KR100731093B1 - 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로렌즈를 형성할 때 그린이나 레드에 비해 블루에 대응되는 마이크로렌즈를 상대적으로 크게 형성함으로써 블루 픽셀의 감도를 향상시키도록 한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 포토 다이오드와 각종 트랜지스터들이 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 전면에 형성된 층간 절연막과, 상기 층간 절연막상에 일정한 간격을 갖고 형성된 그린, 레드, 블루 칼라필터층과, 상기 그린, 레드, 블루 칼러필터층을 포함한 반도체 기판의 전면에 형성되는 평탄화층과, 상기 그린 및 레드 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 형성되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈와, 상기 블루 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 상기 그린 및 레드 칼라필터층의 일정영역부분까지 오버랩되어 형성되는 제 3 마이크로렌즈를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
마이크로렌즈, 블루 칼라필터층, 이미지 센서, 감도

Description

씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법{CMOS image sensor and method for manufacturing the same}
도 1은 통상적인 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)를 나타낸 등가회로도
도 2는 종래 기술에 의한 CMOS 이미지 센서에서 칼라필터의 바이어 패턴을 나타낸 평면도
도 3은 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에 의한 CMOS 이미지 센서에서 칼라필터의 바이어 패턴을 나타낸 평면도
도 5는 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 반도체 기판 201 : 에피층
202 : 소자 격리막 203 : 게이트 절연막
204 : 게이트 전극 205a,25b,205c : n-형 확산 영역
206 : 절연막 측벽 207 : 고농도 n+형 확산 영역
208 : 확산 저지용 질화막 209 : 제 1 층간 절연막
210 : 금속배선 211 : 제 2 층간 절연막
212 : 제 1 평탄화층 213 : 레드 칼라필터층
214 : 블루 칼라필터층 215 : 그린 칼라필터층
216 : 제 2 평탄화층 217 : 제 1 마이크로렌즈
218 : 제 2 마이크로렌즈 219 : 제 3 마이크로렌즈
본 발명은 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 이미지 센서의 블루(bule) 감도를 향상시키도록 한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서는 광학 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체장치로서, 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이다.
그리고 CMOS 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소 (pixel)수 만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 순차적으로 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
이러한 이미지 센서는 외부로부터의 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지부분 상부에 칼라 필터가 배열되어 있으며, 칼라필터 어레이(Color Filter Array; CFA)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 칼라로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 칼라로 이루어진다.
또한, 이미지 센서는 빛을 감지하는 포토다이오드와 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 로직회로 부분으로 구성되어 있는바, 광감도를 높이기 위하여 전체 이미지센서 소자에서 포토다이오드 부분의 면적이 차지하는 비율(Fill Factor)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있지만, 근본적으로 로직회로 부분을 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적 하에서 이러한 노력에는 한계가 있다.
따라서, 광감도를 높여주기 위하여 포토다이오드 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 포토다이오드로 모아주는 집광 기술이 등장하였는데, 이러한 집광을 위하여 이미지 센서는 칼라필터 상에 마이크로렌즈(micro lens)를 형성하는 방법을 사용하고 있다.
도 1은 통상적인 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)를 나타낸 등가회로도이다.
도 1을 참조하면, 하나의 포토다이오드(Photo diode; PD)와 네 개의 NMOS 트랜지스터(Tx, Rx, Sx, Dx)로 구성되며, 상기 네 개의 NMOS 트랜지스터(Tx, Rx, Sx, Dx)는 포토다이오드(PD)에서 집속된 광전하(Photo-generated charge)를 플로팅 디 퓨젼 영역(Floating Diffusion; FD)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(Transfer transistor; Tx), 원하는 값으로 노드의 전위를 세팅하고 전하(Cpd)를 배출하여 플로팅 디퓨젼 영역(FD)을 리셋(Reset)시키기 위한 리셋트랜지스터(Reset transistor; Rx), 소오스 팔로워-버퍼증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터(Drive transistor; Dx), 스위칭으로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트 트랜지스터(Select transistor; Sx)로 구성된다.
여기서 상기 트랜스퍼 트랜지스터(Tx) 및 리셋 트랜지스터(Rx)는 네이티브 트랜지스터(Native NMOS)를 이용하고, 드라이브 트랜지스터(Dx) 및 셀렉트 트랜지스터(Sx)는 일반적인 트랜지스터(Normal NMOS)를 이용하며, 리셋트랜지스터(Rx)는 CDS(Correlated Double Sampling)를 위한 트랜지스터이다.
상기와 같은 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)는 네이티브 트랜지스터(Native Transistor)를 사용하여 포토다이오드영역(PD)에서 가시광선파장대역의 광을 감지한 후 감지된 광전하(Photogenerated charge)를 플로팅 디퓨전 영역(FD)으로, 즉 드라이브 트랜지스터(Dx)의 게이트로 전달한 양을 출력단(Vout)에서 전기적신호로 출력한다.
도 2는 종래 기술에 의한 CMOS 이미지 센서에서 칼라필터의 바이어 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 열에 블루(B), 그린(G1) 순서로 배열되고, 상기 제 1 열과 대응되게 제 2 열에는 상기 제 1 열에 배열된 블루(B) 하단에 그린 (G2)이 배열되고, 상기 제 1 열에 배열된 그린(G1) 하단에는 레드(R)가 배열되어 있다.
이때 상기 블루(B), 그린(G1,G2), 레드(R)는 X와 Y의 크기가 같은 정사각형이며 동일한 사이즈(size)를 가지고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 소자 격리영역과 액티브 영역(포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역)으로 정의된 p++형 반도체 기판(10)상에 p-형 에피층(11)이 성장되고, 상기 반도체 기판(10)의 소자 격리영역에 녹색광, 적색광, 청색광의 입력영역간 분리를 위한 필드 산화막(12)이 형성되며, 상기 반도체 기판(10)의 포토 다이오드 영역에 n-형 확산 영역(13)이 형성된다.
이어, 상기 반도체 기판(10)의 트랜지스터 영역에는 게이트 절연막(14)을 개재하여 게이트 전극(15)들이 형성되고, 상기 게이트 전극(15)의 양측면에 절연막 측벽(16)이 형성되며, 상기 게이트 전극(15)을 포함한 반도체 기판(10)의 전면에 확산 저지막(17)이 형성된다.
그리고 상기 확산 저지막(17)상에 제 1 층간 절연막(18)이 형성되고, 상기 제 1 층간 절연막(108)상에는 일정한 간격을 갖고 각종 금속배선(19)들이 형성되어 있다.
또한, 상기 금속배선(19)을 포함한 반도체 기판(10)의 전면에 제 2 층간 절연막(20)이 약 4000Å의 두께로 형성되고, 상기 제 2 층간 절연막(20)상에 실리콘 질화막(21)이 약 3000Å의 두께로 형성되며, 상기 실리콘 질화막(21)상에 상기 각 n-형 확산 영역(13)과 대응되게 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 칼라 필터층(22)이 형성된다.
또한, 상기 각 칼라필터층(22)을 포함한 반도체 기판(10)의 전면에 평탄화층(23)이 형성되고, 상기 평탄화층(23)상에 상기 각 칼라필터층(22)과 대응되게 마이크로렌즈(24)가 형성된다.
여기서, 상기 각 칼라필터층(22)에 대응하는 마이크로렌즈(24)의 크기는 동일한 크기를 갖는다.
한편, 미설명한 도면부호 25는 트랜지스터의 소오스 및 드레인 불순물 영역이다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 씨모스 이미지 센서에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 블루(Blue), 레드(Red), 그린(Green)의 바이어 패턴(bayer pattern)으로 형성되는 이미지 센서의 경우 모든 픽셀 사이즈(pixel size)가 동일하게 형성되기 때문에 마이크로렌즈의 크기도 동일하게 형성되기 때문에 그린이나 레드에 비해 파장이 짧은 블루 픽셀의 경우에 감도(sensitivity)가 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 마이크로렌즈를 형성할 때 그린이나 레드에 비해 블루에 대응되는 마이크로렌즈를 상대적으로 크게 형성함으로써 블루 픽셀의 감도를 향상시키도록 한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서는 포토 다이오드와 각종 트랜지스터들이 형성된 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 전면에 형성된 층간 절연막과, 상기 층간 절연막상에 일정한 간격을 갖고 형성된 그린, 레드, 블루 칼라필터층과, 상기 그린, 레드, 블루 칼러필터층을 포함한 반도체 기판의 전면에 형성되는 평탄화층과, 상기 그린 및 레드 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 형성되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈와, 상기 블루 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 상기 그린 및 레드 칼라필터층의 일정영역부분까지 오버랩되어 형성되는 제 3 마이크로렌즈를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법은 포토 다이오드와 각종 트랜지스터들이 형성된 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 상기 층간 절연막상에 일정한 간격을 갖도록 레드, 블루, 그린의 칼라 필터층을 형성하는 단계와, 상기 각 칼라필터층을 포함한 반도체 기판의 전면에 평탄화층을 형성하는 단계와, 상기 레드 및 그린 칼라 필터층 상부의 평탄화층상에 제 1, 제 2 마이크로렌즈를 형성함과 동시에 상기 블루 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 상기 레드 및 그린 칼라 필터층 상부의 일정영역까 지 오버랩되는 제 3 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의한 CMOS 이미지 센서에서 칼라필터의 바이어 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 열에 블루(B'), 그린(G1') 순서로 배열되고, 상기 제 1 열과 대응되게 제 2 열에는 상기 제 1 열에 배열된 블루(B') 하단에 그린(G2')이 배열되고, 상기 제 1 열에 배열된 그린(G1') 하단에는 레드(R')가 배열되어 있다.
