KR0140633B1 - 고체촬상소자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체촬상소자의 제조방법에 관한 것으로, 고체촬상소자의 광이용효율을 증대시키기 위한 것이다.

본 발명은 포토다이오드영역과 수직전하전송영역, 수평전하전송영역 및 패드부가 소정영역에 각각 형성된 기판상에 제1평탄층을 형성하는 단계와, 상기 제1평탄층상에 칼라필터층을 형성하는 단계, 상기 칼라필터층이 형성된 기판 전면에 제2평탄층을 형성하는 단계, 상기 제2평탄층상에 구면형태의 마이크로렌즈층을 형성하는 단계, 기판 전면에 포토레지스트를 도포하는 단계, 상기 마이크로렌즈층의 중심부분 및 상기 패드부에 해당하는 상기 포토레지스트 부위를 선택적으로 제거하여 포토레지스트패턴을 형성하는 단계, 및 상기 포토레지스트패턴을 마스크로 이용하여 노출된 마이크로렌즈층의 중심부분 및 패드부상부의 제1평탄층 및 제2평탄층부위를 식각하여 마이크로렌즈를 형성함과 동시에 상기 패드부를 노출시키는 단계를 포함하는 고체촬상소자의 제조방법을 제공함으로써 마이크로렌즈에 의한 광의 흡수에 의해 발생하는 광손실을 방지하여 광이용효율을 높여 고체촬상소자의 감도를 향상시킨다.

Description

고체촬상소자의 제조방법

제1도는 종래의 고체촬상소자 제조방법을 도시한 공정순서도

제2도는 본 발명에 의한 고체촬상소자 제조방법을 도시한 공정순서도

제3도는 본 발명의 고체촬상소자의 마이크로렌즈 형성을 위한 마스크패턴

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 . 포토다이오드2 . VCCD

3 . 제1평탄층4 . 기판

5 . 제1염색층6 . 제2염색층

7 . 제3염색층8 . 제2평탄층

9 . 마이크로렌즈층10. 패드부

본 발명은 고체촬상소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 광이용효율을 높여 고감도의 고체촬상소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

제1도를 참조하여 종래기술에 의한 고체촬상소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1도(a)에 도시된 바와 같이 포토다이오드영역(1)과 VCCD(Vertical Charge Coupled Device)가 형성된 기판(4)상에 제1평탄층(3)을 형성한 후, 제1도 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1평탄층(3)상에 제1염색층(5), 제2염색층(6) 및 제3염색층(7)을 소정영역에 각각 염색 및 고착공정을 통해 형성함으로써 칼라필터층을 형성한다.

이어서 제1도 (c)에 도시된 바와 같이 상기 칼라필터층이 형성된 기판 전면에 제2평탄층(8)을 형성한 후, 제1도 (d)에 도시된 바와 같이 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상한 다음 리플로우(Reflow)공정을 거쳐 구면의 마이크로렌즈(9)를 형성한다.

다음에 제1도 (d)에 도시된 바와 같이 포토레지스트(도시하지 않음)를 이용한 사진식각공정을 통해 상기 제2평탄층(8) 및 제1평탄층(3)의 소정부분을 선택적으로 식각하여 패드부(10)를 노출시킴으로써 고체촬상소자를 완성한다.

이와 같이 형성되는 고체촬상소자의 동작을 살펴 보면, 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛은 마이크로렌즈(9)에 의해 집속되어 칼라필터층을 통과한다. 칼라필터층을 선택 투과된 빛은 포토다이오드(1)로 들어가 광전변환에 의해 전하로 변환되며, 변환된 전하들은 VCCD(2)의 클럭킹(Clocking)에 의해 수직전송되어 HCCD(Horizontal CCD)(도시하지 않음)에 이른다. HCCD에서 클럭킹에 의해 전하들은 수평전송되고 소자 끝단의 FD(Floating Diffusion)(도시하지 않음)에 의해 전하들은 전압으로 감지되고 증폭기에 의해 증폭되어 주변회로로 전송된다.

