KR100719344B1 - Image sensor and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

이미지 센서 및 그 제조방법이 제공된다. 이 이미지 센서는 광다이오드 영역 상에 형성되는 평탄화층에 내부 렌즈를 포함한다. 상기 내부 렌즈는 투과되는 빛의 파장을 고려하여 상기 평탄화층의 소정의 위치에 형성되며, 빛의 파장에 관계없이 광다이오드의 일정한 위치에 빛의 초점이 형성될 수 있도록 한다. 따라서 이미지 센서의 광감도 및 광전 효율이 개선된다. An image sensor and a method of manufacturing the same are provided. This image sensor includes an internal lens in the planarization layer formed on the photodiode region. The inner lens is formed at a predetermined position of the planarization layer in consideration of the wavelength of the transmitted light, and allows the focus of light to be formed at a predetermined position of the photodiode regardless of the wavelength of the light. Therefore, the light sensitivity and the photoelectric efficiency of the image sensor are improved.

Description

이미지 센서 및 그 제조방법{IMAGE SENSOR AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}Image sensor and manufacturing method thereof {IMAGE SENSOR AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

도 1은 종래 기술에 따른 이미지 센서의 셀어레이 부분을 개략적으로 도시하는 단면도;1 is a cross-sectional view schematically showing a cell array portion of an image sensor according to the prior art;

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an image sensor according to the present invention.

본 발명은 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an image sensor and a method for manufacturing the same.

이미지 센서는 광학적 이미지를 전기적 신호로 변형시키는 소자이다. 이미지 센서는 픽셀 어레이(pixel array), 즉 이차원적으로 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 픽셀들로 이루어지며, 각 픽셀은 광감지 수단과 전송 및 신호 출력(readout) 디바이스들을 포함한다. 이미지 센서는 전송 및 신호 출력 디바이스들의 구조에 따라 크게 전하결합형(Charge Coupled Device/CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor/CMOS) 이미지 센서로 나눌 수 있다. 이 중 씨모스 이미지 센서는 저전압, 저소비전력 그리고 여러가지 기능을 가진 주변 회로를 단일 칩으로 집적할 수 있다는 점에서 유리하여 다양한 분야에서 사용되고 있다. An image sensor is a device that transforms an optical image into an electrical signal. The image sensor consists of a pixel array, ie, a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix, each pixel comprising light sensing means and transmission and signal readout devices. Image sensors can be broadly divided into charge coupled device (CCD) image sensors and complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensors, depending on the structure of the transmission and signal output devices. Among these, CMOS image sensors are used in various fields because they are advantageous in that low voltage, low power consumption, and peripheral circuits having various functions can be integrated into a single chip.

도 1은 종래 기술에 따른 이미지 센서의 셀어레이 부분을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cell array portion of an image sensor according to the prior art.

도 1을 참조하면, 이미지 센서의 셀어레이(cell array) 영역은 입사된 광을 전하로 변환시키는 광다이오드(11)가 형성된 수광 영역(a)과 상기 수광 영역(a)에서 발생된 신호전하를 전달하는 게이트 전극(12)이 형성된 전하전송 영역(b)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a cell array region of an image sensor includes a light receiving region a in which a photodiode 11 for converting incident light into charges and a signal charge generated in the light receiving region a. It includes a charge transfer region (b) formed with a gate electrode 12 for transmitting.

수광 영역(a)과 전하전송 영역(b)이 교대로 배치된 반도체 기판(10) 상에는 제 1 평탄화층(14)이 형성된다. 그리고 상기 제 1 평탄화층(14) 상에는 각각의 수광 영역(a)의 상부를 덮는 칼라필터들(16r, 16g, 16b)이 형성된다. 상기 칼라필터들은 적색광을 선택적으로 투과시키는 제 1 칼라필터(16r), 녹색광을 선택적으로 투과시키는 제 2 칼라필터(16g) 및 청색광을 선택적으로 투과시키는 제 3 칼라필터(16b)를 포함한다. 상기 칼라필터들(16r, 16g, 16b)이 형성된 구조 상에는 제 2 평탄화층(18)이 형성된다. 상기 제 2 평탄화층(18) 상에는 상기 칼라필터들(16r, 16g, 16b) 각각을 덮는 마이크로 렌즈(microlens, 20)가 형성된다. The first planarization layer 14 is formed on the semiconductor substrate 10 on which the light receiving region a and the charge transfer region b are alternately arranged. Color filters 16r, 16g, and 16b are formed on the first planarization layer 14 to cover the upper portions of the light receiving regions a. The color filters include a first color filter 16r for selectively transmitting red light, a second color filter 16g for selectively transmitting green light, and a third color filter 16b for selectively transmitting blue light. The second planarization layer 18 is formed on the structure in which the color filters 16r, 16g, and 16b are formed. Microlenses 20 are formed on the second planarization layer 18 to cover each of the color filters 16r, 16g, and 16b.

