JP5013391B2 - 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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5013391B2 JP5013391B2 JP2005262834A JP2005262834A JP5013391B2 JP 5013391 B2 JP5013391 B2 JP 5013391B2 JP 2005262834 A JP2005262834 A JP 2005262834A JP 2005262834 A JP2005262834 A JP 2005262834A JP 5013391 B2 JP5013391 B2 JP 5013391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner lens
- image sensor
- cmos image
- insulating film
- interlayer insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 69
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 64
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 59
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14685—Process for coatings or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
本発明は、イメージセンサ及びその製造方法に係り、特に受光部であるフォトダイオードを備えたＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ及びその製造方法に関する。
ＣＭＯＳイメージ素子は、単一電源の低電圧、低消費電力、及び色々な機能を有した周辺回路を一つのチップで集積できるという非常に有利な特徴を有している。ＣＭＯＳイメージセンサは、光を感知する光感知部分、及び感知された光を電気信号に処理してデータ化するロジック部分から構成されている。ＣＭＯＳイメージ素子で光感度を向上させるために、全体のイメージセンサ素子で光感知部分の面積が占める比率、すなわちフィルファクタを大きくするための努力が試みられてきた。しかし、根本的にロジック回路部分は除去できないので、光感知面積が制限され、特にイメージセンサ素子での解像度の増加によって、セルサイズが縮少して光感度の低下を避けられなくなった。光感度を向上させるために、光感知部分以外の領域に入射する光路を変更して、光感知部分に光を集める集光技術としてマイクロレンズを形成する技術が登場した。しかし、イメージセンサにマイクロレンズを形成しても、光の集束効果を向上させるのには限界がある。
これにより、イメージセンサで、マイクロレンズとフォトダイオードとの間の光の入射経路の構造を変更することによって、光の集束効果を向上させるための多様な試みがあった（例えば、特許文献１、２）。しかし、これまで提案された技術は、別途の追加工程により工程が面倒であり、所望の構造を具現するための工程条件を制御し難い。
米国特許第５，７９６，１５４号明細書
米国特許第６，１７１，８８５号明細書
本発明の目的は、前記の従来の技術の問題点を解決するためのものであって、集光効率を向上させ、光感度を向上できる構造を有するＣＭＯＳイメージセンサを提供するところにある。
本発明の他の目的は、集光効率を向上させ、光感度を向上できるイメージセンサの構造を簡単な工程で具現できるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法を提供するところにある。
前記目的を達成するために、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する基板を備える。前記フォトダイオード領域には、前記基板にフォトダイオードが形成されており、前記トランジスタ領域には、前記基板の表面に複数のトランジスタが形成されている。前記フォトダイオード及び複数のトランジスタが、平坦化された層間絶縁膜により覆われている。前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記層間絶縁膜上には、金属層間絶縁膜が形成されている。前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜を貫通して金属配線層が形成されている。前記フォトダイオード領域で、前記層間絶縁膜上に前記フォトダイオードと対面するようにインナーレンズが位置している。前記インナーレンズは、前記金属層間絶縁膜の一部から形成される。前記フォトダイオード領域で、前記金属層間絶縁膜を貫通して前記インナーレンズを覆うように光透過部が形成されている。前記光透過部は、前記金属層間絶縁膜の構成物質と異なる物質から形成される。
前記インナーレンズは、凸レンズまたは凹レンズを構成できる。前記インナーレンズが凸レンズである場合、前記光透過部は、前記インナーレンズより屈折率の低い物質から形成されることが望ましい。また、前記インナーレンズが凹レンズである場合、前記光透過部は、前記インナーレンズより屈折率の高い物質から形成されることが望ましい。
前記インナーレンズと前記光透過部との間には、ライナーが介在されうる。望ましくは、前記ライナーは、前記インナーレンズ及び光透過部と異なる屈折率を有する物質から構成される。
本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、前記フォトダイオード領域で、前記光透過部上に形成されたカラーフィルタをさらに備える。また、前記カラーフィルタ上で、前記フォトダイオードに対応する位置に形成されているマイクロレンズをさらに備えることができる。
前記他の目的を達成するために、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法では、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する基板を準備する。前記フォトダイオード領域で、基板内の表面領域にフォトダイオードを形成する。前記トランジスタ領域で、前記基板の表面にトランジスタを形成する。前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記フォトダイオード及びトランジスタを覆う平坦化された層間絶縁膜を形成する。前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記層間絶縁膜を覆う金属層間絶縁膜と、前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜を貫通して形成される金属配線層とを形成する。前記フォトダイオード領域で、前記金属層間絶縁膜の一部から構成されるインナーレンズが形成されるように、前記金属層間絶縁膜の一部を除去して、前記金属層間絶縁膜を貫通するキャビティを形成する。前記キャビティを所定の物質で充填して、前記インナーレンズ上に光透過部を形成する。
本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、基板上のフォトダイオード領域で、受光部であるフォトダイオードとマイクロレンズとの間に、金属層間絶縁膜の一部から構成される凸レンズまたは凹レンズ形態のインナーレンズにより、受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。また、インナーレンズと光透過部との間に介在される光透過ライナーを備えることによって、集光時に感度をさらに向上できる。
本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、基板上のフォトダイオード領域で、受光部であるフォトダイオードとマイクロレンズとの間に、金属層間絶縁膜の一部から構成される凸レンズまたは凹レンズ形態のインナーレンズが形成されている。インナーレンズ上には、金属層間絶縁膜の構成物質でない他の光透過物質から形成される光透過部が前記金属層間絶縁膜を構成する複数の絶縁膜のうちの一部の絶縁膜を貫通して形成されて、光透過経路を提供する。したがって、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサでは、外部からインナーレンズを通じて受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。また、インナーレンズと光透過部との間に介在される光透過ライナーを備えることによって、集光時に感度向上を倍加できる。
次に例示する実施形態は、色々な他の形態に変形され、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。添付図面で、膜または領域の大きさまたは厚さは、明細書の明確性のために誇張されたものである。
図１は、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサを具現するのに適用できる一つの例示的な単位ピクセル１０の概略的なレイアウトである。
図１に示すように、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、半導体基板上のピクセルアレイ領域内にマトリックス形態で配置された複数の単位ピクセル１０を備える。前記単位ピクセル１０は、受光部であるフォトダイオードＰＤが形成されているフォトダイオード領域２０、及び複数のトランジスタが形成されているトランジスタ領域３０を備える。前記トランジスタ領域３０には、前記フォトダイオードＰＤで生成された電荷をフローティング拡散領域ＦＤに運送するトランスファトランジスタＴｘ、前記フローティング拡散領域ＦＤに保存されている電荷を周期的にリセットさせるリセットトランジスタＲｘ、ソースフォロワバッファ増幅器の役割を行い、前記フローティング拡散領域ＦＤに充電された電荷による信号をバッファリングするドライブトランジスタＤｘ、及び前記単位ピクセル１０を選択するためのスイッチの役割を行うセレクトトランジスタＳｘを備える。
