KR100614793B1 - 이미지 센서 및 이의 제조 방법. - Google Patents

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Abstract

차광 영역에서의 광차단 효과가 향상되는 이미지 센서 및 그 제조 방법에서, 상기 이미지 센서는 기판 표면 아래에 구비되는 포토다이오드와, 상기 기판 상에 형성되는 층간 절연막과, 상기 층간 절연막 내부에 구비되는 금속층 패턴과, 상기 층간 절연막 상에 상기 금속층 패턴과 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 더미 패턴 및 상기 더미 패턴을 둘러싸도록 구비되고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 상부 차광막 패턴을 포함한다. 상기 이미지 센서는 광 차단 효과가 향상되어 기준 신호를 더욱 정확하게 출력할 수 있다.

Description

이미지 센서 및 이의 제조 방법.{Image sensor and method of manufacturing the same}
도 1은 디싱이 발생된 구리 차광막을 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4 내지 도 10은 도 2 및 도 3에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 제1 방법을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 11 내지 도 13은 도 2 및 도 3에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 제2 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
도 15 내지 도 20은 도 14에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 평면도이다.
도 23 내지 도 25는 도 22에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차광 영역(Optical Black Area)를 포함하는 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이미지 센서(image sensor)는 1차원 또는 2차원이상의 광학 정보를 전기신호로 변환하는 장치이다. 시판되는 고체 이미지 센서는 MOS(metal- oxide- semiconductor)형과 CCD(charge coupled device)형의 2 종류가 있다.
상기 CCD 소자는 개개의 MOS커패시터가 서로 근접한 위치에 위치하면서 전하 케리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 또한, CMOS 이미지 센서는 제어 회로 및 신호 처리 회로를 주변회로로 사용하는 CMOS 제조기술을 이용하여 광학적 이미지를 전기적 신호로 변환시키는 소자이다.
상기 CMOS 이미지 센서의 단위 픽셀은 광을 감지하기 위한 포토다이오드와 상기 감지된 광을 전기적 신호로 변환하여 데이터화하는 CMOS로직 회로 부분으로 구성되어 있다.
상기 이미지 센서는 광 신호가 전기적인 신호로 변화함으로서 이미지를 출력하기 때문에, 포토다이오드 내에서 열 발생 등에 의해 생성되는 전자들은 출력 신호에서 배제시켜야 한다. 때문에, 열 발생에 의해 생성되는 전자들을 배제하기 위해, 상기 이미지 출력을 위한 수광 영역 뿐 아니라 광전 변환이 일어나지 않는 특정 영역을 별도로 형성하여야 한다. 또한, 광전 변환이 일어나는 상기 수광 영역의 액티브 픽셀에서 발생된 전하량에서 상기 광전 변환이 일어나지 않는 영역의 픽셀에서 발생된 전하량을 빼주어야 한다. 이 때, 상기 광전 변환이 일어나지 않는 영역에는 광이 투과되지 않도록 금속 등으로 이루어진 차광막이 상부 전면에 형성되어 있으며, 하부에는 상기 액티브 픽셀과 동일하게 형성되어 있다. 상기 광전 변환이 일어나지 않는 영역은 통상적으로 차광 영역(Optical Black Area : OPB)이라 한다. 즉, 상기 차광 영역은 다크 상태에서 소자들이 작동되며, 상기 차광 영역에서 발생된 전하량은 광에 의해 생성되지 않은 전하량의 기준 신호로서의 역할을 한다.
그런데, 상기 차광 영역의 상부에 형성된 차광막(shield layer)이 부분적으로 얇아지거나 제거되는 경우에는 상기 차광막의 얇아진 부분을 통해 상기 차광 영역 내에도 광이 일부 투과됨으로서 광전 변환에 의한 전하량이 발생된다. 이 경우, 상기 차광 영역에서 출력되는 기준 신호 레벨이 현저하게 증가하게 된다. 따라서, 상기 높아진 기준 신호 레벨을 기준으로 하는 픽셀로부터 발생된 신호 레벨은 정상적인 기준 신호 레벨을 기준으로 하는 픽셀로부터 발생된 신호 레벨 보다 낮아지기 때문에, 재생 화상의 화질은 현저하게 떨어지게 된다.
한편, 최근에는 이미지 센서의 배선 및 차광막으로서 알루미늄이나 텅스텐을 대신하여 보다 저저항을 갖는 구리를 사용하고 있으며, 상기 구리를 이용하여 배선 및 차광막을 형성할 시에는 다마신 공정이 적용된다. 그런데, 상기 차광 영역에 구리 차광막을 형성하기 위해 상기 구리를 CMP하는 경우, 구리는 디싱(Dishing)이 심하게 발생하게 된다.
도 1은 디싱이 발생된 구리 차광막을 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 구리 차광막(10)에는 국부적으로 두께가 매우 얇은 부위(12)가 생기게 된다. 상기 구리의 두께가 얇게 형성된 부위로 광이 일부 투과됨에 따라, 차광 영역에서 정상적인 기준 신호를 출력하지 못하게 되어 이미지 센서의 화질이 매우 나빠지게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 광차단 효과가 뛰어난 차광 영역을 갖는 이미지 센서를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 상기한 이미지 센서의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는 기판 표면 아래에 구비되는 포토다이오드와, 상기 기판 상에 형성되는 층간 절연막과, 상기 층간 절연막 내부에 구비되는 금속층 패턴과, 상기 층간 절연막 상에 상기 금속층 패턴과 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 더미 패턴 및 상기 더미 패턴을 둘러싸도록 구비되고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 상부 차광막 패턴을 포함한다.
상기한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서는 수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판 표면 아래에 구비되는 포토다이오드들과, 상기 기판 상에 형성되는 층간 절연막과, 상기 층간 절연막 내부에 상기 포토다이오드들과 중첩되지 않도록 구비되는 배선들과, 상기 층간 절연막 내부에, 상기 기판의 차광 영역에 위치한 상기 포토다이오드들과 중첩되도록 구비되고 상기 배선들과는 전기적으로 절연되는 하부 차광막 패턴들과, 상기 층간 절연막 상에 상기 하부 차광막 패턴과 중첩되도록 위치하는 더미 패턴들 및 상기 더미 패턴들을 둘러싸도록 구비되고, 적어도 상기 포토다이오드의 일부분이 중첩되도록 위치하는 상부 차광막 패턴을 포함한다.
상기한 제2 목적을 형성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서를 제조하기 위해 우선, 기판 표면 아래에 포토다이오드들을 형성한다. 상기 포토다이오드들이 형성된 기판 상에 층간 절연막을 형성한다. 상기 층간 절연막 내에 금속층 패턴들을 형성한다. 상기 층간 절연막 상에 상기 금속층 패턴들과 적어도 일부분이 중첩되는 더미 패턴들을 형성한다. 이어서, 상기 더미 패턴들을 둘러싸고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분을 차광하는 상부 차광막 패턴을 형성하는 단계를 수행하여 이미지 센서를 완성한다.
상기한 제2 목적을 형성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 제조하기 위해 우선, 수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판 표면 아래에 포토다이오드들을 각각 형성한다. 상기 기판 상에 제1 층간 절연막을 형성한다. 상기 제1 층간 절연막 내부에, 상기 포토다이오드와 중첩되지 않는 배선들및 상기 차광 영역에 위치한 상기 포토다이오드와 중첩되고 상기 배선들과 전기적으로 절연되는 하부 차광막 패턴들을 각각 형성한다. 상기 기판의 차광 영역에 위치한 제1 층간 절연막 상에 더미 패턴들을 형성한다. 상기 더미 패턴들을 둘러싸고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분을 차광하는 상부 차광막 패턴을 형성하여 상기 이미지 센서를 완성한다.