잘 알려진 바와 같이 자연광을 구성하는 빛은 그 색에 따라 파장이 서로 다르다. 따라서 도시된 바와 같이 동일한 마이크로렌즈를 투과한 빛은 그 빛의 파장에 따라 초점이 맺히는 거리가 달라진다. 예를들면, 적색광은 수광 영역(a)의 하부 에 초점이 맺히는 반면 청색광은 수광 영역(a)의 상부에 초점이 맺힌다. 이와 같이 각 칼라필터를 투과한 빛의 파장에 따라 수광 영역(a) 내에 초점이 맺히는 부분이 달라짐에 따라 광감도가 서로 다르게 나타난다. 따라서 각 빛의 파장별로 광전 변환 효율이 서로 달라 정확한 이미지를 얻는 것이 힘들어진다는 문제가 발생된다. As is well known, light constituting natural light has different wavelengths depending on its color. Therefore, as shown, the light passing through the same microlens has a different focal length depending on the wavelength of the light. For example, red light focuses on the lower portion of the light receiving region a while blue light focuses on the upper portion of the light receiving region a. As described above, as the portion of the focus in the light-receiving region a varies depending on the wavelength of light passing through each color filter, the light sensitivity is different. Therefore, a problem arises that it is difficult to obtain an accurate image because photoelectric conversion efficiency is different for each wavelength of light.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 집광 효율 및 광감도가 증가된 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image sensor and a method of manufacturing the same with increased light collection efficiency and light sensitivity.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이미지 센서는 수광부 상에 형성된 평탄층에 내부 렌즈를 포함한다. 상기 내부 렌즈는 볼록 렌즈로 형성한다. 상기 내부 렌즈 상에는 칼라필터와 마이크로 렌즈가 형성된다. 상기 내부 렌즈는 상기 칼라필터를 통하여 투과되는 각 빛의 파장에 따라 상기 평탄층의 소정의 위치에 형성된다. 예를들면, 투과되는 빛의 파장이 짧을수록 상기 내부 렌즈는 수광부에 가깝게 형성된다. 상기 내부 렌즈는 마이크로 렌즈와 함께 빛의 굴절률을 변화시킴으로서 상기 칼라필터를 통하여 투과되는 빛의 파장에 관계없이 빛의 초점이 상기 수광부의 일정 부분에 형성되도록 한다. In order to achieve the above technical problem, the image sensor according to the present invention includes an internal lens in a flat layer formed on the light receiving unit. The inner lens is formed of a convex lens. A color filter and a micro lens are formed on the inner lens. The inner lens is formed at a predetermined position of the flat layer according to the wavelength of each light transmitted through the color filter. For example, the shorter the wavelength of transmitted light, the closer the inner lens is to the light receiving portion. The inner lens changes the refractive index of the light together with the microlens so that the focus of the light is formed on a portion of the light receiving unit regardless of the wavelength of the light transmitted through the color filter.