図１には、一つのフォトダイオードＰＤ及び四つのＭＯＳトランジスタＴｘ、Ｒｘ、Ｄｘ、Ｓｘから構成された単位ピクセル１０のレイアウト構成を例示した。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、トランジスタ領域に少なくともトランスファトランジスタ及びソースフォロワバッファ増幅器を備える少なくとも三つのトランジスタとフォトダイオードとから構成される単位ピクセルからなるものであれば、いかなる回路にも適用可能である。
図２は、本発明の第１実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの要部構成を示す断面図であって、図１のII−II’線の断面に対応する図面である。
図２に示すように、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサは、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する半導体基板１００を備える。前記半導体基板１００には、素子分離領域１０２により活性領域が画定されている。前記半導体基板１００のフォトダイオード領域には、受光部であるＮ型のフォトダイオード１０４が形成されている。前記フォトダイオード１０４上には、前記半導体基板１００の表面にＰ＋型のＨＡＤ（Ｈｏｌｅ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）領域１０６が形成されている。前記トランジスタ領域には、前記半導体基板１００の表面に複数のトランジスタ１１０が形成されている。図２には、図面の簡略化のために、一つのトランジスタ１１０のみが示されている。前記図示したトランジスタ１１０は、前記フォトダイオード１０４で生成された電荷をＮ＋型のフローティング拡散領域１０８に運送するためのトランスファトランジスタＴｘを構成する。
前記フォトダイオード１０４及びトランジスタ１１０は、平坦化された層間絶縁膜１２０により覆われている。前記層間絶縁膜１２０は、前記トランジスタ１１０のゲート側壁に形成されたスペーサ１１２ａと同一物質から形成される絶縁層１１２を備えることができる。また、図示していないが、前記層間絶縁膜１２０は、前記フォトダイオード領域でＳＢＬ（Ｓａｌｉｃｉｄｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を構成する絶縁膜、例えばＭＴＯ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｏｘｉｄｅ）膜及びシリコン窒化膜の積層構造を有する絶縁膜を備えることができる。前記ＳＢＬは、トランジスタ領域に形成されたトランジスタのゲート及びソース／ドレイン領域に金属シリサイド膜を形成するためのサリサイド工程時、フォトダイオード領域を覆うマスクの役割を行う。また、前記層間絶縁膜１２０は、前記トランジスタ１１０上に形成されるキャッピング層（図示せず）を備えることができる。前記キャッピング層は、例えばＵＳＧ（Ｕｎｄｏｐｅｄ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）膜とＳｉＯＮ膜との積層構造を有することができる。また、前記層間絶縁膜１２０は、その上面の平坦化のために、最上層を構成するＰＥ−ＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）膜を備えることができる。
前記層間絶縁膜１２０上には、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域にわたって、複数の絶縁膜から構成される金属層間絶縁膜１３０が形成されている。図２には、前記金属層間絶縁膜１３０が、前記層間絶縁膜１２０上に順次に積層された３個の絶縁膜１３２、１３４、１３６から構成され、前記層間絶縁膜１２０上で、各絶縁膜１３２、１３４、１３６間には、複数の金属配線層１４２、１４４、１４６、１４８からなる配線層１４０が形成されていると示されているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、本発明によるＣＭＯＳイメージセンサを具現するのに必要な配線構造によって、前記金属層間絶縁膜１３０を構成する絶縁膜の積層数が増減し、前記配線層１４０の構造及び形状も変形が可能であるということは、当業者であればよく分かる。図２において、前記金属層間絶縁膜１３０を構成する絶縁膜１３２、１３４、１３６は、それぞれ酸化膜、または酸化膜及び窒化膜の複合膜から形成されうる。前記金属配線層１４８は、パッシベーション膜１５０で覆われている。前記パッシベーション膜１５０は、例えば酸化膜、窒化膜またはそれらの組み合わせから構成されうる。
フォトダイオード領域には、前記層間絶縁膜上で、前記フォトダイオード１０４と対面する位置に前記金属層間絶縁膜１３０の一部から形成されるインナーレンズ１６０が形成されている。前記インナーレンズ１６０は、酸化膜から形成されることが望ましく、このために、前記金属層間絶縁膜１３０を構成する複数の絶縁膜のうち、酸化膜から形成された部分に前記インナーレンズ１６０を形成する。前記インナーレンズ１６０は、前記金属配線層１４２と同一な平面上に形成されうる。
図２には、前記インナーレンズ１６０が凸レンズから形成されると示されている。フォトダイオード領域で、前記インナーレンズ１６０上には、光透過部１７０が前記金属層間絶縁膜１３０を構成する絶縁膜１３４，１３６を貫通して、前記インナーレンズを覆うように形成されている。前記光透過部１７０は、前記金属層間絶縁膜１３０の構成物質と異なる物質から形成される。望ましくは、前記光透過部１７０は、前記インナーレンズ１６０を構成する物質と異なる屈折率を有する物質から形成される。前記光透過部１７０の構成物質は、有機高分子化合物から形成されうる。例えば、前記光透過部１７０は、ＣｙｔｏｐＴＭ（旭硝子株式会社）という環構造を有するフッ素系の高分子、またはポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）系列の高分子を使用できる。特に望ましくは、前記光透過部１７０は、凸レンズである前記インナーレンズ１６０の構成物質より屈折率の低い物質、例えばＣｙｔｏｐＴＭ系列の高分子から形成される。
フォトダイオード領域に形成された前記光透過部１７０、及びトランジスタ領域に形成された金属配線層１４０上には、平坦化層１７２が形成されており、前記平坦化層１７２上には、カラーフィルタ１８０が形成されている。望ましくは、前記光透過部１７０及び平坦化層１７２は、相等しい物質から形成される。
前記カラーフィルタ１８０上で、前記フォトダイオード１０４に対応する位置には、マイクロレンズ１９０が形成されている。前記マイクロレンズ１９０は、例えばＴＭＲ系列の樹脂（東京応化工業株式会社）及びＭＦＲ系列の樹脂（ＪＳＲ株式会社）から形成されうる。
本発明の第１実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサは、金属層間絶縁膜１３０の一部から構成される凸レンズ形態のインナーレンズ１６０を備え、前記インナーレンズ１６０上には、金属層間絶縁膜１３０の構成物質でない他の光透過物質から形成される光透過部１７０を形成して、光透過経路を提供する。前記光透過部１７０を、前記インナーレンズの構成物質より低い屈折率を提供する物質から構成することによって、外部から前記インナーレンズ１６０を通じて受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。
図３は、本発明の第２実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの要部構成を示す断面図である。図３の構成は、インナーレンズ１６０と前記光透過部１７０との間に光透過ライナー２６２が介在された点を除いては、図２の構成と同一である。図３において、図２の実施形態と同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
前記光透過ライナー２６２は、前記インナーレンズ１６０上で、前記インナーレンズ１６０の上面の輪郭に沿ってその上面で凸状を有するように形成される。
前記光透過ライナー２６２は、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、または有機高分子化合物から形成されうる。また、前記光透過ライナー２６２は、前記インナーレンズ１６０及び光透過部１７０と異なる屈折率を有する物質から構成されうる。望ましくは、前記光透過ライナー２６２は、前記インナーレンズ１６０より屈折率が低く、前記光透過部１７０より屈折率の高い物質から形成される。例えば、前記インナーレンズ１６０が酸化膜から形成された場合、前記光透過ライナー２６２は、ＣｙｔｏｐＴＭ系列の高分子から形成されうる。
本発明の第２実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサでは、金属層間絶縁膜１３０の一部から構成される凸レンズ形態のインナーレンズ１６０を備え、また、前記インナーレンズ１６０上に順次に形成された光透過ライナー２６２及び光透過部１７０を備える。前記光透過ライナー２６２及び光透過部１７０を、それぞれ前記インナーレンズ１６０より低い屈折率を提供する物質から構成し、前記光透過部１７０は、前記光透過ライナー２６２より低い屈折率を提供する物質から構成することによって、外部から受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。特に、前記インナーレンズ１６０と光透過部１７０との間に光透過ライナー２６２を介在させることによって、集光時に感度向上を倍加できる。
