KR100729744B1 - Method of manufacturing cmos image sensor - Google Patents

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KR100729744B1
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이준현
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

A method for manufacturing a CMOS sensor is provided to prevent photon from being scattered to enhance optical properties by minimizing a space between respective micro-lenses. A semiconductor substrate(100) has an understructure including photodiodes(120) and metal wires(150), wherein each photodiode constitutes a unit pixel. A protective layer(160) is formed on the entire surface of the semiconductor substrate in which the understructure of the photodiodes and the metal wires are formed. A selective photolithography process using photoresist pattern is performed on the protective layer to form a trench(180) in each pixel region so that a surface tension induction line(160') is formed near a boundary of each pixel. After the photoresist pattern is removed, each trench is coated and filled with a color filter(190). A micro-lens(200) is formed on each color filter and each surface tension induction line.

Description

시모스 이미지 센서의 제조 방법{Method of manufacturing CMOS image sensor}Method of manufacturing CMOS image sensor {Method of manufacturing CMOS image sensor}

도 1은 종래 기술에 따른 시모스 이미지 센서의 단면 구조도.1 is a cross-sectional structural view of a CMOS image sensor according to the prior art.

도 2는 상기 도 1의 시모스 이미지 센서의 픽셀 영역(a)에 대한 개략적인 평면도.FIG. 2 is a schematic plan view of the pixel region a of the CMOS image sensor of FIG.

도 3은 종래 기술에 따른 시모스 이미지 센서의 일부 평면도.3 is a partial plan view of a CMOS image sensor according to the prior art.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 시모스 이미지 센서 제조 방법을 순차로 나타낸 공정 단면도.4A to 4E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a CMOS image sensor according to the present invention.

도 5는 도 4d의 평면도.5 is a plan view of FIG. 4d.

도 6은 도 4e의 평면도.6 is a plan view of FIG. 4E.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 반도체 기판 110 : 소자 분리막100 semiconductor substrate 110 device isolation film

120 : 포토 다이오드 130 : 픽셀120: photodiode 130: pixel

140 : 층간 절연막 150 : 금속 배선140: interlayer insulating film 150: metal wiring

160 : 보호막 160': 표면 장력 유도 라인160: protective film 160 ': surface tension induction line

170 : 포토레지스트 180 : 트렌치170: photoresist 180: trench

190 : 컬러 필터 200 : 마이크로 렌즈190: color filter 200: micro lens

본 발명은 시모스 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 각각의 마이크로 렌즈 사이의 공간부를 최소화하여 광 산란을 방지하고 인접 화소간의 누화(cross talk)를 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMOS image sensor, and in particular, to minimize light space between respective microlenses, to prevent light scattering and to prevent cross talk between adjacent pixels, thereby improving reliability of a device. It relates to a manufacturing method.

일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 이중에서 전하 결합소자(CCD : charge coupled device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, 시모스(Complementary MOS) 이미지 센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수 만큼의 MOS트랜지스 터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Among them, a charge coupled device (CCD) includes individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors. A device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while being in close proximity, the Complementary MOS image sensor uses CMOS technology that uses a control circuit and a signal processing circuit as peripheral circuits. By using this method, a MOS transistor corresponding to the number of pixels is made, and a switching method of sequentially detecting output using the same is employed.

CCD(charge coupled device)는 구동 방식이 복잡하고 전력소모가 많으며, 마스크 공정 스텝 수가 많아서 공정이 복잡하고 시그널 프로세싱 회로를 CCD 칩내에 구현 할 수 없어 원칩(One Chip)화가 곤란하다는 등의 여러 단점이 있는바, 최근에 그러한 단점을 극복하기 위하여 서브-마이크론(sub-micron) CMOS 제조기술을 이용한 CMOS 이미지 센서의 개발이 많이 연구되고 있다. CCD (charge coupled device) has many disadvantages such as complicated driving method, high power consumption, and complicated process due to the large number of mask process steps, and it is difficult to realize signal processing circuit in CCD chip. Recently, in order to overcome such drawbacks, the development of a CMOS image sensor using a sub-micron CMOS manufacturing technology has been studied a lot.

