KR100538150B1 - 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 반도체 기판의 각 포토 다이오드 측으로 적색 광, 녹색 광, 청색 광이 입사되는 상황에서, 과잉 침투가 우려되는 특정 컬러의 광, 예컨대, 적색 광의 경로 상에 해당 적색 광의 일부를 차광시킬 수 있는 부분 차광막을 추가 배치하고, 이 부분 차광막의 작용을 통해, 적색 광의 반도체 기판 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치와 일치될 수 있도록 컨트롤함으로써, 적색 광에 기인한 광 전하들이 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들과 마찬가지로, 포토 다이오드의 유효 공핍영역 내부에 정상적으로 생성될 수 있도록 유도할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시에 따라, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치가 공핍영역 내부로 일치되어, 각 광 전하들의 유효율이 최적화되고, 이를 통해, 신호처리 트랜지스터들에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들의 양이 균일화되는 경우, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상은 예컨대, "적색 1: 녹색 1: 청색 1"에 근접하는 우수한 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 효과적으로 보유할 수 있게 된다.

Description

이미지 센서 및 그 제조방법{Image sensor and method for fabricating the same}
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반도체 기판의 각 포토 다이오드 측으로 적색 광, 녹색 광, 청색 광이 입사되는 상황에서, 과잉 침투가 우려되는 특정 컬러의 광(적색 광, 녹색 광) 경로 상에 해당 색광의 일부를 차광시킬 수 있는 부분 차광막을 추가 배치하고, 이 부분 차광막의 작용을 통해, 해당 색광의 반도체 기판 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 색광의 반도체 기판 내 침투위치와 일치될 수 있도록 컨트롤함으로써, 해당 색광에 기인한 광 전하들이 다른 색광에 기인한 광 전하들과 마찬가지로, 포토 다이오드의 유효 공핍영역 내부에 정상적으로 생성될 수 있도록 유도할 수 있는 이미지 센서에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 이미지 센서를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 전기·전자기술이 급격한 발전을 이루면서, 이미지 센서 기술을 채용한 다양한 전자제품들, 예컨대, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 소형 카메라 장착형 PC, 소형 카메라 장착형 휴대폰 등이 폭 넓게 개발·보급되고 있다.
전통적으로, 상술한 종래의 이미지 센서로는 전하결합소자(CCD:Charge Coupled Device; 이하, "CCD"라 칭함)가 주로 사용되었으나, 이러한 CCD의 경우, 높은 구동전압이 요구되는 점, 추가의 지원회로가 별도로 요구되는 점, 공정 단가가 높은 점등의 여러 단점들을 지니고 있기 때문에, 현재 그 이용이 대폭 감소되고 있는 추세에 있다.
근래에, 상술한 CCD를 대체할 수 있는 이미지 센서로써, 이른바, 상보형-모스(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor; 이하, "CMOS"라 칭함) 이미지 센서가 크게 각광받고 있다. 이러한 CMOS 이미지 센서는 일련의 CMOS 회로기술을 배경으로 제조되기 때문에, 기존의 CCD와 달리, 저전압 구동이 가능한 장점, 추가 지원회로가 필요 없는 장점, 공정단가가 저렴한 장점 등을 폭 넓게 지니고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 CMOS 이미지 센서, 예컨대, 컬러 이미지를 구현하기 위한 CMOS 이미지 센서(10)는 반도체 기판(40) 상에 형성된 상태로, 외부로부터 입력되는 빛(L)을 받아 일련의 광 전하를 생성 및 축적하는 포토 다이오드들(30)과, 외부로부터 입력되는 빛(L)을 컬러화 하여, 포토 다이오드들(30) 측으로 전달하는 컬러필터 어레이(CA)가 조합된 구성을 취한다. 이 경우, 컬러필터 어레이(CA) 및 포토 다이오드들(30) 사이에는 컬러필터 어레이(CA)를 통과한 빛(L)을 포토 다이오드들(30) 측으로 전달하기 위한 중간 레이어(20)가 개재된다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 컬러필터 어레이(CA)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 등의 컬러를 갖춘 다수의 단위 컬러 셀들(C1,C2,C3)이 조합된 구성을 취한다(도 1에서는 편의상, 단위 컬러 셀을 4개만 도시하였음).
이 상황에서, 예컨대, 적색 단위 컬러 셀(C1), 녹색 단위 컬러 셀(C2), 청색 단위 컬러 셀(C3) 등은 외부로부터 입사된 빛(L)을 예컨대, 적색, 녹색, 청색 등으로 컬러화한 후, 컬러화된 빛을 포토 다이오드(30) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 되며, 적색 단위 컬러 셀(C1), 녹색 단위 컬러 셀(C2), 청색 단위 컬러 셀(C3) 등과 일대일 대응되는 각 포토 다이오드들(30)은 컬러화된 빛, 즉, 적색 광, 녹색 광, 청색 광에 대응되는 광 전하를 생성 축적하는 절차를 진행하게 된다.
추후, 각 포토 다이오드들(30)과 인접 배치된 일련의 신호처리 트랜지스터들(도시 안됨)은 해당 포토 다이오드들(30)에 의해 생성 축적된 광 전하들을 보간회로(Interpolation circuit:도시 안됨) 측으로 운반/배출하는 절차를 진행하게 되며, 이러한 신호처리 트랜지스터들을 거친 광 전하들은 해당 보간회로에 의한 보간절차를 통해, 일정 해상도의 컬러영상으로 형상화될 수 있게 된다.