図４は、本発明の第３実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの要部構成を示す断面図である。図４の構成は、インナーレンズ３６０が凹レンズである点を除いては、図２の構成と同一である。図４において、図２の実施形態と同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
本発明の第３実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサは、金属層間絶縁膜１３０の一部から構成される凹レンズ形態のインナーレンズ３６０を備え、前記インナーレンズ３６０上には、金属層間絶縁膜１３０の構成物質でない他の光透過物質から形成される光透過部１７０を形成して、光透過経路を提供する。前記光透過部１７０を、前記インナーレンズの構成物質より大きい屈折率を提供する物質から構成することによって、外部から前記インナーレンズ３６０を通じて受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。
図５は、本発明の第４実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの要部構成を示す断面図である。図５の構成は、インナーレンズ３６０と前記光透過部１７０との間に光透過ライナー４６２が介在された点を除いては、図４の構成と同一である。図５において、図２及び図４の実施形態と同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
前記光透過ライナー４６２は、前記インナーレンズ３６０上で、前記インナーレンズ３６０の上面の輪郭に沿ってその上面で凹状を有するように形成される。前記光透過ライナー４６２は、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、または有機高分子化合物から形成されうる。また、前記光透過ライナー４６２は、前記インナーレンズ３６０及び光透過部１７０と異なる屈折率を有する物質から構成されうる。望ましくは、前記光透過ライナー４６２は、前記インナーレンズ３６０より屈折率が高く、前記光透過部１７０より屈折率の低い物質から形成される。例えば、前記インナーレンズ３６０が酸化膜から形成された場合、前記光透過ライナー４６２は、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、またはＰＭＭＡ系列の高分子から形成されうる。
本発明の第４実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサでは、外部から受光部であるフォトダイオードに入射される光の集光効率を向上できる。特に、前記凹レンズを構成するインナーレンズ３６０と光透過部１７０との間に光透過ライナー４６２を介在させることによって、集光時に感度向上を倍加できる。
図６Ａないし図６Ｄは、本発明の第１実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法を説明するために、工程順序によって示す断面図である。図６Ａないし図６Ｄにおいて、図２と同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
図６Ａに示すように、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する半導体基板１００を準備する。前記半導体基板１００に素子分離領域１０２を形成して、前記半導体基板１００の活性領域を定義した後、前記フォトダイオード領域で、前記半導体基板１００内の表面領域に通常の方法でＮ型のフォトダイオード１０４を形成する。前記フォトダイオード１０４上で、前記半導体基板１００の表面にＰ＋型のＨＡＤ領域１０６を形成する。次いで、前記半導体基板１００のトランジスタ領域及びＣＭＯＳロジック領域を構成する複数のトランジスタを形成する。図６Ａには、図面の簡略化のために、一つのトランジスタ１１０のみが示されている。前記トランジスタ１１０のゲート１１０ａの側壁には、絶縁スペーサ１１２ａが形成されている。前記絶縁スペーサ１１２ａを形成するために、まず前記トランジスタ領域に前記ゲート１１０ａを形成した後、前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域をいずれも覆う絶縁層１１２を形成する。次いで、前記絶縁層１１２上にフォトダイオード領域のみを覆うマスクパターン、例えばフォトレジストパターン（図示せず）を形成した後、それをマスクとして使用して、トランジスタ領域で前記絶縁膜１１２をエッチバックして、前記ゲート１１０ａの側壁に前記絶縁スペーサ１１２ａを形成する。前記フォトレジストパターンを除去して、フォトダイオード領域で前記絶縁膜１１２を露出させた後、フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記絶縁膜１１２及びトランジスタ１１０上に絶縁膜を積層して平坦化された層間絶縁膜１２０を形成する。
次いで、前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記層間絶縁膜１２０を覆う金属層間絶縁膜１３０と、前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜１３０の間に形成される金属配線層１４０とを形成する。次いで、前記金属層間絶縁膜１３０及び金属配線層１４８上に、パッシベーション膜１５０を形成する。前記パッシベーション膜１５０は、例えば約１５００Å厚さの酸化膜及び約２０００Å厚さの窒化膜の積層構造で形成されうる。
図６Ｂに示すように、前記パッシベーション膜１５０上に、フォトダイオード領域のみで前記パッシベーション膜１５０を露出させるフォトレジストパターン１５２を形成した後、それをエッチングマスクとして使用して、露出されたパッシベーション膜１５０及びその下部の金属層間絶縁膜１３０をプラズマエッチング方法でエッチングして、前記金属層間絶縁膜１３０を構成する絶縁膜１３４，１３６を貫通するキャビティ１５４を形成する。
前記金属層間絶縁膜１３０のエッチング対象部分が酸化膜のみから形成された場合には、例えばＣ４Ｆ８、Ｏ２及びＡｒから構成されるエッチングガスを使用するプラズマエッチング方法により、前記キャビティ１５４を形成できる。前記プラズマエッチングのために、例えば東京エレクトロン株式会社の“Ｕｎｉｔｙ８５ＤＤ”設備を使用できる。この際、前記キャビティ１５４の底面に前記金属層間絶縁膜１３０の一部である絶縁膜１３２から構成されるインナーレンズ１６０が形成可能にするために、前記キャビティ１５４は、その底面１５４ａが０でない曲率を有するように形成される。前記キャビティ１５４の底面１５４ａのプロファイルを制御するために、前記エッチングガスのうちＣ４Ｆ８ガス及びＯ２ガスの相対的な流量比を制御する。例えば、Ｃ４Ｆ８ガス及びＯ２ガスのうち、Ｏ２ガスの流量比が増加するほど、前記キャビティ１５４の底面の輪郭は凸状になる。逆に、Ｃ４Ｆ８ガスの流量比が増加するほど、前記キャビティ１５４の底面の輪郭は凹状になる。図６Ｂに示すように凸の輪郭を有する底面１５４ａを有するキャビティ１５４を形成するためには、Ｃ４Ｆ８ガス及びＯ２ガスのうち、Ｏ２ガスの流量比を増加させる。例えば、平坦な底面を有する通常のキャビティを形成するために、通常的にＣ４Ｆ８ガス及びＯ２ガスの流量をそれぞれ１８ｓｃｃｍ及び１０ｓｃｃｍとすれば、図６Ｂに示すように凸の輪郭を有する底面１５４ａを形成するためには、Ｃ４Ｆ８ガス及びＯ２ガスのうち、Ｃ４Ｆ８ガスの流量は１８ｓｃｃｍより低くし、Ｏ２ガスの流量は１０ｓｃｃｍより高くする。Ｃ４Ｆ８ガスに対するＯ２ガスの流量比が増加するほど、前記底面１５４ａが凸状になる程度がさらに深化される。
前記金属層間絶縁膜１３０のエッチング対象部分が酸化膜及び窒化膜の複合膜から形成された場合には、例えばＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２、ＣＯ及びＯ２から構成されるエッチングガス、Ｃ５Ｆ８、Ｏ２及びＡｒから構成されるエッチングガス、またはＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２、Ｏ２またはＣＯから構成されるエッチングガスを使用するプラズマエッチング方法により、前記キャビティ１５４を形成できる。前記プラズマエッチングのために、平行平板型のプラズマエッチング設備、例えば東京電子株式会社の“Ｕｎｉｔｙ８５ＳＳ”設備を使用できる。この際、前記キャビティ１５４の底面１５４ａのプロファイルを制御するために、前記エッチングガスのうち含炭素ガス及びＯ２ガスの相対的な流量比を制御する。すなわち、含炭素ガス及びＯ２ガスのうち、Ｏ２ガスの流量比が増加するほど、前記キャビティ１５４の底面の輪郭は凸状になる。逆に、含炭素ガスの流量比が増加するほど、前記キャビティ１５４の底面の輪郭は凹状になる。
また、前記キャビティ１５４は、傾斜面からなる側壁１５４ｂを有するように形成されることが望ましい。このために、前記エッチングガスにＣＯ、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆのような炭素富化ガスを添加してエッチング工程を行う。前記キャビティ１５４の形成時、例えば東京電子株式会社の“Ｕｎｉｔｙ８５ＤＤ”設備を使用する場合、エッチング雰囲気として、例えば約１７００ＷのＲＦパワー及び約４２ｍＴの圧力条件の雰囲気を適用できる。また、“Ｕｎｉｔｙ８５ＳＳ”設備を使用する場合、エッチング雰囲気として使われるエッチングガスの構成成分の組み合わせによって、例えばトップ電極とボトム電極との間の距離を約３０ｍｍとしたとき、約１５００Ｗｓ及び約１７００ＷｂのＲＦパワー及び約３０ｍＴの圧力条件の雰囲気、約２０００Ｗｓ及び約１９００ＷｂのＲＦパワー及び約３０ｍＴの圧力条件の雰囲気、または約１０００Ｗｓ及び約３００ＷｂのＲＦパワー及び約３０ｍＴの圧力条件の雰囲気を適用できる。
