KR100606907B1 - Method For Fabricating CMOS Image Sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로렌즈의 특성 저하를 방지하도록 한 씨모스(CMOS) 이미지 센서의 제조방법에 관한 것으로서, 단위화소영역과 패드영역으로 구분되는 반도체 기판의 패드 영역에 금속 패드를 형성하는 단계와, 상기 금속 패드를 포함한 반도체 기판의 전면에 보호막을 형성하고 상기 금속 패드의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 보호막을 선택적으로 식각하는 단계와, 상기 반도체 기판의 전면에 캡 산화막을 형성하는 단계와, 상기 단위화소영역 캡 산화막상에 칼라필터어레이를 형성하는 단계와, 상기 칼라필터어레이를 포함한 단위화소영역에 평탄화층을 형성하는 단계와, 상기 칼라필터어레이와 대응되게 상기 평탄화층상에 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 단계와, 상기 금속 패드의 표면이 노출되도록 상기 캡 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 오픈부를 형성하는 단계와, 상기 마이크로렌즈 패턴을 리플로우하여 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of manufacturing a CMOS image sensor to prevent deterioration of characteristics of a microlens, the method comprising: forming a metal pad in a pad region of a semiconductor substrate divided into a unit pixel region and a pad region; Forming a protective film on an entire surface of the semiconductor substrate including a metal pad and selectively etching the protective film to expose a predetermined portion of the surface of the metal pad; forming a cap oxide film on the entire surface of the semiconductor substrate; Forming a color filter array on an area cap oxide film, forming a planarization layer in a unit pixel area including the color filter array, and forming a microlens pattern on the planarization layer to correspond to the color filter array And selectively etching the cap oxide layer to expose the surface of the metal pad. Forming an open portion and, by reflow of the microlens pattern is characterized in that it is formed by forming a microlens.
칼라필터, 마이크로렌즈, 금속 패드, 캡 산화막Color Filter, Micro Lens, Metal Pad, Cap Oxide
Description
도 1은 일반적인 3T형 CMOS 이미지 센서의 등가 회로도1 is an equivalent circuit diagram of a typical 3T CMOS image sensor
도 2는 일반적인 3T형 CMOS 이미지 센서의 단위화소를 나타낸 레이아웃도2 is a layout diagram showing unit pixels of a general 3T CMOS image sensor;
도 3a 내지 도 3d는 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a CMOS image sensor according to the prior art.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the CMOS image sensor according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
201 : 반도체 기판 202 : 절연막201: semiconductor substrate 202: insulating film
203 : 금속 패드 204 : 보호막203: metal pad 204: protective film
205 : TEOS 산화막 206 : 칼라필터 어레이205: TEOS oxide film 206: color filter array
207 : OCM 패턴 209 : 마이크로렌즈207: OCM pattern 209: microlens
210 : 패드 오픈부210: pad opening portion
본 발명은 이미지 센서의 제조방법에 관한 것으로, 특히 소자의 신뢰성을 향 상하도록 한 씨모스 이미지 센서의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an image sensor, and more particularly to a method of manufacturing a CMOS image sensor to improve the reliability of the device.
일반적으로, 이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로써, 크게, 전하 결합 소자(charge coupled device: CCD)와 씨모스(CMOS; Complementary Metal Oxide Silicon) 이미지 센서(Image Sensor)로 구분된다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal, and is generally a charge coupled device (CCD) and CMOS metal (Complementary Metal Oxide Silicon) image. It is divided into Image Sensor.
상기 전하 결합 소자(charge coupled device: CCD)는 빛의 신호를 전기적 신호로 변환하는 복수개의 포토 다이오드(Photo diode; PD)가 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 매트릭스 형태로 배열된 각 수직 방향의 포토 다이오드 사이에 형성되어 상기 각 포토 다이오드에서 생성된 전하를 수직방향으로 전송하는 복수개의 수직 방향 전하 전송 영역(Vertical charge coupled device; VCCD)과, 상기 각 수직 방향 전하 전송 영역에 의해 전송된 전하를 수평방향으로 전송하는 수평방향 전하전송영역(Horizontal charge coupled device; HCCD) 및 상기 수평방향으로 전송된 전하를 센싱하여 전기적인 신호를 출력하는 센스 증폭기(Sense Amplifier)를 구비하여 구성된 것이다. In the charge coupled device (CCD), a plurality of photo diodes (PDs) for converting a signal of light into an electrical signal are arranged in a matrix form, and the photo diodes in each vertical direction arranged in the matrix form. A plurality of vertical charge coupled device (VCCD) formed between the plurality of vertical charge coupled devices (VCCD) for vertically transferring charges generated in each photodiode, and horizontally transferring charges transferred by the respective vertical charge transfer regions; A horizontal charge coupled device (HCCD) for transmitting to the sensor and a sense amplifier (Sense Amplifier) for outputting an electrical signal by sensing the charge transmitted in the horizontal direction.
