KR100223853B1 - 고체촬상소자의 구조 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고체촬상소자에 관한 것으로 특히, 마이크로 렌즈의 장축과 단축방향의 곡률 반경이 비슷하게 형성하도록 한 고체촬상소자의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 고체촬상소자의 구조는 기판상에 복수개의 포토다이오드 영역, 복수개의 수직 전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 고체촬상소자에 있어서, 상기 제 1 평탄층상에 상기 각각의 포토다이오드 영역에 특정 파장의 빛을 통과시키기 위해 상기 제 1 평탄층에 형성되는 칼라 필터층과, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 제 2 평탄층과, 상기 포트다이오드 영역들 사이에 대응하고 픽셀 장축에 평행하게 상기 제 2 평탄층에 형성되는 복수개의 스트라이프 패턴과, 상기 이읏하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이 걸쳐서 형성되는 마이크로 렌즈를 포함하여 형성됨에 그 특징이 있다.
Description
본 발명의 고체촬상소자에 관한 것으로 특히, 마이크로 렌즈의 장축과 단축방향의 곡률 반경이 비슷하게 형성하도록 한 고체촬상소자의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.
도1은 일반적인 고체촬상소자의 레이아웃도이다.
고체촬상소자(Solid State Image Sensing Device)는 광학적인 화상을 전기적인 신호로 변환하는 장치로써, 현재 CCD(Charge Coupled Device)를 이용한 것이 주종을 이루고 있다.
일반적으로 고체촬상소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정간격을 갖고 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 빛의 신호를 전기적인 신호로 번환하여 영상신호전하를 생성하는 복수개의 포토다이오드(Photo Diode:PD) 영역과, 수직방향의 포트다이오드 영역사이에 각각 형성되어 상기 포트다이오드 영역에서 생성된 영상 신호 전하를 수직방향으로 전송하기 위한 복수개의 수직 전하 전송(VCCD:Vertical Charge Couple Device)영역과, 상기 수직방향으로 전송된 영상신호 전하를 수평방향으로 전송하기 위한 수평전하 전송(HCCD:Horizontal Charge Coupled Device)영역과, 상기 수평방향으로 전송된 영상신호 전하를 센싱하는 센싱앰프(SA : Sensing Amplifier)로 구성 된다.
그리고 도 1에는 도시되지 않았지만 상기 각 포토다이오드 영역 위에는 칼라 필터층 및 마이크로 렌즈가 형성된다.
이와 같은 일반적인 고체촬상소자의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도2는 도 1의 A - A' 선에 따른 일반적인 고체촬상소자의 구조단면도이다.
즉, 일반적으로 고체촬상소자는 도 2에 도시된 바와 같이 반도체 기판(1)에 빚의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드 영역(2)이 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 배열된다.
그리고 상기 매트릭스 형태로 배열된 포토다이오드 영역(2) 사이의 각 열에는 신호전하를 수직방향으로 전송하기 위한 수직 전하 전송 영역(3)이 형성된다.
이어서, 상기 수직 전하 전송 영역(3)상에 금속 차광층(4)이 형성되고, 상기 금속 차광층(4)을 포함한 전면에 제 1 평탄층(5)이 형성되고, 상기 제 1 평탄층(5)위에는 칼라 필터층(제 1, 제 2, 제 3 염색층)(6)이 형성된다.
상기 칼라 필터층(6)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(7)이 형성되고, 상기 제 2 평탄층(7) 위에는 상기 각 포토다이오드 영역(2)에 대향하여 마이크로 렌즈(8)가 형성된다.
여기서, 상기 마이그로 렌즈(8)는 피사체의 빛을 최대한 해당 포토다이오드영역(2) 에 집속시기기 위하여 형성한 것이다.
도3a - 도 3b는 제 2 도 일반적인 고체촬상소자의 구조에 따른 광의 포커싱 거리를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3a는 일반적인 고체촬상소자의 구조에 따른 마이크로 렌즈를 나타낸 것으로서 마이크로 렌즈(8)는 포트다이오드 영역(2)과 수직 전하 전송 영역(3)의 구조로 인해 장방형으로 되어 있다.
따라서 도 3a의 A-A' 및 B-B' 선에 따르면 마이크로 렌즈의 장측과 단축에 따른 광의 집광 거리가 서로 다르게 나타난다.