図６Ｃに示すように、前記フォトレジストパターン１５２を除去し、前記キャビティ１５４の内部及び前記絶縁膜１５０上に、光透過物質をコーティングして前記キャビティ１５４の内部を充填する光透過部１７０、及びトランジスタ領域で金属配線層１４０を覆う平坦化層１７２をそれぞれ形成する。前記光透過部１７０及び平坦化層１７２は、スピンコーティング方法で形成されうる。前記光透過物質は、有機高分子化合物、例えばＣｙｔｏｐＴＭという環構造を有するフッ素系の高分子、またはＰＭＭＡ系列の高分子を使用できる。例えば、凸レンズである前記インナーレンズ１６０がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法で形成された酸化膜から構成される場合、前記酸化膜の屈折率（約１．４５）より低い屈折率を有する物質であるＣｙｔｏｐＴＭ系列の高分子を光透過物質として使用できる。ＣｙｔｏｐＴＭ系列の高分子は、その屈折率が約１．３４であって、前記光透過部１７０を形成するのに有利に適用されうる。
図６Ｄに示すように、前記平坦化層１７２上にカラーフィルタ１８０を形成した後、前記カラーフィルタ１８０上で、前記フォトダイオード１０４に対応する位置にマイクロレンズ１９０を形成する。
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第２実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法を説明するために、工程順序によって示す断面図である。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、図６Ａないし図６Ｄと同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
図７Ａに示すように、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明したようにキャビティ１５４を形成した後、前記フォトレジストパターン１５２が除去された状態で、前記キャビティ１５４の底面１５４ａ及び側壁１５４ｂをほぼ一定な厚さで覆うように光透過ライナー２６２を形成する。前記光透過ライナー２６２に関する詳細な事項は、図３を参照して説明する実施形態を参照する。
図７Ｂに示すように、図６Ｃを参照して説明したような方法で、前記光透過ライナー２６２上に光透過物質をコーティングして光透過部１７０及び平坦化層１７２を形成し、図６Ｄを参照して説明したように、前記平坦化層１７２上にカラーフィルタ１８０及びマイクロレンズ１９０を形成する。
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第３実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法を説明するために、工程順序によって示す断面図である。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図６Ａ、図６Ｂ及び図４と同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
図８Ａに示すように、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明したようにキャビティ１５４を形成する。ただし、図４を参照して説明したように、インナーレンズ３６０が凹レンズを構成するように、底面１５４ａが凹のプロファイルを有するキャビティ１５４を形成する。このために、図８Ａを参照して説明したように、エッチングガスのうちＯ２ガスの相対的な流量比を低める。
図８Ｂに示すように、図６Ｃ及び図６Ｄを参照して説明したように、前記フォトレジストパターン１５２を除去し、前記キャビティ１５４の内部及び前記絶縁膜１５０上に、光透過物質をコーティングして光透過部１７０及び平坦化層１７２をそれぞれ形成し、前記平坦化層１７２上にカラーフィルタ１８０及びマイクロレンズ１９０を形成する。
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第４実施形態によるＣＭＯＳイメージセンサの製造方法を説明するために、工程順序によって示す断面図である。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、図８Ａ及び図８Ｂと同じ参照符号は同じ部材を示し、したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
図９Ａに示すように、図８Ａを参照して説明したようにキャビティ１５４を形成した後、フォトレジストパターン１５２（図８Ａ参照）を除去し、前記キャビティ１５４の底面１５４ａ及び側壁１５４ｂをほぼ一定の厚さに覆うように光透過ライナー４６２を形成する。前記光透過ライナー４６２に関する詳細な事項は、図５を参照して説明する実施形態を参照する。
図９Ｂに示すように、図６Ｃを参照して説明したような方法で、前記光透過ライナー４６２上に光透過物質をコーティングして光透過部１７０及び平坦化層１７２を形成し、図６Ｄを参照して説明したように、前記平坦化層１７２上にカラーフィルタ１８０及びマイクロレンズ１９０を形成する。
以上、本発明を望ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想及び範囲内で、当業者により多様な変形及び変更が可能である。
本発明は、イメージセンサに関連の技術分野に適用可能である。
１０ 単位ピクセル
２０ フォトダイオード領域
３０ トランジスタ領域
２０ フォトダイオード領域
３０ トランジスタ領域
Claims (32)
- フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する基板と、
前記フォトダイオード領域で、前記基板に形成されたフォトダイオードと、
前記トランジスタ領域で、前記基板の表面に形成された複数のトランジスタと、
前記フォトダイオード及び複数のトランジスタを覆う平坦化された層間絶縁膜と、
前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記層間絶縁膜上に形成された金属層間絶縁膜と、
前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜を構成する複数の絶縁膜の間に形成された金属配線層と、
前記フォトダイオード領域で、前記層間絶縁膜上の前記フォトダイオードと対面する位置において、前記基板の上方に向けて前記基板から離れる方向に突出する凸レンズとして形成され、かつ前記金属層間絶縁膜の一部からなるインナーレンズと、
前記フォトダイオード領域で、前記金属層間絶縁膜を構成する複数の絶縁膜のうちの一部の絶縁膜を貫通して前記インナーレンズを覆うように形成され、前記金属層間絶縁膜の構成物質と異なる物質からなる光透過部と、を備えることを特徴とするＣＭＯＳイメージセンサ。 - 前記金属層間絶縁膜は、酸化膜、または酸化膜及び窒化膜の複合膜から形成され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。
- 前記インナーレンズは、酸化膜から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。
- 前記光透過部は、前記インナーレンズと異なる屈折率を有する物質から形成され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。
- 前記光透過部は、前記インナーレンズより屈折率の低い物質から形成されることを特徴とする請求項４に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
- 前記インナーレンズは、酸化膜から形成され、
前記光透過部は、有機高分子化合物から形成されることを特徴とする請求項４に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。 - 前記インナーレンズと前記光透過部との間に介在されているライナーをさらに備え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。
- 前記ライナーは、前記インナーレンズ及び光透過部と異なる屈折率を有する物質から構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
- 前記ライナーは、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、または有機高分子化合物から形成されることを特徴とする請求項８に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
- 前記インナーレンズは、酸化膜から形成され、
前記ライナーは、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、または有機高分子化合物から形成され、
前記光透過部は、有機高分子化合物から形成されることを特徴とする請求項７に記載のＣＭＯＳメージセンサ。 - 前記ライナーは、前記インナーレンズ上で、前記インナーレンズの上面の輪郭に沿ってその上面で凸状を有す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。
- 前記ライナーは、前記インナーレンズより低い屈折率を有し、前記光透過部は、前記ライナーより低い屈折率を有することを特徴とする請求項１１に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
- 前記インナーレンズは、前記トランジスタ領域に形成された金属配線層と同一な平面上に位置してい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。