상기한 이미지 센서의 경우, 차광 영역 전체의 상부에 차광층이 형성되지 않고, 더미 패턴에 둘러싸여 있는 형태를 갖는 상부 차광막 패턴들이 형성되어 있다. 다시 말하면, 상기 상부 차광막 패턴 사이에 더미 패턴이 삽입되어 있는 것이다. 따라서, 상기 더미 패턴에 의해 상기 상부 차광막 패턴의 중심 부위에 디싱이 발생되는 것을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 상기 차광막 패턴은 차광 영역 전체에서 균일한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 더미 패턴의 아래에는 하부 차광막 패턴들이 형성됨에 따라, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광을 상기 하부 차광막 패턴에서 차단할 수 있다. 따라서, 상기 차광 영역에서 효과적으로 막이 차단되므로 정확한 기준 신호를 수득할 수 있다. 때문에, 상기한 이미지 센서를 사용하는 경우 우수한 화질을 갖는 이미지를 출력할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
실시예 1
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판(100)상에 단위 픽셀(155, unit pixel)들이 배치되어 있다. 상기 수광 영역은 이미지를 센싱하기 위하여 광이 수광되는 영역이고, 상기 차광 영역은 광에 의해 발생되지 않는 전하량을 수득하기 위한 영역이다. 상기 단위 픽셀(155)들은 소자 분리막(112)에 의해 서로 전기적으로 분리되어 있다. 상기 단위 픽셀(155)들은 각각 동일한 구성을 갖고 있으며, 예를 들어 1개의 포토다이오드(114, 115)와 제1 내지 제4 MOS트랜지스터(도시안됨)로 이루어진다.
상기 포토다이오드(114, 115)는 상기 기판의 표면 아래에 형성되며, N-형 불순물이 도핑된 영역(114b, 115b)으로 형성될 수 있다. 또는, 도시된 바와 같이 P-형 불순물 영역(114a, 115a) 및 상기 P-형 불순물 영역 아래에 N-형 불순물 영역(114b, 115b)이 서로 접합된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 트랜지스터는 리셋 신호에 의해 포토다이오드를 리셋시키는 트랜지스터이고, 상기 제2 트랜지스터는 상기 포토다이오드에 축적된 신호를 증폭하는 증폭 트랜지스터이고, 상기 제3 트랜지스터는 상기 셀렉트 신호에 의해 증폭 트랜지스터를 액티브시키는 셀렉트 트랜지스터이고, 상기 제4 트랜지스터는 포토다이오드에 축적된 신호를 플로팅 디퓨전영역으로 전달하는 전송 트랜지스터이다. 본 실시예에서는, 포토다이오드(114, 115)와 4개의 트랜지스터를 포함하는 단위 픽셀에 대해 간략하게 설명하였으나, 상기 단위 픽셀은 포토다이오드(114, 115)와 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하여 다양하게 구현될 수 있다.
이하에서는 차광 영역에 형성되는 포토다이오드를 제1 포토다이오드(114)라 하고, 수광 영역에 형성되는 포토다이오드를 제2 포토다이오드(115)라 하면서 설명한다.
상기 기판(100) 상에 층간 절연막 구조물(152)이 구비된다. 상기 층간 절연막 구조물(152)은 내부에 1개 이상의 층간 절연막이 적층된 형태를 갖는다. 상기 수광 영역에서 이미지를 센싱하기 위해서는, 외부 광이 층간 절연막 구조물(152)을 투과하여 하부의 제2 포토다이오드(115)까지 도달하여야 한다. 그러므로, 상기 각 층간 절연막들은 광 투과성이 높은 절연 물질로 이루어져야 한다. 예를 들어, 상기 층간 절연막들은 실리콘 산화물계 절연 물질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 편의상 제1 내지 제2 층간 절연막(116, 126)이 적층되어 있는 층간 절연막 구조물(152)에 대해 설명한다.
상기 제1 층간 절연막(116) 내에 제1 배선(122)들이 구비된다. 상기 수광 영역에 형성되어 있는 상기 제1 배선(122)들은 상기 제2 포토다이오드(115)와 중첩되지 않도록 위치하여야 한다. 또한, 상기 제2 층간 절연막(126) 내에는 제2 배선(130)들이 구비된다. 그리고, 상기 수광 영역에 형성되어 있는 상기 제1 배선(122)들은 상기 제2 포토다이오드(115)와 중첩되지 않도록 위치하여야 한다. 그러므로, 외부로부터 상기 수광 영역으로 입사되는 광은 상기 제1 배선(122) 및 제2 배선(130)에 의해 방해받지 않으면서 제2 포토다이오드(115)까지 도달하게 된다.
여기서, 상기 제1 배선(122)은 기판의 소정 영역과 접속하는 제1 콘택(122a)과 상기 제1 콘택(122a)을 서로 연결시키는 라인형의 제1 보조 배선(122b)을 포함한다. 또한, 상기 제2 배선(130)은 상기 제1 배선(122)과 전기적으로 연결되는 제2 콘택(130a) 및 상기 제2 콘택(130a)을 서로 연결시키는 제2 보조 배선(130b)을 포함한다.
상기 차광 영역에 위치하는 상기 층간 절연막 구조물(152) 내에는 상기 제1 및 제2 배선(122, 130)과는 전기적으로 절연되는 제1 및 제2 하부 차광막 패턴 (124, 132)이 구비된다. 상기 제1 및 제2 하부 차광막 패턴(124, 132)은 상기 수광 영역에는 전혀 형성되지 않는다. 상기 제1 및 제2 하부 차광막 패턴(124, 132)은 상기 차광 영역에 위치하는 제1 포토다이오드(114)로 광이 투과되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 포토다이오드(114)의 적어도 일부분과 중첩되도록(overlap) 위치한다.
구체적으로, 상기 제1 하부 차광막 패턴(124)들은 제1 보조 배선(122b)들과 동일한 평면(level)에 위치한다. 상기 제1 하부 차광막 패턴(124)과 제1 보조 배선(122b)간의 제1 갭(121)으로 광이 투과될 수 있으므로, 상기 제1 하부 차광막 패턴(124)은 상기 제1 갭(121)이 최대한 작게 형성되도록 상기 제1 보조 배선(122b)과 인접하게 형성되어 있다.
동일하게, 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)은 각각 제2 보조 배선(130b)들과 동일한 평면(level)에 위치하며, 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)과 제2 보조 배선(130b)간의 제2 갭(131)이 최대한 작게 형성되어 있다.
각 배선들이 다층으로 형성된 경우에, 상기 하부 차광막 패턴들도 상기 배선들과 동일하게 다층으로 형성되는 것이 차광 효과가 향상되므로 더욱 바람직하다.
한편, 상기 제1 배선(122)과 제1 하부 차광막 패턴(124)은 동일한 금속 물질로 형성되어 있다. 또한, 상기 제2 배선(130)과 제2 하부 차광막 패턴(132)은 동일한 금속 물질로 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 제1 배선(122), 제2 배선(130), 제1 하부 차광막 패턴(124) 및 제2 하부 차광막 패턴(132)은 저저항을 갖는 구리로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1 배선(122) 및 제2 배선(130)을 구리로 이루어지는 경우, 텅스텐이나 알루미늄에 비해 상기 구리의 저항이 낮기 때문에 상기 각 배선에 포함되는 라인형의 보조 배선들을 더욱 얇게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 알루미늄 배선 라인과 동일한 저항을 갖도록 구리 배선 라인을 형성하는 경우, 상기 구리 배선 라인은 알루미늄 배선 라인의 약 1/3 내지 1/4 정도의 두께로 형성될 수 있다. 상기 다층으로 이루어지는 각 보조 배선의 두께를 얇게 형성하는 경우, 전체 층간 절연막 구조물(152)의 두께가 더욱 얇게 형성될 수 있다. 때문에, 상기 기판(100) 표면 아래에 위치하는 제2 포토다이오드(115)까지의 광 경로를 최소화할 수 있으므로 상기 제2 포토다이오드(115)의 광 감도를 향상시킬 수 있다.
특히, 최근에 이미지 센서의 고집적화에 따라 포토다이오드의 사이즈가 매우 감소됨에 따라 상기 포토다이오드에 광을 충분히 수광하기가 어려워지고 있으므로, 이미지 센서의 특성 향상을 위하여 저저항을 갖는 상기 구리 배선이 더욱 요구되고 있다. 상기 구리 배선으로 이루어지는 경우, 상기 제1 및 제2 보조 배선은(122b, 130b)은 약 1000 내지 3000Å의 두께를 갖는다.