그러나, 이와 같은 CCD는 구동 방식이 복잡하고, 전력 소비가 클 뿐만 아니라, 다단계의 포토 공정이 요구되므로 제조 공정이 복잡한 단점을 갖고 있다. However, such a CCD has a disadvantage in that the manufacturing method is complicated because the driving method is complicated, the power consumption is large, and the multi-step photo process is required.
또한, 상기 전하 결합 소자는 제어회로, 신호처리회로, 아날로그/디지털 변환회로(A/D converter) 등을 전하 결합 소자 칩에 집적시키기가 어려워 제품의 소형화가 곤란한 단점을 갖는다.In addition, the charge coupling device has a disadvantage in that it is difficult to integrate a control circuit, a signal processing circuit, an analog / digital converter (A / D converter), and the like into a charge coupling device chip, which makes it difficult to miniaturize a product.
최근에는 상기 전하 결합 소자의 단점을 극복하기 위한 차세대 이미지 센서 로서 씨모스 이미지 센서가 주목을 받고 있다. Recently, CMOS image sensors have attracted attention as next generation image sensors for overcoming the disadvantages of the charge coupling device.
상기 씨모스 이미지 센서는 제어회로 및 신호처리회로 등을 주변회로로 사용하는 씨모스 기술을 이용하여 단위 화소의 수량에 해당하는 모스 트랜지스터들을 반도체 기판에 형성함으로써 상기 모스 트랜지스터들에 의해 각 단위 화소의 출력을 순차적으로 검출하는 스위칭 방식을 채용한 소자이다. The CMOS image sensor uses CMOS technology that uses a control circuit, a signal processing circuit, and the like as peripheral circuits to form MOS transistors corresponding to the number of unit pixels on a semiconductor substrate, thereby forming the MOS transistors of each unit pixel. The device adopts a switching method that sequentially detects output.
즉, 상기 씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스 트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.That is, the CMOS image sensor implements an image by sequentially detecting an electrical signal of each unit pixel by a switching method by forming a photodiode and a MOS transistor in the unit pixel.
상기 씨모스 이미지 센서는 씨모스 제조 기술을 이용하므로 적은 전력 소모, 적은 포토공정 스텝에 따른 단순한 제조공정 등과 같은 장점을 갖는다. The CMOS image sensor has advantages, such as a low power consumption, a simple manufacturing process according to a few photoprocess steps, by using CMOS manufacturing technology.
또한, 상기 씨모스 이미지 센서는 제어회로, 신호처리회로, 아날로그/디지털 변환회로 등을 씨모스 이미지 센서 칩에 집적시킬 수가 있으므로 제품의 소형화가 용이하다는 장점을 갖고 있다. In addition, since the CMOS image sensor can integrate a control circuit, a signal processing circuit, an analog / digital conversion circuit, and the like into the CMOS image sensor chip, the CMOS image sensor has an advantage of easy miniaturization.
따라서, 상기 씨모스 이미지 센서는 현재 디지털 정지 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라 등과 같은 다양한 응용 부분에 널리 사용되고 있다.Therefore, the CMOS image sensor is currently widely used in various application parts such as a digital still camera, a digital video camera, and the like.