이를 도 3b에 도시하였다.
따라서, 일반적인 고체촬상소자의 구조에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 고체촬상소자에 있어서 마이크로 렌즈는 마이크로 렌즈의 곡률 반경이 적을수록 마이크로 렌즈로부터 가까운 거리에 포커싱된다.
그런데 일반적인 고체촬상소자에 있어서 마이크로 렌즈는 단순히 차광영역과 투광영역으로 구분된 마스크를 이용하여 노광 및 현상공정으로 감광막을 셀 모양에 따라 직사각형 모양으로 패터닝 한 후, 열처리하여 마이크로 렌즈를 형성하므로 단축방향의 마이크로 렌즈 곡률 반경이 적어진다.
즉, 직사각형 모양으로 형성된 마이크로 렌즈는 가로 방향과 세로 방향의 곡률 반경차이가 심해 수광된 빛을 해당 포토다이오드 영역에 포거싱하지 못하고, 수광된 빛의 일부를 그 외의 지역 즉, VCCD위 알루미늄(Al)차광막층에 포커싱하게 되므로 빛의 손실이 크고 더블어 해상도가 저하된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 고체좔상소자의 구조 및 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 종래의 고체촬상소자의 구조를 나타낸 구조단면도이다.
종래의 고체촬상소자는 도 4에 도시된 바와 같이 반도체 기판(11)상에 빛의신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드 영역(12)이 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 배열된다.
그리고 상기 매트릭스 형태로 배열된 포트다이오드 영역(12) 사이의 신호전하를 수직방향으로 전송하는 수직 전하 전송 영역(13)이 형성된다.
또한, 상기 수직 전하 전송 영역(13)상에 수광영역 이외의 부분으로 빛이 스며드는 것을 막기 위한 금속 차광층(14)이 형성된다.
이어서, 상기 금속 차광층(14)을 포함한 전면에 보호막용 절연막(15) 및 제 1 평탄층(16)이 차례로 형성되고, 상기 제 1 평탄층(16)상에는 상기 포토다이오드영역(12)에 특정 파장의 빛만을 통과시기기 위한 칼라 필터층(제 1, 제 2, 제 3 염색층)(17)C1 형성된다.
상기 칼라 필터층(17)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(18)이 형성되고, 상기 제 2 평탄층(18) 위에는 상기 각 포토다이오드 영역(12)에 대응하게 블록 스트라이프 패턴(19)이 형성되고, 상기 블록 스트라이프 패턴(19)을 커버(Cover)하도록 상기 포토다이오드 영역(12)에 대응하게 마이크로 렌즈(20a)가 형성된다.
상기와 같은 구조를 갖는 종래의 고체촬상소자의 제조방법을 설명하면 다음과같다.
도5a - 도 5b는 종래의 고체촬상소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
종래의 고체촬상소자의 제조방법은 먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 반도체 기판(11)상에 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 포트다이오드 영역(12)을 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 형성한다.
그리고 상기 매트릭스 형태로 배열된 포토다이오드 영역(12) 사이에 신호전하를 수직방향으로 전송하는 수직 전하 전송 영역(13)을 각 열에 형성한다.
이어서, 상기 수직 전하 전송 영역(13)상에 수광영역 이외의 부분으로 빛이 스며드는 것을 막기 위한 금속 차광층(14)을 형성하고, 상기 금속 차광층(14)을 포함한 전면에 패시베이션용(Passivation) 절연막(15)을 형성하고, 전면에 후 공정에서의 단차를 줄이기 위한 제 1 평탄층(16)을 형성한다.
이어서, 상기 제 1 평탄층(16) 상부에 가염성 포토레지스트(도면에 도시하지 않음)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝하고 상기 패터닝된 포토레지스트에 염색장비를 사용해 염색을 시행하여 제 1 염색층을 형성한다.
이어서, 상기 제 1 염색층 헝성과 동일한 방법으로 상기 제 1 평탄층(16)상부의 소정부분에 제 2 염색층을 형성하고, 상기 2 염색층과 오버랩(Over Lap) 되도록 제 1 평탄층(16) 상부의 소정부분에 제 3 염색층을 차례로 형성한다.
여기서 상기 제 1, 제 2 제 3염색층는 칼라 필터층(17)이다.