상기 제2 층간 절연막(126) 상에 제1 상부 층간 절연막(140)이 구비된다. 상기 제1 상부 층간 절연막(140)은 광투과성이 높은 실리콘 산화물로 이루어진다.
상기 제1 상부 층간 절연막(140) 상에서, 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)과 적어도 일부분이 중첩되는 더미 패턴(141a)이 구비된다. 상기 더미 패턴(141a)은 상기 제1 상부 층간 절연막(140)과 동일한 물질로 이루어진다. 또한, 상기 더미 패턴(141a)은 적어도 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)보다는 작은 사이즈로 형성되어 있다.
상기 더미 패턴(141a)을 둘러싸면서 상기 차광 영역 전체에 상부 차광막 패턴(148)이 구비되어 있다. 상기 상부 차광막 패턴(148)은 상기 더미 패턴(141a) 부위를 제외한 차광 영역 전체로 입사되는 광을 차단하는 역할을 한다.
상기 제1 상부 층간 절연막(140) 내에, 상기 상부 차광막 패턴(148) 및 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)을 서로 수직으로 연결하는 차광용 비아 패턴(158)이 구비된다. 상기 차광용 비아 패턴(158)은 도 2에 도시된 것과 같이 상기 더미 패턴(141a)의 하부면을 둘러싸는 형상을 갖는다. 구체적으로, 상기 차광용 비아 패턴(158)은 내부에 공간이 있는 파이프 형상을 갖는다. 그리고, 상기 파이프 형상을 갖는 차광용 비아 패턴(158)의 상부면은 상기 더미 패턴(141a) 하부면을 둘러싸는 링 형상을 갖는다.
상기 더미 패턴(141a)의 아래 부위는 상기 차광용 비아 패턴(158) 및 제2 하부 차광막 패턴(132)에 의해 고립되는 형상을 갖는다. 따라서, 상기 더미 패턴(141a)으로 광이 투과되더라도, 상기 광은 상기 차광용 비아 패턴(158) 및 제2 하부 차광막 패턴(132)에 의해 상기 광이 제1 포토다이오드(114) 방향으로 거의 투과되지 못한다. 또한, 상기 제1 하부 차광막 패턴(131)에 의해 한번 더 차광되기 때문에, 상기 차광 영역에 위치하는 제1 포토다이오드(114)에는 광이 거의 도달하지 못하게 된다.
상기 수광 영역에 위치하는 제1 상부 층간 절연막(140) 상에는 상부 배선(150)들이 구비되어 있다. 또한, 상기 상부 배선(150)들 사이에는 제2 상부 층간 절연막(141b)이 구비되어 있다. 상기 제2 상부 층간 절연막(141b)은 제1 상부 층간 절연막(140)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 상부 배선(150)은 상기 제2 포토다이오드(115)와 서로 중첩되지 않도록 위치한다. 그러므로, 상기 제1 상부 층간 절연막(140) 및 층간 절연막 구조물(152)을 통해 광이 투과됨에 따라 수광 영역에 위치한 제2 포토다이오드(115)에 광이 도달할 수 있다.
상기 상부 차광막 패턴(148) 및 상부 배선(150)은 금속 물질로 이루어지고, 다마신 공정을 통해 형성되어 진다. 바람직하게, 상기 상부 차광막 패턴(148) 및 상부 배선(150)은 저저항을 갖는 구리로 이루어진다.
상기 더미 패턴(141a)은 상기 상부 차광막 패턴(148) 및 상부 배선(150)을 다마신 공정을 이용하여 형성할 시에 주변 패턴의 밀집도에 따라 막의 중심 부위가 움푹 파여지는 디싱(dishing) 불량이 발생되는 것을 최소화하기 위하여 구비된다. 그러므로, 상기 더미 패턴(141a)이 구비됨에 따라 상기 상부 차광막 패턴(148)들의 두께가 매우 균일해진다. 상기 디싱 방지 효과를 극대화하기 위해, 상기 더미 패턴(141a)들은 규칙적으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
도시하지는 않았으나, 상기와 같이 상기 더미 패턴 하부면을 고립시키는 비아 패턴이 형성되는 경우 상기 상부 차광용 패턴과 가장 인접하게 위치한 최상부의 하부 차광막 패턴만이 구비되고, 나머지 하부 차광막 패턴은 구비되지 않을 수도 있다.
도 4 내지 도 10은 도 2 및 도 3에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 제1 방법을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 4는 포토다이오드의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 수광 영역 및 차광 영역으로 구분되어 있는 기판 상에, 1개의 포토다이오드(114, 115)와 4개의 모오스 트랜지스터로 구성되는 단위 픽셀들을 형성한다.
이를 구체적으로 설명하면, 우선 P형 불순물이 전체적으로 도핑되어 있는 실리콘 기판(100)을 마련한다. 상기 기판에 소자 분리막(112)을 형성함으로서 액티브 영역 및 소자 분리 영역을 각각 구분한다. 상기 소자 분리막(112)은 LOCOS 공정 또는 STI공정으로 형성할 수 있다.
상기 액티브 영역의 기판(100) 하부에 부분적으로 N형의 불순물을 도핑하여 N형 불순물 영역(114b, 115b)을 형성한다. 다음에, 상기 N형 불순물 영역(114b, 115b) 상에 P형의 불순물을 도핑하여 P형 불순물 영역(114a, 115a)을 형성한다. 상기 공정에 의해, 상기 기판 표면 아래에 N형 불순물 영역 및 P형 불순물 영역이 접합된 형태를 갖는 제1 및 제2 포토다이오드(114, 115)들을 형성한다. 상기 제1 포토다이오드(114)는 차광 영역 내에 형성되고, 상기 제2 포토다이오드(115)는 수광 영역 내에 형성된다. 다음에, 상기 제1 및 제2 포토다이오드(114, 115)들에 의해 동작되는 트랜지스터(도시안됨)들을 각각 형성한다.
도 5는 제1 콘택홀 및 트렌치들을 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 포토다이오드(114, 115) 및 트랜지스터가 형성되어 있는 기판 상에 상기 트랜지스터들을 매립하는 제1 층간 절연막(116)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 층간 절연막(116)은 광 투과성이 높은 물질인 실리콘 산화물계 절연 물질을 증착시켜 형성할 수 있다.
상기 제1 층간 절연막(116)에서 제1 보조 배선 영역 및 제1 하부 차광막 패턴 형성 영역을 선택적으로 식각하기 위한 제1 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 상기 제1 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 층간 절연막(116)을 부분적으로 식각함으로서, 제1 보조 배선으로 제공되기 위한 제1 트렌치(120) 및 제1 차광막 패턴으로 제공되기 위한 제2 트렌치(121)를 각각 형성한다. 이 때, 상기 제2 트렌치는 차광 영역에만 형성되어야 한다. 그리고, 상기 제2 트렌치(121)는 상기 제1 포토다이오드(114)의 적어도 일부분과는 서로 중첩되도록 위치하여야 한다.
상기 제1 트렌치(120)내부에 제1 보조 배선이 형성되므로, 상기 제1 트렌치(120) 및 제2 트렌치(121)는 형성하고자 하는 제1 보조 배선의 두께보다 더 깊게 형성하여야 한다. 예를 들어, 상기 제1 트렌치(120) 및 제2 트렌치(121)는 1000 내지 4000Å의 두께로 형성할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 상기 제2 트렌치(121)는 상기 제1 트렌치(120)를 형성할 시에 동시에 형성되어 진다. 그러므로, 상기 제2 트렌치(121)를 형성함으로서 별도의 추가 공정이 더 수행되지는 않는다.
다음에, 상기 제1 층간 절연막(116) 상에 콘택 형성 영역을 선택적으로 식각하기 위한 제2 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 이 때, 상기 수광 영역에 위치한 제2 포토레지스트 패턴의 오픈 부위는 상기 제2 포토다이오드(115)의 상부 면과 서로 중첩되지 않도록 위치하여야 한다.
상기 제2 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판이 노출되도록 상기 제1 층간 절연막(116)을 식각함으로서 제1 콘택홀(118)을 형성한다. 상기 제2 포토레지스트 패턴을 에싱 및 스트립 공정을 통해 제거한다.