한편, CMOS 이미지 센서는 트랜지스터의 개수에 따라 3T형, 4T형, 5T형 등으로 구분된다. 3T형은 1개의 포토다이오드와 3개의 트랜지스터로 구성되며, 4T형은 1개의 포토다이오드와 4개의 트랜지스터로 구성된다. 상기 3T형 CMOS 이미지 센서의 단위화소에 대한 등가회로 및 레이아웃(lay-out)을 살펴보면 다음과 같다. On the other hand, CMOS image sensors are classified into 3T type, 4T type, and 5T type according to the number of transistors. The 3T type consists of one photodiode and three transistors, and the 4T type consists of one photodiode and four transistors. An equivalent circuit and layout of the unit pixels of the 3T-type CMOS image sensor will be described as follows.
도 1은 일반적인 3T형 CMOS 이미지 센서의 등가 회로도이고, 도 2는 일반적인 3T형 CMOS 이미지 센서의 단위화소를 나타낸 레이아웃도이다.FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a general 3T CMOS image sensor, and FIG. 2 is a layout diagram illustrating unit pixels of a general 3T CMOS image sensor.
일반적인 3T형 씨모스 이미지 센서의 단위 화소는, 도 1에 도시된 바와 같이, 1개의 포토다이오드(PD; Photo Diode)와 3개의 nMOS 트랜지스터(T1, T2, T3)로 구성된다. 상기 포토다이오드(PD)의 캐소드는 제 1 nMOS 트랜지스터(T1)의 드레인 및 제 2 nMOS 트랜지스터(T2)의 게이트에 접속되어 있다. As shown in FIG. 1, a unit pixel of a general 3T CMOS image sensor includes one photodiode (PD) and three nMOS transistors T1, T2, and T3. The cathode of the photodiode PD is connected to the drain of the first nMOS transistor T1 and the gate of the second nMOS transistor T2.
그리고, 상기 제 1, 제 2 nMOS 트랜지스터(T1, T2)의 소오스는 모두 기준 전압(VR)이 공급되는 전원선에 접속되어 있고, 제 1 nMOS 트랜지스터(T1)의 게이트는 리셋신호(RST)가 공급되는 리셋선에 접속되어 있다. The sources of the first and second nMOS transistors T1 and T2 are all connected to a power supply line supplied with a reference voltage VR, and the gate of the first nMOS transistor T1 has a reset signal RST. It is connected to the reset line supplied.
또한, 제 3 nMOS 트랜지스터(T3)의 소오스는 상기 제 2 nMOS 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 제 3 nMOS 트랜지스터(T3)의 드레인은 신호선을 통하여 판독회로(도면에는 도시되지 않음)에 접속되고, 상기 제 3 nMOS 트랜지스터(T3)의 게이트는 선택 신호(SLCT)가 공급되는 열 선택선에 접속되어 있다. Further, the source of the third nMOS transistor T3 is connected to the drain of the second nMOS transistor, the drain of the third nMOS transistor T3 is connected to a read circuit (not shown in the drawing) via a signal line, The gate of the third nMOS transistor T3 is connected to a column select line to which a selection signal SLCT is supplied.
따라서, 상기 제 1 nMOS 트랜지스터(T1)는 리셋 트랜지스터(Rx)로 칭하고, 제 2 nMOS 트랜지스터(T2)는 드라이브 트랜지스터(Dx), 제 3 nMOS 트랜지스터(T3)는 선택 트랜지스터(Sx)로 칭한다.Accordingly, the first nMOS transistor T1 is referred to as a reset transistor Rx, the second nMOS transistor T2 is referred to as a drive transistor Dx, and the third nMOS transistor T3 is referred to as a selection transistor Sx.
일반적인 3T형 CMOS 이미지 센서의 단위 화소는, 도 2에 도시한 바와 같이, 액티브 영역(10)이 정의되어 액티브 영역(10) 중 폭이 넓은 부분에 1개의 포토다이오드(20)가 형성되고, 상기 나머지 부분의 액티브 영역(10)에 각각 오버랩되는 3개의 트랜지스터의 게이트 전극(120, 130, 140)이 형성된다. As shown in FIG. 2, in the unit pixel of a general 3T CMOS image sensor, an
즉, 상기 게이트 전극(120)에 의해 리셋 트랜지스터(Rx)가 형성되고, 상기 게이트 전극(130)에 의해 드라이브 트랜지스터(Dx)가 형성되며, 상기 게이트 전극(140)에 의해 선택 트랜지스터(Sx)가 형성된다. That is, the reset transistor Rx is formed by the
여기서, 상기 각 트랜지스터의 액티브 영역(10)에는 각 게이트 전극(120, 130, 140) 하측부를 제외한 부분에 불순물 이온이 주입되어 각 트랜지스터의 소오스/드레인 영역이 형성된다. Here, impurity ions are implanted into the
따라서, 상기 리셋 트랜지스터(Rx)와 상기 드라이브 트랜지스터(Dx) 사이의 소오스/드레인 영역에는 전원전압(Vdd)이 인가되고, 상기 셀렉트 트랜지스터(Sx) 일측의 소오스/드레인 영역은 판독회로(도면에는 도시되지 않음)에 접속된다.Therefore, a power supply voltage Vdd is applied to a source / drain region between the reset transistor Rx and the drive transistor Dx, and a source / drain region on one side of the select transistor Sx is shown in a read circuit (not shown). Not used).