CMOS 이미지센서는 단위 화소(Pixel) 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 차례로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CMOS 제조기술을 이용하므로 전력 소모도 적고 마스크 수도 20개 정도로 30∼40개의 마스크가 필요한 CCD 공정에 비해 공정이 매우 단순하며 여러 신호 처리 회로와 원칩화가 가능하여 차세대 이미지센서로 각광을 받고 있다.The CMOS image sensor forms an image by forming a photodiode and a MOS transistor in a unit pixel and sequentially detects signals in a switching method, and implements an image by using a CMOS manufacturing technology, which consumes less power and uses 30 to 40 masks as many as 20 masks. Compared to CCD process that requires two masks, the process is very simple, and it is possible to make various signal processing circuits and one chip, which is attracting attention as the next generation image sensor.

도 1은 종래 기술에 따른 시모스 이미지 센서의 단면 구조도이다.1 is a cross-sectional structural view of a CMOS image sensor according to the prior art.

도시된 바와 같이, 종래의 시모스 이미지 센서는 영상이 입력되는 픽셀 영역(a)의 주변에 신호처리회로 또는 로직회로 등이 형성되는 주변회로 영역(b)으로 구성될 수 있고, 상기 픽셀 영역(a)에 는 소자 분리막(11)에 의해 각각 분리되는 포토 다이오드(photo diode,12)가 형성된다. As shown in the drawing, the conventional CMOS image sensor may include a peripheral circuit area b in which a signal processing circuit or a logic circuit is formed around the pixel area a in which an image is input, and the pixel area a ), Photodiodes 12 are respectively formed by the device isolation layer 11.

이러한, 종래의 시모스 이미지 센서는 다층 배선을 형성하기 위하여 복수층의 층간절연막(14)과 배선들(16) 및 칼라 필터(color filter array, 18)가 형성되고, 칼라 필터(18)의 상부에 오버 코팅층(19) 및 마이크로 렌즈(micro lens,20)가 형성되는 것이다.In the conventional CMOS image sensor, a plurality of interlayer insulating layers 14, wires 16, and a color filter array 18 are formed to form a multilayer wiring, and are formed on the color filter 18. The overcoat layer 19 and the micro lens 20 are formed.

상기 마이크로 렌즈는 픽셀과 픽셀 사이에 일정한 공간(space)을 두고 형성되어 있다.The micro lens is formed with a predetermined space between the pixels.

이와 같은 종래 기술에 따라, 컬러 필터가 형성된 절연막에 대한 평탄화를 진행한 후 그 상부에 오버 코팅층을 형성한 후 평탄화를 진행한 다음 최종 마이크로 렌즈를 형성하는 것으로, 평탄화 공정을 여러번 진행해야 하는 문제점이 있다. According to the conventional technology, the planarization of the insulating film on which the color filter is formed is performed, and then the overcoating layer is formed on the upper part, followed by the planarization, and then the final microlens is formed. have.

도 2는 상기 도 1의 이미지 센서의 픽셀 영역(a)에 대한 개략적인 평면도로, 각 픽셀(13) 내에 포도 다이오드(12)와 마이크로 렌즈(20)가 형성되어 있으며, 각각의 크기는 픽셀>마이크로 렌즈>포토 다이오드 순서로 구분되어 진다.FIG. 2 is a schematic plan view of the pixel area a of the image sensor of FIG. 1, in which a grape diode 12 and a microlens 20 are formed in each pixel 13, and the size of each pixel is greater than 20 pixels. It is classified in the order of micro lens> photo diode.

상기 평면도를 살펴보면 픽셀 내의 한변이 이웃하는 마이크로 렌즈(20)들의 사이에는 공간부(A)가 존재하게 되고, 대각선으로 인접하는 마이크로 렌즈(20)들의 사이에는 대각선 방향의 공간부(B)가 존재하게 된다. Looking at the plan view, the space portion A exists between the microlenses 20 adjacent to one side in the pixel, and the space portion B in the diagonal direction exists between the diagonally adjacent microlenses 20. Done.

이때, 이웃하는 마이크로 렌즈(20)들 사이의 공간부 보다 대각선으로 인접하는 마이크로 렌즈들 사이의 공간부가 더 크게 존재하게 된다. In this case, the space between the adjacent micro lenses diagonally larger than the space between the adjacent micro lenses 20 is larger.

상기의 불필요한 공간부들은 마이크로 렌즈를 통해 하부의 포토 다이오드로 입사시키는 광자(photon)를 해당 포토 다이오드에 집중시키지 못하고 산란시키게 되는 것이다.The unnecessary spaces scatter the photons incident to the lower photodiode through the microlens without focusing on the photodiode.

또한, 픽셀 사이즈가 증가하는 경우에도 도 3에 도시된 바와 같이 대각선 방향의 공간부(C)가 여전히 존재하기 때문에 광자(photon)을 포토 다이오드 영역으로 집중할 수 없게된다.In addition, even when the pixel size increases, photons cannot be concentrated in the photodiode region because the diagonal space portion C still exists as shown in FIG. 3.

그리고, 기술의 발달에 따라 픽셀 사이즈가 감소하게 되면 이와 더불어 마이크로 렌즈 사이즈 또한 감소하게 되므로 마이크로 렌즈들 사이의 공간부도 증가하게 된다. As the pixel size decreases with the development of technology, the microlens size also decreases, thereby increasing the space between the microlenses.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 픽셀 사이즈가 증가한 경우에의 공간부(C)가 차지하는 면적이 1%라면 픽셀 사이즈가 감소한 경우에의 공간부의 면적은 20% 이상이 될 수 있다. For example, as shown in FIG. 3, if the area occupied by the space portion C when the pixel size is increased is 1%, the area of the space portion when the pixel size is reduced may be 20% or more.

이러한 각 마이크로 렌즈 사이의 공간부는 포토 다이오드 영역으로 입사되는 광자의 집중을 방해하게 되고, 공간부를 통해 인접하는 포토 다이오드 영역으로 광자가 입사되는 크로스 토크(Cross-talk) 현상을 유발하게 되어 해상도를 저하시키는 문제점이 있다.The space between each of the micro lenses interferes with the concentration of photons incident on the photodiode region, and causes a cross-talk phenomenon in which photons are incident to the adjacent photodiode region through the space portion, thereby reducing resolution. There is a problem.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 마이크로 렌즈 사이의 공간부를 최소화하여 입사되는 광자(photon)의 산란을 방지하여 최대한으로 해당 포토다이오드에 도달할 수 있도록 하고 인접하는 포토 다이오드들 사이의 크로스 토크 현상을 방지할 수 있는 시모스 이미지 센서의 제조 방법을 제공함에 있다. An object of the present invention for solving the problems according to the prior art is to minimize the space between the micro-lenses to prevent scattering of incident photons to reach the corresponding photodiode to the maximum and adjacent photo diodes It is to provide a method of manufacturing a CMOS image sensor that can prevent the cross-talk phenomenon between.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 시모스 이지미 센서의 제조 방법은, 각 픽셀의 단위 화소를 구성하는 각각의 포토 다이오드와 금속 배선 및 컬러 필터와 마이크로 렌즈를 형성하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서, 상기 포토 다이오드 및 금속 배선 등의 하부 구조가 형성된 반도체 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막에 대한 포토 레지스트 패턴을 이용한 선택적 사진 식각 공정으로 각 픽셀 영역에 트렌치를 형성하여 각 픽셀의 경계 부위에 표면 장력 유도 라인을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 제거한 후 상기 각각의 트렌치에 컬러 필터를 코팅하여 채우는 단계 및 상기 각각의 컬러 필터 상부 및 표면 장력 유도 라인 상부에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다. The method of manufacturing the CMOS image sensor of the present invention for solving the above technical problem is a method of manufacturing a CMOS image sensor in which each photodiode, a metal wiring, a color filter, and a microlens constituting a unit pixel of each pixel are formed. Forming a protective film on the entire surface of the semiconductor substrate on which the substructures such as the photodiode and the metal wiring are formed; Forming a surface tension induction line on the portion, removing the photoresist pattern and coating and filling a color filter in each of the trenches, and forming a microlens on top of each color filter and on the surface tension induction line. A step is made.

상기 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 마이크로 렌즈는 이웃하는 마이크로 렌즈와의 공간부가 발생하지 않도록 형성함이 바람직하다. In the embodiment of the present invention, the micro lens is preferably formed so that the space portion with the neighboring micro lens does not occur.