이러한 종래의 CMOS 이미지 센서 체제 하에서, 통상, 적색 광은 400nm~500nm의 파장을 갖는 청색 광, 500nm~600nm의 파장을 갖는 녹색 광에 비해 600nm~700nm 정도의 장파장을 갖기 때문에, 종래의 체제 하에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광은 녹색 단위 컬러 셀(C2)을 통과한 녹색 광, 청색 단위 컬러 셀(C3)을 통과한 청색 광 등에 비해, 반도체 기판(40)의 내부로 불필요하게 깊숙이 과잉 침투하는 문제점을 유발하게 된다.
이처럼, 적색 광이 녹색 광, 청색 광에 비해, 반도체 기판(40)의 내부로 불필요하게 과잉 침투하게 되는 경우, 그 여파로, 도면에 도시된 바와 같이, 적색 광에 기인한 광 전하들(e1)은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들(e2,e3)과 달리, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA) 내부에 정상적으로 생성되지 못하고, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA)을 일정 거리 벗어나, 비정상적으로 생성되는 문제점을 유발하게 된다.
물론, 이처럼, 특정 광 전하들(e1)이 비정상적인 위치에 생성된 상황 하에서, 별도의 조치가 취해지지 않는 경우, 신호처리 트랜지스터들에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들(e1)은 예컨대, "보간회로 측으로 운반/배출되는 광 전하들(e2,e3)에 비해 그 양이 상대적으로 적어지는 문제점"을 불필요하게 유발할 수밖에 없게 되며, 결국, 그 영향으로 인해, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상은 적색, 녹색, 청색이 예컨대, 1:1:1의 비율을 정상적으로 이루지 못하는 낮은 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 보유할 수밖에 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 기판의 각 포토 다이오드 측으로 적색 광, 녹색 광, 청색 광이 입사되는 상황에서, 과잉 침투가 우려되는 특정 컬러의 광, 예컨대, 적색 광의 경로 상에 해당 적색 광의 일부를 차광시킬 수 있는 부분 차광막을 추가 배치하고, 이 부분 차광막의 작용을 통해, 적색 광의 반도체 기판 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치와 일치될 수 있도록 컨트롤함으로써, 적색 광에 기인한 광 전하들이 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들과 마찬가지로, 포토 다이오드의 유효 공핍영역 내부에 정상적으로 생성될 수 있도록 유도하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치를 공핍영역 내부로 일치시켜, 각 광 전하들의 유효율을 최적화하고, 이를 통해, 신호처리 트랜지스터들에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들의 양을 균일화함으로써, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상이 예컨대, "적색 1: 녹색 1: 청색 1"에 근접하는 우수한 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 효과적으로 보유할 수 있도록 유도하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 외부로부터 입사되는 빛을 서로 다른 색상으로 컬러화 하는 다수의 단위 컬러 셀들, 반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 각 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들, 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 포토 다이오드들로 전달하는 중간 레이어, 중간 레이어를 통과하여, 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막의 조합으로 이루어지는 이미지 센서를 개시한다. 이 경우, 부분 차광막은 바람직하게, 300Å~5000Å의 두께를 갖는 실리콘 계열의 박막, 예컨대, 폴리 실리콘 박막으로 이루어진다.
이때, 바람직하게, 앞의 부분 차광막에 의해 일부 차광되는 특정 색상의 빛은 바람직하게, 적색 광 또는 녹색 광이며, 만약, 부분 차광막에 의해 일부 차광되는 특정 색상의 빛이 녹색 광일 경우, 해당 부분 차광막은 적색 광일 경우에 비해, ~의 두께를 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 측면에서는 반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들, 포토 다이오드들에 축적된 광 전하들을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터들, 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 반도체 기판의 상부에 형성된 금속 전 절연막, 신호처리 트랜지스터들과 전기적으로 연결되도록 금속 전 절연막 상부에 형성된 금속배선, 금속 전 절연막 내부에 매설된 상태에서, 단위 컬러 셀들로부터 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막의 조합으로 이루어지는 이미지 센서를 개시한다.
이에 더하여, 본 발명의 또 다른 측면에서는 반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들, 포토 다이오드들에 축적된 광 전하들을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터들, 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 상기 반도체 기판의 상부에 형성된 금속 전 절연막, 금속 전 절연막 상부에 형성된 다층의 금속배선들, 다층의 금속배선들을 선택적으로 절연시키는 다층의 층간 절연막들, 이 다층의 층간 절연막들 중 어느 하나의 층간 절연막 내부에 매설된 상태에서, 단위 컬러 셀들로부터 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막의 조합으로 이루어지는 이미지 센서를 개시한다.