상기에서 설명한 각 게이트 전극(120, 130, 140)들은, 도면에는 도시되지 않았지만, 각 신호 라인에 연결되고, 상기 각 신호 라인들은 일측 끝단에 패드를 구비하여 외부의 구동회로에 연결된다.Although not illustrated in the drawings, the
통상 CMOS 이미지센서 제조 공정에서, 금속배선 형성을 완료한 후 소자를 외부의 수분 및 스크레치로부터 보호하기 위하여 보호막을 형성하고, 패드오픈 공정을 수행후 상기 보호막 상에 칼라필터어레이를 형성하게 된다.In the CMOS image sensor manufacturing process, a protective film is formed to protect the device from external moisture and scratches after the metal wiring is formed, and a color filter array is formed on the protective film after the pad opening process.
그러나, 상기 칼라필터어레이 공정시 패드 금속의 표면이 부식 또는 손상되는 문제가 발생되는 바, 이러한 문제를 해결하기 위하여 캡(Cap)산화막을 적용하는 기술이 제안된 바 있다.However, since the surface of the pad metal is corroded or damaged during the color filter array process, a technique of applying a cap oxide film has been proposed to solve this problem.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 CMOS 이미지 센서의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing method of a CMOS image sensor according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3d는 종래 기술에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a CMOS image sensor according to the prior art.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 포토다이오드 및 모스트랜지스터 등 CMOS이미지 센서를 이루는 소자들을 일련의 공정을 통해 형성한 반도체 기판(101)을 준비한다.First, as shown in FIG. 3A, a
여기서, 상기 반도체 기판(101)은 단위 화소영역(100)과 패드 영역(150)으로 정의되어 있다.The
이어, 상기 반도체 기판(101)의 전면에 절연막(102)을 형성하고, 상기 절연막(102)상에 각 신호 라인의 금속 패드(103)를 형성한다.Next, an
이 때, 상기 금속 패드(103)는 상기 도 2에서 설명한 바와 같은 각 게이트 전극(120, 130, 140)과 동일 물질로 동일 층에 형성될 수 있고, 별도의 콘택을 통해 다른 물질로 형성될 수 있으며, 대부분 알루미늄(Al)으로 형성된다. In this case, the
그리고 상기 금속 패드(103)를 포함한 반도체 기판(101)의 전면에 보호막(104)을 형성한다.A
도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 금속 패드(103)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 보호막(104)을 선택적으로 제거하고, 상기 보호막(104)을 포함한 반도체 기판(101)의 전면에 캡(cap) 산화막(105)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, the
여기서, 상기 캡 산화막(105)은 이후 포토 공정시의 반복되는 노광 및 현상으로 인한 금속 패드(103)의 부식 등을 방지하기 위해 형성되고 있다.Here, the
도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 캡 산화막(105)상에 청색(blue) 칼라물질을 도포한 다음, 포토 마스크를 사용하여 선택적으로 노광(Exposure) 및 현상(Develop)을 실시하여 단위화소영역(100)상에만 청색칼라필터(B)를 형성하고, 동일한 방법으로 녹색 및 적색 칼라필터(G,R)를 형성하는 등 일련의 칼라어레이 공정을 통해 칼라필터 어레이(106)를 형성한다.As shown in FIG. 3C, a blue color material is coated on the
이때 상기 금속 패드(103)의 상부에는 캡 산화막(105)이 덮고 있기 때문에 칼라필터 물질이나 현상용액에 있는 산소나 수소와 닿지 않게 되어, 상기 금속 패드(103)가 부식 등을 방지할 수 있다.At this time, since the
도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 칼라필터어레이(106)를 포함한 반도체 기판(101)의 전면에 평탄화층(107)을 형성하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 단위화소영역에만 남도록 상기 평탄화층(107)을 선택적으로 식각한다.As shown in FIG. 3D, the
그리고 상기 평탄화층(107)을 포함한 반도체 기판(101)의 전면에 마이크로렌즈용 레지스트층을 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 실시하여 상기 각 칼라필터어레이(106)에 대응하게 마이크로렌즈 패턴을 형성한다.Then, a microlens resist layer is coated on the entire surface of the
이어, 상기 마이크로렌즈 패턴을 소정온도에서 리플로우(reflow)시켜 반구형의 마이크로렌즈(108)를 형성한다.Subsequently, the microlens pattern is reflowed at a predetermined temperature to form a
이어, 상기 금속 패드(103)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 캡 산화막(105)을 선택적으로 블랭크 에치(blank etch)하여 패드 오픈부(109)를 형성한다.Subsequently, the
그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, there is a problem in the method of manufacturing the CMOS image sensor according to the prior art as described above.