이와 같이 본 발명의 시모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서는, 마이크로 렌즈를 보호막과의 표면 장력을 통해 이웃하는 마이크로 렌즈와의 공간부가 발생하지 않도록 함으로써 입사되는 광자의 산란을 최대한 방지할 수 있게 되는 것이다. As described above, in the method for manufacturing the CMOS image sensor of the present invention, scattering of incident photons can be prevented as much as possible by preventing the microlens from generating a space portion with neighboring microlenses through surface tension with the protective film.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다. The invention will become more apparent through the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through embodiments of the present invention.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 시모스 이미지 센서 제조 방법을 순차로 나타낸 공정 단면도로, 주변 회로에 대한 도시는 생략하고 픽셀 영역만을 나타내었다. 4A to 4E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. The peripheral circuits are not illustrated and only pixel regions are illustrated.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 반도체 기판(100)의 전면에 활성영역과 필드영역을 정의하는 소자분리막(110)을 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, an isolation layer 110 defining an active region and a field region is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 100.

그런 다음, 활성영역 중 일부 영역에 빛을 수광하여 이를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드(120)를 형성한다.Then, the photodiode 120 is formed to receive light in a portion of the active region and convert the light into an electrical signal.

상기 도 4a에는 포토다이오드(120)와 소자 분리막(110)만이 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 단위화소(unit pixel)를 구성하는 나머지 소자들(예를 들면, 복수개의 게이트 전극, 소스/드레인 영역 등)은 도시하지 않았다.Although only the photodiode 120 and the device isolation layer 110 are illustrated in FIG. 4A, this is for convenience of description and the remaining elements constituting a unit pixel (eg, a plurality of gate electrodes, Source / drain regions, etc.) are not shown.

이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 포토다이오드(120)와 게이트 전극, 소스/드레인 영역 등을 형성한 이후에, 그 상부에 다수의 층으로 이루어지는 절연막 (140) 및 금속배선(150)을 형성하고, 최상층에 보호막(160)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 4B, after forming the photodiode 120, the gate electrode, the source / drain region, and the like, an insulating film 140 and a metal wiring 150 formed of a plurality of layers are formed thereon. The protective layer 160 is formed on the uppermost layer.

상기 보호막(160)은 금속 배선(150)과 반도체 기판(100)에 형성된 소자들이 수분 또는 스크레치(scratch) 등에 영향을 받는 것을 방지하기 위한 것으로, 일반적인 산화막 구조의 SiO2 , 밴드 구조가 Si를 포함하는 모든 물질 및 이들 물질에 "F" 농도를 포함하는 모든 물질이 이용될 수 있다.The passivation layer 160 is to prevent the elements formed on the metal wire 150 and the semiconductor substrate 100 from being affected by moisture, scratches, etc., and SiO 2 having a general oxide film structure and a band structure include Si. All materials and all materials including the "F" concentration in these materials can be used.

그리고 나서, 상기 보호막(160) 상에 상기 각각의 포토 다이오드(120)의 상부에 해당하는 영역을 노출시키는 포토레지스트 패턴(170)을 도 4c에 도시된 바와 같이 형성한다.Then, a photoresist pattern 170 is formed on the passivation layer 160 to expose a region corresponding to the upper portion of each photodiode 120 as shown in FIG. 4C.

그런 다음, 상기 포토레지스트 패턴(170)을 이용하여 상기 보호막(160)을 선택적으로 식각하여 도 4d에 도시된 바와 같이 각각의 픽셀 영역(130)에 트렌치(180)를 형성한 후 상기 포토레지스트 패턴(170)을 제거한다. Thereafter, the protective layer 160 is selectively etched using the photoresist pattern 170 to form trenches 180 in each pixel region 130 as shown in FIG. 4D. Remove (170).

상기 트렌치(180)는 후속 공정으로 통해 형성될 각각의 컬러 필터 어레이(CFA)의 두께 보다 크거나 동일하게 형성하다. The trench 180 is formed to be greater than or equal to the thickness of each color filter array CFA to be formed in a subsequent process.