이외에, 본 발명의 또 다른 측면에서는 반도체 기판의 액티브 영역에 다수의 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들을 형성하는 단계, 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 반도체 기판의 상부에 제 1 금속전 절연막을 형성하는 단계, 제 1 금속전 절연막의 상부에 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하기 위한 부분 차광막을 형성하는 단계, 부분 차광막이 커버되도록 제 1 금속전 절연막의 상부에 제 2 금속 전 절연막을 형성하는 단계로 이루어지는 이미지 센서 제조방법을 개시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서, 예컨대, 컬러 이미지를 구현하기 위한 CMOS 이미지 센서(100)는 반도체 기판(40) 상에 형성된 상태로, 외부로부터 입력되는 빛(L)을 받아 일련의 광 전하를 생성 및 축적하는 포토 다이오드들(30)과, 외부로부터 입력되는 빛(L)을 컬러화 하여, 포토 다이오드들(30) 측으로 전달하는 컬러필터 어레이(CA)가 조합된 구성을 취한다. 이 경우, 컬러필터 어레이(CA) 및 포토 다이오드들(30) 사이에는 컬러필터 어레이(CA)를 통과한 빛(L)을 포토 다이오드들(30) 측으로 전달하기 위한 중간 레이어(20)가 개재된다.
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 컬러필터 어레이(CA)는 적색, 녹색, 청색 등의 컬러를 갖춘 다수의 단위 컬러 셀들(C1,C2,C3)이 조합된 구성을 취한다.
이 상황에서, 예컨대, 적색 단위 컬러 셀(C1), 녹색 단위 컬러 셀(C2), 청색 단위 컬러 셀(C3) 등은 외부로부터 입사된 빛(L)을 예컨대, 적색, 녹색, 청색 등으로 컬러화한 후, 컬러화된 빛을 포토 다이오드(30) 측으로 전달하는 절차를 진행하게 되며, 적색 단위 컬러 셀(C1), 녹색 단위 컬러 셀(C2), 청색 단위 컬러 셀(C3) 등과 일대일 대응되는 각 포토 다이오드들(30)은 컬러화된 빛, 즉, 적색 광, 녹색 광, 청색 광에 대응되는 광 전하를 생성 축적하는 절차를 진행하게 된다.
추후, 각 포토 다이오드들(30)과 인접 배치된 일련의 신호처리 트랜지스터들(60, 도 5에 도시)은 해당 포토 다이오드들(30)에 의해 생성 축적된 광 전하들을 보간회로 측으로 운반/배출하는 절차를 진행하게 되며, 이러한 신호처리 트랜지스터들(60)을 거친 광 전하들은 해당 보간회로에 의한 보간절차를 통해, 일정 해상도의 컬러영상으로 형상화될 수 있게 된다.
이때, 사용자 시각은 녹색 광에 매우 민감한 것이 일반적이기 때문에, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이, 컬러필터 어레이(CA) 내에서, 녹색 단위 컬러 셀(C2)을 적색 단위 컬러 셀(C1), 청색 단위 컬러 셀(C3) 보다 더 많이 배치하는 조치를 취한다.
이러한 본 발명의 CMOS 이미지 센서(100) 체제 하에서, 앞서 언급한 바와 같이, 통상, 적색 광은 400nm~500nm의 파장을 갖는 청색 광, 500nm~600nm의 파장을 갖는 녹색 광에 비해 600nm~700nm 정도의 장파장을 갖기 때문에, 만약, 별도의 조치가 취해지지 않으면, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광은 녹색 단위 컬러 셀(C2)을 통과한 녹색 광, 청색 단위 컬러 셀(C3)을 통과한 청색 광 등에 비해, 반도체 기판(40)의 내부로 불필요하게 깊숙이 과잉 침투하는 문제점을 유발하게 된다.
이러한 악 조건 하에서, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이, 과잉 침투가 우려되는 특정 단위 컬러 셀, 예컨대, 적색 단위 컬러 셀(C1)에 대응되는 중간 레이어(20)의 일부에 해당 중간 레이어(20)를 통과하여, 포토 다이오드(30) 측으로 전달되는 특정 색상의 빛, 예컨대, 적색 광을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막(50)을 추가 형성한다.
이처럼, 적색 단위 컬러 셀(C1)에 대응되는 중간 레이어(20)의 일부에 부분 차광막(50)이 배치된 상황에서, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광이 포토 다이오드(30) 측으로 유입되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 해당 적색 광은 비록, 600nm~700nm 정도의 장파장을 갖고 있다 하더라도, 부분 차광막(50)의 방해로 인해, 반도체 기판(40)의 내부로 불필요하게 과잉 침투하지 못하게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 적색 광은 자신이 도달하는 반도체 기판(40) 내 침투위치를 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등이 도달하는 반도체 기판(40) 내 침투위치와 자연스럽게 일치시킬 수 있게 된다.
종래의 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 적색 광은 청색 광, 녹색 광 등에 비해 장파장을 갖고 있었기 때문에, 적색 단위 컬러 셀을 통과한 적색 광은 녹색 단위 컬러 셀을 통과한 녹색 광, 청색 단위 컬러 셀을 통과한 청색 광 등에 비해, 반도체 기판의 내부로 불필요하게 깊숙이 과잉 침투하는 문제점을 유발하였으며, 그 여파로, 적색 광에 기인한 광 전하들은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들과 달리, 포토 다이오드의 유효 공핍영역 내부에 정상적으로 생성되지 못하고, 포토 다이오드의 유효 공핍영역을 일정 거리 벗어나, 비정상적으로 생성되는 문제점을 유발하였다.