즉, 패드 오픈부를 형성하기 위하여 블랭크 에치시에 마이크로렌즈의 표면에 까지 영향을 미치어 마이크로렌즈의 특성을 저하시킨다.That is, in order to form the pad opening portion, the surface of the microlens is influenced at the time of blank etching, thereby degrading the characteristics of the microlens.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마이크로렌즈의 특성 저하를 방지하도록 한 씨모스(CMOS) 이미지 센서의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a CMOS image sensor to prevent deterioration of characteristics of a microlens.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법은 단위화소영역과 패드영역으로 구분되는 반도체 기판의 패드 영역에 금속 패드를 형성하는 단계와, 상기 금속 패드를 포함한 반도체 기판의 전면에 보호막을 형성하고 상기 금속 패드의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 보호막을 선택적으로 식각하는 단계와, 상기 반도체 기판의 전면에 캡 산화막을 형성하는 단계와, 상기 단위화소영역 캡 산화막상에 칼라필터어레이를 형성하는 단계와, 상기 칼라필터어레이를 포함한 단위화소영역에 평탄화층을 형성하는 단계와, 상기 칼라필터어레이와 대응되게 상기 평탄화층상에 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 단계와, 상기 금속 패드의 표면이 노출되도록 상기 캡 산화막을 선택적으로 식각하여 패드 오픈부를 형성하는 단계와, 상기 마이크로렌즈 패턴을 리플로우하여 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.Method of manufacturing a CMOS image sensor according to the present invention for achieving the above object is to form a metal pad in the pad region of the semiconductor substrate divided into a unit pixel region and the pad region, and a semiconductor substrate including the metal pad Selectively etching the protective film to form a protective film on the entire surface of the metal pad and exposing a portion of the surface of the metal pad, forming a cap oxide film on the front surface of the semiconductor substrate, and forming a color on the unit pixel region cap oxide film Forming a filter array, forming a planarization layer in a unit pixel area including the color filter array, forming a microlens pattern on the planarization layer to correspond to the color filter array, Selectively etching the cap oxide layer to expose a surface thereof to form a pad opening; And reflowing said micro-lens pattern and characterized in that it is formed by forming a microlens.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the CMOS image sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 씨모스(CMOS) 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a CMOS image sensor according to the present invention.