본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법에 따르면 수광부를 포함하는 기판 상에 평탄층이 형성된다. 상기 평탄층 상에 마스크를 형성하여 상기 평탄층의 일부를 노출시킨다. 상기 노출된 부분을 통하여 등방성 식각함으로서 상기 평탄층에 오목한 홈을 형성한다. 상기 등방성 식각은 건식 식각 또는 습식 식각일 수 있다. 상 기 오목한 홈에 상기 평탄층 보다 굴절률이 높은 물질을 채워넣어 내부 렌즈를 형성한다. 상기 내부 렌즈 상에 칼라필터와 마이크로 렌즈를 형성한다. 상기 내부 렌즈는 상기 칼라필터를 투과하는 빛의 굴절률을 변화시켜 상기 수광부의 일정 부분에 빛의 초점이 형성되도록 한다. According to the method of manufacturing an image sensor according to the present invention, a flat layer is formed on a substrate including a light receiving unit. A mask is formed on the flat layer to expose a portion of the flat layer. Isotropic etching through the exposed portion forms concave grooves in the flat layer. The isotropic etching may be dry etching or wet etching. The concave groove is filled with a material having a refractive index higher than that of the flat layer to form an internal lens. A color filter and a micro lens are formed on the inner lens. The inner lens changes the refractive index of the light passing through the color filter so that the focus of the light is formed on a portion of the light receiver.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 반도체 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 반도체 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or semiconductor substrate, it may be formed directly on the other layer or semiconductor substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다. 여기서 참조번호 a는 수광 영역을 의미하며, 참조번호 b는 전하전송 영역을 의미한다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an image sensor according to the present invention. Here, reference numeral a denotes a light receiving region, and reference numeral b denotes a charge transfer region.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(100)은 외부로부터의 빛을 신호전하로 변화시키는 수광 영역(a)과 상기 신호전하를 전달하는 전하전송 영역(b)을 포함한다. 상기 수광 영역(a)과 상기 전하전송 영역(b)은 반도체 기판(100) 상에 교대로 형성된다. 수광 영역(a)에는 도시되지는 않았지만, N형 불순물이 주입되어 형성된 N형 불순물층과 상기 N형 불순물층의 상부에 P형 불순물이 주입되어 형성된 P형 불순물층이 접합된 구조의 광다이오드(115)가 형성될 수 있다. 전하전송 영역(b)에는 전하전송을 위한 불순물층(미도시)이 형성된다. 그리고 상기 전하전송 영역(b)에는 수광 영역(a)에서 생성된 신호전하를 외부로 전송하기 위한 게이트 전극(110)이 형성되어 있으므로 상기 반도체 기판(100)으로부터 돌출되어 있다. Referring to FIG. 2A, the semiconductor substrate 100 includes a light receiving region a for converting light from the outside into signal charge and a charge transfer region b for transferring the signal charge. The light receiving region a and the charge transfer region b are alternately formed on the semiconductor substrate 100. Although not shown in the light-receiving region a, a photodiode having a structure in which an N-type impurity layer formed by implanting N-type impurities and a P-type impurity layer formed by injecting P-type impurities on the N-type impurity layer are bonded ( 115 may be formed. An impurity layer (not shown) for charge transfer is formed in the charge transfer region b. In addition, since the gate electrode 110 for transmitting the signal charges generated in the light receiving region a to the outside is formed in the charge transfer region b, it protrudes from the semiconductor substrate 100.

상기 구조상에 제 1 평탄화층(120)을 형성한다. 제 1 평탄화층(120)은 상기 수광 영역(a)과 전하전송 영역(b) 사이의 단차를 평탄화시키기 위하여 형성되며, 광다이오드(115) 및 게이트 전극(110)을 보호하는 역할을 한다. 상기 제 1 평탄화층(120)은 가시광선 투과성이 우수한 물질막, 예를들면 폴리이미드(polyimide) 계열의 열경화성 수지를 사용하여 형성할 수 있다. The first planarization layer 120 is formed on the structure. The first planarization layer 120 is formed to planarize the step between the light receiving region a and the charge transfer region b, and serves to protect the photodiode 115 and the gate electrode 110. The first planarization layer 120 may be formed using a material film having excellent visible light transmittance, for example, a polyimide-based thermosetting resin.

제 1 평탄화층(120) 상에는 마스크층(130)을 형성한다. 상기 마스크층은 포토레지스트 패턴(photoresist pattern)을 증착하여 형성할 수 있다. 그리고 상기 마스크층(130)을 패터닝하여 상기 제 1 평탄화층(120)의 일부를 노출시킨다. 이때 상기 노출된 부분(133)은 적어도 어느 하나의 수광 영역(a) 상에 위치되도록 한다. 그리고 이후 형성되는 내부 렌즈(도 2c의 140)가 수광 영역(a)상에 위치되도록 하기 위하여 수광 영역(a)의 중심부에 노출된 부분(133)이 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. The mask layer 130 is formed on the first planarization layer 120. The mask layer may be formed by depositing a photoresist pattern. The mask layer 130 is patterned to expose a portion of the first planarization layer 120. In this case, the exposed portion 133 is positioned on at least one light receiving area a. In order for the internal lens 140 (see FIG. 2C) to be formed later to be positioned on the light receiving area a, the exposed portion 133 is preferably formed at the center of the light receiving area a.