- 前記フォトダイオード領域で、前記光透過部上に形成されたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上で、前記フォトダイオードに対応する位置に形成されているマイクロレンズと、をさらに備え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。 - 前記フォトダイオード領域に形成された前記光透過部、及び前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜上に形成された金属配線層をそれぞれ覆う平坦化層をさらに備え、
前記カラーフィルタは、前記平坦化層上に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。 - 前記光透過部及び平坦化層は、相等しい物質から形成されることを特徴とする請求項１５に記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
- 請求項１に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法であって、
フォトダイオード領域及びトランジスタ領域を有する基板を準備する工程と、
前記フォトダイオード領域で、基板内の表面領域にフォトダイオードを形成する工程と、
前記トランジスタ領域で、前記基板の表面にトランジスタを形成する工程と、
前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記フォトダイオード及びトランジスタを覆う平坦化された層間絶縁膜を形成する工程と、
前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、前記層間絶縁膜を覆う金属層間絶縁膜と、前記トランジスタ領域で、前記金属層間絶縁膜を構成する複数の絶縁膜の間に形成される金属配線層とを形成する工程と、
前記フォトダイオード領域で、前記金属層間絶縁膜の一部から構成されるインナーレンズが形成されるように、前記金属層間絶縁膜の一部を除去して前記金属層間絶縁膜を構成する複数の絶縁膜のうちの一部の絶縁膜を貫通するキャビティを形成する工程と、
前記キャビティを所定の物質で充填して、前記インナーレンズ上に光透過部を形成する工程と、を含むことを特徴とするＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。 - 前記キャビティは、前記インナーレンズを構成するために、０でない曲率を有する底面を有することを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記インナーレンズは、前記キャビティの底面輪郭に対応する凸レンズを構成することを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記金属層間絶縁膜は、酸化膜、または酸化膜及び窒化膜の複合膜から形成されることを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記インナーレンズは、酸化膜から形成されることを特徴とする請求項２０に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記キャビティの形成工程では、前記インナーレンズが前記金属配線層と同一な平面上に形成されるように、前記金属層間絶縁膜の除去量を調節することを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記キャビティは、傾斜した側壁を有するように形成されることを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記光透過部は、有機高分子化合物から形成されることを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記光透過部は、前記インナーレンズと異なる屈折率を有する物質から形成されることを特徴とする請求項２４に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記インナーレンズが凸レンズを構成するように、前記キャビティの底面は、凸の輪郭を有し、
前記光透過部は、前記インナーレンズより低い屈折率を有する物質から形成されることを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。 - 前記フォトダイオード領域及びトランジスタ領域で、それぞれ前記光透過部、前記金属層間絶縁膜及び前記金属配線層を完全に覆う平坦化層を形成する工程と、
前記平坦化層上にカラーフィルタを形成する工程と、
前記カラーフィルタ上で、前記フォトダイオードに対応する位置にマイクロレンズを形成する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。 - 前記平坦化層は、光透過部の構成物質と同一な物質から形成されることを特徴とする請求項２７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記キャビティを形成した後、前記光透過部を形成する前に、前記キャビティの輪郭に沿って前記インナーレンズ上にライナーを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記ライナーは、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、または有機高分子化合物から形成されることを特徴とする請求項２９に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記ライナーは、前記インナーレンズと異なる屈折率を有する物質から形成されることを特徴とする請求項３０に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
- 前記インナーレンズが凸レンズを構成するように、前記キャビティの底面は、凸の輪郭を有し、
前記ライナーは、前記インナーレンズより低い屈折率を有する物質から形成されることを特徴とする請求項２９に記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040072819A KR100652379B1 (ko) | 2004-09-11 | 2004-09-11 | Ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| KR10-2004-0072819 | 2004-09-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006080533A JP2006080533A (ja) | 2006-03-23 |
| JP5013391B2 true JP5013391B2 (ja) | 2012-08-29 |
Family
ID=36159687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005262834A Expired - Fee Related JP5013391B2 (ja) | 2004-09-11 | 2005-09-09 | Ｃｍｏｓイメージセンサ及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7262073B2 (ja) |
| JP (1) | JP5013391B2 (ja) |
| KR (1) | KR100652379B1 (ja) |
| CN (1) | CN1747178B (ja) |
Families Citing this family (76)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057256B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-06-06 | President & Fellows Of Harvard College | Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices |
| US7442629B2 (en) | 2004-09-24 | 2008-10-28 | President & Fellows Of Harvard College | Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate |
| US7224856B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-05-29 | Digital Optics Corporation | Wafer based optical chassis and associated methods |
| US7961989B2 (en) * | 2001-10-23 | 2011-06-14 | Tessera North America, Inc. | Optical chassis, camera having an optical chassis, and associated methods |