그러나, 본 발명의 경우, 상술한 바와 같이, 과잉 침투가 우려되는 특정 컬러의 광, 예컨대, 적색 광의 경로 상에는 해당 적색 광의 일부를 차광시킬 수 있는 부분 차광막(50)이 추가 배치되기 때문에, 적색 광은 자신의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치와 일치되는 효과를 자연스럽게 획득할 수 있게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 적색 광에 기인한 광 전하들(e1)은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들(e2,e3)과 마찬가지로, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA) 내부에 정상적으로 생성될 수 있게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 실시에 따라, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 유효 공핍영역(DA) 내부로 일치되고, 그 결과로, 각 광 전하들(e1,e2,e3)의 유효율이 최적화되는 경우, 신호처리 트랜지스터들(60)에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들(e1,e2,e3)은 그 양이 자연스럽게 균일화될 수 있게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상은 예컨대, "적색 1: 녹색 1: 청색 1"에 근접하는 우수한 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 효과적으로 보유할 수 있게 된다.
이러한 본 발명을 실시함에 있어, 부분 차광막(50)의 두께는 매우 민감한 펙터로 작용한다. 이는 만약, 부분 차광막(50)의 두께가 너무 두꺼워지는 경우, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 빛이 아예 포토 다이오드(30)에 도달하지 못하는 문제점이 야기될 수 있으며, 그 반대로, 부분 차광막(50)의 두께가 너무 얇아지는 경우, 부분 차광막(50)이 그 고유성을 상실하여, 자신에게 주어진 차광기능을 아예 수행하지 못하는 문제점이 야기될 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 이러한 사실을 충분히 감안하여, 부분 차광막(50)의 두께를 바람직하게, 300Å~5000Å 정도로 유지시킴으로써, <적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 빛이 아예 포토 다이오드(30)에 도달하지 못하는 문제점>, <부분 차광막(50)의 차광기능이 상실되는 문제점> 등이 애초에 발생하지 못하도록 이를 사전에 차단한다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어, 부분 차광막(50)의 재질은 두께에 버금가는 매우 민감한 펙터로 작용할 수 있다. 이는 앞서 언급한 두께의 경우와 마찬가지로, 만약, 부분 차광막(50)의 재질이 불투명성 재질에 너무 가까워지는 경우, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 빛이 아예 포토 다이오드(30)에 도달하지 못하는 문제점이 야기될 수 있으며, 그 반대로, 부분 차광막(50)의 재질이 투명성 재질에 너무 가까워지는 경우, 부분 차광막(50)이 그 고유성을 상실하여, 자신에게 주어진 차광기능을 아예 수행하지 못하는 문제점이 야기될 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 이러한 사실을 충분히 감안하여, 부분 차광막(50)을 적절한 투명성(또는 불투명성)을 갖는 실리콘 계열의 박막, 예컨대, 폴리 실리콘 박막으로 구현함으로써, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 빛이 아예 포토 다이오드(30)에 도달하지 못하는 문제점, 부분 차광막(50)의 차광기능이 상실되는 문제점 등이 애초에 발생하지 못하도록 이를 사전에 차단한다.
이러한 본 발명을 실시함에 있어서, 부분 차광막(50)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상황에 따라, 자신의 실질적인 형성위치를 중간 레이어(20)의 각 부위에서, 다양하게 변형시킬 수 있다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부분 차광막(50)은 상황에 따라, 중간 레이어(20)의 금속 전 절연막(21) 내에 매설되는 구조를 취할 수 있다.
이 경우, 이미지 센서(100)는 예를 들어, 소자간 절연막(41)에 의해 정의되는 반도체 기판(40)의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 포토 다이오드(30), 이 포토 다이오드(30)에 축적된 광 전하들(e1)을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터(60), 포토 다이오드(30)를 커버하면서, 신호처리 트랜지스터, 예컨대, 게이트 전극(62)이 노출되도록 반도체 기판(40)의 상부에 형성된 제 1 금속 전 절연막(21a), 제 1 금속 전 절연막(21a) 상부에 배치된 상태에서, 앞의 적색 단위 컬러 셀(C1)로부터 포토 다이오드(30) 측으로 전달되는 적색 광을 부분적으로 일부 차단하는 부분 차광막(50), 이 부분 차광막(50)이 커버되도록 제 1 금속 전 절연막(21a) 상부에 형성된 제 2 금속 전 절연막(21b), 제 2 금속전 절연막(21b) 상부에 형성되며, 일련의 콘택 플러그(71)를 매개로 하여, 신호처리 트랜지스터(60)와 전기적으로 연결되는 제 1 금속배선(72), 제 1 금속배선(72)이 커버되도록 제 2 금속전 절연막(21b) 상부에 형성된 제 1 층간 절연막(22), 이 제 1 층간 절연막(22) 상부에 형성된 제 2 금속배선(73), 이 제 2 금속배선(73)이 커버되도록 제 1 층간 절연막(22) 상부에 형성된 제 2 층간 절연막(23), 이 제 2 층간 절연막(23) 상부에 형성된 패시베이션층(24) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.
이때, 앞의 신호처리 트랜지스터(60)는 예컨대, 게이트 절연막(61), 이 게이트 절연막(61)에 의해 반도체 기판(40)으로부터 분리되는 게이트 전극(62), 이 게이트 전극(62)의 양쪽 측부에 형성된 스페이서(63), 이 스페이서(63)의 측부에 형성된 불순물 층(64) 등이 조합된 구성을 취한다.
