KR100652379B1 - Ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
포토다이오드와 마이크로 렌즈 사이에 금속층간절연막의 일부로 구성되는 이너 렌즈가 형성되어 있는 CMOS 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 상기 포토다이오드 영역에서 상기 층간절연막 위에 상기 포토다이오드와 대면하도록 이너 렌즈(inner lens)가 위치되어 있다. 상기 이너 렌즈는 상기 금속층간절연막의 일부로 이루어진다. 상기 포토다이오드 영역에서 상기 금속층간절연막을 관통하여 상기 이너 렌즈를 덮도록 광투과부가 형성되어 있다. 상기 광투과부는 상기 금속층간절연막 구성 물질과는 다른 물질로 이루어진다. 상기 이너 렌즈와 광투과부와의 사이에 라이너가 개재될 수 있다.
CMOS 이미지 센서, 이너 렌즈, 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 집광
Description
도 1은 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서를 구현하는 데 적용될 수 있는 예시적인 단위 픽셀의 개략적인 레이아웃이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부(要部) 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방 법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 단위 픽셀, 20: 포토다이오드 영역, 30: 트랜지스터 영역, 100: 반도체 기판, 102: 소자분리 영역, 104: 포토다이오드, 106: HAD 영역, 108: 플로팅 확산 영역, 110: 트랜지스터, 110a: 게이트, 112: 절연막, 112a: 스페이서, 120: 층간절연막, 130: 금속층간절연막, 132, 134, 136: 절연막, 140: 배선층, 142, 144, 146, 148: 금속 배선층, 150: 패시베이션막, 160: 이너 렌즈, 170: 광투과부, 172: 평탄화층, 180: 칼라 필터, 190: 마이크로 렌즈.
본 발명은 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 수광부인 포토다이오드를 구비한 CMOS 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
CMOS 이미지 소자는 단일 전원의 저전압, 저소비전력, 그리고 여러가지 기능을 가진 주변 회로를 1-칩으로 집적할 수 있다는 매우 유리한 특징을 가지고 있다. CMOS 이미지 센서는 빛을 감지하는 광 감지 부분과 감지된 빛을 전기 신호로 처리하여 데이터화하는 로직 부분으로 구성되어 있다. CMOS 이미지 소자에서 광 감도를 높이기 위하여 전체 이미지 센서 소자에서 광 감지 부분의 면적이 차지하는 비율 즉, 필펙터 (fill factor)를 크게 하기 위한 노력이 시도되어왔다. 그러나, 근본적으로 로직 회로 부분은 제거할 수 없으므로 광 감지 면적이 제한되고, 특히 이미지 센서 소자에서의 해상도(resolution) 증가에 따라 셀 사이즈가 축소되어 광 감도 저하가 불가피하게 되었다. 광 감도를 높이기 위하여 광 감지 부분 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 변경하여 광 감지 부분으로 빛을 모아주는 집광 기술로서 마이크로 렌즈를 형성하는 기술이 등장하였다. 그러나, 이미지 센서에 마이크로 렌즈를 형성하여도 광의 집속 효과를 높이는 데에는 한계가 있다.
이에 따라, 이미지 센서에서 마이크로 렌즈와 포토다이오드와의 사이의 광의 입사 경로의 구조를 변경함으로써 광의 집속 효과를 증가시키기 위한 다양한 시도가 있어왔다. (예를 들면, 미합중국 특허 제5,796,154호 및 미합중국 특허 제6,171,885호) 그러나, 지금까지 제안된 기술은 별도의 추가 공정에 의하여 공정이 번거롭고 원하는 구조를 구현하기 위한 공정 조건을 제어하기 매우 어렵다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 집광 효율을 높이고 광 감도를 향상시킬 수 있는 구조를 가지는 CMOS 이미지 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 집광 효율을 높이고 광 감도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서 구조를 간단한 공정으로 구현할 수 있는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 기판을 구비한다. 상기 포토다이오드 영역에는 상기 기판에 포토다이오드가 형성되어 있고, 상기 트랜지스터 영역에는 상기 기판의 표면에 복수의 트랜지스터가 형성되어 있다. 상기 포토다이오드 및 복수의 트랜지스터가 평탄화된 층간절연막에 의하여 덮여 있다. 상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 층간절연막 위에는 금속층간절연막이 형성되어 있다. 상기 트랜지스터 영역에서 상기 금속층간절연막을 관통하여 금속 배선층이 형성되어 있다. 상기 포토다이오드 영역에서 상기 층간절연막 위에 상기 포토다이오드와 대면하도록 이너 렌즈(inner lens)가 위치되어 있다. 상기 이너 렌즈는 상기 금속층간절연막의 일부로 이루어진다. 상기 포토다이오드 영역에서 상기 금속층간절연막을 관통하여 상기 이너 렌즈를 덮도록 광투과부가 형성되어 있다. 상기 광투과부는 상기 금속층간절연막 구성 물질과는 다른 물질로 이루어진다.