상기 설명에서는 제1 및 제2 트렌치(120, 121)를 형성한 후 제1 콘택홀(118)을 형성하는 공정에 대해 설명하였으나, 제1 콘택홀(118)을 먼저 형성한 후 제1 및 제2 트렌치(120, 121)를 형성하여도 무방하다.
도 6 및 도 7은 제1 배선 및 제1 하부 차광막 패턴의 형성을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 콘택홀(118), 제1 및 제2 트렌치(120, 121) 내부 및 상기 제1 층간 절연막(116)의 각 표면에 구리의 확산을 방지하기 위한 확산 방지막(도시안됨)을 형성한다. 상기 확산 방지막은 티타늄막, 티타늄 질화막 또는 티타늄/티타늄 질화막이 적층된 막으로 형성할 수 있다. 상기 확산 방지막 상에 상기 제1 콘택홀(118), 제1 및 제2 트렌치(120, 121) 내부를 채우는 구리막(도시안됨)을 형성한다. 상기 구리막은 전기 도금, 무전해 도금 등의 공정에 의해 형성될 수 있다.
다음에, 상기 제1 콘택홀(118), 제1, 제2 트렌치(120, 121) 내부에만 상기 구리막이 남도록 상기 구리막을 연마함으로서, 제1 콘택(122a), 제1 보조 배선(122b) 및 제1 하부 차광막 패턴(124)을 각각 형성한다. 상기 연마 공정에 의해 형성되는 제1 보조 배선(122b) 및 제1 하부 차광막 패턴(124)은 1000 내지 3000Å의 두께를 갖는다.
도 8은 제2 배선 및 제2 하부 차광막 패턴의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 제1 보조 배선(122b), 제1 하부 차광막 패턴(124) 및 제1 층간 절연막(116) 상에 광투과성이 높은 실리콘 산화물계 물질을 증착시켜 제2 층간 절연막(126)을 형성한다.
이어서, 도 5 내지 도 7을 참조로 설명한 것과 동일한 공정을 수행함으로서 상기 제2 층간 절연막(126)에 상기 제2 콘택(130a), 제2 보조 배선(130b) 및 제2 하부 차광막 패턴(132)을 각각 형성한다.
도 9는 상부 층간 절연막, 트렌치들을 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 제2 보조 배선(130b), 제2 하부 차광막 패턴(132) 및 제2 층간 절연막(126) 상에 예비 상부 층간 절연막(도시안됨)을 형성한다. 상기 예비 상부 층간 절연막은 광 투과성이 높은 실리콘 산화물로 형성한다.
상기 예비 상부 층간 절연막 상에, 상부 차광막 패턴, 더미 패턴 및 상부 배선을 형성하기 위한 제3 포토레지스트 패턴(142)을 형성한다. 상기 제3 포토레지스트 패턴(142)은 상기 상부 차광막 패턴이 형성될 부위 및 상부 배선이 형성될 부위는 노출시키고, 상기 더미 패턴이 형성될 부위 및 제2 상부 층간 절연막이 형성될 부위는 마스킹되게 형성된다.
이어서, 상기 제3 포토레지스트 패턴(142)을 식각 마스크로 사용하여 노출된 상기 예비 상부 층간 절연막(도시안됨)을 부분적으로 식각함으로서, 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 및 상부 배선용 트렌치(146)를 각각 형성한다. 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 및 상부 배선용 트렌치(146)는 저면에 상기 제2 층간 절연막(126) 상부면이 노출되지 않도록 형성되어야 한다.
상기 공정을 수행하면, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144)들 사이에는 더미 패턴(141a)이 형성되고, 상기 수광 영역에서 상기 상부 배선용 트렌치(146)들 사이에는 제2 상부 층간 절연막(141b)이 형성된다. 또한, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 및 상부 배선용 트렌치(146) 아래에는 제1 상부 층간 절연막(140)이 형성된다.
상기 차광 영역에 형성되어 있는 더미 패턴(141a)은 상기 제2 하부 차광막 패턴(132)의 적어도 일부분과 중첩되도록 형성되어야 한다. 또한, 상기 상부 배선용 트렌치(146)는 상기 수광 영역에 위치하는 제2 포토다이오드(115)와 서로 중첩되지 않도록 위치하여야 한다.
도 10을 참조하면, 상기 더미 패턴(141a) 및 제2 상부 층간 절연막(141b) 상에 비아 패턴을 형성하기 위한 제4 포토레지스트 패턴(153)을 형성한다. 상기 제4 포토레지스트 패턴(153)의 오픈 부위는 파이프 형상을 갖는다. 그리고 상기 파이프 내부에는 상기 더미 패턴(141a)이 매몰되어 있다.
상기 제4 포토레지스트 패턴(153)을 식각 마스크로 이용하여 제1 상부 층간 절연막(140)을 식각함으로서 저면에 제2 하부 차광막 패턴(132)이 노출되는 비아홀을 형성한다. 상기 비아홀(154)은 파이프 형상을 가지며, 상기 파이프 내부에 더미 패턴(141a)이 위치하도록 형성된다. 이 후, 상기 제4 포토레지스트 패턴(153)을 제 거한다.
다음에, 도 3에 도시된 것과 같은 이미지 센서의 형성을 설명한다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144), 상부 배선용 트렌치(146) 및 비아홀(154)의 내부를 매립하도록 구리막(도시안됨)을 형성한다. 다음에, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144), 비아홀(154) 및 상부 배선용 트렌치(146) 내부에만 상기 구리막이 남게되도록 화학 기계적 연마 공정을 수행하여 상부 차광막 패턴(148), 상부 배선(150) 및 비아 패턴(158)을 각각 형성한다.
상기 비아 패턴(158)은 상기 상부 차광막 패턴(148) 및 제2 하부 차광막 패턴(132)과 연결되어 상기 더미 패턴(141a)의 하부를 완전히 둘러싸는 형태를 갖는다. 그러므로, 상기 더미 패턴(141a)으로 투과되는 광은 제2 하부 차광막 패턴(132) 및 비아 패턴(158)에 의해 차광된다.
또한, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 사이에 더미 패턴(141a)이 형성되어 있으므로, 상기 화학 기계적 연마 공정을 수행할 때 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 내에 형성되어 있는 구리막이 움푹 패여지는 디싱 현상을 최소화할 수 있다.
따라서, 상기 차광 영역의 포토다이오드로 광이 투과되는 것을 최소화시킬 수 있어서 다크 레벨에서의 기준 신호 불량에 따른 오동작을 방지할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 도 2 및 도 3에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 제2 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서 설명하는 제2 방법은 배선 및 하부 차광막 패턴의 형성하기 위한 다마신 공정 및 비아 패턴을 형성하는 방법을 제외하고는 상기 제1 방법과 동일하다. 그러므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 수광 영역 및 차광 영역으로 구분되어 있는 기판(100) 상에, 1개의 포토다이오드(114, 115)와 4개의 모오스 트랜지스터로 구성되는 단위 픽셀들을 형성한다. 여기서 상기 차광 영역에 형성되는 포토다이오드는 제1 포토다이오드(114)라하고, 수광 영역에 형성되는 포토다이오드는 제2 포토다이오드(115)라 한다.
상기 제1 및 제2 포토다이오드(114, 115) 및 트랜지스터들이 형성되어 있는 기판 상에 상기 트랜지스터들을 매립하는 제1 하부 층간 절연막(160)을 형성한다. 상기 제1 하부 층간 절연막(160)을 부분적으로 식각하여 액티브 영역 내의 콘택 형성 영역을 노출시키는 제1 콘택홀(도시안됨)을 형성한다.
다음에, 상기 제1 콘택홀의 내부 표면에 구리의 확산을 방지하기 위한 제1 확산 방지막(도시안됨)을 형성한다. 상기 제1 확산 방지막 상에 상기 제1 콘택홀의 내부를 채우는 제1 구리막(도시안됨)을 형성한다. 상기 제1 콘택홀 내부에만 상기 제1 구리막이 남아있도록 상기 제1 구리막을 연마하여 제1 콘택(162)을 형성한다.
도 12를 참조하면, 상기 제1 하부 층간 절연막(160) 및 제1 콘택(162) 상에 제1 상부 층간 절연막(164)을 형성한다. 상기 제1 상부 층간 절연막(164)을 부분적으로 식각하여 상기 제1 콘택(162)을 경유하는 라인형의 제1 보조 배선을 형성하기 위한 제1 트렌치(도시안됨)를 형성한다. 또한, 상기 차광 영역에는 상기 제1 트렌치들 사이에 제1 차광막 패턴을 형성하기 위한 제2 트렌치(도시안됨)를 형성한다.
제1 및 제2 트렌치 내부 표면에 구리의 확산을 방지하기 위한 제2 확산 방지막(도시안됨)을 형성한다. 상기 제2 확산 방지막 상에 상기 제1 및 제2 트렌치 내부를 채우는 제2 구리막(도시안됨)을 형성한다.
다음에, 상기 제1, 제2 트렌치 내부에만 상기 제2 구리막이 남아있도록 상기 제2 구리막을 연마하여, 제1 보조 배선(166) 및 제1 하부 차광막 패턴(168)을 형성한다.
이어서, 도시하지는 않았지만, 상기 도 11 및 도 12에서 설명한 것과 동일한 공정을 수행하여 제2 콘택, 제2 보조 배선 및 제2 하부 차광막 패턴을 형성한다.
도 13을 참조하면, 상기 층간 절연막 구조물(152) 상에 제1 상부 층간 절연막(140)을 형성한다. 상기 제1 상부 층간 절연막(140)은 광 투과성이 높은 실리콘 산화물로 이루어진다. 상기 제1 상부 층간 절연막(140)에 사진 및 식각 공정을 수행하여 비아홀(도시안됨)을 형성한다. 다음에, 상기 비아홀을 매립하도록 구리막을 형성한 후 상기 비아홀 내에만 상기 구리막이 남아있도록 화학 기계적 연마 공정을 수행함으로서 비아 패턴(158)을 형성한다. 상기 비아 패턴(158)은 파이프 형상을 갖는다.
다음에, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제1 상부 층간 절연막(140) 상에 더미막(도시안됨)을 형성한다. 상기 더미막의 소정 부위를 사진, 식각 공정에 의해 식각함으로서 상부 차광막 패턴 및 상부 배선을 형성하기 위한 트렌치(도시안됨)들을 형성한다. 또한, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치들 사이에는 더미 패턴(141a)이 형성되고, 상기 상부 배선용 트렌치들 사이에는 제2 상부 층간 절연막(141b)이 형성된다. 이 때, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치는 상기 비아 패턴(158)의 상부면을 노출시킨다. 또한, 상기 더미 패턴(141a)은 상기 비아 패턴(158)의 파이프 내부와 중첩되게 위치한다.
상기 상부 차광막 패턴용 트렌치 및 상부 배선용 트렌치을 매립하도록 구리막(도시안됨)을 형성한다. 다음에, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치 및 상부 배선용 트렌치 내에만 상기 구리막이 남게 되도록 화학 기계적 연마 공정을 수행하여 상부 차광막 패턴(148) 및 상부 배선(150)을 각각 형성한다.
실시예 2
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다. 이하에서 설명하는 제2 실시예의 이미지 센서는, 비아 패턴 및 하부 배선의 형상을 제외하고는 상기 제1 실시예의 이미지 센서와 동일하다. 그러므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판(100) 상에 단위 픽셀들이 배치되어 있다. 상기 단위 픽셀들은 각각 동일한 구성을 갖고 있으며, 예를 들어 1개의 포토다이오드(114, 115)와 제1 내지 제4 MOS트랜지스터(도시안됨)로 이루어진다. 이하에서, 차광 영역에 형성되는 포토다이오드를 제1 포토다이오드(114)라 하고, 수광 영역에 형성되는 포토다이오드를 제2 포토다이오드(115)라 하면서 설명한다.
상기 기판(100) 상에는 층간 절연막 구조물(152)이 구비된다. 상기 층간 절 연막 구조물(152)은 내부에 1개 이상의 층간 절연막이 적층된 형태를 갖는다. 본 실시예에서는 편의상 제1 내지 제2 층간 절연막(116, 126)이 적층되어 있는 층간 절연막 구조물(152)에 대해 설명한다.
상기 제1 층간 절연막(116) 내에는 제1 배선(200)들이 구비된다. 상기 제1 배선(200)은 기판의 소정 영역과 접속하는 제1 콘택(200a)과 상기 제1 콘택(200a)을 서로 연결시키는 라인형의 제1 보조 배선(200b)을 포함한다.
상기 수광 영역에 형성되어 있는 제1 배선(200) 및 상기 차광 영역에 형성되어 있는 제1 배선(200)은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 특히, 상기 수광 영역에 형성되어 있는 상기 제1 배선(200)들은 상기 제2 포토다이오드(115)와 중첩되지 않도록 위치하여야 한다. 그러나, 상기 차광 영역에 형성되어 있는 제1 배선(200)들은 상기 제1 포토다이오드와 부분적으로 중첩되게 위치할 수도 있다. 즉, 상기 차광 영역에 형성되어 있는 제1 보조 배선(200b)은 상기 수광 영역에 형성되어 있는 제1 보조 배선(200b)에 비하여 상기 제1 포토다이오드(114) 중심쪽으로 수평 방향으로 확장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 차광 영역에 위치한 상기 라인형의 제1 보조 배선(200b)들 사이에는 상기 제1 보조 배선(200b)들과 전기적으로 절연되는 제1 하부 차광막 패턴(202)이 구비된다. 상기 제1 하부 차광막 패턴(202)은 상기 수광 영역에는 전혀 형성되어 있지 않다. 상기 제1 하부 차광막 패턴(202)은 상기 차광 영역에 위치하는 제1 포토다이오드(114)로 광이 투과되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 포토다이오드(114)의 적어도 일부분과 중첩되도록(overlap) 위치한다.
상기 제1 하부 차광막 패턴(202)들과 상기 제1 보조 배선(200b)들은 서로 동일한 평면(level)에 위치한다. 그러므로, 상기 제1 하부 차광막 패턴(202)들과 상기 제1 보조 배선(200b)들 사이의 제1 갭(201) 부위에는 투과성이 높은 제1 층간 절연막(116)이 남아있게 된다.
상기 제2 층간 절연막(126) 내에는 제2 배선(204)들이 구비된다. 상기 제2 배선(204)은 기판의 소정 영역과 접속하는 제2 콘택(204a)과 상기 제2 콘택(204a)을 서로 연결시키는 라인형의 제2 보조 배선(204b)을 포함한다.
상기 차광 영역에 위치한 상기 라인형의 제2 보조 배선(204b)들 사이에는 상기 제2 보조 배선(204b)들과 전기적으로 절연되는 제2 하부 차광막 패턴(206)이 구비된다. 상기 제2 하부 차광막 패턴(206)은 상기 수광 영역에는 전혀 형성되어 있지 않다. 상기 제2 하부 차광막 패턴(206)은 상기 차광 영역에 위치하는 제1 포토다이오드로 광이 투과되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 포토다이오드(114)의 적어도 일부분과 중첩되도록(overlap) 위치한다.
상기 제2 하부 차광막 패턴(206)들과 상기 제2 보조 배선(204b)들은 서로 동일한 평면(level)에 위치한다. 그러므로, 상기 제2 하부 차광막 패턴(206)들과 상기 제2 보조 배선(204b)들 사이의 제2 갭(203) 부위에 투과성이 높은 제2 층간 절연막(126)이 남아있게 된다.
이 때, 상기 제2 갭(203)은 상기 제1 갭(201)과 동일한 수직선상에 놓여있지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제2 갭(203)을 통해 투과된 광이 바로 상기 제1 갭(201)을 통해 하부의 제1 포토다이오드(114)로 입사되지 않도록 하여야 한 다.
상기 제1 배선(200)과 제1 하부 차광막 패턴(202)은 동일한 물질로 형성되어 있다. 또한, 상기 제2 배선(204)과 제2 하부 차광막 패턴(206)은 동일한 물질로 형성되어 있다. 상기 제1 배선(200), 제2 배선(204), 제1 하부 차광막 패턴(202) 및 제2 하부 차광막 패턴(206)은 구리로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1 배선(200) 및 제2 배선(204)을 구리로 이루어지는 경우, 텅스텐이나 알루미늄에 비해 상기 구리의 저항이 낮기 때문에 상기 각 배선에 포함되는 라인형의 보조 배선들을 더욱 얇게 형성될 수 있다. 또한, 상기 배선들의 선폭이 서로 다르다 하더라도 저항의 차이가 크게 발생하지 않기 때문에, 상기 차광 영역과 수광 영역에서의 배선의 형상이 다르다 하더라도 비교적 정확한 기준 신호를 수득할 수 있다.
상기 제2 층간 절연막(126) 상에 제1 상부 층간 절연막(140)이 구비된다.
상기 차광 영역에 위치하는 상기 제1 상부 층간 절연막(140) 상에는 상부 차광막 패턴(148)들이 구비된다. 상기 상부 차광막 패턴(148)은 구리로 이루어진다. 상기 상부 차광막 패턴(148)들 사이에는 더미 패턴(141a)이 구비된다. 즉, 상기 차광 영역에 위치하는 상기 제1 상부 층간 절연막(140) 상에는 더미 패턴(141a)과 상부 차광막 패턴(148)으로 완전히 덮혀있다.
또한, 상기 수광 영역에 위치하는 제1 상부 층간 절연막(140)에는 구리로 이루어지는 상부 배선(150)이 구비된다. 상기 상부 배선(150)은 상기 제2 포토다이오드(115)와 서로 중첩되지 않도록 위치한다.
상기 더미 패턴(141a)으로 투과되는 광을 일부 차단하기 위하여, 상기 상부 차광막 패턴(148) 및 제2 하부 차광막 패턴(206)을 연결시키는 비아 패턴(210)이 구비된다. 상기 비아 패턴(210)은 상기 더미 패턴(141a)의 아래에 구비되고 상기 더미 패턴(141a)의 적어도 하나의 측면과 인접한 부위에 형성되어 있다. 따라서, 상기 비아 패턴(210)은 상기 더미 패턴(141a)을 통해 투과된 광이 상기 비아 패턴(210)이 형성되어 있는 방향으로 더 진행하는 것을 차단시키는 역할을 한다.
따라서, 상기 차광 영역으로 투과되는 광은 비아 패턴(210), 상부 차광막 패턴(148) 및 제2 하부 차광막 패턴(206)에 의해 1차적으로 광이 차광되고, 상기 제2 갭(203)으로 투과되는 광은 상기 제1 배선(200) 및 제1 하부 차광막 패턴(202)에 의해 2차적으로 광이 차광된다. 때문에, 상기 차광 영역 내의 제1 포토다이오드(114)로 광이 거의 투과되지 못하게 되어 정확한 기준 신호를 수득할 수 있다.
도 15 내지 도 20은 도 14에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 15는 포토다이오드 및 제1 배선용 트렌치의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 15를 참조하면, 우선, 도 4를 참조로 하여 설명한 것과 동일한 공정을 수행하여 수광 영역 및 차광 영역으로 구분되어 있는 기판 상에, 1개의 포토다이오드와 4개의 모오스 트랜지스터로 구성되는 단위 픽셀들을 형성한다. 여기서, 상기 제1 포토다이오드(114)는 차광 영역 내에 형성되고, 상기 제2 포토다이오드(115)는 수광 영역 내에 형성된다.
이어서, 상기 제1 및 제2 포토다이오드(114, 115) 및 트랜지스터가 형성되어 있는 기판 상에 상기 트랜지스터들을 매립하는 제1 층간 절연막(116)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 층간 절연막(116)은 광 투과성이 높은 물질인 실리콘 산화물계 절연 물질을 증착시켜 형성할 수 있다.
상기 제1 층간 절연막(116)에서 제1 보조 배선 영역 및 제1 하부 차광막 패턴 형성 영역을 선택적으로 식각하기 위한 제1 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 상기 제1 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 층간 절연막(116)을 부분적으로 식각함으로서, 제1 보조 배선으로 제공되기 위한 제1 트렌치(192) 및 제1 차광막 패턴으로 제공되기 위한 제2 트렌치(194)를 각각 형성한다. 이 때, 상기 제2 트렌치(194)는 차광 영역에만 형성되어야 한다. 그리고, 상기 제2 트렌치(194)는 상기 제1 포토다이오드(114)와 적어도 일부분이 서로 중첩되도록 위치하여야 한다. 상기 제2 트렌치(194)와 제1 트렌치(192)간의 수평 방향의 제1 갭이 가장 작게되도록 사진, 식각 공정을 수행한다.
이 때, 상기 수광 영역의 각 단위 픽셀 상에 형성되는 제1 트렌치(192)와 상기 차광 영역 상에 형성되는 제1 트렌치(192)의 내부 사이즈 및 형상을 서로 다르게 형성한다. 구체적으로, 상기 차광 영역 상에 형성되는 제1 트렌치(192)는 상기 제1 포토다이오드(114)의 중심 방향으로 확장된 형상을 가질 수 있다.
다음에, 상기 제1 층간 절연막(116) 상에 콘택 형성 영역을 선택적으로 식각하기 위한 제2 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 이 때, 상기 수광 영역에 위치한 제2 포토레지스트 패턴의 오픈 부위는 상기 제2 포토다이오드(115)의 상부면과 서로 중첩되지 않도록 위치하여야 한다.
상기 제2 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판이 노출되도록 상기 제1 층간 절연막(116)을 식각함으로서 제1 콘택홀(190)을 형성한다. 상기 제2 포토레지스트 패턴을 에싱 및 스트립 공정을 통해 제거한다.
상기 설명에서는 제1 및 제2 트렌치(192, 194)를 형성한 후 제1 콘택홀(190)을 형성하는 공정에 대해 설명하였으나, 제1 콘택홀(190)을 먼저 형성한 후 제1 및 제2 트렌치(192, 194)를 형성하여도 무방하다.
도 16 및 도 17은 제1 배선 및 제1 하부 차광막 패턴의 형성을 설명하기 위한 단면도 및 평면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 제1 콘택홀(190), 제1 및 제2 트렌치(192, 194) 내부 및 상기 제1 층간 절연막(116)의 각 표면에 구리의 확산을 방지하기 위한 확산 방지막(도시안됨)을 형성한다. 상기 확산 방지막 상에 상기 제1 콘택홀(190), 제1 및 제2 트렌치(192, 194) 내부를 채우는 구리막(도시안됨)을 형성한다. 상기 구리막은 전기 도금, 무전해 도금 등의 공정에 의해 형성될 수 있다.
다음에, 상기 제1 콘택홀(190), 제1, 제2 트렌치(192, 194) 내부에만 상기 구리막이 남도록 상기 구리막을 연마하여, 제1 콘택(200a), 제1 보조 배선(200b) 및 제1 하부 차광막 패턴(202)을 형성한다.
상기 공정에 의하면, 도시된 것과 같이 상기 차광 영역에 형성되어 있는 제1 보조 배선(200b)의 선폭은 상기 수광 영역에 형성되어 있는 제1 보조 배선(200b)의 선폭과는 차이가 있다.
도 18은 제2 배선 및 제2 하부 차광막 패턴의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 18을 참조하면, 상기 제1 보조 배선(200b), 제1 하부 차광막 패턴(202) 및 제1 층간 절연막(116) 상에 광투과성이 높은 실리콘 산화물계 물질을 증착시켜 제2 층간 절연막(126)을 형성한다.
이어서, 상기 제2 층간 절연막(126)에서 제2 보조 배선 영역 및 제2 하부 차광막 패턴 형성 영역을 선택적으로 식각하기 위한 제3 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 상기 제3 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 제2 층간 절연막(126)을 부분적으로 식각함으로서, 제2 보조 배선으로 제공되기 위한 3 트렌치(도시안됨) 및 제2 하부 차광막 패턴으로 제공되기 위한 제4 트렌치(도시안됨)를 각각 형성한다. 이 때, 상기 제4 트렌치는 차광 영역에만 형성되어야 한다. 그리고, 상기 제4 트렌치는 상기 제1 포토다이오드와 적어도 일부분이 서로 중첩되도록 위치하여야 한다.
이 때, 상기 제3 트렌치와 제4 트렌치간의 수평 방향의 제2 갭(203)이 가장 작게되도록 사진,식각 공정을 수행한다. 또한, 상기 제1 갭(201) 및 제2 갭(203)이 동일한 수직선상에 높이지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 수광 영역의 각 단위 픽셀 상에 형성되는 제3 트렌치와 상기 차광 영역 상에 형성되는 제3 트렌치의 내부 사이즈 및 형상을 서로 다르게 형성할 수도 있다.
다음에, 상기 제2 층간 절연막(126) 상에 콘택 형성 영역을 선택적으로 식각 하기 위한 제4 포토레지스트 패턴(도시안됨)을 형성한다. 상기 제4 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판이 노출되도록 상기 제2 층간 절연막(126)을 식각함으로서 제2 콘택홀(도시안함)을 형성한다.
상기 제2 콘택홀, 제3 및 제4 트렌치 내부 및 상기 제2 층간 절연막(126)의 각 표면에 구리의 확산을 방지하기 위한 확산 방지막(도시안됨)을 형성한다. 상기 확산 방지막 상에 상기 제2 콘택홀, 제3 및 제4 트렌치 내부를 채우는 구리막(도시안됨)을 형성한다.
이어서, 상기 제2 콘택홀, 제3 및 제4 트렌치 내부에만 상기 구리막을 화학 기계적 연마 공정에 의해 연마함으로서 제2 콘택(204a), 제2 보조 배선(204b) 및 제2 하부 차광막 패턴(206)을 형성한다.
도 19 및 20은 상부 층간 절연막 및 트렌치들을 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 19 및 20을 참조하면, 상기 제2 보조 배선(204b), 제2 하부 차광막 패턴(206) 및 제2 층간 절연막(126) 상에 예비 상부 층간 절연막(도시안됨)을 형성한다. 상기 예비 상부 층간 절연막은 광 투과성이 높은 실리콘 산화물로 형성한다.
상기 예비 상부 층간 절연막을 부분적으로 식각함으로서, 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 및 상부 배선용 트렌치(146)를 각각 형성한다. 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144) 및 상부 배선용 트렌치(146)는 저면에 상기 제2 층간 절연막 (126)의 상부면이 노출되지 않도록 형성되어야 한다.
상기 공정을 수행하면, 상기 차광 영역에서 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치 (144)들 사이에는 더미 패턴(141a)이 형성되고, 상기 수광 영역에서 상기 상부 배선용 트렌치(146)들 사이에는 제2 상부 층간 절연막(141b)이 형성된다. 상기 차광 영역에 형성되어 있는 더미 패턴(141a)은 상기 제2 하부 차광막 패턴의 적어도 일부분과 서로 중첩되도록 한다.
다음에, 상기 더미 패턴(141a) 및 제2 상부 층간 절연막(141b) 상에 비아 패턴을 형성하기 위한 제5 포토레지스트 패턴(207)을 형성한다. 상기 제5 포토레지스트 패턴(207)은 상기 더미 패턴(141a)의 적어도 일 측면과 인접한 영역을 노출시키도록 형성된다. 상기 제5 포토레지스트 패턴(207)의 노출 부위는 라인 형상, 기역자 형상, 디귿자 형상 등을 갖는다. 도 17에서는 상기 제5 포토레지스트 패턴(207)의 노출 부위가 라인 형상을 갖는 것을 보여주고 있으며, 이 경우 파이프 형상을 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 것에 비해 사진 공정이 용이해지는 장점이 있다.
상기 제5 포토레지스트 패턴(207)을 식각 마스크로 이용하여 제1 상부 층간 절연막(140)을 식각함으로서 저면에 제2 하부 차광막 패턴(206)이 노출되는 비아홀(208)을 형성한다.
다음에, 도 14에 도시된 것과 같은 이미지 센서의 형성을 설명한다.
도 14를 참조하면, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144), 상부 배선용 트렌치(146) 및 비아홀(208)의 내부를 매립하도록 구리막(도시안됨)을 형성한다. 다음에, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(144), 비아홀(208) 및 상부 배선용 트렌치(146) 내부에만 상기 구리막이 남게되도록 화학 기계적 연마 공정을 수행하여 상부 차광막 패턴(148), 상부 배선(150) 및 비아 패턴(210)을 각각 형성한다. 상기 비아 패턴(210)은 상기 제5 포토레지스트 패턴(207)의 형상에 따라 라인 형상, 기역자 형상, 디귿자 형상 등을 가질 수 있다.
실시예 3
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
도 21을 참조하면, 제3 실시예에 따른 이미지 센서는 비아 패턴이 형성되지 않는 것을 제외하고는 상기 제1 실시예의 이미지 센서와 동일한 구조를 갖는다.
또한, 도 21에 도시된 이미지 센서를 형성하는 방법은 상기 제1 실시예의 이미지 센서를 형성하는 방법과 거의 유사하다. 구체적으로, 상기 도 10을 참조로 하여 설명한 공정을 생략하고, 상기 도 4 내지 도 9 및 도 3을 참조로 하여 설명한 공정과 동일한 공정을 수행함으로서 상기 제3 실시예에 따른 이미지 센서를 수득할 수 있다.
실시예 4
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
이하에서 설명하는 제4실시예에 따른 이미지 센서는, 상부 층간 절연막과 다른 물질로 더미 패턴이 형성되는 점을 제외하는 상기 제3 실시예의 이미지 센서와 동일하다. 그러므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 22를 참조하면, 다층 배선 및 하부 차광막 패턴들이 내부에 구비되어 있 는 층간 절연막 구조물(152) 상에 상부 층간 절연막(300)이 구비된다. 상기 상부 층간 절연막(300)은 광 투과성이 높은 실리콘 산화물로 이루어진다.
상기 차광 영역에 위치하는 상부 층간 절연막(300)상에는 구리로 이루어지는 상부 차광막 패턴(308)들이 구비된다. 또한, 상기 수광 영역에 위치하는 상부 층간 절연막(300) 상에는 구리로 이루어지는 상부 배선(310)이 구비된다.
상기 상부 차광막 패턴(308)들 사이에는 더미 패턴(302a)이 형성되어 있다. 상기 더미 패턴(302a)은 상부 층간 절연막에 비해 광 투과율이 낮은 물질로 이루어진다. 구체적으로, 상기 더미 패턴(302a)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다. 상기 더미 패턴(302a)은 상기 상부 층간 절연막에 비해 광투과율이 낮은 물질로 이루어져 있으므로, 상기 더미 패턴(302a)을 통해 차광 영역 내로 투과되는 광을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 수광 영역에 위치하는 상부 층간 절연막(300) 상에는 상기 더미 패턴(302a)과 동일한 물질이 전혀 형성되지 않아야 한다. 이는, 상기 더미 패턴(302a)을 이루는 물질이 하부에 형성되어 있는 층간 절연막들에 비해 광투과율이 낮기 때문에, 상기 수광 영역에 남아있는 경우 수광 영역으로 투과되는 광을 차단시키기 때문이다.
도 23 내지 도 25는 도 22에 도시된 이미지 센서를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하에서 설명하는 방법은 상부 차광막 패턴, 더미 패턴 및 상부 배선 형성 방법을 제외하고는 상기 제3 실시예의 방법과 동일하다.
도 23을 참조하면, 도 4 내지 도 8을 참조로 설명한 것과 동일한 공정을 수행하여, 다층 배선 및 하부 차광막 패턴들이 내부에 구비되어 있는 층간 절연막 구조물(152)을 형성한다.
다음에, 상기 층간 절연막 구조물(152) 상에 상부 층간 절연막(300)을 형성한다. 상기 상부 층간 절연막(300)은 광 투과성이 높은 실리콘 산화물로 이루어진다. 상부 층간 절연막(300) 상에 상기 상부 층간 절연막(300)에 비해 광투과성이 낮은 물질로서 더미막(302)을 형성한다. 상기 더미막(302)은 상부 차광막을 패터닝하고, 더미 패턴을 형성하기 위해 제공되는 막이다. 상기 더미막(302)은 구체적으로, 실리콘 질화물로 형성할 수 있다.
도 24를 참조하면, 상기 실리콘 질화물로 이루어지는 더미막(302)을 부분적으로 식각하여, 차광 영역에는 상부 차광막 패턴용 트렌치(304)를 형성하고 수광 영역에는 상부 배선 형성용 트렌치(306)를 각각 형성한다. 상기 식각 공정에 의해, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(04) 사이에는 상부 차광막 패턴으로 제공되는 구리의 디싱 현상을 방지하기 위한 더미 패턴(302a)이 형성된다.
도 25를 참조하면, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(304), 상부 배선용 트렌치(306) 및 상부 층간 절연막(300) 상에 구리막(도시안됨)을 형성한다. 다음에, 상기 상부 차광막 패턴용 트렌치(304)및 상부 배선용 트렌치(306) 내에만 상기 구리막이 남게 되도록 화학 기계적 연마 공정을 수행하여 상부 차광막 패턴(308) 및 상부 배선(310)을 각각 형성한다.
이어서, 도 22에 도시된 것과 같이, 상기 수광 영역에 남아있는 더미막을 선 택적으로 제거하여 차광 영역에만 더미 패턴이 남아있도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이미지 센서는 차광 영역에서의 차광 효과가 향상되며, 이로 인해 다크 레벨의 기준 신호를 정확하게 출력할 수 있어서, 상기 이미지 센서의 특성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (36)

  1. 기판 표면 아래에 구비되는 포토다이오드;
    상기 기판 상에 형성되는 층간 절연막;
    상기 층간 절연막 내부에 구비되는 금속층 패턴;
    상기 층간 절연막 상에 상기 금속층 패턴과 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 더미 패턴; 및
    상기 더미 패턴을 둘러싸도록 구비되고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분이 중첩되도록 위치하는 상부 차광막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속층 패턴은 배선 및 상기 배선과 전기적으로 연결되지 않는 하부 차광막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부분이 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴이 구비되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차광용 비아 패턴은 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 파이프 형상을 갖고, 상기 차광용 비아 패턴의 파이프 내 부에는 상기 더미 패턴이 위치하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  5. 제3항에 있어서, 상기 비아 패턴은 상기 더미 패턴의 하부면과 인접하게 위치하고 라인 형상, 기역자 형상, 디귿자 형상 등을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  6. 제1항에 있어서, 상기 금속층 패턴은 다층으로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 상부에 위치한 금속층 패턴들 사이의 이격된 부위 및 하부에 위치한 금속층 패턴들 사이의 이격된 부위가 서로 중첩되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴은 다마신 공정에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  9. 수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판 표면 아래에 구비되는 포토다이오드들;
    상기 기판 상에 형성되는 층간 절연막;
    상기 층간 절연막 내부에 상기 포토다이오드들과 중첩되지 않도록 구비되는 배선들;
    상기 층간 절연막 내부에, 상기 기판의 차광 영역에 위치한 상기 포토다이오드와 중첩되도록 구비되고 상기 배선들과는 전기적으로 절연되는 하부 차광막 패턴들;
    상기 층간 절연막 상에 상기 하부 차광막 패턴과 중첩되도록 위치하는 더미 패턴; 및
    상기 더미 패턴을 둘러싸도록 구비되고, 적어도 상기 포토다이오드의 일부분이 중첩되도록 위치하는 상부 차광막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  10. 제9항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴들은 다마신 공정에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  11. 제9항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴들은 구리로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  12. 제9항에 있어서, 상기 더미 패턴들은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  13. 제9항에 있어서, 상기 더미 패턴은 규칙적으로 배열된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  14. 제9항에 있어서, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부분이 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴이 구비되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  15. 제14항에 있어서, 상기 차광용 비아 패턴은 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 파이프 형상을 갖고, 상기 차광용 비아 패턴의 파이프 내부에는 상기 더미 패턴이 위치하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  16. 제14항에 있어서, 상기 비아 패턴은 상기 더미 패턴의 하부면과 인접하게 위치하고 라인 형상, 기역자 형상, 디귿자 형상 등을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  17. 제9항에 있어서, 상기 하부 차광막 패턴 및 상기 배선은 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  18. 제9항에 있어서, 상기 하부 차광막 패턴 및 상기 배선은 다층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  19. 기판 표면 아래에 포토다이오드들을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드들이 형성된 기판 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 층간 절연막 내에 금속층 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 층간 절연막 상에 상기 금속층 패턴들과 적어도 일부분이 중첩되는 더미 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 더미 패턴들을 둘러싸고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분을 차광하는 상부 차광막 패턴을 형성하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 금속층 패턴은 배선 및 상기 배선과 전기적으로 연결되지 않는 하부 차광막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  21. 제20항에 있어서, 상기 배선 및 하부 차광막 패턴은,
    상기 제1 층간 절연막에서 상기 배선 형성 부위 및 상기 하부 차광막 패턴 형성 부위에 각각 제1 및 제2 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 트렌치 내에 금속 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 트렌치 내부에만 금속 물질이 남도록 상기 금속 물질을 연마하는 단계를 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴을 형성할 시에, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부가 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴을 형성하기 이 전에, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부분이 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 더미 패턴은,
    상기 제1 층간 절연막 상에 예비 상부 절연막을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 상부 절연막에서 상기 상부 차광막 패턴 형성 부위를 부분적으로 식각함으로서 제3 트렌치 및 더미 패턴을 형성하는 단계를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴은,
    상기 제3 트렌치들 내에 차광 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 제3 트렌치들 내부에만 차광 물질이 남도록 상기 차광 물질을 연마하여, 상기 더미 패턴을 둘러싸는 상부 차광막 패턴들을 형성하는 단계를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 차광 물질은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 는 이미지 센서의 제조 방법.
  27. 수광 영역 및 차광 영역으로 구분된 기판 표면 아래에 포토다이오드들을 각각 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제1 층간 절연막 내부에, 상기 포토다이오드와 중첩되지 않는 배선들및 상기 차광 영역에 위치한 상기 포토다이오드와 중첩되고 상기 배선들과 전기적으로 절연되는 하부 차광막 패턴들을 각각 형성하는 단계;
    상기 기판의 차광 영역에 위치한 제1 층간 절연막 상에 더미 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 더미 패턴들을 둘러싸고, 상기 포토다이오드의 적어도 일부분을 차광하는 상부 차광막 패턴을 형성하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 배선 및 하부 차광막 패턴은,
    상기 제1 층간 절연막에서 상기 배선 형성 부위 및 상기 하부 차광막 패턴 형성 부위에 각각 제1 및 제2 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 트렌치 내에 금속 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 트렌치 내부에만 금속 물질이 남도록 상기 금속 물질을 연마하는 단계를 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 더미 패턴은 상기 하부 차광막 패턴들과 적어도 일부분이 중첩되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴을 형성할 시에, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부가 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴을 형성하기 이 전에, 상기 더미 패턴을 통해 투과되는 광의 적어도 일부가 차단되도록 상기 상부 차광막 패턴과 하부 차광막 패턴을 연결시키는 차광용 비아 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  32. 제27항에 있어서, 상기 더미 패턴은,
    상기 제1 층간 절연막 상에 예비 상부 절연막을 형성하는 단계; 및
    상기 예비 상부 절연막에서 상기 상부 차광막 패턴 형성 부위를 부분적으로 식각하여 제3 트렌치 및 더미 패턴을 형성하는 단계를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 상부 차광막 패턴은,
    상기 제3 트렌치들 내에 차광 물질을 증착하는 단계; 및
    상기 제3 트렌치들 내부에만 차광 물질이 남도록 상기 차광 물질을 연마하여, 상기 더미 패턴을 둘러싸는 상부 차광막 패턴들을 형성하는 단계를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 차광 물질은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 는 이미지 센서의 제조 방법.
  35. 제27항에 있어서, 상기 더미 패턴들이 규칙적으로 배열되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  36. 제27항에 있어서, 상기 배선을 형성한 이 후에, 상기 제1 층간 절연막 상에 계속적으로 층간 절연막을 형성하는 단계 및 배선을 형성하는 단계를 반복 수행하여 다층 배선으로 형성하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
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