이어서, 상기 칼라 필터층(17)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(18)을 형성한다.
그리고 상기 제 2 평탄층(18)상부에 투과율이 좋은 감광성 수지를 도포한 상기 포트다이오드 영역(12)에 대응하도록 노광 및 현상공정을 실시하여 블록스트라이프 패턴(19)을 형성한다.
이어서, 상기 블록 스트라이프 패턴(19)을 포함한 전면에 마이크로 렌즈용 감광막을 도포한 후, 상기 블록 스트라이프 패턴(19)상에만 남도록 노광 및 현상공정으로 패터닝하여 감광막 패턴(20)을 형성한다.
그리고 상기 마이크로 렌즈용 감광막 패턴(20)을 리플로우(Reflow)공정을 통해 도 5b에 도시된 바와 같이 마이크로 렌즈(20a)를 형성한다.
그러나 이와 같은 종래의 고체촬상소자의 구조 및 제조방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 10a에서와 같이 P만큼의 빛이 손실되어 마이크로 렌즈의 장,단축 집광효과를 상실한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 마이크로 렌즈의 집광효울을 좋게하여 감도를 향상시기는데 적당하도록 한 고체촬상소자의 구조 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 일반적인 고체촬상소자의 레이아웃도
도2는 제 1 도의 A - A'선에 따른 일반적인 고체촬상소자의 구조를 나타낸 구조단면도
도3도a - 도3b는 일반적인 고체촬상소자의 제조방법에 따른 포커싱 거리를 설명하기 위한 도면
도4는 종래의 고체촬상소자의 구조를 나타낸 구조단면도
도5a - 도5c는 종래의 고체촬상소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도6은 본 발명의 고체촬상소자의 구조를 나타낸 구조단면도
도7a - 도7c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을나타낸 공정단면도
도8a - 도8b는 본 발명에 따른 포커싱 거리를 설명하기 위한 도면
도9a - 도9d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도10a,10b는 입체도로 본 종래와 본 발명의 차이점을 나타낸 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31 : 반도체 기판 32 : 포토다이오드 영역
33 : 수직전하전송영역 34 : 금속 차광층
35 : 보호막 36 : 제 1 평탄층
37 : 칼라 필터층 38 : 제 2 평탄층
39 : 스트라이프 패턴 40 : 마이그로 렌즈용 감광막
40a : 마이그로 렌즈용 감광막 패턴 41 : 마이크로 렌즈
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체좔상소자의 구조는 기판상에 복수개의 포토다이오드 영역, 복수개의 수직 전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 고체촬상소자에 있어서, 상기 제 1 평탄층상에 상기 각각의 포토다이오영역에 특정 파장의 빛을 통과시기기 위해 상기 제 1 평탄층에 형성되는 칼라 필터층과, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 제 2 평탄층과, 상기 포토다이오드 영역들 사이에 대응하고 픽셀 장축에 평행하게 상기 제 2 평탄층에 형성되는 복수개의 스트라이프 패턴과, 상기 이웃하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이걸쳐서 형성되는 마이크로 렌즈를 포함하여 형성되고, 상기와 같은 구조를 갖는 고체촬상소자의 제조방법은 기판상에 복수개의 포토다이오드 영역과 복수개의 수직전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 흑백 고체좔상소자를 형성하는 단계; 상기 각각의 포트다이오드 영역에 특정 파장의 빛을 통과시기기 위해 상기 제 1 평탄층상에 칼라 필터층을 형성하는 단계;상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 제 2 평탄층을 형성하는 단계;상기 제 2 평탄층상에 투과율이 좋은 감광성 수지를 도포하여 일정한 간격을 갖고 상기 포토다이오드 영역들 사이와 대응하게 복수개의 스트라이프 패턴을 형성하는 단계, 상기 이웃하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이 걸치도록 복수개의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함에 그 특징이있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 고체촬상소자의 구조 및 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 고체촬상소자의 구조를 나타낸 구조단면도이다.
본 발명의 고체촬상소자의 구조는 도 6에 도시된 바와같이 반도체 기판(31)상에 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드 영역(32)이 일정한 간격을 갖고 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된다.