이때 상기 블루(B), 그린(G1,G2), 레드(R)는 X1과 X2의 크기를 다르게 구성 즉, 블루(B')의 크기를 그린(G1')의 크기보다 크게 한다.
또한, Y1과 Y2의 크기도 다르게 구성 즉, 블루(B')의 크기를 그린(G2')의 크기보다 크게 한다.
본 발명의 CMOS 이미지 센서에는 상기 블루(B')의 크기는 그린(G1',G2') 및 레드(R')보다 크게 형성되도록 하는데, 이때 그 크기의 정도는 1~10%로 크게 구성한다.
한편, 상기와 같은 본 발명은 그린(G1',G2') 및 레드(R')의 영역까지 오버랩되게 블루(B')의 마이크로렌즈를 구성함으로써 달성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 소자 격리영역과 액티브 영역(포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역)으로 정의된 p++형 반도체 기판(200)상에 p-형 에피층(201)이 성장되고, 상기 반도체 기판(200)의 소자 격리영역에 그린, 레드, 블루광의 입력영역간 분리를 위한 필드 산화막(202)이 형성되며, 상기 반도체 기판(200)의 포토 다이오드 영역에 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)이 형성된다.
이어, 상기 반도체 기판(200)의 트랜지스터 영역에는 게이트 절연막(203)을 개재하여 게이트 전극(204)들이 형성되고, 상기 게이트 전극(204)의 양측면에 절연막 측벽(206)이 형성되며, 상기 게이트 전극(204)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 확산 저지막(208)이 형성된다.
그리고 상기 확산 저지막(208)상에 제 1 층간 절연막(209)이 형성되고, 상기 제 1 층간 절연막(209)상에는 일정한 간격을 갖고 각종 금속배선(210)들이 형성되어 있다.
또한, 상기 금속배선(210)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 제 2 층간 절연막(211)이 약 4000Å의 두께로 형성되고, 상기 제 2 층간 절연막(211)상에 제 1 평탄화층(212)이 약 3000Å의 두께로 형성되며, 상기 제 1 평탄화층(212)상에 상기 각 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)과 대응되게 레드(R), 블루(B), 그린(G)의 칼라 필터층(213,214,215)이 형성된다.
또한, 상기 각 칼라필터층(213,214,215)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 제 2 평탄화층(216)이 형성되고, 상기 레드(R) 칼라필터층(213) 및 그린(G) 칼 라필터층(215)의 일정영역과 대응되게 상기 제 2 평탄화층(216)상에 형성되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈(217,218)와, 상기 블루 칼라필터층(214) 및 그에 인접한 레드(R) 칼라필터층(213) 및 그린(B) 칼라필터층(215)까지 오버랩되어 상기 제 2 평탄화층(216)상에 형성되는 제 3 마이크로렌즈(219)가 형성된다.
여기서, 미설명한 도면부호 207은 트랜지스터의 소오스 및 드레인 불순물 영역이다.
또한, 상기 제 3 마이크로렌즈(118)는 상기 제 1, 제 2 마이크로렌즈(116,117)보다 큰 크기를 갖고 형성된다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 고농도 제 1 도전형(P++형) 다결정 실리콘 등의 반도체 기판(200)에 에피택셜(epitaxial) 공정으로 저농도 제 1 도전형(P-형) 에피층(201)을 형성한다.
여기서, 상기 에피층(201)은 포토 다이오드에서 공핍 영역(depletion region)을 크고 깊게 형성하여 광 전하를 모으기 위한 저전압 포토 다이오드의 능력을 증가시키고 나아가 광 감도를 향상시키기 위함이다.
그리고, 상기 반도체 기판(200)을 포토다이오드 영역 및 트랜지스터 영역과 소자 분리 영역을 정의하고, STI 공정 또는 LOCOS 공정을 이용하여 상기 소자 분리 영역에 소자 분리막(202)을 형성한다.
그 후, 상기 소자 분리막(202)이 형성된 에피층(201) 전면에 게이트 절연막(203)과 도전층(예를들면, 고농도 다결정 실리콘층)을 차례로 증착하고, 선택적으로 상기 도전층 및 게이트 절연막을 제거하여 각 트랜지스터의 게이트 전극(204) 을 형성한다.
여기서, 상기 게이트 절연막(203)은 열산화 공정에 의해 형성하거나 CVD법으로 형성할 수 있으며, 상기 도전층위에 실리사이드층을 더 형성하여 게이트 전극을 형성할 수 있다.
한편, 상기 게이트 전극(204) 및 반도체 기판(200)의 표면에 열산화 공정을 실시하여 열산화막(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 게이트 전극(204)의 폭은 종래의 게이트 전극폭보다 크게 하여 상기 열산화막의 두께 증가량을 반영할 수도 있다.
이어, 상기 반도체 기판(200)의 포토다이오드 영역에 저농도 제 2 도전형(n-형) 불순물 이온을 주입하여 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)을 형성한다.
이어, 상기 반도체 기판(200)의 전면에 절연막을 형성한 후 에치백하여 상기 게이트 전극(204)의 양측면에 절연막 측벽(206)을 형성한다.
그리고 상기 반도체 기판(200)의 트랜지스터 영역에 고농도 제 2 도전형(n+형) 불순물 이온을 주입하여 고농도 n+형 확산 영역(207)을 형성한다.
도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 반도체 기판(200)에 열처리 공정(예를 들 면, 급속 열처리 공정)을 실시하여 상기 n-형 확산 영역(205a,205b,205c), 고농도 n+형 확산 영역(207) 내의 불순물 이온을 확산시킨다.
한편, 상기 고농도 n+형 확산 영역(207)을 형성하기 전에 상기 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)보다 낮은 이온 주입에너지를 통해 상기 트랜지스터 영역에 n-형 확산 영역(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.
이어, 상기 반도체 기판(200)의 전면에 확산 저지용 질화막(208)을 형성한다.
도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 확산 저지용 질화막(208)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 제 1 층간 절연막(209)을 형성한다.
여기서, 상기 제 1 층간 절연막(209)은 사일렌 계열의 절연막으로 형성하여 그 속에 포함되어 있는 다량의 수소 이온으로 인하여 반도체 기판(200)의 댕글린 본드를 회복시킴으로써 암전류를 효과적으로 줄일 수도 있다.
이어, 상기 제 1 층간 절연막(209)상에 금속막을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 금속막을 선택적으로 식각하여 각종 금속배선(210)들을 형성한다.
도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 금속배선(210)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 제 2 층간 절연막(211)을 1000 ~ 4000Å의 두께로 형성한다.
여기서, 상기 제 2 층간 절연막(211)은 USG(Undoped Silicate Glass), PSG, BSG, BPSG 중에서 어느 하나를 사용한다.
이어서, 상기 제 2 층간 절연막(211)상에 2000 ~ 3000Å의 두께를 갖는 실리콘 질화(SiN)막을 증착하여 제 1 평탄화층(212)을 형성한다.
그리고 상기 제 1평탄화층(212)의 전면에 M6 소결(sinter)을 진행한다. 이때 상기 M6 소결 공정에 의해 상기 제 1 평탄화층(212)에 포함되어 있는 수소(H)를 확산시키어 데미지 큐어링(damage curing)을 실시한다.
도 6e에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 평탄화층(212)상에 상기 각 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)과 대응되게 레드(R), 블루(B), 그린(G)의 칼라 필터층(213,214,215)을 형성한다.
여기서, 상기 각 칼라 필터층(213,214,215)은 상기 제 1 평탄화층(212)상에 가염성 레지스트를 사용하여 도포한 후, 노광 및 현상 공정을 진행하여 각각의 파장대별로 빛을 필터링하는 칼라 필터층들을 형성한다.
또한, 상기 각 칼라 필터층(213,214,215)은 1 ~ 5㎛의 두께를 갖도록 해당 감광성 물질을 도포하고 별도의 마스크를 사용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 각각의 파장대별로 빛을 필터링하는 칼라 필터층을 단일층으로 형성한다.
도 6f에 도시한 바와 같이, 상기 각 칼라필터층(213,214,215)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 제 2 평탄화층(216)을 형성한다.
여기서, 상기 제 2 평탄화층(216)은 상기 각 칼라 필터층(213,214,215)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 신뢰성(reliability) 및 패키지(package)시 EMC, 외부로부터의 수분이나 중금속 침투를 방지하기 위하여 실리콘 나이트라이드 (silicon nitride)막을 증착하여 형성한다.
한편, 이미지 센서는 광학적인 투과가 매우 중요하기 때문에 상기 제 2 평탄화층(216)의 두께에 의한 박막들의 간섭 현상을 배제하기 위하여 1000 ~ 6000Å의 두께로 형성한다.
이어, 상기 제 2 평탄화층(216)을 포함한 반도체 기판(200)의 전면에 상기 n-형 확산 영역(205a,205b,205c)에 광을 효율 좋게 집속하기 위하여 마이크로렌즈용 포토레지스트를 도포한다.
이어, 노광 및 현상 공정으로 상기 포토레지스트를 선택적으로 패터닝하여 마이크로렌즈 패턴을 형성한다.
여기서, 상기 포토레지스트가 포지티브 레지스트(positive resist)인 경우 포토레지스트의 흡수체인 기폭제(initiator)의 포토 액티브 컴파운드(photo active compound)를 분해하여야만 투과율이 향상되기 때문에 전면 노광(flood exposure)으로 상기 마이크로렌즈 패턴내에 잔존하는 포토 액티브 컴파운드를 분해한다.
한편, 상기와 같이 마이크로렌즈 패턴에 전면 노광을 통해 이후 투과율을 높이고 포토 산(photo acid)을 발생시켜 마이크로렌즈의 유동성(flow ability)을 높인다.
그리고 상기 마이크로렌즈 패턴이 형성된 반도체 기판(200)을 핫 플레이트(hot plate)(도시되지 않음) 상부에 올려놓은 상태에서 300 ~ 700℃의 온도로 열처리하여 상기 마이크로렌즈 패턴을 리플로우하여 반구형의 제 1, 제 2, 제 3 마이크 로렌즈(217,218,219)를 형성한다.
이때 상기 제 1, 제 2 마이크로렌즈(217,218)는 상기 레드 칼라필터층(213) 및 그린 칼라필터층(215)의 일정 영역과 대응되게 형성되지만, 상기 제 3 마이크로렌즈(219)는 상기 블루 칼라필터층(214) 및 그에 인접한 레드 칼라필터층(213)과 그린 칼라필터층(215)까지 오버랩되어 형성된다.
즉, 상기 블루 칼라필터층(214) 상부에 형성되는 제 3 마이크로렌즈(219)는 상기 레드 칼라필터층(213) 및 그린 칼라필터층(215) 상부에 형성되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈(217,218)보다 크게 형성된다.
이어, 상기 열처리로 리플로우된 제 1, 제 2, 제 3 마이크로렌즈(217,218,219)를 쿨링(cooling) 처리한다. 여기서, 상기 쿨링 처리는 쿨 플레이트에 반도체 기판(200)을 올려놓은 상태에서 행해진다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 블루 칼라필터층의 상부에 형성되는 마이크로렌즈를 레드 칼라필터층 및 그린 칼라 필터층 상부에 형성되는 마이크로렌즈보다 크게 형성함으로써 블루 감도 를 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 포토 다이오드와 각종 트랜지스터들이 형성된 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판의 전면에 형성된 층간 절연막과,
    상기 층간 절연막상에 일정한 간격을 갖고 형성된 그린, 레드, 블루 칼라필터층과,
    상기 그린, 레드, 블루 칼러필터층을 포함한 반도체 기판의 전면에 형성되는 평탄화층과,
    상기 그린 및 레드 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 형성되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈와,
    상기 블루 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 상기 그린 및 레드 칼라필터층의 일정영역부분까지 오버랩되어 제 1, 제 2 마이크로렌즈보다 크게 형성되는 제 3 마이크로렌즈를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 마이크로렌즈는 제 1, 제 2 마이크로렌즈보다 1~10%만큼 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  4. 포토 다이오드와 각종 트랜지스터들이 형성된 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계;
    상기 층간 절연막상에 일정한 간격을 갖도록 레드, 블루, 그린의 칼라 필터층을 형성하는 단계;
    상기 각 칼라필터층을 포함한 반도체 기판의 전면에 평탄화층을 형성하는 단계;
    상기 레드 및 그린 칼라 필터층 상부의 평탄화층상에 제 1, 제 2 마이크로렌즈를 형성함과 동시에 상기 블루 칼라필터층 상부의 평탄화층상에 상기 레드 및 그린 칼라 필터층 상부의 일정영역까지 오버랩되는 제 1, 제 2 마이크로렌즈보다 큰 제 3 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 3 마이크로렌즈는 제 1, 제 2 마이크로렌즈보다 1~10%만큼 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조방법.
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