도 2b를 참조하면, 상기 마스크층(130)을 이용하여 상기 제 1 평탄화층(120) 을 등방성 식각하면, 제 1 평탄화층(120) 상부에 오목한 홈(135)이 형성된다. 이때 상기 식각 공정은 습식 식각 또는 건식 식각을 통하여 이루어질 수 있다. 건식 식각의 경우 반응성 이온화된 가스(gas) 및 라디칼(radical)을 사용하면, 상기 이온화된 가스에 의한 비등방성 식각 이외에 라디칼의 등방성 식각이 함께 이루어져 도시된 것처럼 오목한 형태를 띠도록 상기 제 1 평탄화층(120)을 식각할 수 있다. 이후 상기 마스크층(130)은 제거된다. Referring to FIG. 2B, when the first planarization layer 120 is isotropically etched using the mask layer 130, a concave groove 135 is formed on the first planarization layer 120. In this case, the etching process may be performed through wet etching or dry etching. In the case of dry etching, when the reactive ionized gas and the radical are used, the first planarization layer may have a concave shape as illustrated by the isotropic etching of radicals in addition to the anisotropic etching by the ionized gas. 120 may be etched. Thereafter, the mask layer 130 is removed.

도 2c를 참조하면, 상기 제 1 평탄화층(120) 상에 내부 렌즈 형성을 위한 물질을 증착하고 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing) 공정을 통하여 상기 오목한 홈(133)을 채우는 내부 렌즈(140)를 형성한다. 상기 내부 렌즈(140)는 칼라필터들(도 2d의 150r, 150g, 150b)을 통하여 선택적으로 투과된 빛의 굴절률을 조절하는 기능을 한다. 그리고 상기 내부 렌즈(140)는 마이크로 렌즈(도 2d에 170)와 함께 투과된 빛의 초점을 수광 영역(a) 상의 일정 위치에 오도록 조절한다. 따라서 내부 렌즈(140)를 이루는 물질은 제 1 평탄화층(120)을 이루는 물질보다 굴절률이 더 큰 물질인 것이 바람직하다. 예를들면, 상기 내부 렌즈(140)는 실리콘질화물(SiN) 또는 실리콘산화질화물(SiON)을 이용하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2C, an internal lens 140 is deposited on the first planarization layer 120 to fill the concave groove 133 through a chemical mechanical polishing process. Form. The inner lens 140 adjusts the refractive index of light selectively transmitted through the color filters 150r, 150g, and 150b of FIG. 2D. In addition, the internal lens 140 adjusts the focus of the light transmitted together with the microlens (170 in FIG. 2D) to be at a predetermined position on the light receiving area a. Therefore, the material constituting the inner lens 140 is preferably a material having a larger refractive index than the material constituting the first planarization layer 120. For example, the inner lens 140 may be formed using silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (SiON).

도 2d를 참조하면, 상술한 도 2a 내지 도 2c의 공정을 반복하여 내부 렌즈(142, 144)들을 각각 포함하는 제 2 평탄화층(122) 및 제 3 평탄화층(124)을 형성한다. 상기 내부 렌즈는 각 평탄화층에 하나씩만 형성되는 것이 아니라 다수개 형성될 수도 있다. 또한 제 3 평탄화층 상에 내부 렌즈를 포함하는 복수개의 평탄화층이 더 형성될 수도 있다. 상기 내부 렌즈들(140, 142, 144)은 각각 다른 평탄화 층들(120, 122, 124)에 위치하는 것으로 도시되었으나 각 내부 렌즈들(140, 142, 144)에 굴절률이 다른 물질을 이용함으로서 파장이 서로 다른 빛의 초점이 광다이오드의 일정한 위치에 올 수 있다면, 같은 평탄화층 상에 위치할 수도 있다. 또한 마이크로 렌즈(170) 만으로 빛의 초점이 광다이오드 상의 적절한 위치에 맺힐 수 있는 파장을 가진 빛을 투과하는 칼라필터 아래에는 내부 렌즈 형성을 생략할 수 도 있다. Referring to FIG. 2D, the processes of FIGS. 2A to 2C are repeated to form the second planarization layer 122 and the third planarization layer 124 including the internal lenses 142 and 144, respectively. The inner lens may be formed in plural instead of only one in each planarization layer. In addition, a plurality of planarization layers including an internal lens may be further formed on the third planarization layer. Although the inner lenses 140, 142, and 144 are shown as being positioned in different planarization layers 120, 122, and 124, the wavelengths of the inner lenses 140, 142, and 144 are different from each other by using a material having a different refractive index. If different light focal points can come to a certain position of the photodiode, they may be located on the same planarization layer. In addition, the formation of an internal lens may be omitted below the color filter that transmits light having a wavelength in which the focus of the light may be formed at an appropriate position on the photodiode using only the microlens 170.