상기 종래기술에 있어서는 마이크로렌즈층에서 빛의 흡수가 일어나 빛이 손실되어 광효율이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 고체촬상소자의 공효율을 증가시키는데 적당하도록 한 고체촬상소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체촬상소자의 제조방법은 포토다이오드영역과 수직전하전송영역, 수평전하전송영역 및 패드부가 소정영역에 각각 형성된 기판상에 제1평탄층을 형성하는 단계와, 상기 제1평탄층상에 칼라필터층을 형성하는 단계, 상기 칼라필터층이 형성된 기판 전면에 제2평탄층을 형성하는 단계, 상기 제2평탄층상에 구면형태의 마이크로렌즈층을 형성하는 단계, 기판 전면에 포토레지스트를 도포하는 단계, 상기 마이크로렌즈층의 중심부분 및 상기 패드부에 해당하는 상기 포토레지스트 부위를 선택적으로 제거하여 포토레지스트패턴을 형성하는 단계, 및 상기 포토레지스트패턴을 마스크로 이용하여 노출된 마이크로렌즈층의 중심부분 및 패드부상부의 제1평탄층 및 제2평탄층부위를 식각하여 마이크로렌즈를 형성함과 동시에 상기 패드부를 노출시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도에 본 발명에 의한 고체촬상소자의 제조방법을 공정순서에 따라 도시하였다.

먼저, 상술한 종래기술과 동일한 공정에 의해 포토다이오드영역(1)과 VCCD(Vertical Charge Coupled Device)가 형성된 기판(4)상에 제1평탄층(3)을 형성한 후, 제1평탄층(3)상에 제1염색층(5), 제2염색층(6) 및 제3염색층(7)을 소정영역에 각각 염색 및 고착공정을 통해 형성함으로써 칼라필터층을 형성한다.

이어서 상기 칼라필터층이 형성된 기판 전면에 제2평탄층(8)을 형성한 후, 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상한 다음 리플로오(Reflow)공정을 거쳐 구면의 마이크로렌즈층(9)을 형성한다.

다음에 제2도 (a)에 도시된 바와 같이 마이크로렌즈층이 형성된 제2평탄층(8) 전면에 포토레지스트(11)를 도포한 후, 제3도에 도시한 바와 같은 마스크를 이용한 노광 및 현상공정을 행하여 상기 마이크로렌즈층의 중심부분 및 패드부(10)가 선택적으로 제거된 포토레지스트(11)패턴을 형성한다.

이어서 제2도 (b)에 도시된 바와 같이 상기 포토레지스트(11)패턴을 식각마스크로 이용하여 노출된 부분의 마이크로렌즈층 및 패드부상부의 제1평탄층 및 제2평탄층부위를 식각하여 마이크로렌즈층(9)을 형성함과 동시에 패드부를 노출시킴으로써 고체촬상소자를 완성한다. 이때 마이크로렌즈층의 식각부위는 가로폭이 0.5-3.6㎛이내로 하고 세로폭은 3-6㎛이내로 한다.

상기와 같이 본 발명은 패드부 노출을 위한 사진식가공정시의 마스크패턴으로 마이크로렌즈층의 소정부분까지 제거할 수 있는 마스크패턴을 사용하므로 종래와 비교할때 추가되는 공정은 없다.

이상과 같이 본 발명은 마이크로렌즈에 의한 광의 흡수에 의해 발생하는 광손실을 방지하기 위해 마이크로렌즈의 적정부분을 식각에 의해 제거함으로써 추가공정없이도 집광효율의 변화없이 광이용효율을 높여 고체촬상소자의 감도를 향상시킨다.

Claims (2)

1. 포토다이오드영역과 수직전하전송영역, 수평전하전송영역 및 패드부가 소정영역에 각각 형성된 기판상에 제1평탄층을 형성하는 단계와,

   상기 제1평탄층상에 칼라필터층을 형성하는 단계,

   상기 칼라필터층이 형성된 기판 전면에 제2평탄층을 형성하는 단계,

   상기 제2평탄층상에 구면형태의 마이크로렌즈층을 형성하는 단계,

   기판 전면에 포토레지스트를 도포하는 단계,

   상기 마이크로렌즈층의 중심부분 및 상기 패드부에 해당하는 상기 포토레지스트 부위를 선택적으로 제거하여 포토레지스트패턴을 형성하는 단계, 및

   상기 포토레지스트패턴을 마스크로 이용하여 노출된 마이크로렌즈층의 중심부분 및 패드부상부의 제1평탄층 및 제2평탄층부위를 식각하여 마이크로렌즈를 형성함과 동시에 상기 패드부를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로렌즈층의 식각부위는 가로폭이 0.5-3.6㎛이내로 하고 세로폭은 3-6㎛이내임을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.