그리고 상기 매트릭스 형태로 배열돤 포토다이오드 영역(32) 사이의 각 열에는 신호전하를 수직방향으로 전송하기 위한 수직 전하 전송 영역(33)이 형성된다.
이어서, 상기 수직 전하 전송 영역(33)상에 수광영역 이외의 부분으로 빛이 스며드는 것을 막기 위해 금속 차광층(34)이 형성되고, 상기 금속 차광층(34)을 포함 전면에 패시베이션 절연막(35)이 형성된다.
이와 같이 형성된 구조를 흑백 고체촬상소자라 한다.
상기와 같이 형성된 흑백 고체촬상소자의 상기 패시베이션 절연막(35)위에 제 1 평탄층(36)을 형성하고, 상기 제 1 평탄층(36)위에는 상기 각각의 포토다이오드 영역(32)에 특정 파장의 빛만을 통과시기는 칼라 필터층(제 1, 제 2, 제 3 염색층)(37)이 형성된다.
상기 칼라 필터층(37)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(38)이 형성되고, 상기 제 2 평탄층(38)상에 일정간격을 갖고 상기 포토다이오드 영역(32)의 사이 부분에 대응하여 복수개의 블록 스트라이프 패턴(39)이 형성된다.
상기 블록 스트라이프 패턴(39)상의 사이 부분에 상기 포토다이오드 영역(32)에 대응하여 마이크로 렌즈(41)가 형성된다.
이때 상기 블록 스트라이프 패턴(39)은 삼각기둥, 사각기둥, 반원기둥 등의 여러 가기 다각형 기둥 형태로 적용할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 7a - 도 7c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법은 도 7a에 도시된 바와 같이 반도체 기판(31)상에 일정간격을 갖고 매트릭스(NIatrix) 형태로 배열되어 빛의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드 영역(32)을 형성한다.
상기 매트릭스 형태로 배열된 포토다이오드 영역(32) 사이의 각 열에 신호 전하를 수직방향으로 전송하기 위한 수직 전하 전송 영역(33)을 형성한다.
그리고 전면에 금속을 증착하고 상기 포트다이오드 영역(32)만 제거되도록 패터닝하여 수광영역 이외의 부분으로 빛이 스며드는 것을 막기 위한 금속 차광층(34)을 형성하고, 상기 금속 차광층(34)을 포함한 전면에 패시베이션(Passivation)용 절연막(35)을 형성하여 흑백 고체촬상소자를 형성한다.
이어서, 상기와 같이 형성한 흑백 고체촬상소자의 상기 패시베이션(35)상에후 공정에서 단차를 줄이기 위한 제 1 평탄층(36)을 형성한 후, 상기 제 1 평탄층(36)의 상부에 포토 레지스트(도면에 도시하지 않음)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝하고, 상기 패터닝된 포토 레지스트에 염색장비를 사용해 염색을 시행하여 제 1 염색층을 형성한다.
이어, 상기 제 1 염색층 형성과 동일한 방법으로 상기 제 1 평탄층(36) 상부의 소정부분에 제 2 염색층을 형성하고, 상기 제 2 염색층과 오버랩(Over Lap)되도록 제 1 평탄층(36) 상부의 소정부분에 제 3 염색층을 차례로 형성한다.
여기서 상기 재 1, 제 2 제 3 염색층은 상기 각각의 포토다이오드 영역(32)에 특정 파장의 빛만을 통과시키는 칼라 필터층(37)이다.
이어서, 상기 칼라 필터층(37)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(38)을 형성한다.
이어서, 상기 제 2 평탄층(38) 상부에 투과율이 높은 감광성 수지를 도포한 노광 및 현상공정으로 블록 스트라이프 형태로 0.4 - 1.5㎛ 두께의 블록 스트라이프 패턴(39)을 형성한 후, 전면에 코팅된 마이크로 렌즈용 감광막(40)을 도포하는데 이때 아래의 상기 블록 스트라이프 패턴(39)의 요철상태와 거의 일치하도록 형성한다.
그리고 상기 블록 스트라이프 패턴(39)은 상기 포토다이오드 영역(32)상의 사이 부분에 대응하고 픽셀(Pixel)의 장축에 평행하게 형성한다.
또한, 상기 감광성 수지를 패터닝 할 경우 블록 스트라이프 형태뿐만 아니라 삼각기둥, 사각기둥, 반원기둥 등 여러 가지 다각형 형태의 적어도 한가지로 패터닝할 수 있다.
이때 상기 감광성 수지의 투과율은 가시광선 영역에서 85% 이상으로 하고, 상기 마이크로 렌즈용 감광막과의 굴절율 차이가 ±0.05 인 것으로 한다.
이어서, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 블록 스트라이프 형태를 갖는 블록스트라이프 패턴(39)상에 상기 마이크로 렌즈용 감광막(40)을 노광 및 현상공정으로 감광막 패턴(40a)을 형성한다.
여기서 상기 마이크로 렌즈용 감광막 패턴(40)은 상기 블록 스트라이프 패턴(39)상의 사이 부분에 상기 포토다이오드 영역(32)에 대응하도록 형성한다.
그리고 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 블록 스트라이프 패턴(39)의 표면에 걸쳐져 형성된 상기 마이크로 렌즈용 감광막 패턴(40a)을 열 리플로우 시켜 마이크로 렌즈(41)를 형성한다.
도 8a - 도 8b는 본 발명에 따른 포커싱 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 레이아웃도이고, 도 8b는 도 8a의 A-A' 및 B-B'선에 따른 단면도이다.
도8a에 도시된 바와 같이 마이크로 렌즈(41)가 블록 스트라이프 패턴(39)상의 사이 부분 및 포토다이오드 영역(32)과 대응하게 형성되기 때문에 포토다이오드 영역(32)에 입사되는 빛의 포거싱 거리가 마이크로 렌즈(41)의 장축 및 단축의 곡률을 일치시킴으로써 포트다이오드 영역(32)의 한 지점에 빛을 집광시킬 수 있다.
이를 도 8b에 도시하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 9a - 도 9d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다
먼저, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 제조방법은 도 9a에 도시된 바와 같이 반도체 기판(31)상에 포토다이오드 영역(32)과 수직 전하 전송영역(33), 금속 차광층(34), 패시베이션용 절연막(35), 제 1 평탄층(36), 칼라 필터층(37) 등을 구비하고, 상기 칼라 필터층(37)을 포함한 전면에 제 2 평탄층(38)을 형성한다.
이때, 상기 제 2 평탄층(38)의 골절율(P)과 후공정에서 형성되는 마이크로 렌즈의 굴절율(M)의 관계는 M ≤ P ≤ M + 3이다.
이어서, 상기 제 2 평탄층(38) 상부에 투과율을 고려하지 않아도 되는 감광수지를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝하여 블록 스트라이프 형태의 블록 스트라이프 패턴(39)을 형성한다.
이때 상기 블록 스트라이프 패턴(39)을 형성할 때 블록 스트라이프 형태뿐만 아니라 삼각기둥, 사각기둥, 반원기둥 등의 여러 가지 다각형 형태로 패터닝할수 있다.
또한, 상기 블록 스트라이프 패턴(39)은 포토다이오드 영역(32)의 사이 부분에 대응하게 형성한다.
이어서, 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 블록 스트라이프 패턴(39)을 포함한 상기 제 2 평탄층(38)의 전면을 일정깊이로 전면 식각한다.
상기 블록 스트라이프 패턴(39)과 제 2 평탄층(38)의 전면식각시 최종 두께가 0.4-1.5㎛ 정도로 식각한다.
이어 도 9c에 도시된 바와 같이 상기 블록 스트라이프 패턴(39)과 제 2 평탄층(38)상에 코팅(Coating)된 마이크로 렌즈용 감광막(도면에 도시하지 않음)을 도포하는데 이때 아래의 블록 스트라이프 패턴(39)의 요철상태와 거의 일치하도록 형성한다.
이어서, 상기 블록 스트라이프 패턴(39)상의 사이 부분에 상기 마이크로 렌즈용 감광막이 남도록 노광 및 현상공정으로 선택적으로 제거하여 마이크로 렌즈용 감광막 패턴(40a)을 형성한다.
그리고 도 9d에 도시된 바와 같이 상기 감광막 패턴(40a)을 열 리플로우 시킴으로써 마이크로 렌즈(41)를 형성한다.
이와 같은 고체촬상소자는 마이크로 렌즈(41)를 통해 입사된 빛은 각각의 제 2 평탄층(38) 및 해당되는 칼라 필터층(37)을 거쳐 포토다이오드 영역(32)에 집광된다.
여기서 마이크로 렌즈(41)는 피사체의 빚을 최대한 해당 포트다이오드 영역(32)에 집속시키기 위하여 형성한 것이다.
그리고 상기 포트다이오드 영역(32)에 의해 영상 전하 신호로 변환된 후 VCCD와 HCCD를 거쳐 플로우팅 디퓨전(Floating Diffusion)에 도달하면 일부는 리셋 드레인으로 전송되고 일부는 센싱엠프를 통해 출력되어 화상을 재현한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 고체촬상소자 구조 및 제조방법은 마이크로 렌즈의 장축과 단축 방향의 곡률 반경이 비슷하게 되므로 빛의 손실을 방지하기 때문에 감도의 향상과 해상도를 좋게 할 수 있다.
즉, 종래에는 도 10a에서와 같이 P만큼의 빛이 손실되지만 본 발명은 도10b에서와 같이 P부분의 빛까지도 집광시킬 수 있다.
Claims (10)
- 기판상에 복수개의 포토다이오드 영역, 복수개의 수직 전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 고체촬상소자에 있어서, 상기 제 1 평탄층상에 상기 각각의 포토다이오드 영역에 특정 파장의 빛을 통과시키기 위해 상기 제 1 평탄층에 형성되는 칼라 필터층, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 제 2 평탄층에 형성되는 복수개의 스트라이프 패턴; 상기 이웃하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이 걸쳐서 형성되는 마이크로 렌즈를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 스트라이프 패턴은 투과율이 가시 광선 영역에서 85% 이상인 감광성 수지로 형성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 스트라이프 패턴은 상기 마이크로 렌즈와의 굴절율 차이가 ±0.05임을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 스트라이프 패턴은 사각기둥, 원기둥 중 적어도 한가지로 형성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 스트라이프 패턴의 두께는 0.4-1.5㎛임을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구조.
- 기판상에 복수개의 포토다이오드 영역과 복수개의 수직 전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 흑백 고체촬상소자를 형성하는 단계; 상기 각각의 포토다이오드 영역에 특정 파장의 빛을 통과시키기 위해 상기 제 1 평탄층상에 칼라 필터층을 형성하는 단계, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 제 2 평탄층을 형성하는 단계; 상기 제 2 평탄층상에 투과율이 좋은 감광성 수지를 도포하여 일정을 갖고 상기 포토다이오드 영역들 사이와 대응하게 복수개의 스트라이프 한간격 패턴을 형성하는 단계, 상기 이웃하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이 걸치도록 복수개의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 마이그로 렌즈를 형성함에 있어서, 상기 복수개의 스트라이프패턴을 포함한 전면에 마이크로 렌즈용 감광막을 도포한 후, 상기 복수개의 스트라이프 패턴들 사이 및 상기 포토다이오드 영역에 대응하도록 감광막 패턴을형성하는 단계, 상기 감광막 패턴을 리플로우 시켜 마이크로 렌즈를 헝성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로하는 고체촬상소자의 제조방법.
- 기판상에 복수개의 포트다이오드 영역과 복수개의 수직 전하 전송 영역 및 제 1 평탄층을 구비한 흑백 고체촬상소자를 형성하는 단계; 상기 제 1 평탄층상에 칼라 필터층을 형성하는 단계, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 제 2 평탄층을 형성하는 단계; 상기 제 2 평탄층상에 투과율을 고려하지 않는 감광성 수지를 도포하여 일정한 간격을 갖고 상기 포트다이오드 영역들 사이와 대응하도록 복수개의 스트라이프 패턴을 형성하는 단계; 상기 복수개의 스트라이프 패턴을 포함한 전면을 소정깊이로 식각하는 단계, 상기 이웃하는 스트라이프 패턴상에 양단부분이 걸치도록 복수개의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제 2 평탄층은 두께가 0.5-1.8㎛로 형성함을 특징으로하는 고체촬상소자의 제조방법
- 제8항에 있어서, 상기 제 2 평탄층의 굴절율(P)과 마이크로 렌즈의 굴절율(Nl)의 관계는 M ≤ P ≤ M + 3으로 형성함을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.
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