| JP4682568B2 (ja) * | 2004-09-16 | 2011-05-11 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| KR100672730B1 (ko) * | 2005-07-15 | 2007-01-24 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR100731128B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-06-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| JP4953635B2 (ja) * | 2006-01-06 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| US20070200055A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Tower Semiconductor Ltd. | Via wave guide with cone-like light concentrator for image sensing devices |
| US7358583B2 (en) | 2006-02-24 | 2008-04-15 | Tower Semiconductor Ltd. | Via wave guide with curved light concentrator for image sensing devices |
| JP2008034627A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Fujifilm Corp | フォトダイオードおよびその作製方法 |
| JP5305622B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
| KR100763232B1 (ko) * | 2006-09-20 | 2007-10-04 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 제조 방법 |
| EP1930950B1 (en) * | 2006-12-08 | 2012-11-07 | Sony Corporation | Solid-state image pickup device, method for manufacturing solid-state image pickup device, and camera |
| KR100937654B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2010-01-19 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| US7803647B2 (en) * | 2007-02-08 | 2010-09-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Optical transmission improvement on multi-dielectric structure in advance CMOS imager |
| JP5164509B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2013-03-21 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、可視光用光電変換装置及びそれらを用いた撮像システム |
| US7589306B2 (en) * | 2008-02-12 | 2009-09-15 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with buried self aligned focusing element |
| US8183510B2 (en) * | 2008-02-12 | 2012-05-22 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor with buried self aligned focusing element |
| KR101023071B1 (ko) * | 2008-09-05 | 2011-03-24 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| JP5408954B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2014-02-05 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、及び撮像システム |
| KR101545638B1 (ko) | 2008-12-17 | 2015-08-19 | 삼성전자 주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조 방법, 이미지 센서를 포함하는 장치 및 그 제조 방법 |
| KR20100079739A (ko) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
| JP2010177391A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Sony Corp | 固体撮像装置、電子機器、固体撮像装置の製造方法 |
| US20100289065A1 (en) | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Pixart Imaging Incorporation | Mems integrated chip with cross-area interconnection |
| JP5434252B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2014-03-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
| JP5446485B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2014-03-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法、撮像装置 |
| US20100320552A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Pixart Imaging Inc. | CMOS Image Sensor |
| TWI418024B (zh) * | 2009-07-06 | 2013-12-01 | Pixart Imaging Inc | 影像感測元件及其製作方法 |
| JP2011023409A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Panasonic Corp | 固体撮像装置 |
| US8314469B2 (en) | 2009-09-04 | 2012-11-20 | United Microelectronics Corp. | Image sensor structure with different pitches or shapes of microlenses |
| US9911781B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-03-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| US9673243B2 (en) | 2009-09-17 | 2017-06-06 | Sionyx, Llc | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| WO2011102183A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2013527598A (ja) * | 2010-03-24 | 2013-06-27 | サイオニクス、インク． | 高められた電磁放射線検出を有するデバイス及び関連方法 |
| US8692198B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-04-08 | Sionyx, Inc. | Photosensitive imaging devices and associated methods |
| EP2583312A2 (en) | 2010-06-18 | 2013-04-24 | Sionyx, Inc. | High speed photosensitive devices and associated methods |
| US20120018831A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | Himax Imaging, Inc. | Light pipe fabrication with improved sensitivity |
| KR101801259B1 (ko) * | 2010-07-21 | 2017-11-27 | 삼성전자주식회사 | 광 유도 구조물, 상기 광 유도 구조물을 포함하는 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 프로세서 베이스드 시스템 |
| US8466000B2 (en) | 2011-04-14 | 2013-06-18 | United Microelectronics Corp. | Backside-illuminated image sensor and fabricating method thereof |
| US9496308B2 (en) | 2011-06-09 | 2016-11-15 | Sionyx, Llc | Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods |
| US20130010165A1 (en) | 2011-07-05 | 2013-01-10 | United Microelectronics Corp. | Optical micro structure, method for fabricating the same and applications thereof |
| US20130016203A1 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Saylor Stephen D | Biometric imaging devices and associated methods |
| US9312292B2 (en) | 2011-10-26 | 2016-04-12 | United Microelectronics Corp. | Back side illumination image sensor and manufacturing method thereof |
| US8318579B1 (en) | 2011-12-01 | 2012-11-27 | United Microelectronics Corp. | Method for fabricating semiconductor device |
| CN102522415A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 上海宏力半导体制造有限公司 | Cmos图像传感器及其制作方法 |
| US8570669B2 (en) * | 2012-01-23 | 2013-10-29 | Optiz, Inc | Multi-layer polymer lens and method of making same |
| US9064764B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-06-23 | Sionyx, Inc. | Pixel isolation elements, devices, and associated methods |
| US8815102B2 (en) | 2012-03-23 | 2014-08-26 | United Microelectronics Corporation | Method for fabricating patterned dichroic film |
| JP6021439B2 (ja) | 2012-05-25 | 2016-11-09 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
| US9401441B2 (en) | 2012-06-14 | 2016-07-26 | United Microelectronics Corporation | Back-illuminated image sensor with dishing depression surface |
| US8779344B2 (en) | 2012-07-11 | 2014-07-15 | United Microelectronics Corp. | Image sensor including a deep trench isolation (DTI)that does not contact a connecting element physically |
| US8828779B2 (en) | 2012-11-01 | 2014-09-09 | United Microelectronics Corp. | Backside illumination (BSI) CMOS image sensor process |
| US8779484B2 (en) | 2012-11-29 | 2014-07-15 | United Microelectronics Corp. | Image sensor and process thereof |
| JP6466346B2 (ja) | 2013-02-15 | 2019-02-06 | サイオニクス、エルエルシー | アンチブルーミング特性を有するハイダイナミックレンジｃｍｏｓ画像センサおよび関連づけられた方法 |
| US9939251B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-10 | Sionyx, Llc | Three dimensional imaging utilizing stacked imager devices and associated methods |
| US9279923B2 (en) | 2013-03-26 | 2016-03-08 | United Microelectronics Corporation | Color filter layer and method of fabricating the same |
| US9537040B2 (en) | 2013-05-09 | 2017-01-03 | United Microelectronics Corp. | Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor and manufacturing method thereof |
| US9129876B2 (en) | 2013-05-28 | 2015-09-08 | United Microelectronics Corp. | Image sensor and process thereof |
| WO2014209421A1 (en) | 2013-06-29 | 2014-12-31 | Sionyx, Inc. | Shallow trench textured regions and associated methods |
| US9054106B2 (en) | 2013-11-13 | 2015-06-09 | United Microelectronics Corp. | Semiconductor structure and method for manufacturing the same |
| US9841319B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-12-12 | United Microelectronics Corp. | Light detecting device |
| JP6300564B2 (ja) * | 2014-02-18 | 2018-03-28 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP2016009730A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| US9582312B1 (en) * | 2015-02-04 | 2017-02-28 | Amazon Technologies, Inc. | Execution context trace for asynchronous tasks |
| KR102472276B1 (ko) | 2016-03-24 | 2022-11-29 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센서 |
| WO2018088281A1 (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | パナソニック・タワージャズセミコンダクター株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| US9935146B1 (en) | 2016-12-19 | 2018-04-03 | Semiconductor Components Industries, Llc | Phase detection pixels with optical structures |
| JP2019091817A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法 |
| KR102541294B1 (ko) * | 2018-03-26 | 2023-06-12 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 라이닝 층을 가진 위상차 검출 픽셀을 포함하는 이미지 센서 |
| KR102507207B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2023-03-09 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 낮은 굴절률을 갖는 패싱 필터를 포함하는 이미지 센서 |
| US11069729B2 (en) * | 2018-05-01 | 2021-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device, and equipment |
| TWI672806B (zh) * | 2018-06-22 | 2019-09-21 | 晶相光電股份有限公司 | 全域快門互補式金屬氧化物半導體影像感測器及其形成方法 |
| US10763297B1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-09-01 | Int Tech Co., Ltd. | Optical sensor |
| WO2022050897A2 (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-10 | Compoundtek Pte. Ltd. | Semiconductor device and fabricating method therefor |