물론, 이러한 구성 내에서, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광은 부분 차광막(50)의 작용에 의해, 자신의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치와 일치되는 효과를 자연스럽게 획득할 수 있게 되며, 결국, 적색 광에 기인한 광 전하들(e1)은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들(e2,e3)과 마찬가지로, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA) 내부에 정상적으로 생성될 수 있게 된다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부분 차광막(50)은 상황에 따라, 중간 레이어(20)의 층간 절연막, 예컨대, 제 1 층간 절연막(22) 내에 매설되는 구조를 취할 수도 있다.
이 경우, 이미지 센서(100)는 예를 들어, 소자간 절연막(41)에 의해 정의되는 반도체 기판(40)의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 포토 다이오드(30), 이 포토 다이오드(30)에 축적된 광 전하들(e1)을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터(60), 포토 다이오드(30) 및 신호처리 트랜지스터(60)가 커버되도록 반도체 기판(40)의 상부에 형성된 금속 전 절연막(21), 금속 전 절연막(21) 상부에 형성되며, 일련의 콘택 플러그(71)를 매개로 하여, 신호처리 트랜지스터(60)와 전기적으로 연결되는 제 1 금속배선(72), 제 1 금속배선(72)의 표면이 노출되도록 금속 전 절연막 상부에 형성된 하측 제 1 층간 절연막(22a), 하측 제 1 층간 절연막(22a)의 상부에 배치된 상태에서, 앞의 적색 단위 컬러 셀(C1)로부터 포토 다이오드 측으로 전달되는 적색 광을 부분적으로 일부 차단하는 부분 차광막(50), 이 부분 차광막(50)이 커버되도록 하측 제 1 층간 절연막(22a) 상부에 형성된 상측 제 1 층간 절연막(22b), 상측 제 1 층간 절연막(22b) 상부에 형성된 제 2 금속배선(73), 이 제 2 금속배선(73)이 커버되도록 상측 제 1 층간 절연막(22b) 상부에 형성된 제 2 층간 절연막(23), 이 제 2 층간 절연막(23) 상부에 형성된 패시베이션층(24) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.
물론, 이러한 구성 내에서도, 앞의 경우와 마찬가지로, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광은 부분 차광막(50)의 작용에 의해, 자신의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치와 일치되는 효과를 자연스럽게 획득할 수 있게 되며, 결국, 적색 광에 기인한 광 전하들(e1)은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들(e2,e3)과 마찬가지로, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA) 내부에 정상적으로 생성될 수 있게 된다.
이외에도, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부분 차광막(50)은 상황에 따라, 중간 레이어(20)의 층간 절연막, 예컨대, 제 2 층간 절연막(23) 내에 매설되는 구조를 취할 수도 있다.
이 경우, 이미지 센서(100)는 예를 들어, 소자간 절연막(41)에 의해 정의되는 반도체 기판(40)의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광을 받아들여, 일련의 광 전하(e1)를 생성 축적하는 포토 다이오드(30), 이 포토 다이오드(30)에 축적된 광 전하들을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터(60), 포토 다이오드(30) 및 신호처리 트랜지스터(60)가 커버되도록 반도체 기판(40)의 상부에 형성된 금속 전 절연막(21), 금속전 절연막(21) 상부에 형성되며, 일련의 콘택 플러그(71)를 매개로 하여, 신호처리 트랜지스터(60)와 전기적으로 연결되는 제 1 금속배선(72), 제 1 금속배선(72)이 커버되도록 금속 전 절연막(21) 상부에 형성된 제 1 층간 절연막(22), 제 1 층간 절연막(22) 상부에 형성된 제 2 금속배선(23), 제 2 금속배선(23)의 표면이 노출되도록 제 1 층간 절연막(22)의 상부에 형성된 하측 제 2 층간 절연막(23a), 하측 제 2 층간 절연막(23a)의 상부에 배치된 상태에서, 앞의 적색 단위 컬러 셀(C1)로부터 포토 다이오드(30) 측으로 전달되는 적색 광을 부분적으로 일부 차단하는 부분 차광막(50), 이 부분 차광막(50)이 커버되도록 하측 제 2 층간 절연막(23a) 상부에 형성된 상측 제 2 층간 절연막(23b), 이 상측 제 2 층간 절연막(23b) 상부에 형성된 패시베이션층(24) 등이 조합된 구성을 취하게 된다.
물론, 이러한 구성 내에서도, 앞의 각 경우와 마찬가지로, 적색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 적색 광은 부분 차광막(50)의 작용에 의해, 자신의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치와 일치되는 효과를 자연스럽게 획득할 수 있게 되며, 결국, 적색 광에 기인한 광 전하들(e1)은 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들(e2,e3)과 마찬가지로, 포토 다이오드(30)의 유효 공핍영역(DA) 내부에 정상적으로 생성될 수 있게 된다.
이하, 상술한 구성을 취하는 이미지 센서의 제조방법을 상세히 설명한다(편의상, 이하의 설명에서는 본 발명 고유의 부분 차광막(50)이 중간 레이어(20)의 금속 전 절연막(21) 내에 매설되는 경우를 예로 한다).
