KR0166807B1 - 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법에 관한 것으로, 포토 리소그래피 공정시 네가티브 포토 레지스트를 사용함에 따라 소자의 금속층에 의한 난반사로 인해 발생하는 잔막을 제거하여 명확한 칼라필터를 형성하는데 적당한 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 제공하기 위함이다.
이를 위한 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법은 포토 다이오드 영역, 전하전송 영역, 및 차광층을 구비한 CCD 웨이퍼 상부에 평탄화층을 형성하는 제1단계와, 상기 해당 포토 다이오드 영역상의 평탄층위에 서로 접촉되도록 각각 제1, 제2, 제3 염색층을 형성하는 제2단계와, 상기 서로 접촉된 부위의 제1, 제2, 제3염색층을 제거하여 서로 격리되도록 형성하는 제3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
Description
제1도는 이상적인 칼라필터의 패턴형태 설명단면도.
제2도는 실제적인 칼라필터의 패턴형태 설명단면도.
제3도 (a)~(e)는 종래 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 나타낸 공정단면도.
제4도 (a)~(d)는 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 나타낸 공정단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 금속 차광층 12 : 보호막
13 : 제 1 평탄화용 절연막 14 : 제 1 염색층
15 : 제 2 염색층 16 : 제 3 염색층
17 : 식각 마스크용 포토 레지스트 18 : 제 2 평탄화용 절연막
19 : 마이크로 렌즈
본 발명은 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법에 관한 것으로, 특히 포토 리소그래피(Photo Lithography) 공정시 네가티브 포토 레지스트(Negative Photoresist)를 사용함에 따라 소자의 금속층에 의한 난반사로 인해 발생하는 잔막을 제거하여 명확한 칼라필터를 형성하는데 적당하도록 한 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법에 관한 것이다.
고체촬상 소자의 칼라화는 화소의 각 부위에 포토 리소그래피 공정에 의해 소자내의 색 배열에 해당하는 필터층을 만들고 이에 상응하는 보색(Magenta, Cyan, Yellow) 또는 원색(Red, Blue, Green)의 염료를 염색장비를 사용하여 염색을 시행한다.
즉, 포토 리소그래피 공정에 의해 형성된 포토 레지스트층이 식각식에 마스크 패턴으로 작용하는 것이 아니라 그 자체가 칼라 고체촬상 소자를 구성하는 색 필터층의 역할을 하기 때문에 필터를 균일하고 혼층이나 어긋남이 없이 각 화소위에 형성하는 것이 중요하다.
첨부도면 제1도는 이상적인 칼라필터의 패턴형태를 나타낸 도면이고, 제2도는 포토 리소그래피 공정에 의한 칼리필터의 실제적인 패턴형태를 나타낸 것이며, 제3도 (a)~(e)는 종래 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 도시한 공정단면도이다. 먼저, 이상적인 칼라필터의 패턴형태는 제1도에서와 같이, 평탄층 상부에 네거티브 포토 레지스트를 도포한 후 마스크를 통해 노광시, 이상적인 경우에는 마스크를 통해 직접 빛이 투과하는 포토 레지스트만이 남아야 하는데, 실제적인 칼라필터의 패턴형태는 제2도에서 나타낸 바와 같이, 포토 레지스트를 투과한 빛이 그 하측에 형성된 금속 차광층에 의해 난반사되므로 난반사에 의해 생성된 네거티브 포토 레지스트에는 특유의 잔막이 형성된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 종래 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
제3도(a)에서와 같이, 포토 다이오드 영역(PD)과 수직전하 전송영역(VCCD), 수평전하 전송영역(HCCD) 등을 구비하고 전하전송 영역상에 금속 차광층(1)이 형성되며 패드(도시하지 않음)가 형성된 흑백 고체촬상 소자위에 투명한 열 경화성 수지를 도포하여 보호막(Passivation)(2)을 형성한다.
이어서, 상기 보호막(Passivation)(2) 상부에 제 1 평탄화용 절연막(3)을 증착하고 제 1 포토 레지스트(4)를 차례로 도포한다.
이어, 마스크를 통한 노광 및 현상공정을 통해 제 1 화소영역에 제 1 염색층을 패터닝한 후, 제 1 염색액으로 염색을 실시하여 제 1 염색층(4a)을 형성하고 제2도(b)에서와 같이, 전면에 제 2 염색층 형성을 위한 제 2 포토 레지스트(5)를 도포한 후 마스크를 통한 노광 및 현상공정으로 제 2 화소영역에 제 2 염색층을 패터닝한 다음, 제 2 염색액을 통해 제2도(c)에서와 같이, 제 2 염색층(5a)을 형성한다.
상기 제 1, 제 2 염색층(4a)(5a) 형성공정과 동일한 방법으로 제2도(d)에서와 같이, 제 3 화소영역에 제 3 염색층(6)을 형성한다.
