロセッサが復号化を行うことができ、また、復号化された画像信号に対して、画像処理を行う。
複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃは、第２の動作モードにおいて、第１の速度よりも低い第３の速度で、画像信号を生成(例えば、第１のフレームレートよりも低い第３のフレームレートの画像信号を生成)し、画像信号を、アプリケーションプロセッサ１２００に転送する。アプリケーションプロセッサ１２００に提供される画像信号は、未符号化の信号であり得る。アプリケーションプロセッサ１２００は、受信される画像信号に対して、画像処理を行うか、又は、画像信号を内部メモリ１２３０又はストレージ１４００に保存する。
一方、内部メモリ１２３０は、メモリコントローラ１２２０により、制御される。
ＰＭＩＣ１３００は、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのそれぞれに、電力、例えば電源電圧、を供給することができる。例えば、ＰＭＩＣ１３００は、アプリケーションプロセッサ１２００の制御下で、パワー信号ライン(PSLa)を介して、カメラモジュール１１００ａに第１の電力を供給し、パワー信号ライン(PSLb)を介して、カメラモジュール１１００ｂに第２の電力を供給し、パワー信号ライン(PSLc)を介して、カメラモジュール１１００ｃに第３の電力を供給する。
ＰＭＩＣ１３００は、アプリケーションプロセッサ１２００からの電力制御信号(PCON)に応答して、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのそれぞれに対応する電力を生成し、また、電力のレベルを調整することができる。電力制御信号(PCON)は、複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃの動作モード別に電力調整信号を含む。例えば、動作モードは、低電力モードを含み、ここで、電力制御信号(PCON)は、低電力モードで動作するカメラモジュール、及び、設定される電力レベルに対する情報を含む。複数のカメラモジュール１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃのそれぞれに提供される電力のレベルは、互いに同一又は異なる。また、電力のレベルは、動的に変わる。
上述のように、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できることを理解するだろう。
１０ 基板
２０ 画素分離パターン
３０ 感光素子
４０ 平坦化層４０
５０、５５ 干渉防止パターン
６０ 干渉防止構造物
７０ 保護膜
８０ カラーフィルターアレイ層
９０ マイクロレンズ
１００ 第１の基板
３００ 第２の基板
５００ 導電パターン
１０００ 電子装置
１１００ カメラモジュール群
１２００ アプリケーションプロセッサ
１３００ 電源管理半導体
１４００ 外部メモリ

Claims (20)

  1. 基板内に形成された感光素子と、
    前記感光素子上に形成された平坦化層と、
    前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、
    前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズと、
    を含む、イメージセンサであって、
    前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、
    前記緑色カラーフィルターの屈折率は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光波長領域において、１.７を超える値を有する、
    ことを特徴とする、イメージセンサ。
  2. 前記緑色光波長領域において、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きい、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  3. 前記赤色カラーフィルターの屈折率は、６１０ｎｍ乃至７００ｎｍの赤色光波長領域において、１.８以上の値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  4. 前記赤色光波長領域において、前記赤色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きい、
    ことを特徴とする、請求項３に記載のイメージセンサ。
  5. 前記緑色カラーフィルターの前記基板の上面に垂直な垂直方向への厚さは、２０００Å乃至５０００Åの値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  6. 前記赤色カラーフィルターの前記基板の上面に垂直な垂直方向への厚さは、３０００Å乃至６０００Åの値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  7. 前記青色カラーフィルターの前記基板の上面に垂直な垂直方向への厚さは、２０００Å乃至５０００Åの値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  8. 前記緑色カラーフィルターは、３５ｗｔ％乃至５０ｗｔ％の重量比を有する緑色顔料を含む、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  9. 前記赤色カラーフィルターは、３５ｗｔ％乃至５５ｗｔ％の重量比を有する赤色顔料を含む、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  10. 前記青色カラーフィルターは、３０ｗｔ％乃至４５ｗｔ％の重量比を有する青色顔料を含む、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  11. 前記複数のカラーフィルターは、更に、白色カラーフィルターを含む、
    ことを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ。
  12. 前記イメージセンサは、更に、 前記複数のカラーフィルターの間に形成された干渉防止構造物を含む、
    ことを特徴とする、請求項１１に記載のイメージセンサ。
  13. 前記干渉防止構造物は、前記複数のカラーフィルターよりも低い屈折率を有し、かつ、透明な物質を含む、
    ことを特徴とする、請求項１２に記載のイメージセンサ。
  14. 前記干渉防止構造物は、前記基板の上面に垂直な垂直方向に積層され、かつ、互いに異なる物質を含む第１及び第２の干渉防止パターンを含む、
    ことを特徴とする、請求項１２に記載のイメージセンサ。
  15. 前記第１の干渉防止パターンは、タングステンを含み、前記第２の干渉防止パターンは、シリコン酸化物を含む、
    ことを特徴とする、請求項１４に記載のイメージセンサ。
  16. 基板内に形成された感光素子と、
    前記感光素子上に形成された平坦化層と、
    前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、
    前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズと、
    を含む、イメージセンサであって、
    前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、
    前記緑色カラーフィルターは、３５ｗｔ％乃至５０ｗｔ％の重量比を有する緑色顔料を含む、
    ことを特徴とする、イメージセンサ。
  17. 前記緑色カラーフィルターは、前記緑色顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、及び溶剤を含む、
    ことを特徴とする、請求項１６に記載のイメージセンサ。
  18. 基板内に形成された感光素子と、
    前記感光素子上に形成された平坦化層と、
    前記平坦化層上に形成され、複数のカラーフィルターを含むカラーフィルターアレイ層と、
    前記カラーフィルターアレイ層上に形成されたマイクロレンズと、
    を含む、イメージセンサであって、
    前記複数のカラーフィルターは、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、及び赤色カラーフィルターを含み、
    緑色光波長領域において、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きく、
    青色光波長領域において、前記青色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きく、かつ、
    赤色光波長領域において、前記赤色カラーフィルターの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも大きい、
    ことを特徴とする、イメージセンサ。
  19. 前記緑色光波長領域において、前記緑色カラーフィルターの屈折率は、１.７を超える値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１８に記載のイメージセンサ。
  20. 前記赤色光波長領域において、前記赤色カラーフィルターの屈折率は、１.８以上の値を有する、
    ことを特徴とする、請求項１８に記載のイメージセンサ。
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