이때, 상기 트렌치(180)가 형성됨에 따라 각 픽셀(130)의 경계 부위에는 산화막 라인이 형성되는데, 이를 표면 장력 유도 라인(160')이라 칭한다.In this case, as the trench 180 is formed, an oxide film line is formed at a boundary portion of each pixel 130, which is called a surface tension induction line 160 ′.

상기 표면 장력 유도 라인(160')은 그 폭을 0.15㎛ 이하로 형성함이 바람직하지만 픽셀의 크기에 따라 조절이 가능하다.The surface tension induction line 160 ′ is preferably formed to have a width of 0.15 μm or less, but can be adjusted according to the size of the pixel.

도 5는 도 4d를 상부에서 바라본 평면도로, 각 픽셀(130) 영역이 표면 장력 유도 라인(160')에 의해 정의된 것을 볼 수 있으며, 각 픽셀(130) 사이의 간격은 아주 미세하게 나타난다. FIG. 5 is a plan view from above of FIG. 4D, where each pixel 130 region is defined by a surface tension inducing line 160 ′, with the spacing between each pixel 130 being very fine.

이때, 상기 정의된 각각의 픽셀 영역은 도면에는 정사각형 모양으로 도시되었지만 직사각형이나 그 이외의 다른 모양으로 패턴화하여도 무관하다.In this case, each pixel area defined above is illustrated in a square shape in the drawing, but may be patterned into a rectangular shape or other shape.

또한, 상기 포토레지스트 패턴(170)을 이용한 식각 공정은 CxFy/O2/Ar 또는 CHF3/CF4/O2/Ar을 베이스로 활성화된 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정으로 진행할 수 있는데, 때에 따라 He, N2, Co 들을 선택적으로 혼합한 플라즈마를 이용하여 진행할 수도 있다. In addition, the etching process using the photoresist pattern 170 may be a dry etching process using a plasma activated based on C x F y / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O 2 / Ar, In some cases, it may be performed using a plasma in which He, N 2 , and Co are selectively mixed.

한편, 상기 트렌치(180)를 형성한 후에는 도 4e에 도시된 바와 같이 상기 트렌치(180)를 채우는 레드, 그린, 블루로 이루어지는 컬러 필터(190) 코팅 공정을 진행한다.On the other hand, after the trench 180 is formed, a process of coating the color filter 190 including red, green, and blue filling the trench 180 is performed as shown in FIG. 4E.

이때, 상기 컬러 필러(190) 코팅 공정을 진행하게 되면, 상기 컬러 필터(190)는 표면 장력 유도 라인(160')과의 표면 장력에 의해 상부 끝부분이 새부리 모양(D)으로 형성된다. In this case, when the color filler 190 coating process is performed, the color filter 190 has an upper end portion having a beak shape (D) by the surface tension with the surface tension induction line 160 ′.

이어, 상기 컬러 필터(190)가 형성된 결과물 상에 마이크로 렌즈 물질을 형성하며, 표면 강력 유도 라인(160')에 의해 트렌치(180)의 내부에 채워진다. Subsequently, a microlens material is formed on the resultant formed color filter 190, and filled into the trench 180 by the surface force induction line 160 ′.

이후, 플로우(flow) 공정을 진행하면, 상기 표면 장력 유도 라인(160')의 상부까지 마이크로 렌즈 물질이 존재하는 돔 형상의 마이크로 렌즈(200)가 형성이 된다. 상기 마이크로 렌즈(200)가 돔 형상으로 이루어지면 빛의 집광 효율이 증가된다. 이때, 도시되지는 않지만, 상기 마이크로렌즈를 보호하기 위한 저온산화막을 형성하는 공정을 더 진행할 수도 있다.Thereafter, when a flow process is performed, the dome-shaped microlens 200 in which the microlens material exists to the upper portion of the surface tension induction line 160 ′ is formed. When the microlens 200 has a dome shape, light condensing efficiency is increased. At this time, although not shown, a process of forming a low temperature oxide film for protecting the microlens may be further performed.

도 6은 마이크로 렌즈 플로우를 진행한 후의 평면도로, 각 픽셀의 컬러 필터(19)는 표면 장력 유도 라인(160')에 의해 정의되고, 마이크로 렌즈(200)가 상기 표면 장력 유도 라인(160') 상부까지 존재하여 각 픽셀 사이의 공간부가 제로(Zero)에 가까운 것을 볼 수 있다. 6 is a plan view after the microlens flow is performed, in which the color filter 19 of each pixel is defined by a surface tension induction line 160 ', and the microlens 200 is connected to the surface tension induction line 160'. It can be seen that the space between each pixel is close to zero because it exists up to the top.

이에 따라, 마이크로 렌즈 사이의 공간부가 제로에 가까우므로 입사되는 광자(photon)의 산란이 방지된다.  Accordingly, since the space between the microlenses is close to zero, scattering of incident photons is prevented.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many different and obvious modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include many such variations.

상술한 바와 같이 본 발명의 시모스 이미지 센서의 제조 방법에 따르면, 이웃하는 각각의 마이크로 렌즈들이 보호막과의 표면 장력에 상호 공간부가 발생하지 않도록 형성하여, 입사되는 광자(photon)의 산란을 방지하여 최대한으로 해당 포토다이오드에 도달할 수 있도록 함으로써 소자의 광 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the method of manufacturing the CMOS image sensor of the present invention, each of the neighboring microlenses is formed such that mutual spaces do not occur in the surface tension with the protective film, thereby preventing scattering of incident photons. As a result, the optical characteristics of the device can be improved by allowing the photodiode to reach the photodiode.

또한, 본 발명은 각각의 마이크로 렌즈 사이이 공간부가 발생하지 않도록 함 으로써 공간부를 통해 인접하는 포토 다이오드 영역으로 광자가 입사되는 크로스 토크(Cross-talk) 현상을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. In addition, the present invention can improve the reliability of the device by preventing the cross-talk phenomenon in which photons are incident to the adjacent photodiode region through the space portion by preventing the space portion between each micro lens. There is this.

Claims (5)

각 픽셀의 단위 화소를 구성하는 각각의 포토 다이오드와 금속 배선 및 컬러 필터와 마이크로 렌즈를 형성하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the CMOS image sensor which forms each photodiode, metal wiring, a color filter, and a micro lens which comprise the unit pixel of each pixel, 상기 포토 다이오드 및 금속 배선 등의 하부 구조가 형성된 반도체 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계;Forming a protective film on an entire surface of the semiconductor substrate on which the lower structures such as the photodiode and the metal wiring are formed; 상기 보호막에 대한 포토 레지스트 패턴을 이용한 선택적 사진 식각 공정으로 각 픽셀 영역에 트렌치를 형성하여 각 픽셀의 경계 부위에 표면 장력 유도 라인을 형성하는 단계;Forming a trench in each pixel region by forming a trench in each pixel region by a selective photolithography process using a photoresist pattern on the passivation layer; 상기 포토레지스트 패턴을 제거한 후 상기 각각의 트렌치에 컬러 필터를 코팅하여 채우는 단계; 및After removing the photoresist pattern, filling each trench by coating a color filter; And 상기 각각의 컬러 필터 상부 및 표면 장력 유도 라인 상부에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법.And forming a microlens on the color filter and on the surface tension induction line. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트렌치 깊이는 컬러 필터의 두께 보다 크거나 동일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법.The trench depth is greater than or equal to the thickness of the color filter is formed manufacturing method of the CMOS image sensor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트렌치를 형성하는 식각 공정은 CxFy/O2/Ar 또는 CHF3/CF4/O2/Ar을 베이스로 활성화된 플라즈마를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법.The etching process of forming the trench is a method of manufacturing a CMOS image sensor, characterized in that carried out using a plasma activated based on C x F y / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O 2 / Ar. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 식각 공정은 He, N2, Co 중 선택된 어느 하나를 더 혼합한 플라즈마를 이용하는 것을 특징으로 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법. The etching process is a method of manufacturing a CMOS image sensor, characterized in that using a plasma further mixed any one selected from He, N 2 , Co. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 마이크로 렌즈는 이웃하는 마이크로 렌즈와의 공간부가 발생하지 않도록 형성함을 특징으로 하는 시모스 이미지 센서의 제조 방법.The micro lens is a method of manufacturing a CMOS image sensor, characterized in that formed so that the space portion with the neighboring micro lens does not occur.
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