이어서, 제2도(e)에서와 같이, 상기 제 1, 제 2, 제 3 염색층(4a)(5a)(6) 상부에 마이크로 렌즈 형성을 위한 제 2 평탄화용 절연막(7)을 형성한 후 상기 제 2 평탄화용 절연막(7) 상부에 집광(集光)을 위한 마이크로 렌즈(8)을 형성하면 고체촬상 소자의 칼라필터 제조공정을 완료하게 된다.
이와 같이 제조된 종래 고체촬상 소자는 마이크로 렌즈에 의해 집광된 빛이 칼라필터층을 거치면서 각 화소위의 색 필터에 해당하는 일정 파장대의 빛만이 선택 투과되는데 이때 금속 차광층이 포토 다이오드 상부에만 오픈(Open)되어 있으므로 투과된 빛은 포토 다이오드에만 입사된다.
따라서, 각 포토 다이오드에서는 해당 칼라의 빛을 수광하여 영상신호 전하는 생성한다.
그러나 이와 같은 종래의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법에 있어서는 제2도에 도시된 바와 같이 차광층으로부터 난반사된 빛에 의해 포토 레지스트에 잔막이 형성되므로, 포토 레지스트의 잔막에 의해 칼라필터의 혼층이 생겨 각각의 수광파장에 대한 정확한 필터링을 하지 못하여 색 재현성 및 해상도가 나빠지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 포토 레지스트의 잔막제거를 위한 식각용 마스크 패턴을 사용하여 잔막을 제거하므로서 정확한 형태의 칼라필터층을 형성하는데 적당한 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법은 포토 다이오드 영역, 전하전송 영역, 및 차광층을 구비한 CCD 웨이퍼 상부에 평탄화층을 형성하는 제 1 단계와, 상기 해당 포토 다이오드 영역상의 평탄층위에 서로 접촉되도록 각각 제 1, 제 2, 제 3 염색층을 형성하는 제 2 단계와, 상기 서로 접촉된 부위의 제 1, 제 2, 제 3 염색층을 제거하여 서로 격리되도록 형성하는 제 3 단계를 포함함을 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 제4도(a)~(d)는 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법은 제4도(a)에서와 같이, 포토 다이오드 영역(PD)과 수직전하 전송영역(VCCD), 수평전하 전송영역(HCCD) 등을 구비하고 전하 전송영역(BCCD)상에 금속 차광층(11)이 형성되며 패드(도시되지 않음)가 형성된 흑백 고체촬상 소자위에 투명한 열경화성 수지를 도포하여 보호막(Passivation)(12)을 형성하고 상기 보호막(Passivation)(12) 상부에 제 1 평탄화용 절연막(13)을 형성한 후, 종래와 같은 방법으로 제 1, 제 2, 제 3 염색층(14)(15)(16)으로 형성된 칼라필터층을 형성한다.
그리고 상기 칼라필터층의 혼층을 제거하기 위해 칼라필터층 상부에 식각 마스크용 포토 레지스트(17)를 도포한다.
이어서, 제4도(b)에서와 같이, 제 1, 제 2 , 제 3 염색층의 가장자리 부분(즉, 난반사에 의해 잔막이 형성되는 부분)이 노출되도록 상기 식각 마스크용 포토 레지스트(17)를 패터닝한 후, 제거하고자 하는 칼라필터층의 혼층을 건식식각을 통해 제거한 다음 제4도(c)에서와 같이, 식각 마스크용 포토 레지스트(17)를 제거하고, 제4도(d)에서와 같이, 상기 칼라필터층을 포함한 전면에 후공정에서 형성할 마이크로 렌즈 형성을 위한 제 2 평탄화용 절연막(18)을 형성한 후, 상기 제 2 평탄화용 절연막(18) 상부에 집광을 위한 마이크로 렌즈(19)를 형성하므로서 고체촬상 소자의 칼라필터 제조공정을 완료한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법은 네거티브형의 포토 레지스트 특유의 난반사에 의한 잔막형성과 이로 인한 혼층을 제거하므로서 각각의 화소위의 칼라필터층에서 원하는 파장대의 빛만을 투과하므로 색 재현성 및 해상도를 향상시키는 효과가 있다.
Claims (2)
- 포토 다이오드 영역, 전하전송 영역, 및 차광층을 구비한 CCD 웨이퍼 상부에 평탄화층을 형성하는 제 1 단계와, 상기 해당 포토 다이오드 영역상의 평탄층위에 서로 접촉되도록 각각 제 1, 제 2, 제3 염색층을 형성하는 제 2 단계와, 상기 서로 접촉된 부위의 제 1, 제 2, 제 3 염색층을 제거하여 서로 격리되도록 형성하는 제 3 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법.
- 제1항에 있어서, 제 1, 제 2, 제 3 염색층의 격리는 식각 마스크용 포토 레지스트를 사용하여 형성함을 특징으로 하는 고체촬상 소자의 칼라필터 제조방법.
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Cited By (1)
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| KR102565379B1 (ko) | 2023-01-05 | 2023-08-08 | 국방과학연구소 | 화생방 실내 오염확산 예측 시스템 및 방법 |
-
1995
- 1995-12-11 KR KR1019950048238A patent/KR0166807B1/ko not_active IP Right Cessation
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