우선, 도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 일련의 STI 공정(Shallow Trench Isolation process), 또는 LOCOS 공정(LOCal Oxidation of Silicon process) 등을 선택적으로 진행하여, 반도체 기판(40)의 액티브 영역을 정의하기 위한 필드 영역의 소자 분리막(41)을 형성한다. 이 경우, 반도체 기판(40), 예컨대, 고 농도 P++형 단결정 실리콘 기판에는 상황에 따라, 공핍 영역(Depletion region)의 크기(깊이)를 증가시키기 위한 P-형 에피층(도시안됨)이 먼저 형성될 수도 있다.
이어서, 본 발명에서는 예컨대, 일련의 저압 화학기상증착 공정을 진행시켜, 액티브 영역의 트랜지스터 예정영역에 신호처리 트랜지스터의 게이트 전극(62)을 위한 게이트 절연막(61)을 원하는 두께로 형성한다. 이 경우, 게이트 절연막(61)은 예를 들어, 열 산화 공정에 의해 형성된 열 산화막으로 이루어질 수도 있다.
그런 다음, 본 발명에서는 일련의 저압 화학기상증착 공정을 진행시켜, 게이트 절연막(61)의 상부에 게이트 전극(62)의 형성을 위한 도전층, 예컨대, 고 농도의 다결정 실리콘층을 원하는 두께로 형성시킨다. 물론, 상황에 따라, 이러한 고 농도의 다결정 실리콘층 상에 실리사이드층이 추가 형성될 수도 있다.
이어, 본 발명에서는 감광막 패턴(도시안됨)을 이용한 일련의 사진식각공정을 통해, 불필요 영역을 제거시키는 절차를 진행하고, 계속해서, 게이트 전극(62)의 양쪽 측부에 일련의 스페이서(63)를 형성시키는 절차를 선택적으로 진행시킴으로써, 반도체 기판의 트랜지스터 예정영역에 게이트 절연막(61), 게이트 전극(62) 및 스페이서(63)가 조합된 적층 구조를 완성시킨다.
물론, 편의상 도면에 도시하지는 않았지만, 반도체 기판(40)의 여러 지역에 도면에 도시된 바와 같은 게이트 전극(62)의 적층 구조가 동일하게 형성됨은 당연하다 할 것이다.
이후, 본 발명에서는 감광막 패턴을 이온주입 마스킹 층으로 활용하여, 일련의 불순물 이온주입 공정을 진행시킴으로써, 반도체 기판(40)의 트랜지스터 예정영역 및 포토 다이오드 예정영역에 신호처리 트랜지스터(60)를 위한 불순물 층(64) 및 일련의 광 전하를 생성/축적하기 위한 포토 다이오드(30)를 형성 완료한다.
본 발명에서는 상황에 따라, 일련의 화학기상증착 공정을 추가 진행시킴으로써, 스페이서(63), 게이트 전극(62)을 포함하는 반도체 기판(40)의 상부에 게이트 전극(62)의 식각 손상을 방지하기 위한 식각 방지층(도시 안됨)을 추가 형성시킬 수도 있다. 이 경우, 식각 방지층으로는 질화막, 산화 질화막 등이 선택될 수 있다.
한편, 상술한 절차를 통해, 신호처리 트랜지스터(60) 및 포토 다이오드(30)가 형성 완료되면, 본 발명에서는 도 8b에 도시된 바와 같이, 일련의 증착공정을 진행시켜, 반도체 기판(40)의 상부에 신호처리 트랜지스터(60) 및 포토 다이오드(30)를 커버하는 제 1 금속 전 절연막(21a)을 형성한다.
이 경우, 제 1 금속 전 절연막(21a)은 상황에 따라, 비 도핑 실리케이트 글래스 막(USG layer:Undoped Silicate Glass layer; 이하, "USG 막"이라 칭함)일 수도 있고, 보론 실리케이트 글래스 막(BSG layer:Boron Silicate Glass layer; 이하, "BSG 막"이라 칭함)일 수도 있으며, 상황에 따라, 포스포러스 실리케이트 글래스 막(PSG:Phosphorus Silicate Glass layer; 이하, "PSG 막"이라 칭함), 보론-포스포러스 실리케이트 글래스 막(Boron-Phosphorus Silicate Glass layer; 이하, "BPSG 막"이라 칭함), 또는 오존 테오스 막(O3-TEOS layer:Ozone Tetra Ethyl Ortho Silicate layer; 이하, "O3-TEOS 막"이라 칭함)일 수도 있고, 이들의 조합일 수도 있다.
이어, 본 발명에서는 일련의 화학기상 증착공정을 진행시켜, 제 1 금속 전 절연막(21a)의 상부에 실리콘 계열의 박막층, 예컨대, 폴리 실리콘 박막층을 300Å~5000Å의 두께로 형성시킨 후, 이를 패터닝 하여, 포토 다이오드(30) 측으로 전달되는 특정 색상의 빛 예컨대, 적색 광을 부분적으로 일부 차단하는 부분 차광막(50)을 선택 형성한다.
계속해서, 본 발명에서는 도 8c에 도시된 바와 같이, 일련의 증착공정을 진행시켜, 부분 차광막(50)을 포함하는 제 1 금속 전 절연막(21a)의 상부에 제 2 금속 전 절연막(21b)을 추가 형성한다. 이 경우, 제 2 금속 전 절연막(21b)은 앞의 제 1 금속 전 절연막(21a)과 유사하게, 상황에 따라, USG 막 또는 BSG 막일 수도 있으며, PSG 막, BPSG 막 또는 O3-TEOS 막일 수도 있고, 이들의 조합일 수도 있다. 이러한 제 2 금속 전 절연막(21b) 형성과정이 완료되면, 부분 차광막(50)은 금속 전 절연막(21)의 내부에 최종 매설되는 구조를 자연스럽게 이루게 된다.