상기 이너 렌즈는 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈를 구성할 수 있다. 상기 이너 렌즈가 볼록 렌즈인 경우, 상기 광투과부는 상기 이너 렌즈 보다 굴절율이 낮은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 이너 렌즈가 오목 렌즈인 경우, 상기 광투과부는 상기 이너 렌즈 보다 굴절율이 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 이너 렌즈와 상기 광투과부와의 사이에는 라이너가 개재될 수 있다. 바람직하게는, 상기 라이너는 상기 이너 렌즈 및 광투과부와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 구성된다.
본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 상기 포토다이오드 영역에서 상기 광투과부 위에 형성된 칼라 필터를 더 포함한다. 또한, 상기 칼라 필터 위에서 상기 포토다이오드에 대응하는 위치에 형성되어 있는 마이크로 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 형성하기 위하여, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에서는 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 기판을 준비한다. 상기 포토다이오드 영역에서 기판 내의 표면 영역에 포토다이오드를 형성한다. 상기 트랜지스터 영역에서 상기 기판 표면에 트랜지스터를 형성한다. 상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 포토다이오드 및 트랜지스터를 덮는 평탄화된 층간절연막을 형성한다. 상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 층간절연막을 덮는 금속층간절연막과, 상기 트랜지스터 영역에서 상기 금속층간절연막을 관통하여 형성되는 금속 배선층을 형성한다. 상기 포토다이오드 영역에서 상기 금속층간절연막의 일부로 구성되는 이너 렌즈가 형성되도록 상기 금속층간절연막의 일부를 제거하여 상기 금속층간절연막을 관통하는 캐비티를 형성한다. 상기 캐비티를 소정의 물질로 채워 상기 이너 렌즈 위에 광투과부를 형성한다.
본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 기판상의 포토다이오드 영역에서 수광부인 포토다이오드와 마이크로 렌즈와의 사이에 금속층간절연막의 일부로 구성되는 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈 형태의 이너 렌즈에 의하여 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다. 또한, 이너 렌즈와 광투과부와의 사이에 개재되는 광투과 라이너를 구비함으로써 집광시 감도를 더욱 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세 히 설명한다.
다음에 예시하는 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 첨부 도면에서 막 또는 영역들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서를 구현하는 데 적용될 수 있는 하나의 예시적인 단위 픽셀(10)의 개략적인 레이아웃이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 반도체 기판상의 픽셀 어레이 영역 내에 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 복수의 단위 픽셀(10)을 포함한다. 상기 단위 픽셀(10)은 수광부인 포토다이오드(PD)가 형성되어 있는 포토다이오드 영역(20)과, 복수의 트랜지스터가 형성되어 있는 트랜지스터 영역(30)을 포함한다. 상기 트랜지스터 영역(30)에는 상기 포토 다이오드(PD)에서 생성된 전하를 플로팅 확산 영역(FD: floating diffusion region)에 운송하는 트랜스퍼 트랜지스터(Tx), 상기 플로팅 확산 영역(FD)에 저장되어 있는 전하를 주기적으로 리셋(reset)시키는 리셋 트랜지스터(Rx), 소스 팔로워 버퍼 증폭기(source follower buffer amplifier) 역할을 하며 상기 플로팅 확산 영역(FD)에 충전된 전하에 따른 신호를 버퍼링(buffering)하는 드라이브 트랜지스터(Dx), 그리고 상기 단위 픽셀(10)을 선택하기 위한 스위치 역할을 하는 셀렉트 트렌지스터(Sx)를 포함한다.
도 1에는 1개의 포토다이오드(PD)와 4개의 MOS 트랜지스터(Tx, Rx, Dx, Sx) 로 구성된 단위 픽셀(10)의 레이아웃 구성을 예시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 트랜지스터 영역에 적어도 트랜스퍼 트랜지스터 및 소스 팔로워 버퍼 증폭기를 구비하는 적어도 3개의 트랜지스터와 포토다이오드로 구성되는 단위 픽셀로 이루어지는 것이면 어느 회로에도 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 도시한 단면도로서, 도 1의 II - II'선 단면에 대응되는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 반도체 기판(100)을 구비한다. 상기 반도체 기판(100)에는 소자분리 영역(102)에 의하여 활성 영역이 정의되어 있다. 상기 반도체 기판(100)의 포토다이오드 영역에는 수광부인 N형의 포토다이오드(104)가 형성되어 있다. 상기 포토다이오드(104) 위에는 상기 반도체 기판(100)의 표면에 P+형의 HAD(hole accumulated device) 영역(106)이 형성되어 있다. 상기 트랜지스터 영역에는 상기 반도체 기판(100)의 표면에 복수의 트랜지스터(110)가 형성되어 있다. 도 2에는 도면의 간략화를 위하여 하나의 트랜지스터(110) 만 도시되어 있다. 상기 도시된 트랜지스터(110)는 상기 포토다이오드(104)에서 생성된 전하를 N+형의 플로팅 확산 영역(108)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(Tx)를 구성한다.