도 4a에 도시한 바와 같이, 통상적인 방법으로 소자를 이루는 포토다이오드 및 모스트랜지스터가 형성된 반도체 기판(201)상에 게이트 절연막 또는 층간 절연막 등의 절연막(202)을 형성하고, 상기 절연막(202)위에 각 신호 라인의 금속 패드(203)를 형성한다. As shown in FIG. 4A, an insulating
이 때, 상기 금속 패드(203)는 상기 도 2에서 설명한 바와 같은 각 게이트 전극(120, 130, 140)과 동일 물질로 동일 층에 형성될 수 있고, 별도의 콘택을 통해 다른 물질로 형성될 수 있으며, 대부분 알루미늄(Al)으로 형성된다. In this case, the
이어, 상기 금속 패드(203)를 포함한 반도체 기판(201)의 전면에 외부의 수분이나 스크래치로부터 소자를 보호하기 위하여 실리콘나이트라이드(Si3N4)막을 7000 ~ 9000Å의 두께로 형성하여 보호막(204)을 형성한다.Subsequently, a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film is formed on the entire surface of the
여기서, 상기 반도체 기판(201)은 단위화소 영역(200)과 패드 영역(250)으로 정의되어 있다.The
한편, 상기 금속 패드(203) 등의 금속배선은 단층으로만 도시되어 있으나, 더블 금속배선으로 이루어질 수 있고, 도시되어 있지 않으나 통상 베리어 메탈 및 비반사층 등을 포함하게 된다.On the other hand, although the metal wiring such as the
또한, 상기 보호막(204)은 산화막 및 질화막이 적층된 상태로도 사용할 수 있다.The
도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 금속 패드(203)의 표면이 소정부분 노출되 도록 포토 및 식각 공정을 통해 상기 보호막(204)을 선택적으로 제거하고, 상기 보호막(204)을 포함한 반도체 기판(201)의 전면에 PECVD법으로 400 ~ 1000Å의 두께를 갖는 캡 산화막(205)을 형성한다.As shown in FIG. 4B, the
여기서, 상기 캡 산화막(205)은 TEOS 산화막을 사용한다.The
도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 캡 산화막(205)상에 청색(blue) 칼라물질을 도포한 다음, 포토 마스크를 사용하여 선택적으로 노광(Exposure) 및 현상(Develop)을 실시하여 단위화소 영역에만 청색칼라필터(B)를 형성하고, 동일한 방법으로 녹색 및 적색 칼라필터(G,R)를 형성하는 등 일련의 칼라어레이 공정을 통해 칼라필터어레이(206)를 형성한다.As shown in FIG. 4C, a blue color material is coated on the
이때 상기 금속 패드(203)는 캡 산화막(205)이 덮고 있기 때문에 칼라필터 물질이나 현상용액에 있는 산소나 수소와 닿지 않게 되어, 상기 금속 패드(203)의 표면이 산화나 손상으로부터 보호되게 된다.At this time, since the
여기서 칼라필터물질은 염색된 포토레지스트를 사용하게 된다.Here, the color filter material uses a dyed photoresist.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 칼라필터어레이(206)의 단차완화 및 광투과도 향상 등을 목적으로 반도체 기판(201)의 전면에 평탄화층(207)을 형성한다.As shown in FIG. 4D, the
여기서, 상기 평탄화층(207)은 OCM(Over Coating Material)을 사용한다.Here, the
이어, 상기 포토 및 식각 공정을 통해 상기 평탄화층(207)을 단위화소 영역에만 남도록 선택적으로 제거한다.Subsequently, the
그리고 상기 평탄화층(207)을 포함한 반도체 기판(201)의 전면에 마이크로렌즈용 레지스트층을 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 실시하여 상기 칼라필터어레이 (206)상에 마이크로렌즈 패턴(208a)을 형성한다.Then, a microlens resist layer is coated on the entire surface of the
이어서, 상기 금속 패드(203)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 노출된 캡 산화막(205)을 블랭크 에치(blank etch)하여 패드 오픈부(209)를 형성한다.Subsequently, the exposed
도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 마이크로렌즈 패턴(208a)을 약 150 ~ 200℃의 영역에서 리플로우(reflow)시켜 반구형의 마이크로렌즈(208)를 형성한다.As shown in FIG. 4E, the
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the method for manufacturing the CMOS image sensor according to the present invention has the following effects.
즉, 마이크로렌즈 패턴을 형성하고, 블랭크 에치를 통해 패드 오픈부를 형성한 후 상기 마이크로렌즈 패턴을 리플로우하여 마이크로렌즈를 형성함으로써 마이크로렌즈의 프로파일 변형을 방지할 수 있어 마이크로렌즈의 신뢰성을 확보할 수 있다. That is, by forming a microlens pattern, forming a pad opening through a blank etch, and reflowing the microlens pattern to form a microlens, it is possible to prevent profile deformation of the microlens, thereby securing reliability of the microlens. have.
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