이어, 본 발명에서는 일련의 사진 식각공정을 통해 게이트 전극(62)이 노출되도록 제 2 금속 전 절연막(21b)을 식각하여, 일련의 콘택홀(70)을 오픈 형성한다.
그 다음에, 본 발명에서는 도 8d에 도시된 바와 같이, 일련의 스퍼터링 공정을 통해, 콘택홀(70)의 내벽 및 밑면에 일련의 장벽 금속층(도시 안됨)을 형성한 다음, 그 위에 고 융점 금속층, 예를 들어, 텅스텐층을 두껍게 증착하여, 콘택홀(70)이 이 고 융점 금속층에 의해 채워지도록 하고, 이 고 융점 금속층을 예컨대, 화학적-기계적 연마공정에 의해 평탄화 시킴으로써, 추후 형성될 제 1 금속배선(72) 및 게이트 전극(62)을 전기적으로 연결하는 콘택 플러그(71)를 형성 완료한다.
이후, 본 발명에서는 일련의 증착공정, 패터닝 공정, 평탄화 공정 등을 추가 진행함으로써, 도 8e에 도시된 바와 같이, 제 2 금속전 절연막(21b) 상부에 형성된 제 1 금속배선(72), 제 1 금속배선(72)이 커버되도록 제 2 금속전 절연막(21b) 상부에 형성된 제 1 층간 절연막(22), 이 제 1 층간 절연막(22) 상부에 형성된 제 2 금속배선(73), 이 제 2 금속배선(73)이 커버되도록 제 1 층간 절연막(22) 상부에 형성된 제 2 층간 절연막(23), 이 제 2 층간 절연막(23) 상부에 형성된 패시베이션층(24), 이 패시베이션층의 상부에 형성된 단위 컬러 셀(C1) 등이 조합된 구성을 취하는 이미지 센서(100)를 제조 완료한다.
이때, <부분 차광막(50)을 중간 레이어(20)의 제 1 층간 절연막(22)에 매설시키는 방법>, <부분 차광막(50)을 중간 레이어(20)의 제 2 층간 절연막(23)에 매설시키는 방법> 등은 앞서 언급한 <부분 차광막(50)을 금속 전 절연막(21)에 매설시키는 방법>에 의해 충분히 예견될 수 있는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이러한 본 발명에 따른 이미지 센서(100)를 운영함에 있어서, 녹색 광은 상술한 적색 광만큼은 아니지만, 청색 광에 비하면, 그 파장이 꽤 긴 편이기 때문에, 예측하지 못한 환경 변화가 야기될 경우, 녹색 단위 컬러 셀(C2)을 통과한 녹색 광이 청색 단위 컬러 셀(C1)을 통과한 청색 광에 비해, 반도체 기판(40)의 내부로 과잉 침투하여, 녹색 광에 기인한 광 전하(E2)의 생성위치와, 청색 광에 기인한 광 전하(e1)의 생성위치가 불일치 되는 문제점이 야기될 수도 있다.
본 발명에서는 이러한 사실을 감안하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 적색 단위 컬러 셀(C1)에 대응되는 중간 레이어(20)의 일부뿐만 아니라, 녹색 단위 컬러 셀(C2)에 대응되는 중간 레이어(20)의 일부에도, <포토 다이오드(30) 측으로 전달되는 녹색 광을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막(51)>을 추가 형성한다.
이처럼, 녹색 단위 컬러 셀(C2)에 대응되는 중간 레이어(20)의 일부에 부분 차광막(51)이 배치된 상황에서, 녹색 단위 컬러 셀(C2)을 통과한 녹색 광이 포토 다이오드(30) 측으로 유입되는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 해당 녹색 광은 비록, 청색 광에 비해, 어느 정도의 장파장을 갖고 있다 하더라도, 부분 차광막(51)의 방해로 인해, 반도체 기판(40)의 내부로 불필요하게 과잉 침투하지 못하게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 녹색 광은 자신이 도달하는 반도체 기판(40) 내 침투위치를 자신 보다 파장이 짧은 청색 광이 도달하는 반도체 기판(40) 내 침투위치와 자연스럽게 일치시킬 수 있게 된다.