상기 포토다이오드(104) 및 트랜지스터(110)는 평탄화된 층간절연막(120)에 의하여 덮여 있다. 상기 층간절연막(120)은 상기 트랜지스터(110)의 게이트 측벽에 형성된 스페이서(112a)와 동일 물질로 이루어지는 절연층(112)을 포함할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 층간절연막(120)은 상기 포토다이오드 영역에서 SBL (salicide blocking layer)를 구성하는 절연막, 예를 들면 MTO막 (medium temperature oxide film) 및 실리콘 질화막의 적층구조를 가지는 절연막을 포함할 수 있다. 상기 SBL은 트랜지스터 영역에 형성된 트랜지스터들의 게이트 및 소스/드레인 영역에 금속 실리사이드막을 형성하기 위한 샐리사이드 공정시 포토다이오드 영역을 덮는 마스크 역할을 한다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 층간절연막(120)은 상기 트랜지스터(110) 위에 형성되는 캡핑층을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층은 예를 들면 USG막 (undoped silicate glass film)과 SiON막의 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 층간절연막(120)은 그 상면의 평탄화를 위하여 최상층을 구성하는 PE-TEOS막 (plasma enhanced tetraethylorthosilicate glass film)을 포함할 수 있다.
상기 층간절연막(120) 위에는 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에 걸쳐서 복수의 절연막들로 구성되는 금속층간절연막(130)이 형성되어 있다. 도 2에는 상기 금속층간절연막(130)이 상기 층간절연막(120) 위에 차례로 적층된 3개의 절연막(132, 134, 136)으로 구성되고, 상기 층간절연막(120) 위에서 각 절연막(132, 134, 136) 사이에는 이들을 관통하는 복수의 금속 배선층(142, 144, 146, 148)으로 이루어지는 배선층(140)이 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서를 구현하는 데 필요한 배선 구조에 따라 상기 금속층간절연막(130)을 구성하는 절연막의 적층 수가 증감될 수 있으며, 상기 배선층(140)의 구조 및 형상도 변형이 가능함은 당해 기술 분야에 서 숙련된 자이면 잘 알 수 있을 것이다. 도 2에 있어서, 상기 금속층간절연막(130)을 구성하는 절연막(132, 134, 136)은 각각 산화막, 또는 산화막 및 질화막의 복합막으로 이루어질 수 있다. 상기 금속 배선층(148)은 패시베이션막(150)으로 덮여 있다. 상기 패시베이션막(150)은 예를 들면 산화막, 질화막 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
포토다이오드 영역에는 상기 층간절연막 위에서 상기 포토다이오드(104)와 대면하는 위치에 상기 금속층간절연막(130)의 일부로 이루어지는 이너 렌즈(inner lens)(160)가 형성되어 있다. 상기 이너 렌즈(160)는 산화막으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 금속층간절연막(130)을 구성하는 다수의 절연막들 중 산화막으로 이루어진 부분에 상기 이너 렌즈(160)가 형성되도록 한다. 상기 이너 렌즈(160)는 상기 금속 배선층(142)과 동일 평면상에 형성될 수 있다.
도 2에는 상기 이너 렌즈(160)가 볼록 렌즈로 이루어지는 것으로 도시되어 있다. 포토다이오드 영역에서 상기 이너 렌즈(160) 위에는 광투과부(170)가 상기 금속층간절연막(130)을 관통하여 상기 이너 렌즈를 덮도록 형성되어 있다. 상기 광투과부(170)는 상기 금속층간절연막(130)의 구성 물질과는 다른 물질로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 광투과부(170)는 상기 이너 렌즈(160)를 구성하는 물질과는 굴절율이 다른 물질로 이루어진다. 상기 광투과부(170) 구성 물질은 유기 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 광투과부(170)는 Cytop™ (Asahi Glass Company)이라는 환구조를 갖는 불소계 고분자, 또는 PMMA (polymethyl methacrylate) 계열의 고분자를 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는, 상기 광투과 부(170)는 볼록 렌즈인 상기 이너 레즈(160) 구성 물질 보다 굴절율이 낮은 물질, 예를 들면 Cytop™ 계열의 고분자로 이루어진다.
포토다이오드 영역에 형성된 상기 광투과부(170)와 트랜지스터 영역에 형성된 금속 배선층(140) 위에는 평탄화층(172)이 형성되어 있고, 상기 평탄화층(172) 위에는 칼라필터(180)가 형성되어 있다. 바람직하게는, 상기 광투과부(170) 및 평탄화층(172)은 서로 동일한 물질로 이루어진다.