상기 제 3 평탄화층(124) 상에는 칼라필터들(150r, 150g, 150b)이 형성된다. 상기 칼라필터들(150r, 150g, 150b)은 고화질의 영상을 얻기 위하여 특정 색의 광을 투과시키는 물질로서, 예를들면 각각 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나를 선택적으로 투과시킬 수 있는 안료분산 포토레지스트를 사용하여 형성할 수 있다. 이때 칼라필터는 상기 색 이외에 다른 색을 선택적으로 투과시키는 칼러필터를 더 포함할 수도 있다. Color filters 150r, 150g, and 150b are formed on the third planarization layer 124. The color filters 150r, 150g, and 150b are materials that transmit light of a specific color in order to obtain a high quality image. For example, pigment dispersion photos may selectively transmit any one of red, green, and blue, respectively. It can be formed using a resist. In this case, the color filter may further include a color filter for selectively transmitting other colors in addition to the color.

상기 구조 상에는 상기 칼라필터들(150r, 150g, 150b)과 상기 제 3 평탄화층(124) 사이에 단차를 평탄화하기 위한 제 4 평탄화층(160)이 형성된다. 제 4 평탄화층(160)은 가시광선 투과성이 우수한 물질막으로서, 예를들면 폴리이미드 계열의 열경화성 수지를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 제 4 평탄화층(160) 상에는 상기 칼라필터들(150r, 150g, 150b)을 각각 덮는 마이크로 렌즈(170)가 형성된다. 상기 마이크로 렌즈(170)는 상기 제 4 평탄화층(160) 상에 상기 칼라필터들(150r, 150g, 150b)의 상부를 덮는 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 열공정을 사용하여 플로우(flow)하여 형성할 수 있다. A fourth planarization layer 160 is formed on the structure to planarize the step between the color filters 150r, 150g, and 150b and the third planarization layer 124. The fourth planarization layer 160 is a material film having excellent visible light transmittance, and may be formed using, for example, a polyimide-based thermosetting resin. The microlens 170 is formed on the fourth planarization layer 160 to cover the color filters 150r, 150g, and 150b, respectively. The microlens 170 forms a photoresist pattern (not shown) covering the tops of the color filters 150r, 150g, and 150b on the fourth planarization layer 160, and uses a thermal process to form a flow pattern. flow).

본 발명에서는 수광 영역(a) 상에 형성된 평탄층에 내부 렌즈를 포함하여 마이크로 렌즈와 함께 빛의 굴절률을 변화시킴으로서 서로 다른 파장을 가지는 빛의 초점이 수광 영역(a)의 일정한 위치에 형성되도록 한다. 이때 파장이 짧은 빛을 투과하는 칼라필터 아래에서는 상기 내부 렌즈가 상기 마이크로 렌즈와 멀리 위치되도록 형성되며, 파장이 긴 빛을 투과하는 칼라필터 아래에서는 상기 내부 렌즈가 상기 마이크로 렌즈와 가깝게 위치되도록 형성된다. 따라서 빛의 파장에 관계없이 광감도가 일정하게 유지될 수 있으며, 광전 효율이 높아질 수 있다. In the present invention, by including an internal lens in the flat layer formed on the light receiving area (a) by varying the refractive index of the light together with the micro lens, the focus of light having different wavelengths is formed at a constant position of the light receiving area (a). . At this time, the inner lens is formed to be located far from the micro lens under a color filter that transmits light having a short wavelength, and the inner lens is formed to be located close to the micro lens under a color filter which transmits light having a long wavelength. . Therefore, the light sensitivity can be maintained constant regardless of the wavelength of light, and the photoelectric efficiency can be increased.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are of course possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 내부 렌즈를 이용하여 빛의 굴절률을 변화시킴으로서 서로 파장이 다른 빛의 초점이 수광부의 일정한 위치에 형성될 수 있다. 따라서 빛의 파장에 따라 광감도가 달라지는 것을 막을 수 있다. 또한 일정한 위치에 빛의 초점이 형성되므로 광전 변화 효율이 높아진다. As described above, according to the present invention, the focus of light having different wavelengths may be formed at a constant position of the light receiving unit by changing the refractive index of light using the internal lens. Therefore, it is possible to prevent the light sensitivity from changing depending on the wavelength of light. In addition, since the focus of light is formed at a certain position, the photoelectric change efficiency is increased.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 수광부 상에 형성된 평탄층;A flat layer formed on the light receiving portion; 상기 평탄층 상에 형성된 복수개의 칼라필터들; A plurality of color filters formed on the flat layer; 상기 복수개의 칼라필터들에 각각 대응되도록 형성된 복수개의 마이크로렌즈들; 그리고 A plurality of microlenses formed to correspond to the plurality of color filters, respectively; And 상기 평탄층에 위치하여 상기 칼라필터들을 투과하는 빛의 초점이 상기 수광부의 일정 위치에 맺히도록 상기 마이크로 렌즈들과 함께 빛의 굴절률을 조절하는 적어도 하나의 내부 렌즈를 포함하되,At least one inner lens for adjusting the refractive index of the light together with the micro lenses so that the focus of the light passing through the color filters located on the flat layer is formed at a predetermined position of the light receiving unit, 상기 내부 렌즈는 칼라필터들을 투과하는 빛의 파장이 짧을수록 상기 수광부에 가깝게 제공되는 이미지 센서.The inner lens is provided closer to the light receiving portion as the wavelength of light passing through the color filters is shorter. 삭제delete 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 내부 렌즈는 상기 평탄층보다 굴절률이 높은 물질로 형성되는 이미지 센서. And the inner lens is formed of a material having a higher refractive index than the flat layer. 반도체 기판에 수광부를 형성하는 단계;Forming a light receiving unit on the semiconductor substrate; 상기 반도체 기판 상에 제 1 평탄층을 형성하는 단계;Forming a first flat layer on the semiconductor substrate; 상기 제 1 평탄층 상부에 오목한 형태의 제 1 홈을 형성하는 단계;Forming a concave first groove on the first flat layer; 상기 제 1 홈에 제 1 내부 렌즈를 형성하는 단계;Forming a first internal lens in the first groove; 상기 제 1 평탄층 상에 제 2 평탄층을 형성하는 단계;Forming a second flat layer on the first flat layer; 상기 제 2 평탄층 상부에 오목한 형태의 제 2 홈을 형성하는 단계;Forming a concave second groove on the second flat layer; 상기 제 2 홈에 제 2 내부 렌즈를 형성하는 단계; 그리고Forming a second internal lens in the second groove; And 상기 제 1 내부 렌즈 및 상기 제 2 내부 렌즈 상에 칼라필터들과 마이크로 렌즈들을 형성하는 단계를 포함하되,Forming color filters and micro lenses on the first inner lens and the second inner lens, 상기 제 1 내부 렌즈를 통과하는 빛의 파장이 상기 제 2 내부 렌즈를 통과하는 빛의 파장보다 짧은 이미지 센서 제조방법.And a wavelength of light passing through the first internal lens is shorter than a wavelength of light passing through the second internal lens. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제 1 홈을 형성하는 단계는: Forming the first groove may include: 상기 제 1 평탄층 상에 상기 제 1 평탄층의 일부를 노출시키는 마스크를 형성하는 단계; 및 Forming a mask on the first flat layer to expose a portion of the first flat layer; And 상기 노출된 부분을 통하여 상기 제 1 평탄층을 식각하여 오목한 형태의 제 1 홈을 형성하는 단계를 포함하는 이미지 센서 제조방법.And etching the first flat layer through the exposed portion to form a concave first groove. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제 1 내부 렌즈 및 상기 제 2 내부 렌즈 각각은 상기 제 1 평탄층 및 제 2 평탄층보다 굴절률이 높은 물질로 형성하는 이미지 센서 제조방법. And each of the first internal lens and the second internal lens is formed of a material having a higher refractive index than the first flat layer and the second flat layer.
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