물론, 이러한 본 발명의 실시에 따라, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판(40) 내 침투위치가 유효 공핍영역(DA) 내부로 일치되고, 그 결과로, 각 광 전하들(e1,e2,e3)의 유효율이 최적화되는 경우, 신호처리 트랜지스터들(60)에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들(e1,e2,e3)은 그 양이 자연스럽게 균일화될 수 있게 되며, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상은 예컨대, "적색 1: 녹색 1: 청색 1"에 근접하는 우수한 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 효과적으로 보유할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 다른 실시예를 구현함에 있어, 녹색 광에 대응되는 부분 차광막(51)의 두께 T2는 매우 민감한 펙터로 작용한다. 이는 녹색 광의 파장이 적색 광의 파장에 비해 훨씬 짧음에도 불구하고, 만약, 녹색 광에 대응되는 부분 차광막(51)이 적색 광에 대응되는 부분 차광막(50)과 동일한 두께를 유지하게 되는 경우, <녹색 단위 컬러 셀(C2)을 통과한 빛이 아예 포토 다이오드(30)에 도달하지 못하는 문제점>이 불필요하게 야기될 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 이러한 사실을 충분히 감안하여, 녹색 광에 대응되는 부분 차광막(51)의 두께 T2를 적색 광에 대응되는 부분 차광막(50)의 두께 T1에~정도의 사이즈로 축소시킨다. 이 경우, 녹색 광에 대응되는 부분 차광막(51)의 차광 기능은 적색 광에 대응되는 부분 차광막(50)의 차광 기능에 비해 자연스럽게 약화될 수 있게 되며, 결국, 녹색 광은 별도의 문제점 없이, 포토 다이오드(30)에 정상적으로 도달할 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 반도체 기판의 각 포토 다이오드 측으로 적색 광, 녹색 광, 청색 광이 입사되는 상황에서, 과잉 침투가 우려되는 특정 컬러의 광, 예컨대, 적색 광의 경로 상에 해당 적색 광의 일부를 차광시킬 수 있는 부분 차광막을 추가 배치하고, 이 부분 차광막의 작용을 통해, 적색 광의 반도체 기판 내 침투위치가 자신 보다 파장이 짧은 다른 컬러의 광, 예컨대, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치와 일치될 수 있도록 컨트롤함으로써, 적색 광에 기인한 광 전하들이 녹색 광, 청색 광에 기인한 광 전하들과 마찬가지로, 포토 다이오드의 유효 공핍영역 내부에 정상적으로 생성될 수 있도록 유도할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시에 따라, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등의 반도체 기판 내 침투위치가 공핍영역 내부로 일치되어, 각 광 전하들의 유효율이 최적화되고, 이를 통해, 신호처리 트랜지스터들에 의해 보간회로 측으로 운반/배출되는 각 광 전하들의 양이 균일화되는 경우, 보간회로에 의해 최종 형상화되는 컬러영상은 예컨대, "적색 1: 녹색 1: 청색 1"에 근접하는 우수한 표시품질(색 재현 품질, 해상도)을 효과적으로 보유할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 이미지 센서의 구조를 개념적으로 도시한 예시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이미지 센서의 구조를 개념적으로 도시한 예시도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 부분 차광막의 배치 형태를 개념적으로 도시한 예시도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정 순서도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서의 구조를 개념적으로 도시한 예시도.

Claims (9)

  1. 외부로부터 입사되는 빛을 서로 다른 색상으로 컬러화 하는 다수의 단위 컬러 셀들;
    반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 상기 각 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들;
    상기 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 상기 포토 다이오드들로 전달하는 중간 레이어; 및
    상기 중간 레이어를 통과하여, 상기 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막을 포함하여 구성된 이미지 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부분 차광막에 의해 일부 차광되는 특정 색상의 빛은 적색 광 또는 녹색 광인 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 부분 차광막에 의해 일부 차광되는 특정 색상의 빛이 녹색 광일 경우, 상기 부분 차광막은 적색 광일 경우에 비해, ~의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 부분 차광막은 실리콘 계열의 박막인 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 부분 차광막은 폴리 실리콘 박막인 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 부분 차광막은 300Å~5000Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  7. 반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들;
    상기 포토 다이오드들에 축적된 광 전하들을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터들;
    상기 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 상기 반도체 기판의 상부에 형성된 금속 전 절연막;
    상기 신호처리 트랜지스터들과 전기적으로 연결되도록 상기 금속 전 절연막 상부에 형성된 금속배선; 및
    상기 금속 전 절연막 내부에 매설된 상태에서, 상기 단위 컬러 셀들로부터 상기 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막을 포함하여 구성된 이미지 센서.
  8. 반도체 기판의 액티브 영역에 배치되며, 상부의 단위 컬러 셀들을 통과한 서로 다른 색상의 빛을 받아들여, 일련의 광 전하를 생성 축적하는 다수의 포토 다이오드들;
    상기 포토 다이오드들에 축적된 광 전하들을 운반/배출하는 신호처리 트랜지스터들;
    상기 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 상기 반도체 기판의 상부에 형성된 금속 전 절연막;
    상기 금속 전 절연막 상부에 형성된 다층의 금속배선들;
    상기 다층의 금속배선들을 선택적으로 절연시키는 다층의 층간 절연막들; 및
    상기 다층의 층간 절연막들 중 어느 하나의 층간 절연막 내부에 매설된 상태에서, 상기 단위 컬러 셀들로부터 상기 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하는 부분 차광막을 포함하여 구성된 이미지 센서.
  9. 반도체 기판의 액티브 영역에 다수의 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들을 형성하는 단계;
    상기 포토 다이오드들 및 신호처리 트랜지스터들이 커버되도록 상기 반도체 기판의 상부에 제 1 금속 전 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제 1 금속 전 절연막의 상부에 포토 다이오드들 측으로 전달되는 특정 색상의 빛을 부분적으로 일부 차광하기 위한 부분 차광막을 형성하는 단계;
    상기 부분 차광막이 커버되도록 상기 제 1 금속전 절연막의 상부에 제 2 금속 전 절연막을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
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