상기 칼라 필터(180) 위에서 상기 포토다이오드(104)에 대응하는 위치에는 마이크로 렌즈(190)가 형성되어 있다. 상기 마이크로 렌즈(190)는 예를 들면 TMR 계열의 수지 (Tokyo Ohka Kogyo Corporation) 및 MFR 계열의 수지 (Japan Synthetic Rubber Corporation)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서는 금속층간절연막(130)의 일부로 구성되는 볼록 렌즈 형태의 이너 렌즈(160)를 구비하고, 상기 이너 렌즈(160) 위에는 금속층간절연막(130) 구성 물질이 아닌 다른 광투과 물질로 이루어지는 광투과부(170)를 형성하여 광투과 경로를 제공한다. 상기 광투과부(170)를 상기 이너 렌즈 구성 물질보다 더 낮은 굴절율을 제공하는 물질로 구성함으로써, 외부로부터 상기 이너 렌즈(160)를 통하여 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 도시한 단면도이다. 도 3의 구성은 이너 렌즈(160)와 상기 광투과부(170)와의 사이에 광투과 라이너(262)가 개재된 것을 제외하고, 도 2의 구성과 동일하다. 도 3에 있 어서, 도 2의 실시예에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 광투과 라이너(262)는 상기 이너 렌즈(160) 위에서 상기 이너 렌즈(160) 상면의 윤곽에 따라 그 상면에서 볼록한 형상을 가지도록 형성된다.
상기 광투과 라이너(262)는 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 유기 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광투과 라이너(262)는 상기 이너 렌즈(160) 및 광투과부(170)와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 광투과 라이너(262)는 상기 이너 렌즈(160) 보다 굴절율이 낮고 상기 광투과부(170) 보다 굴절율이 높은 물질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 이너 렌즈(160)가 산화막으로 이루어진 경우, 상기 광투과 라이너(262)는 Cytop™ 계열의 고분자로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서에서는 금속층간절연막(130)의 일부로 구성되는 볼록 렌즈 형태의 이너 렌즈(160)를 구비하고, 또한 상기 이너 렌즈(160) 위에 차례로 형성된 광투과 라이너(262) 및 광투과부(170)를 구비한다. 상기 광투과 라이너(262) 및 광투과부(170)를 각각 상기 이너 렌즈(160) 보다 낮은 굴절율을 제공하는 물질로 구성하고, 상기 광투과부(170)는 상기 광투과 라이너(262) 보다 더 낮은 굴절율을 제공하는 물질로 구성함으로써, 외부로부터 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다. 특히, 상기 이너 렌즈(160)와 광투과부(170)와의 사이에 광투과 라이너(262)가 개재됨으로써 집광시 감도 향상을 배가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 도시한 단면도이다. 도 4의 구성은 이너 렌즈(360)가 오목 렌즈인 것을 제외하고, 도 2의 구성과 동일하다. 도 4에 있어서, 도 2의 실시예에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서는 금속층간절연막(130)의 일부로 구성되는 오목 렌즈 형태의 이너 렌즈(360)를 구비하고, 상기 이너 렌즈(360) 위에는 금속층간절연막(130) 구성 물질이 아닌 다른 광투과 물질로 이루어지는 광투과부(170)를 형성하여 광투과 경로를 제공한다. 상기 광투과부(170)를 상기 이너 렌즈 구성 물질보다 더 큰 굴절율을 제공하는 물질로 구성함으로써, 외부로부터 상기 이너 렌즈(360)를 통하여 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 요부 구성을 도시한 단면도이다. 도 5의 구성은 이너 렌즈(360)와 상기 광투과부(170)와의 사이에 광투과 라이너(462)가 개재된 것을 제외하고, 도 4의 구성과 동일하다. 도 5에 있어서, 도 2 및 도 4의 실시예에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 광투과 라이너(462)는 상기 이너 렌즈(360) 위에서 상기 이너 렌즈(360) 상면의 윤곽에 따라 그 상면에서 오목한 형상을 가지도록 형성된다. 상기 광투과 라이너(462)는 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 유기 고분자 화합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광투과 라이너(462)는 상기 이너 렌즈(360) 및 광투과부(170)와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 광투과 라이너(462)는 상기 이너 렌즈(360) 보다 굴절율이 높고 상기 광투과부(170) 보다 굴절율이 낮은 물질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 이너 렌즈(360)가 산화막으로 이루어진 경우, 상기 광투과 라이너(462)는 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 PMMA 계열의 고분자로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서에서는 외부로부터 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다. 특히, 상기 오목 렌즈를 구성하는 이너 렌즈(360)와 광투과부(170)와의 사이에 광투과 라이너(462)가 개재됨으로써 집광시 감도 향상을 배가시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 6a 내지 도 6d에 있어서, 도 2에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6a를 참조하면, 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 반도체 기판(100)을 준비한다. 상기 반도체 기판(100)에 소자분리 영역(102)을 형성하여 상기 반도체 기판(100)의 활성 영역을 정의한 후, 상기 포토다이오드 영역에서 상기 반도체 기판(100) 내의 표면 영역에 통상의 방법으로 N형의 포토다이오드(104)를 형성한다. 상기 포토다이오드(104) 위에서 상기 반도체 기판(100)의 표면에 P+형의 HAD 영역(106)을 형성한다. 그 후, 상기 반도체 기판(100)의 트랜지스터 영역 및 CMOS 로직 영역을 구성하는 복수의 트랜지스터를 형성한다. 도 6a에는 도면의 간략화를 위하여 하나의 트랜지스터(110) 만 도시되어 있다. 상기 트랜지스터(110)의 게이트(110a) 측벽에는 절연 스페이서(112a)가 형성되어 있다. 상기 절연 스페이서(112a)를 형성하기 위하여, 먼저 상기 트랜지스터 영역에 상기 게이트(110a)를 형성한 후 상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 모두 덮는 절연층(112)을 형성한다. 그 후, 상기 절연층(112) 위에 포토다이오드 영역 만을 덮는 마스크 패턴, 예를 들면 포토레지스트 패턴(도시 생략)을 형성한 후, 이를 마스크로 사용하여 트랜지스터 영역에서 상기 절연막(112)을 에치백하여 상기 게이트(110a) 측벽에 상기 절연 스페이서(112a)를 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 포토다이오드 영역에서 상기 절연막(112)을 노출시킨 후, 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 절연막(112) 및 트랜지스터(110) 위에 절연막들을 적층하여 평탄화된 층간절연막(120)을 형성한다.
그 후, 상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 층간절연막(120)을 덮는 금속층간절연막(130)과, 상기 트랜지스터 영역에서 상기 금속층간절연막(130)을 관통하여 형성되는 금속 배선층(140)을 형성한다. 그 후, 상기 금속층간절연막(130) 및 금속 배선층(148) 위에 패시베이션막(150)을 형성한다. 상기 패시베이션막(150)은 예를 들면 약 1500Å 두께의 산화막과 약 2000Å 두께의 질화막의 적층 구조로 이루어질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 상기 패시베이션막(150) 위에 포토다이오드 영역에서만 상기 패시베이션막(150)을 노출시키는 포토레지스트 패턴(152)을 형성한 후, 이를 식각 마스크로 사용하여 노출된 패시베이션막(150) 및 그 하부의 금속층간절연막(130)을 플라즈마 식각 방법으로 식각하여 상기 금속층간절연막(130)을 관통하는 캐비티(cavity)(154)를 형성한다.
상기 금속층간절연막(130)의 식각 대상 부분이 산화막으로만 이루어진 경우에는 예를 들면 C4F8, O2 및 Ar로 구성되는 식각 가스를 사용하는 플라즈마 식각 방법에 의하여 상기 캐비티(154)를 형성할 수 있다. 상기 플라즈마 식각을 위하여 예를 들면 TEL(Tokyo Electronics)사의 "Unity85DD" 설비를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 캐비티(154)의 저면에 상기 금속층간절연막(130)의 일부인 절연막(132)으로 구성되는 이너 렌즈(160)가 형성될 수 있도록 하기 위하여 상기 캐비티(154)는 그 저면(154a)이 0 이 아닌 곡률을 가지도록 형성된다. 상기 캐비티(154) 저면(154a)의 프로파일을 제어하기 위하여, 상기 식각 가스 중 C4F8 가스 및 O2 가스의 상대적인 유량비를 제어한다. 예를 들면, C4F8 가스 및 O2 가스 중 O2
가스의 유량비가 증가할수록 상기 캐비티(154)의 저면 윤곽은 볼록해지게 된다. 반대로, C4F8 가스의 유량비가 증가할수록 상기 캐비티(154)의 저면 윤곽은 오목해지게 된다. 도 6b에 예시되어 있는 바와 같이 볼록한 윤곽을 가지는 저면(154a)을 가지는 캐비티(154)를 형성하기 위하여는 C4F8 가스 및 O2 가스 중 O2 가스의 유량비를 증가시킨다. 예를 들면, 평탄한 저면을 가지는 통상의 캐비티를 형성하기 위하여 통상적으로 C4F8
가스 및 O2 가스의 유량을 각각 18sccm 및 10sccm으로 한다면, 도 6b에 도시한 바와 같이 볼록한 윤곽을 가지는 저면(154a)을 형성하기 위하여는 C4F8 가스 및 O
2 가스 중 C4F8 가스의 유량은 18sccm 보다 낮게 하고, O2 가스의 유량은 10sccm 보다 높게 한다. C4F8 가스에 대한 O2 가스의 유량비가 증가할수록 상기 저면(154a)이 볼록해지는 정도가 더 심화된다.
상기 금속층간절연막(130)의 식각 대상 부분이 산화막 및 질화막의 복합막으로 이루어진 경우에는 예를 들면 CF4, CH2F2, CO 및 O2로 구성되는 식각 가스, C5F8, O2 및 Ar로 구성되는 식각 가스, 또는 CF4, CH2F2, O
2 또는 CO로 구성되는 식각 가스를 사용하는 플라즈마 식각 방법에 의하여 상기 캐비티(154)를 형성할 수 있다. 상기 플라즈마 식각을 위하여 평행 평판형 플라즈마 식각 설비, 예를 들면 TEL(Tokyo Electronics)사의 "Unity85SS" 설비를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 캐비티(154) 저면(154a)의 프로파일을 제어하기 위하여, 상기 식각 가스 중 탄소 함유 가스 및 O2 가스의 상대적인 유량비를 제어한다. 즉, 탄소함유가스 및 O2 가스 중 O2
가스의 유량비가 증가할수록 상기 캐비티(154)의 저면 윤곽은 볼록해지게 된다. 반대로, 탄소함유가스의 유량비가 증가할수록 상기 캐비티(154)의 저면 윤곽은 오목해지게 된다.
또한, 상기 캐비티(154)는 경사면으로 이루어지는 측벽(154b)을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 식각 가스에 CO, CH2F2, CHF3
, CH3F 등과 같은 카본리치가스(carbon-rich gas)를 첨가하여 식각 공정을 행한다. 상기 캐 비티(154) 형성시 예를 들면 TEL사의 "Unity85DD" 설비를 사용하는 경우, 식각 분위기로서 예를 들면 약 1700W의 RF 파워 및 약 42mT의 압력 조건의 분위기를 적용할 수 있다. 또한, "Unity85SS" 설비를 사용하는 경우, 식각 분위기로서 사용되는 식각 가스 구성 성분의 조합에 따라 예를 들면 탑(top) 전극과 바텀(bottom) 전극과의 사이의 거리를 약 30mm로 하였을 때 약 1500Ws 및 약 1700Wb의 RF 파워 및 약 30mT의 압력 조건의 분위기, 약 2000Ws 및 약 1900Wb의 RF 파워 및 약 30mT의 압력 조건의 분위기, 또는 약 1000Ws 및 약 300Wb의 RF 파워 및 약 30mT의 압력 조건의 분위기를 적용할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(152)을 제거하고, 상기 캐비티(154) 내부 및 상기 절연막(150) 위에 광투과 물질을 코팅하여 상기 캐비티(154) 내부를 채우는 광투과부(170)와, 트랜지스터 영역에서 금속 배선층(140)을 덮는 평탄화층(172)을 각각 형성한다. 상기 광투과부(170) 및 평탄화층(172)은 스핀 코팅 방법으로 형성될 수 있다. 상기 광투과 물질은 유기 고분자 화합물, 예를 들면 Cytop™ 이라는 환구조를 갖는 불소계 고분자, 또는 PMMA 계열의 고분자를 사용할 수 있다. 예를 들면, 볼록 렌즈인 상기 이너 레즈(160)가 CVD(chemical vapor deposition) 방법으로 형성된 산화막으로 구성되는 경우, 상기 산화막의 굴절율(약 1.45) 보다 낮은 굴절율을 가지는 물질인 Cytop™ 계열의 고분자를 광투과 물질로 사용할 수 있다. Cytop™ 계열의 고분자는 그 굴절율이 약 1.34로서 상기 광투과막(170)을 형성하는 데 유리하게 적용될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 상기 평탄화층(172) 위에 칼라필터(180)를 형성한 후, 상 기 칼라 필터(180) 위에서 상기 포토다이오드(104)에 대응하는 위치에 마이크로 렌즈(190)를 형성한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 7a 및 도 7b에 있어서, 도 6a 내지 도 6d에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7a를 참조하면, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이 캐비티(154)를 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴(152)이 제거된 상태에서 상기 캐비티(154)의 저면(154a) 및 측벽(154b)을 대략 일정한 두께로 덮도록 광투과 라이너(262)를 형성한다. 상기 광투과 라이너(262)에 관한 상세한 사항은 도 3을 참조하여 설명하는 실시예를 참조한다.
도 7b를 참조하면, 도 6c를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 상기 광투과 라이너(262) 위에 광투과 물질을 코팅하여 광투과부(170) 및 평탄화층(172)을 형성하고, 도 6d를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 평탄화층(172) 위에 칼라 필터(180) 및 마이크로 렌즈(190)를 형성한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 8a 및 도 8b에 있어서, 도 6a 및 도 6b, 그리고 도 4에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8a를 참조하면, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이 캐비티 (154)를 형성한다. 단, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 이너 렌즈(360)가 오목 렌즈를 구성하도록 저면(154a)이 오목한 프로파일을 가지는 캐비티(154)를 형성한다. 이를 위하여, 도 8a를 참조하여 설명한 바와 같이 식각 가스 중 O2 가스의 상대적인 유량비를 낮춘다.
도 8b를 참조하면, 도 6c 및 도 6d를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(152)을 제거하고, 상기 캐비티(154) 내부 및 상기 절연막(150) 위에 광투과 물질을 코팅하여 광투과부(170) 평탄화층(172)을 각각 형성하고, 상기 평탄화층(172) 위에 칼라필터(180) 및 마이크로 렌즈(190)를 형성한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 9a 및 도 9b에 있어서, 도 8a 및 도 8b에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 따라서 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9a를 참조하면, 도 8a를 참조하여 설명한 바와 같이 캐비티(154)를 형성한 후, 포토레지스트 패턴(152)(도 8a 참조)을 제거하고, 상기 캐비티(154)의 저면(154a) 및 측벽(154b)을 대략 일정한 두께로 덮도록 광투과 라이너(462)를 형성한다. 상기 광투과 라이너(462)에 관한 상세한 사항은 도 5를 참조하여 설명하는 실시예를 참조한다.
도 9b를 참조하면, 도 6c를 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 상기 광투과 라이너(462) 위에 광투과 물질을 코팅하여 광투과부(170) 및 평탄화층(172)을 형성하고, 도 6d를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 평탄화층(172) 위에 칼라 필터(180) 및 마이크로 렌즈(190)를 형성한다.
본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서는 기판상의 포토다이오드 영역에서 수광부인 포토다이오드와 마이크로 렌즈와의 사이에 금속층간절연막의 일부로 구성되는 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈 형태의 이너 렌즈가 형성되어 있다. 이너 렌즈 위에는 금속층간절연막 구성 물질이 아닌 다른 광투과 물질로 이루어지는 광투과부가 상기 금속층간절연막을 관통하여 형성되어 광투과 경로를 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서에서는 외부로부터 이너 렌즈를 통하여 수광부인 포토다이오드로 입사되는 광의 집광 효율을 높일 수 있다. 또한, 이너 렌즈와 광투과부와의 사이에 개재되는 광투과 라이너를 구비함으로써 집광시 감도 향상을 배가시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
Claims (40)
- 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 기판과,상기 포토다이오드 영역에서 상기 기판에 형성된 포토다이오드와,상기 트랜지스터 영역에서 상기 기판의 표면에 형성된 복수의 트랜지스터와,상기 포토다이오드 및 복수의 트랜지스터를 덮는 평탄화된 층간절연막과,상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 층간절연막 위에 차례로 적층된 복수의 금속층간절연막과,상기 트랜지스터 영역에서 상기 복수의 금속층간절연막중 인접한 2개의 금속층간절연막 사이에 형성된 복수의 금속 배선층과,상기 포토다이오드 영역에서 상기 층간절연막 위에 상기 포토다이오드와 대면하도록 위치되고, 상기 금속층간절연막의 일부로 이루어지는 이너 렌즈(inner lens)와,상기 포토다이오드 영역에서 상기 복수의 금속층간절연막을 관통하여 상기 이너 렌즈 위에 형성되고, 상기 복수의 금속층간절연막과 대면하는 측벽을 가지고, 상기 복수의 금속층간절연막 구성 물질과는 다른 물질로 이루어지는 광투과부와,상기 이너 렌즈 및 상기 광투과부 구성 물질과는 다른 물질로 이루어지고 상기 이너 렌즈와 상기 광투과부와의 사이에 개재되어 있는 광투과 라이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 오목 렌즈인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 금속층간절연막은 각각 산화막, 또는 산화막 및 질화막의 복합막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제4항에 있어서,상기 이너 렌즈는 산화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈와는 굴절율이 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로하는 CMOS 이미지 센서.
- 제6항에 있어서,상기 이너 렌즈는 볼록 렌즈이고,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈 보다 굴절율이 낮은 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제6항에 있어서,상기 이너 렌즈는 오목 렌즈이고,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈 보다 굴절율이 높은 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제6항에 있어서,상기 이너 렌즈는 산화막으로 이루어지고,상기 광투과부는 유기 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈 및 광투과부와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제11항에 있어서,상기 광투과 라이너는 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 유기 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 산화막으로 이루어지고,상기 광투과 라이너는 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 유기 고분자 화합물로 이루어지고,상기 광투과부는 유기 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 볼록 렌즈이고,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈 위에서 상기 이너 렌즈 상면의 윤곽에 따라 그 상면에서 볼록한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제14항에 있어서,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈 보다 더 낮은 굴절율을 가지고, 상기 광투과부는 상기 광투과 라이너 보다 더 낮은 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 오목 렌즈이고,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈 위에서 상기 이너 렌즈 상면의 윤곽에 따라 그 상면에서 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제16항에 있어서,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈 보다 더 높은 굴절율을 가지고, 상기 광투과부는 상기 광투과 라이너 보다 더 높은 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 이너 렌즈는 상기 트랜지스터 영역에 형성된 상기 복수의 금속 배선층 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 배선층과 동일 평면상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,상기 포토다이오드 영역에서 상기 광투과부 위에 형성된 칼라 필터와,상기 칼라 필터 위에서 상기 포토다이오드에 대응하는 위치에 형성되어 있는 마이크로 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제19항에 있어서,상기 포토다이오드 영역에 형성된 상기 광투과부와 상기 트랜지스터 영역에서 상기 금속층간절연막 위에 형성된 금속 배선층을 각각 덮는 평탄화층을 더 포함하고,상기 칼라 필터는 상기 평탄화층 위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 제22항에 있어서,상기 광투과부 및 평탄화층은 서로 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
- 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역을 가지는 기판을 준비하는 단계와,상기 포토다이오드 영역에서 기판 내의 표면 영역에 포토다이오드를 형성하는 단계와,상기 트랜지스터 영역에서 상기 기판 표면에 트랜지스터를 형성하는 단계와,상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 포토다이오드 및 트랜지스터를 덮는 평탄화된 층간절연막을 형성하는 단계와,상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 상기 층간절연막을 덮도록 차례로 적층되는 복수의 금속층간절연막과, 상기 트랜지스터 영역에서 상기 복수의 금속층간절연막중 인접한 2개의 금속층간절연막 사이에 형성되는 복수의 금속 배선층을 형성하는 단계와,상기 포토다이오드 영역에서 상기 복수의 금속층간절연막의 일부로 구성되는 이너 렌즈가 형성되도록 상기 복수의 금속층간절연막의 일부 영역에서 복수의 금속층간절연막 각각을 수직 방향으로 차례로 제거하여 상기 복수의 금속층간절연막을 관통하면서 저면은 상기 이너 렌즈를 구성하는 캐비티를 형성하는 단계와,상기 이너 렌즈와는 다른 물질로 이루어지고 상기 캐비티의 윤곽에 따라 상기 캐비티의 저면 및 측벽을 덮는 광투과 라이너를 형성하는 단계와,상기 이너 렌즈 및 광투과 라이너의 구성 물질과는 다른 소정의 물질로 상기 캐비티를 채워 상기 복수의 금속층간절연막과 대면하는 측벽을 가지는 광투과부를 상기 이너 렌즈 위에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 캐비티는 상기 이너 렌즈를 구성하기 위하여 0이 아닌 곡율을 가지는 저면을 가지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈는 상기 캐비티의 저면 윤곽에 대응하는 볼록 렌즈를 구성하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈는 상기 캐비티의 저면 윤곽에 대응하는 오목 렌즈를 구성하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 복수의 금속층간절연막은 각각 산화막, 또는 산화막과 질화막의 복합막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제26항에 있어서,상기 이너 렌즈는 산화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이비지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 캐비티 형성 단계에서는 상기 이너 렌즈가 상기 복수의 금속 배선층중에서 선택되는 어느 하나의 금속 배선층과 동일 평면상에 형성되도록 상기 복수의 금속층간절연막의 제거량을 조절하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 캐비티는 경사진 측벽을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 광투과부는 유기 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제30항에 있어서,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈가 볼록 렌즈를 구성하도록 상기 캐비티의 저면은 볼록한 윤곽을 가지고,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈보다 더 낮은 굴절율을 가지는 물질로 이루 어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈가 오목 렌즈를 구성하도록 상기 캐비티의 저면은 오목한 윤곽을 가지고,상기 광투과부는 상기 이너 렌즈보다 더 높은 굴절율을 가지는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역에서 각각 상기 광투과부와 상기 복수의 금속층간절연막 및 상기 복수의 금속 배선층을 완전히 덮는 평탄화층을 형성하는 단계와,상기 평탄화층 위에 칼라 필터를 형성하는 단계와,상기 칼라 필터 위에서 상기 포토다이오드에 대응하는 위치에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제34항에 있어서,상기 평탄화층은 광투과부의 구성 물질과 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 삭제
- 제22항에 있어서,상기 광투과 라이너는 실리콘질화물, 실리콘 산화질화물, 또는 유기 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제37항에 있어서,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈와는 다른 굴절율을 가지는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈가 볼록 렌즈를 구성하도록 상기 캐비티의 저면은 볼록한 윤곽을 가지고,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈보다 더 낮은 굴절율을 가지는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
- 제22항에 있어서,상기 이너 렌즈가 오목 렌즈를 구성하도록 상기 캐비티의 저면은 오목한 윤곽을 가지고,상기 광투과 라이너는 상기 이너 렌즈보다 더 높은 굴절율을 가지는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조 방법.
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