| US20230411540A1 (en) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited | Semiconductor device and method of making |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2833941B2 (ja) * | 1992-10-09 | 1998-12-09 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像装置とその製造方法 |
| JP2841037B2 (ja) | 1995-07-26 | 1998-12-24 | エルジイ・セミコン・カンパニイ・リミテッド | Ｃｃｄ固体撮像素子の製造方法 |
| KR0172849B1 (ko) | 1995-08-02 | 1999-02-01 | 문정환 | 고체촬상소자 및 그의 제조방법 |
| JP3620237B2 (ja) * | 1997-09-29 | 2005-02-16 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP2000164839A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2001094086A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Canon Inc | 光電変換装置及びその製造方法 |
| JP2001309395A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP2002064193A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Sony Corp | 固体撮像装置および製造方法 |
| JP2002151670A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-05-24 | Sony Corp | 固体撮像装置および製造方法 |
| JP2002110953A (ja) * | 2000-10-04 | 2002-04-12 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP2003007988A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-10 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2003332548A (ja) | 2002-05-16 | 2003-11-21 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP4443865B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2010-03-31 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP4120543B2 (ja) * | 2002-12-25 | 2008-07-16 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| US6861686B2 (en) * | 2003-01-16 | 2005-03-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Structure of a CMOS image sensor and method for fabricating the same |
| JP4549195B2 (ja) * | 2005-01-19 | 2010-09-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
-
2004
- 2004-09-11 KR KR1020040072819A patent/KR100652379B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-08-22 US US11/207,759 patent/US7262073B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-09 JP JP2005262834A patent/JP5013391B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-12 CN CN2005101038384A patent/CN1747178B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-07-24 US US11/782,085 patent/US20070262366A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1747178A (zh) | 2006-03-15 |
| US7262073B2 (en) | 2007-08-28 |
| US20070262366A1 (en) | 2007-11-15 |
| KR20060023897A (ko) | 2006-03-15 |
| KR100652379B1 (ko) | 2006-12-01 |
| JP2006080533A (ja) | 2006-03-23 |
| CN1747178B (zh) | 2010-11-10 |
| US20060054946A1 (en) | 2006-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5013391B2 (ja) | Ｃｍｏｓイメージセンサ及びその製造方法 | |
| JP5364989B2 (ja) | 固体撮像装置およびカメラ | |
| US8187909B2 (en) | Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches | |
| US7423307B2 (en) | CMOS image sensor and method for fabricating the same | |
| JP5241902B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20110267512A1 (en) | Solid-state image pickup device, method for manufacturing solid-state image pickup device, and camera | |
| US20100203665A1 (en) | Methods of manufacturing an image sensor having an air gap | |
| US9136295B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| JP4972924B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ | |
| KR100578644B1 (ko) | 프리즘을 구비한 시모스 이미지센서 및 그 제조방법 | |
| TWI587490B (zh) | 影像感測元件與其形成方法 | |
| WO2004030101A1 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| US9391227B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP7554698B2 (ja) | イメージセンサおよびその形成方法 | |
| JP4967291B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP2008103757A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| US20090166692A1 (en) | Cmos image sensor and method for manufacturing the same | |
| US20080054387A1 (en) | Image Sensor and Method for Manufacturing the Same | |
| JP2006222366A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| KR20050105586A (ko) | 이미지센서 및 그 제조방법 | |
| US20230378206A1 (en) | Image sensor | |
| KR20080059924A (ko) | 씨모스 이미지 센서의 제조 방법 | |
| JP5329001B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN118073384A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| KR20070044626A (ko) | 이미지센서 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080819 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120305 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120508 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120530 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |