KR100505894B1 - 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 - Google Patents
저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100505894B1 KR100505894B1 KR10-2003-0074572A KR20030074572A KR100505894B1 KR 100505894 B1 KR100505894 B1 KR 100505894B1 KR 20030074572 A KR20030074572 A KR 20030074572A KR 100505894 B1 KR100505894 B1 KR 100505894B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pad
- metal
- film
- oxide film
- mask
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000032798 delamination Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 241001397173 Kali <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14687—Wafer level processing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- 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
- H01L27/14632—Wafer-level processed 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
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05553—Shape in top view being rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12043—Photo diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Abstract
본 발명은 시모스 이미지센서의 제조방법에 관한 것으로 특히, 패드 식각공정을 2번에 걸쳐서 수행하며, 또한 패드 레이아웃을 변경함으로써, 패드 주변부에서 발생하는 저온산화막(Low Temperature Oxide : LTO) 박리(delamination) 현상이나 크랙(crack)을 억제하여 수율의 증가를 꾀한 발명이다. 이를 위한 본 발명은 패드 오픈부를 포함하는 시모스 이미지센서의 제조방법에 있어서, 패드 메탈 상에 페시베이션막을 형성하는 단계; 제 1 패드마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하여 상기 페드 메탈의 일정부분 노출시키는 단계; 패드 오픈부 주변에 형성된 노출된 패드 메탈 및 페시베이션막 상에 산화막을 증착하는 단계; 칼라필터와 평탄화막 및 마이크로렌즈를 차례로 형성하는 단계; 상기 마이크로렌즈를 보호하는 저온산화막을 전체 구조 상에 도포하는 단계; 및 상기 제 1 패드 마스크보다 좁은 제 2 패드 마스크를 이용하여, 패드 오픈부 주변에 형성된 상기 저온산화막과 상기 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 메탈을 오픈시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 시모스 이미지센서의 제조방법에 관한 것으로 특히, 패드식각 공정을 2 번에 걸쳐서 진행하고, 패드 레이아웃을 변경함으로써 패드 주변부에서 저온산화막이 박리(delamination)되는 현상을 억제한 발명이다.
일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 전하결합소자(CCD : charge coupled device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, 시모스 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수 만큼의 MOS트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
잘 알려진 바와 같이, 칼라 이미지를 구현하기 위한 이미지센서는 외부로부터의 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지부분 상부에 칼라 필터가 어레이되어 있다. 칼라필터어레이(CFA : Color Filter Array)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 칼라로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 칼라로 이루어진다.
또한, 이미지센서는 빛을 감지하는 광감지부분과 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 로직회로 부분으로 구성되어 있는바, 광감도를 높이기 위하여 전체 이미지센서 소자에서 광감지부분의 면적이 차지하는 비율(Fill Factor)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있지만, 근본적으로 로직회로 부분을 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적하에서 이러한 노력에는 한계가 있다. 따라서 광감도를 높여주기 위하여 광감지부분 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광감지부분으로 모아주는 집광기술이 등장하였는데, 이러한 집광을 위하여 이미지센서는 칼리필터 상에 마이크로렌즈(microlens)를 형성하는 방법을 사용하고 있다.
도1a는 통상의 CMOS 이미지센서에서 1개의 포토다이오드(PD)와 4개의 MOS 트랜지스터로 구성된 단위화소(Unit Pixel)를 도시한 회로도로서, 빛을 받아 광전하를 생성하는 포토다이오드(100)와, 포토다이오드(100)에서 모아진 광전하를 플로팅확산영역(102)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(101)와, 원하는 값으로 플로팅확산영역의 전위를 세팅하고 전하를 배출하여 플로팅확산영역(102)를 리셋시키기 위한 리셋 트랜지스터(103)와, 소스 팔로워 버퍼 증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터(104), 및 스위칭(Switching) 역할로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트 트랜지스터(105)로 구성된다. 단위 화소 밖에는 출력신호(Output Signal)를 읽을 수 있도록 로드(load) 트랜지스터(106)가 형성되어 있다.
도1b는 이러한 단위화소와 칼라필터 및 마이크로렌즈를 포함하여 구성된 시모스 이미지센서의 단면구조를 도시한 단면도이다.
도1b를 참조하면, 종래의 통상적인 시모스 이미지센서는 기판(10) 상에 형성된 소자분리막(11)과, 기판 내의 일정영역에 형성된 p형 웰, n형 웰과, 기판 상에 형성되며 스페이서(13)를 구비한 게이트 전극(12)과, 포토다이오드를 포함하는 단위화소(14)와, n형 이온주입영역(15)과, p형 이온주입영역(16)과, 상기 게이트 전극을 포함하는 기판 상에 형성된 층간절연막(17)과, 층간절연막(17) 상에 형성된 제 1 금속배선(18)과, 제 1 금속배선(18)을 덮는 제 1 금속층간절연막(19)과, 상기 제 1 금속층간절연막(19) 상에 형성된 제 2 금속배선(20)과, 제 2 금속배선(20)을 덮는 제 2 금속층간절연막(21)과, 상기 제 2 금속층간절연막(21) 상에 형성된 제 3 금속배선(23)과, 제 3 금속배선(22)을 덮으며 소자보호를 위한 페시베이션막(23)과, 페시베이션막(23) 상의 단위화소 영역에 형성된 칼라필터(24)와, 칼라필터로 인한 단차를 보상하는 오버코팅레이어(25)와, 오버코팅레이어(25) 상에 형성된 마이크로렌즈(26)와, 마이크로렌즈를 보호하기 위한 저온산화막(Low Temperature Oxide : LTO)(27)를 포함하여 구성되어 있다.
한편, 저온산화막(27)은 단위화소가 형성된 수광영역에서는 주로 마이크로렌즈(26)와 오버코팅레이어(25) 상에 형성되고 있으나, 패드 오픈(pad open) 영역에서는 페시베이션막(23) 상에 바로 형성되고 있다.
도1c는 도1b에 도시된 구조 중에서 패드 주변부를 확대하여 도시한 도면으로, 패드 주변부에서는 페시베이션막(23), 오버코팅레이어(25), 저온산화막(27)이 불안정한 접착상태로 있기 때문에 후속공정을 진행하다 보면 저온산화막(27)이 박리(delamination)되는 현상이 종종 발생하였다.
도1c를 참조하면 패드가 오픈된 영역에서는 페시베이션막과 저온산화막이 일 직선으로 식각되어 있기때문에 불순물이 침투하기 쉬운 구조를 갖고 있음을 알 수 있다.
즉, 종래에는, 패드오픈을 위해 사용되는 패드 포토레지스트(도1c에는 미도시)를 제거하는 PR Strip 공정 중에, 페시베이션막(23)과 LTO(27) 사이로 불순물이 침투하여 패드 주변부가 약간 들떠 있게 되는데, 이와같은 상태에서 웨이퍼 후면연마(Back grinding)나 Sawing 공정을 진행하게 되면, 이때 가해지는 물리적인 힘에 의하여 아예 LTO 막이 떨어져 나가는 LTO 크랙이 발생하였다.
이러한 크랙이 픽셀로 침투하면 화질에 심각한 불량을 야기하여 프루브(probe) 수율을 현격히 저하시켰다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패드 식각 공정을 2 번에 걸쳐서 진행하며 또한, 패드 레이아웃을 변경하여 LTO 막의 박리를 방지한 시모스 이미지센서의 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 패드 오픈부를 포함하는 시모스 이미지센서의 제조방법에 있어서, 패드 메탈 상에 페시베이션막을 형성하는 단계; 제 1 패드마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하여 상기 페드 메탈의 일정부분 노출시키는 단계; 패드 오픈부 주변에 형성된 노출된 패드 메탈 및 페시베이션막 상에 산화막을 증착하는 단계; 칼라필터와 평탄화막 및 마이크로렌즈를 차례로 형성하는 단계; 상기 마이크로렌즈를 보호하는 저온산화막을 전체 구조 상에 도포하는 단계; 및 상기 제 1 패드 마스크보다 좁은 제 2 패드 마스크를 이용하여, 패드 오픈부 주변에 형성된 상기 저온산화막과 상기 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 메탈을 오픈시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
종래에는 패드를 오픈시키는 패드 식각공정이 1회만 진행함으로써 페시베이션막과 LTO 막이 일직선으로 식각되어 있기때문에 불순물이 쉽게 침투하였다. 하지만, 본 발명에서는 패드 식각공정을 2회에 걸쳐서 수행하였으며, 또한 패드 레이아웃을 변경하여 LTO 막이 박리되는 것을 방지하였다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도2a 내지 도2e는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서 제조방법을 도시한 공정단면도로써, 페시베이션막(32)을 형성하기 까지의 공정은 종래기술과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
이러한 점을 참조하면, 도2a에는 금속층간절연막(30) 상에 패드 메탈(31)이 형성되어 있으며, 상기 패드 메탈을 덮는 페시베이션막(32)이 도시되어 있다.
도2a에 도시된 바와같이 페시베이션막(32)까지 형성한 이후에, 도2b에 도시된 바와같이 1st 패드 마스크를 이용한 제 1 패드 식각공정을 진행한다.
종래에는 패드 식각공정을 1회만 진행하였으나, 본 발명에서는 패드 식각공정을 2회에 걸쳐 진행한 점이 종래기술과 다른 점이다. 그리고, 본 발명에서 제 1 패드 식각공정에서 사용된 마스크를 1st 패드 마스크라 칭하기로 하며, 제 2 패드 식각공정에서 사용될 마스크는 2nd 패드 마스크라 칭하기로 한다.
후술할 것이지만, 1st 패드 마스크는 2nd 패드 마스크에 비해, 패드 메탈(31)을 더 넓게 노출시키고 있다. 그리고, 본 발명에서는 1st 패드 마스크로 2 가지 형태의 마스크가 사용되는데, 그 평면형태가 홀(hole) 형태 또는 스트링(string) 형태에 따라 각각 제 1 마스크와 제 2 마스크라 칭하기로 하며, 이에 대해서는 도3a 내지 도3b를 참조하여 설명한다.
도3a에는 그 평면형태가 홀(hole) 형태인 제 1 마스크를 이용하여 패터닝된 페시베이션막이 도시되어 있는데, 제 1 마스크는 전술한 바와같이 본 발명에서 사용된 1st 패드 마스크 중의 하나로, 이를 이용하면 패드 메탈 주위로 홀(hole)을 형성하면서 페시베이션막을 선택적으로 식각하여 패드메탈을 노출시킬 수 있다.
도3b에는 그 평면형태가 스트링(string) 형태인 제 2 마스크를 이용하여 패터닝된 페시베이션막이 도시되어 있는데, 제 2 마스크는 전술한 바와같이 본 발명에서 사용된 1st 패드 마스크 중의 하나로, 이를 이용하면 패드 메탈 주위로 스트링(string)을 형성하면서 페시베이션막을 선택적으로 식각하여 패드메탈을 노출시킬 수 있다.
도2b는 도3a 또는 도3b에 도시된 1st 패드 마스크에 의해 페시베이션막(32)이 선택적으로 에치되어 패드 메탈(31)이 노출되어 있는 단면을 도시한 단면도이며, 이에 대한 평면도는 도3a 또는 도3b와 같다.
이와같이 제 1 패드 식각공정을 진행한 이후에, 도2c에 도시된 바와같이 패드 오픈부 주변에 산화막(33)을 증착한다. 여기서, 산화막(33)은 후속으로 증착될 LTO 막과 페시베이션막 사이의 접착력을 증가시키는 역할을 한다. 산화막(33)은 패드 오픈부 주변에만 선택적으로 형성하고, 칼라필터나 마이크로렌즈가 형성될 영역에는 형성하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서는 제 1 패드 식각공정 이후에 산화막(33)을 증착하였으나, 그 순서를 바꿔도 무방하다. 즉, 페시베이션막(32) 상에 산화막(33)을 먼저 증착한 이후에 제 1 패드 식각공정을 진행해도 무방하다.
이와같이 산화막을 증착한 다음에, 도2d에 도시된 바와같이 칼라필터(미도시) 형성공정을 진행하고, 칼라필터 상에 평탄화 목적으로 오버코팅레이어(34)를 증착한다. 이어서, 오버코팅레이어(34) 상에 마이크로렌즈(미도시)를 형성한 후, 후속공정으로 저온산화막(35)을 전체 구조 상에 증착한다.
이상과 같은 공정을 통해 형성된 시모스 이미지센서의 단면이 도2d에 도시되어 있다. 도2d를 참조하면, 패드 메탈(31) 싱으로는 TO 막(35)이 증착되어 있어 아직까지는 패드 메탈(31)이 오픈되어 있지 않다.
따라서, 패드를 실질적으로 오픈시키기 위한 제 2 패드 식각공정이 후속공정으로 진행된다. 이를 도2e를 참조하여 설명한다.
제 2 패드 식각공정에 사용되는 마스크는 2nd 패드 마스크라 함을 전술한 바와 같으며, 도2e를 참조하면, 2nd 패드 마스크는 1st 패드 마스크에 비해 패드 메탈(31)을 노출시키는 면적이 작다.
도2e를 참조하면, 2nd 패드 식각을 통해 그 단면이 드러나는 레이어(layer)들은 LTO 막(35)과 산화막(33) 뿐이며, 페시베이션막(32)이 노출되어 있지 않기 때문에, 불순물이 침투하는 것을 방지할 수 있어 종래와 같은 박리현상을 방지 할 수 있다.
또한, 도2e를 참조하면, 페시베이션막(32) 과 LTO 막(35)은 요철을 갖으며 서로 접촉하고 있어, 그 접촉면적이 종래에 비해 넓기 때문에 본 발명에서는 LTO 막의 박리를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 LTO 막(35)과 페시베이션막(32) 사이의 접착력을 향상시켜 주는 산화막(33)이 존재하고 있으며, 페시베이션막(32) 자체도 패드 메탈(31)의 주변을 감싸면서 홀 형태 또는 스트링 형태를 갖도록 패터닝되어 있기 때문에, 페시베이션막과 LTO 막 간의 접착 면적은 더욱 더 넓어질 뿐만 아니라, 페시베이션막에 뚤린 홀 또는 스트링이 LTO 막의 박리가 더 이상 진행되지 못하도록 하는 버팀목(stopping) 역할을 할 수 있다.
다음으로 도4a 내지 도4b를 설명한다. 도4a 내지 도4b는 도2e에 도시된 제 2 패드 식각공정이 완료된 상태를 도시한 평면도이나, 도2e에 도시된 상태를 정확히 묘사하고 있지는 않으며 설명의 편의를 위하여, LTO 막 하부의 페시베이션막도 보이도록 도시한 도면이다.
즉, 도2e에 도시된 상태를 평면도로 정확히 표현하자면, 최상부의 LTO 막(35)과 노출된 패드 메탈(31)만이 도시되어야만 하나, 설명의 편의를 위하여 LTO 막(35) 하부의 페시베이션막(32)도 함께 도시하였다.
이러한 점을 참조하면, 도4a에는 제 2 패드 식각공정에 의해 노출된 패드 메탈이 도시되어 있으며, 노출된 패드 메탈을 둘러싸면서, 홀을 갖도록 패터닝된 페시베이션막이 도시되어 있다. 그리고 노출된 패드메탈과 페시베이션막 사이에는 LTO 막이 도시되어 있다.
마찬가지로 도4b는 패드메탈의 주변을 둘러싸면서 스트링(string) 형태를 갖도록 패터닝된 페시베이션막이 도시되어 있으며, 나머지 구성요소는 도4a에서 설명한 바와 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명에서 제시한 2 번의 패드 식각공정, 페시베이션막과 LTO 막 간의 접착력을 향상시키 위한 산화막 도입 및 패드 메탈을 둘러싸면서 홀 또는 스트링 형태를 갖도록 페시베이션막을 패터닝하는 공정을 시모스 이미지센서에 적용하게 되면, LTO 박리가 전혀 일어나지 않을 정도로 이를 방지할 수 있어 제품의 생산 수율을 월등히 향상시킬 수 있다.
도1a는 통상적인 시모스 이미지센서의 단위화소 구조를 도시한 회로도,
도1b는 종래기술에 따른 시모스 이미지센서의 단면구조를 도시한 단면도,
도1c는 도1b에 도시된 패드 주변부에서 저온산화막이 박리되는 원인을 도시한 단면도,
도2a 내지 도2e는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서의 제조공정을 도시한 공정단면도.
도3a는 제 1 패드 마스크를 이용한 1st 패드 식각공정을 진행하여 패터닝된 페시베이션막과 패드를 도시한 도면,
도3b는 제 2 패드 마스크를 이용한 1st 패드 식각공정을 진행하여 패터닝된 페시베이션막과 패드를 도시한 도면,
도4a 내지 도4b는 본 발명의 일실시예에 따라 최종적으로 패드가 오픈된 형태를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 기판 11 : 필드산화막
12 : 게이트 13 : 스페이서
14 : 단위화소 15 : n형 이온주입영역
16 : p형 이온주입영역 17 : 층간절연막
18 : 제 1 금속배선 19 : 제 1 금속층간절연막
20 : 제 2 금속배선 21 : 제 2 금속층간절연막
22 : 제 3 금속배선 23 : 페시베이션막
24 : 칼라필터 25 : 오버코팅레이어
26 : 마이크로렌즈 27 : 저온산화막(LTO)
30 : 금속층간절연막 31 : 패드
32 : 페시베이션막 33 : 산화막
34 : 오버코팅레이어 35 : 저온산화막
Claims (6)
- 패드 오픈부를 포함하는 시모스 이미지센서의 제조방법에 있어서,패드 메탈 상에 페시베이션막을 형성하는 단계;제 1 패드마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하여 상기 페드 메탈의 일정부분 노출시키는 단계;패드 오픈부 주변에 형성된 노출된 패드 메탈 및 페시베이션막 상에 산화막을 증착하는 단계;칼라필터와 평탄화막 및 마이크로렌즈를 차례로 형성하는 단계;상기 마이크로렌즈를 보호하는 저온산화막을 전체 구조 상에 도포하는 단계; 및상기 제 1 패드 마스크보다 좁은 제 2 패드 마스크를 이용하여, 패드 오픈부 주변에 형성된 상기 저온산화막과 상기 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 메탈을 오픈시키는 단계를 포함하는 이루어지는 시모스 이미지센서의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 패드 마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하는 단계는,노출된 패드 메탈 주위를 둘러싸면서 홀을 형성하도록 상기 페시베이션막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 패드 마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하는 단계는,노출된 패드 메탈 주위를 둘러싸면서 스트링을 형성하도록 상기 페시베이션막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서의 제조방법.
- 패드 오픈부를 포함하는 시모스 이미지센서의 제조방법에 있어서,패드 메탈 상에 페시베이션막을 형성하는 단계;상기 페시베이션막 상에 산화막을 증착하는 단계;제 1 패드마스크를 이용하여 상기 페시베이션막 및 상기 산화막을 패터닝하여 상기 페드 메탈의 일정부분 노출시키는 단계;칼라필터와 평탄화막 및 마이크로렌즈를 차례로 형성하는 단계;상기 마이크로렌즈를 보호하는 저온산화막을 전체 구조 상에 도포하는 단계; 및상기 제 1 패드 마스크보다 좁은 제 2 패드 마스크를 이용하여, 패드 오픈부 주변에 형성된 상기 저온산화막과 상기 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 메탈을 오픈시키는 단계를 포함하는 이루어지는 시모스 이미지센서의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 패드 마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하는 단계는,노출된 패드 메탈 주위를 둘러싸면서 홀을 형성하도록 상기 페시베이션막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 패드 마스크를 이용하여 상기 페시베이션막을 패터닝하는 단계는,노출된 패드 메탈 주위를 둘러싸면서 스트링을 형성하도록 상기 페시베이션막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지센서의 제조방법.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0074572A KR100505894B1 (ko) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 |
| US10/971,183 US7232698B2 (en) | 2003-10-24 | 2004-10-22 | Method for fabricating CMOS image sensor protecting low temperature oxide delamination |
| TW093132105A TWI351111B (en) | 2003-10-24 | 2004-10-22 | Method for fabricating cmos image sensor protecting low temperature oxide delamination |
| JP2004307638A JP4603851B2 (ja) | 2003-10-24 | 2004-10-22 | Ｃｍｏｓイメージセンサの製造方法 |
| CNB2004100877166A CN1311544C (zh) | 2003-10-24 | 2004-10-25 | 互补金属氧化物半导体影像传感器的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0074572A KR100505894B1 (ko) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050039157A KR20050039157A (ko) | 2005-04-29 |
| KR100505894B1 true KR100505894B1 (ko) | 2005-08-01 |
Family
ID=34511060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0074572A KR100505894B1 (ko) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7232698B2 (ko) |
| JP (1) | JP4603851B2 (ko) |
| KR (1) | KR100505894B1 (ko) |
| CN (1) | CN1311544C (ko) |
| TW (1) | TWI351111B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11610926B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-03-21 | SK Hynix Inc. | Image sensing device with structural reinforcement layer |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8844160B2 (en) | 1997-04-29 | 2014-09-30 | Whirlpool Corporation | Modular fabric revitalizing system |
| US20070151312A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Bruce Beihoff C | Modular fabric revitalizing system |
| KR100640531B1 (ko) * | 2004-08-20 | 2006-10-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 자기 정렬 이미지 센서 제조방법 |
| KR100649022B1 (ko) * | 2004-11-09 | 2006-11-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| KR100595601B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2006-07-05 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 제조방법 |
| KR100672698B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2007-01-24 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조방법 |
| KR100672995B1 (ko) * | 2005-02-02 | 2007-01-24 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 제조 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서 |
| US20070001100A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Light reflection for backside illuminated sensor |
| KR100720509B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2007-05-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 이의 제조 방법 |
| US7973380B2 (en) * | 2005-11-23 | 2011-07-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for providing metal extension in backside illuminated sensor for wafer level testing |
| KR100790225B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2008-01-02 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| KR100741273B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2007-07-19 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서의 정렬 키 형성 방법 |
| US20070163095A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Mcallister Karl D | Fabric revitalizing system and treatment appliance |
| US20070151041A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Mcallister Karl D | Control process for a revitalizing appliance |
| US7665227B2 (en) * | 2005-12-30 | 2010-02-23 | Whirlpool Corporation | Fabric revitalizing method using low absorbency pads |
| US20070163094A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Tremitchell Wright | Fabric revitalizing method using mist |
| US20070163097A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Metcalfe Ld | Low absorbency pad system for a fabric treatment appliance |
| US7921578B2 (en) | 2005-12-30 | 2011-04-12 | Whirlpool Corporation | Nebulizer system for a fabric treatment appliance |
| US7735345B2 (en) * | 2005-12-30 | 2010-06-15 | Whirlpool Corporation | Automatic fabric treatment appliance with a manual fabric treatment station |
| US20070163096A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Mcallister Karl D | Fluid delivery system for a fabric treatment appliance |
| US7648851B2 (en) * | 2006-03-06 | 2010-01-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of fabricating backside illuminated image sensor |
| TWI301315B (en) * | 2006-04-13 | 2008-09-21 | Advanced Semiconductor Eng | Substrate structure having solder mask layer and process for making the same |
| US7638852B2 (en) | 2006-05-09 | 2009-12-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of making wafer structure for backside illuminated color image sensor |
| US8704277B2 (en) * | 2006-05-09 | 2014-04-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Spectrally efficient photodiode for backside illuminated sensor |
| US7791170B2 (en) | 2006-07-10 | 2010-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of making a deep junction for electrical crosstalk reduction of an image sensor |
| KR100812078B1 (ko) * | 2006-09-26 | 2008-03-07 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR100780246B1 (ko) * | 2006-09-26 | 2007-11-27 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 이미지 센서 제조방법 |
| US20080079108A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for Improving Sensitivity of Backside Illuminated Image Sensors |
| US8436443B2 (en) | 2006-09-29 | 2013-05-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Backside depletion for backside illuminated image sensors |
| US7485940B2 (en) * | 2007-01-24 | 2009-02-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Guard ring structure for improving crosstalk of backside illuminated image sensor |
| KR100881458B1 (ko) * | 2007-02-23 | 2009-02-06 | 삼성전자주식회사 | 마이크로렌즈 보호패턴을 갖는 촬상소자, 카메라모듈, 및그 제조방법 |
| US20080237761A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for enhancing light sensitivity for backside illumination image sensor |
| US20080246152A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device with bonding pad |
| US7656000B2 (en) * | 2007-05-24 | 2010-02-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photodetector for backside-illuminated sensor |
| US7999342B2 (en) | 2007-09-24 | 2011-08-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | Image sensor element for backside-illuminated sensor |
| US8257997B2 (en) * | 2007-10-17 | 2012-09-04 | Sifotonics Technologies (Usa) Inc. | Semiconductor photodetectors |
| US8264377B2 (en) | 2009-03-02 | 2012-09-11 | Griffith Gregory M | Aircraft collision avoidance system |
| KR101585218B1 (ko) | 2010-02-04 | 2016-01-13 | 삼성전자주식회사 | 입출력 패드 영역과 중첩된 공정 모니터링 패턴을 포함하는 반도체 소자, 반도체 모듈, 전자 회로 기판 및 전자 시스템 및 반도체 소자를 제조하는 방법 |
| US8466000B2 (en) | 2011-04-14 | 2013-06-18 | United Microelectronics Corp. | Backside-illuminated image sensor and fabricating method thereof |
| JP6168915B2 (ja) * | 2013-08-22 | 2017-07-26 | キヤノン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US10249661B2 (en) * | 2014-08-22 | 2019-04-02 | Visera Technologies Company Limited | Imaging devices with dummy patterns |
| US9679941B2 (en) * | 2015-03-17 | 2017-06-13 | Visera Technologies Company Limited | Image-sensor structures |
| JP2018011018A (ja) | 2016-07-15 | 2018-01-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 |
| JP2019080017A (ja) | 2017-10-27 | 2019-05-23 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子および撮像素子の製造方法、並びに、電子機器 |
| CN111356931A (zh) | 2018-02-20 | 2020-06-30 | 智能清洗设备控股有限公司 | 跟踪装置，用于跟踪对象的系统及相关使用方法 |
| US11682313B2 (en) | 2021-03-17 | 2023-06-20 | Gregory M. Griffith | Sensor assembly for use in association with aircraft collision avoidance system and method of using the same |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5143855A (en) * | 1991-06-17 | 1992-09-01 | Eastman Kodak Company | Method for making contact openings in color image sensor passivation layer |
| JPH0595097A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH06302794A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-10-28 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像素子の製法 |
| JP2000164836A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Nikon Corp | 固体撮像装置等の半導体装置の製造方法 |
| KR20000041461A (ko) * | 1998-12-22 | 2000-07-15 | 김영환 | 개선된 이미지센서 제조방법 |
| JP2001339059A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Sony Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
| US6344369B1 (en) * | 2000-07-03 | 2002-02-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of protecting a bond pad structure, of a color image sensor cell, during a color filter fabrication process |
| KR100533166B1 (ko) * | 2000-08-18 | 2005-12-02 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 마이크로렌즈 보호용 저온산화막을 갖는 씨모스이미지센서및 그 제조방법 |
| TW513809B (en) * | 2002-02-07 | 2002-12-11 | United Microelectronics Corp | Method of fabricating an image sensor |
| KR100462757B1 (ko) * | 2002-03-14 | 2004-12-20 | 동부전자 주식회사 | 이미지 센서용 반도체 소자 제조 방법 |
| US6632700B1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-10-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method to form a color image sensor cell while protecting the bonding pad structure from damage |
| KR100486113B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2005-04-29 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 렌즈 내장형 이미지 센서의 제조 방법 |
-
2003
- 2003-10-24 KR KR10-2003-0074572A patent/KR100505894B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-10-22 US US10/971,183 patent/US7232698B2/en active Active
- 2004-10-22 JP JP2004307638A patent/JP4603851B2/ja active Active
- 2004-10-22 TW TW093132105A patent/TWI351111B/zh active
- 2004-10-25 CN CNB2004100877166A patent/CN1311544C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11610926B2 (en) | 2020-07-10 | 2023-03-21 | SK Hynix Inc. | Image sensing device with structural reinforcement layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005129952A (ja) | 2005-05-19 |
| JP4603851B2 (ja) | 2010-12-22 |
| CN1624900A (zh) | 2005-06-08 |
| KR20050039157A (ko) | 2005-04-29 |
| CN1311544C (zh) | 2007-04-18 |
| US20050090035A1 (en) | 2005-04-28 |
| TWI351111B (en) | 2011-10-21 |
| TW200515607A (en) | 2005-05-01 |
| US7232698B2 (en) | 2007-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100505894B1 (ko) | 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법 | |
| KR100660714B1 (ko) | 백사이드 조명 구조의 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조방법 | |
| JP5318325B2 (ja) | イメージセンサの製造方法 | |
| CN102110696B (zh) | 固体摄像器件及其制造方法、固体摄像元件制造方法、半导体器件 | |
| KR100504563B1 (ko) | 이미지 센서 제조 방법 | |
| KR20090117982A (ko) | 고체 촬상 장치의 제조 방법 및 전자 기기의 제조 방법 | |
| JP4486043B2 (ja) | Ｃｍｏｓイメージセンサー及びその製造方法 | |
| US20060183266A1 (en) | Method of fabricating CMOS image sensor | |
| JP2008047667A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法並びに固体撮像素子用半導体ウェハ | |
| KR100523668B1 (ko) | 질화막과 수소어닐공정을 이용하여 암전류를 감소시킨시모스 이미지센서의 제조방법 | |
| KR100494645B1 (ko) | 스페이서 블록마스크를 적용한 시모스 이미지센서의제조방법 | |
| KR100549324B1 (ko) | 패드 오픈용 포토레지스트를 이용한 이미지센서의 제조방법 | |
| KR20050011951A (ko) | 마이크로렌즈 캡핑레이어의 들뜸 현상을 방지한 시모스이미지센서의 제조방법 | |
| KR20050011955A (ko) | 마이크로렌즈 캡핑레이어의 들뜸 현상을 방지한 시모스이미지센서의 제조방법 | |
| KR100741920B1 (ko) | 씨모스(ｃｍｏｓ) 이미지 센서의 제조 방법 | |
| KR100399897B1 (ko) | 이미지센서의 제조방법 | |
| KR100660332B1 (ko) | 이미지 센서의 제조방법 | |
| KR100495411B1 (ko) | 스페이서 식각 버퍼질화막을 적용한 시모스 이미지센서의제조방법 | |
| US8003505B2 (en) | Image sensor and method of fabricating the same | |
| KR100672693B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서의 제조 방법 | |
| KR20050106932A (ko) | 이미지센서 및 그 제조방법 | |
| KR20050039165A (ko) | 시모스 이미지센서의 제조방법 | |
| KR20060114414A (ko) | 이미지센서 및 그 제조 방법 | |
| KR20060020387A (ko) | 광 집적도를 향상시킨 시모스 이미지센서의 제조방법 | |
| KR100720463B1 (ko) | 시모스 이미지 센서의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120628 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |