KR100734688B1 - Method for manufacturing image sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것으로, 광 감지부들이 형성된 반도체 기판 상에 보호층을 형성하는 단계와, 보호층의 상부에 칼라 필터 어레이를 형성하는 단계와, 칼라 필터 어레이의 상부에 평탄화층을 형성하는 단계와, 평탄화층을 식각하여 제거하면서 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만드는 단계와, 평탄화층 및 칼라 필터 어레이의 식각 후에 칼라 필터 어레이의 상부를 열경화성 수지로 커버링하는 단계와, 열경화성 수지의 상부에 복수의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하며, 광집속을 용이하게 하기 위해 초점 길이를 짧게 하여 집광 마이크로 렌즈 공정을 쉽게 또 마진을 크게 가져 갈 수 있도록 하며, 광감도 및 균일성의 향상으로 색재현성이 향상되어 궁극적으로는 이미지 센서의 품질이 향상되는 이점이 있다.The present invention relates to a method of manufacturing an image sensor, the method comprising: forming a protective layer on a semiconductor substrate on which light sensing units are formed, forming a color filter array on an upper portion of the protective layer, and planarization on an upper portion of the color filter array. Forming a layer, making the thickness of the color filter array uniform while etching and removing the planarization layer, covering the top of the color filter array with a thermosetting resin after etching the planarization layer and the color filter array, and thermosetting Forming a plurality of micro lenses on top of the resin, and shortening the focal length to facilitate light condensing so that the condensing micro lens process can be easily carried out with a large margin, and the light sensitivity and uniformity are improved. The color reproducibility is improved and ultimately the quality of the image sensor is improved.

이미지 센서, 마이크로 렌즈, 평탄화, 산소 플라즈마, 드라이 에치 백 Image sensor, micro lens, planarization, oxygen plasma, dry etch back

Description

이미지 센서의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE SENSOR}Manufacturing Method of Image Sensor {METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE SENSOR}

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 보인 공정 흐름도,1a to 1d is a process flow diagram showing a manufacturing method of an image sensor according to the prior art,

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 보인 흐름도.2A to 2F are flow charts illustrating a method of manufacturing an image sensor according to the present invention.

본 발명은 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 렌즈의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위한 평탄화층을 형성한 후에 제거하면서 그 하부의 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만들어서 평탄도를 향상시켜 다이렉트로 마이크로 렌즈를 형성하도록 한 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of an image sensor, and more particularly, to form a flattening layer for uniform manufacturing of the microlens and to adjust the focal length, and then to remove the uniformity of the thickness of the color filter array below the flatness It relates to a method for manufacturing an image sensor to improve the form to form a direct micro lens.

주지와 같이 이미지 센서는 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 씨씨디(CCD: Charged Coupled Device) 이미지 센서와 씨모스(CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서가 있다.As is well known, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal, and includes a Charged Coupled Device (CCD) image sensor and a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) image sensor.

이미지 센서를 제조함에 있어서, 이미지 센서의 광감도(photo sensitivity) 를 증가시키기 위한 노력들이 진행되고 있는 바, 그 중 하나가 집광 기술이다.In manufacturing an image sensor, efforts are being made to increase the photo sensitivity of an image sensor, one of which is a condensing technique.

예컨대, 씨모스 이미지 센서는 빛을 감지하는 광 감지 부분과, 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 로직 회로 부분으로 구성되어 있다. 여기에서, 광 감지 부분에는 통상 포토다이오드가 사용된다.For example, the CMOS image sensor is composed of a light sensing portion for detecting light, and a logic circuit portion for processing the detected light into an electrical signal to make data. Here, a photodiode is usually used for the light sensing portion.

이러한 구성의 씨모스 이미지 센서를 제조함에 있어서, 광감도를 증가시키기 위해 전체 이미지 센서 면적에서 광 감지 부분의 면적이 차지하는 비율을 증가시켜야 한다.In manufacturing the CMOS image sensor having this configuration, it is necessary to increase the ratio of the area of the light sensing portion to the total image sensor area in order to increase the light sensitivity.

그러나, 로직 회로 부분을 제외한 부분에만 광 감지 부분을 형성할 수 있으므로, 광 감지 부분의 면적을 증가시키는 데에는 한계가 있다.However, since the light sensing portion can be formed only in the portions except the logic circuit portion, there is a limit in increasing the area of the light sensing portion.

따라서, 광 감지 부분 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광 감지 부분으로 모아주는 집광 기술이 많이 연구되고 있는 바, 그 중 하나가 이미지 센서의 칼라 필터 상부에 마이크로 렌즈를 형성하는 기술이다.Therefore, a lot of condensing techniques for changing the path of light incident to an area other than the light sensing portion and collecting them to the light sensing portion have been studied. One of them is a technique of forming a microlens on the color filter of the image sensor.

이러한 마이크로 렌즈가 적용된 종래 기술에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도 1a 내지 도 1d의 공정 흐름도를 참조하여 살펴보기로 한다.A method of manufacturing an image sensor according to the related art to which such a microlens is applied will be described with reference to the process flowcharts of FIGS. 1A to 1D.

이미지 센서는 외부의 빛을 입사 받아서 전하를 생성 및 축적하는 포토다이오드(11)를 포함하는 광 감지부(13)들이 제공되는 반도체 기판(10)과, 광 감지부(13)들이 형성된 구조 상부에 형성되는 보호층(21)과, 칼라 필터 어레이(23)와, 평탄화 층(25)과, 다수의 렌즈들로 이루어진 마이크로 렌즈(27)를 포함한다.The image sensor includes a semiconductor substrate 10 provided with photodetectors 13 including photodiodes 11 that generate and accumulate electric charges by receiving external light, and an upper portion of the structure in which the photodetectors 13 are formed. The protective layer 21, the color filter array 23, the planarization layer 25, and the microlens 27 which consist of several lenses are formed.

이러한 구성의 이미지 센서는 포토다이오드(11)를 포함하는 광 감지부(13)들 및 배선 본딩 패드(도시 생략됨)가 형성된 반도체 기판(10) 상에 예컨대, 실리콘 질화막 계열의 보호층(21)을 형성하며(도 1a 참조), 배선 본딩 패드(도시 생략됨) 상부의 보호층(21) 일부를 제거하는 포토 공정을 수행하여 배선 본딩 패드(도시 생략됨)를 오픈한다. 이때, 오픈 공정은 포토레지스트를 도포 및 패터닝 후에 보호층(21)의 일부를 식각하여 제거하고, 남아 있는 포토레지스트는 반응성 이온 식각을 통해 제거한다.The image sensor having such a configuration is, for example, a silicon nitride film-based protective layer 21 on the semiconductor substrate 10 on which the light sensing units 13 including the photodiode 11 and the wire bonding pad (not shown) are formed. 1A, a photobonding process is performed to remove a portion of the protective layer 21 on the wiring bonding pad (not shown), thereby opening the wiring bonding pad (not shown). In this case, the open process may remove and remove a portion of the protective layer 21 after applying and patterning the photoresist, and the remaining photoresist may be removed through reactive ion etching.

이후, 보호층(21) 상부에 칼라 필터 어레이(23)를 형성한다. 여기에서, 칼라 필터 어레이(23)는 특정 색상, 예를 들어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 안료를 포함하는 포토레지스트를 도포, 노광 및 현상하여 형성한 적색 필터(R), 녹색 필터(G) 및 청색 필터(B)의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때 칼라 필터 어레이(23)는 적층순서에 따라 하부의 토폴로지(topology) 영향으로 0.2um∼1.0um까지 다양한 단차가 발생된다(도 1b 참조).Thereafter, the color filter array 23 is formed on the passivation layer 21. Here, the color filter array 23 is a red filter (R) formed by applying, exposing and developing a photoresist including a specific color, for example, red (R), green (G) and blue (B) pigments. , A green filter (G) and a blue filter (B). At this time, the color filter array 23 generates various steps from 0.2 μm to 1.0 μm due to the topology effect of the lower part according to the stacking order (see FIG. 1B).

계속하여, 칼라 필터 어레이(23)의 단차 극복, 마이크로 렌즈(27)의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위한 평탄화층(25)을 칼라 필터 어레이(23)의 상부에 형성한다. 이때, 평탄화층(25)은 포토레지스트, 산화막 또는 질화막 계열의 절연막으로 형성할 수 있다(도 1c 참조).Subsequently, a flattening layer 25 is formed on the top of the color filter array 23 to overcome the step of the color filter array 23, to uniformly manufacture the microlens 27, and to adjust the focus length. In this case, the planarization layer 25 may be formed of a photoresist, an oxide film, or a nitride film-based insulating film (see FIG. 1C).

그리고, 평탄화층(25) 표면에 포토레지스트를 도포, 노광 및 현상하여 마이크로 렌즈(27)를 형성하고, 계속하여 마이크로 렌즈(27)를 표백 처리한 후 열처리에 의해 포토레지스트를 플로우시켜 렌즈 형상을 만든 다음 경화시킨다(도 1d 참조).Then, the photoresist is applied, exposed, and developed on the surface of the planarization layer 25 to form the microlens 27. Then, the microlens 27 is bleached, and then the photoresist is flowed by heat treatment to form a lens shape. Made and then cured (see FIG. 1D).

전술한 바와 같이, 칼라 필터 어레이(23)의 단차 극복, 마이크로 렌즈(27)의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위해서는 평탄화층(25)은 필수 불가결한 부분이나, 이는 1.5um 정도의 두께가 요구되어 마이크로 렌즈(27)의 포커스 길이는 그 만큼 길어지며, 이로써 집속도의 저하 및 마이크로 렌즈의 형상(Shape) 구현이 어려워지고, 사이즈 조절이 힘들어지는 방향이기 때문에 공정 마진 부족 및 품질(Quality)의 저하를 초래하게 된다.As described above, the planarization layer 25 is indispensable for overcoming the step of the color filter array 23, to uniformly manufacture the microlens 27, and to adjust the focal length, but a thickness of about 1.5 μm is required. As a result, the focal length of the microlens 27 becomes longer, thereby reducing the focusing speed, making it difficult to realize the shape of the microlens, and making it difficult to control the size of the microlens. Will cause degradation.

특히, 씨모스 이미지 센서의 경우 3-TR 또는 4_TR 구조로 형성을 하고, 원 칩 형태로 디지털 시그널 프로세서까지 형성을 하기 때문에 공정상 4-Metal 또는 5-Metal 구조로 되다 보니 집광 마이크로 렌즈의 포토 다이오드로의 입사광을 집속함에 있어서 초점 길이(Focal Length)가 길어져서 마이크로 렌즈의 두께가 매우 얇아져야 하기 때문에 공정이 매우 어려워지며, 이와 더불어 정확한 집속이 어렵기 때문에 인접화소로 빛이 스며들어가는 현상이 발생하여 크로스 토크(Cross-talk) 현상으로 선명도가 낮아지고 색재현 능력이 저하되는 불량이 발생되는 문제점이 있다.In particular, since the CMOS image sensor is formed in a 3-TR or 4_TR structure and forms a digital signal processor in the form of a single chip, it becomes a 4-metal or 5-metal structure in the process. In focusing the incident light on the furnace, the focal length becomes long and the thickness of the microlenses must be very thin, which makes the process very difficult. In addition, accurate focusing is difficult, causing light to penetrate into adjacent pixels. Therefore, there is a problem in that a sharpness is lowered due to a cross-talk phenomenon and a defect in which color reproduction ability is lowered occurs.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 마이크로 렌즈의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위한 평탄화층을 형성한 후에 제거하면서 그 하부의 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만들어서 평탄도를 향상시켜 다이렉트로 마이크로 렌즈를 형성함으로써, 초점 길이를 줄여서 집광 마이크로 렌즈 공정을 쉽게 또 마진을 크게 가져갈 수 있도록 하며, 집속효율을 높여 광감도 향상 및 인접화소로의 위(僞) 입사를 막아서 선명도 향상 및 색재현성을 높이 는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve such a conventional problem. The flatness layer for uniform manufacturing of the microlens and adjusting the focal length is formed and then removed, thereby making the flatness of the color filter array underneath the flatness. By improving the formation of a direct microlens, the focal length can be reduced to make the condensing microlens process easier and more marginal, and the condensing efficiency can be improved to improve the light sensitivity and to prevent incidence of incident light on adjacent pixels. The purpose is to improve color reproducibility.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조 방법은, 광 감지부들이 형성된 반도체 기판 상에 보호층을 형성하는 단계와, 보호층의 상부에 칼라 필터 어레이를 형성하는 단계와, 칼라 필터 어레이의 상부에 평탄화층을 형성하는 단계와, 평탄화층을 식각하여 제거하면서 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만드는 단계와, 평탄화층 및 칼라 필터 어레이의 식각 후에 칼라 필터 어레이의 상부를 열경화성 수지로 커버링하는 단계와, 열경화성 수지의 상부에 복수의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an image sensor, including: forming a protective layer on a semiconductor substrate on which light sensing units are formed, forming a color filter array on an upper portion of the protective layer, and Forming a flattening layer on top of the filter array, making the thickness of the color filter array uniform by etching and removing the flattening layer, and etching the top of the color filter array with a thermosetting resin after etching the flattening layer and the color filter array. Covering and forming a plurality of micro lenses on top of the thermosetting resin.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다. 그러나 본 발명은 이러한 실시 예로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Through this embodiment, it is possible to better understand the objects, features and advantages of the present invention. However, the present invention is not limited to these examples.

본 발명에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도 2a 내지 도 2f의 공정 흐름도를 참조하여 살펴보기로 한다.A method of manufacturing an image sensor according to the present invention will be described with reference to the process flowcharts of FIGS. 2A to 2F.

먼저, 포토다이오드(101)를 포함하는 광 감지부(103)들과 도시 생략된 배선 본딩 패드와 금속 배선이 형성된 반도체 기판(100) 상에 예컨대, 실리콘 질화막 계열의 보호층(201)을 형성한다(도 2a 참조).First, for example, a silicon nitride film-based protective layer 201 is formed on the semiconductor substrate 100 on which the photodetectors 103 including the photodiode 101, the wiring bonding pad (not shown), and the metal wiring are formed. (See FIG. 2A).

이후, 보호층(201)의 상부에 박막 레지스트(202)를 형성한다. 예컨대, 박막 레지스트(202)는 유기물층을 50㎚ 이하의 두께로 도포한 후에 하드 큐어링(Hard Curing)을 실시하여 형성한다. 하드 큐어링은 박막으로 사용하는 유기물층의 고착을 의미하는 것으로 스핀 코팅(Spin Coating)에 의해 도포 후 포함되어 있는 솔벤 트(Solvent) 성분을 제거하고, 열경화성수지(Thermosetting Resin)이기 때문에 열적으로 큐어(Cure)를 함에 의해 경화가 되어 변형이 일어나지 않도록 한다. 즉, 열경화성수지는 열에 의해 경화가 일어나면 열적인 응력에 의해 플라스틱 효과가 나타나지 않는 특성을 갖는 물질이다. 여기서, 하드 큐어링은 온도조건이 200∼230℃인 핫 플레이트(Hot Plate)에서 2∼5분간 처리한다. 이러한 박막 레지스트(202)는 이후 형성될 칼라 필터 어레이(203)의 프로파일 및 균일도 향상을 위한 평탄층 역할을 하며, 유기물질 계열로 형성하는 이유는 가시파장 영역에서 투명성이 좋기 때문이다. 여기서 박막 레지스트(202)는 생략 가능하다(도 2b 참조).Thereafter, the thin film resist 202 is formed on the protective layer 201. For example, the thin film resist 202 is formed by applying an organic material layer to a thickness of 50 nm or less and then performing hard curing. Hard curing refers to the adhesion of the organic layer used as a thin film, and removes the solvent component contained after the coating by spin coating and thermally cures because it is a thermosetting resin. Curing is used to harden and prevent deformation. That is, the thermosetting resin is a material having a property that the plastic effect does not appear due to thermal stress when curing occurs by heat. Here, hard curing is performed for 2 to 5 minutes in a hot plate having a temperature condition of 200 to 230 ° C. The thin film resist 202 serves as a flat layer to improve the profile and uniformity of the color filter array 203 to be formed later, and the reason of forming the organic material based on transparency is in the visible wavelength region. The thin film resist 202 can be omitted here (see FIG. 2B).

다음으로, 박막 레지스트(202)의 상부에 칼라 필터 어레이(203)를 형성한다. 여기에서, 칼라 필터 어레이(203)는 특정 색상, 예를 들어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 안료를 포함하는 포토레지스트를 도포, 노광 및 현상하여 형성한 적색 필터(R), 녹색 필터(G) 및 청색 필터(B)의 조합으로 이루어질 수 있다. 즉 3번의 포토리소그래피 공정을 통해 칼라 필터 어레이(203)를 형성한다(도 2c 참조).Next, the color filter array 203 is formed on the thin film resist 202. Here, the color filter array 203 is a red filter (R) formed by applying, exposing and developing a photoresist including a specific color, for example, red (R), green (G), and blue (B) pigments. , A green filter (G) and a blue filter (B). That is, the color filter array 203 is formed through three photolithography processes (see FIG. 2C).

계속하여, 칼라 필터 어레이(203)의 단차 극복, 마이크로 렌즈(207)의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위한 평탄화층(205)을 칼라 필터 어레이(203)의 상부에 형성한다. 예컨대, 평탄화층(205)은 포토레지스트, 산화막 또는 질화막 계열의 절연막을 0.5um∼1.5um의 두께로 형성한다(도 2d 참조).Subsequently, a flattening layer 205 is formed on the top of the color filter array 203 to overcome the step of the color filter array 203, to uniformly manufacture the microlens 207, and to adjust the focus length. For example, the planarization layer 205 forms a photoresist, an oxide film, or a nitride film-based insulating film in a thickness of 0.5 um to 1.5 um (see FIG. 2D).

그리고, 평탄화층(205)을 산소 플라즈마(O2 PLASMA)로 드라이 에치 백(Dry Etch Back) 공정(301)을 적용하여 제거하면서 그 하부의 칼라 필터 어레이(203)까지 두께를 균일하게 만들어 평탄도를 향상시킨다. 예컨대, 표면 평탄도는 90% 이상 을 유지하게 만든다. 표면 평탄도는 칼라층 및 평탄층의 두께를 합한 높이 중에서 가장 낮은 부분과 높은 부분의 차이를 일컫는다. 예컨대, 가장 높은 두께가 1.0um이고 가장 낮은 부분의 두께가 0.9um일 경우에 평탄도는 90%라고 표현한다. 여기서, 표면 평탄도 조건은 상부에 형성될 마이크로 렌즈의 균일도 향상을 위한 것으로 각각의 칼라층의 높이가 다르며 각각의 칼라층의 경계면은 서로간의 오버랩(Overlap)으로 단차가 심한 상태로 존재하기 때문에 직접 마이크로 렌즈를 형성하면 마이크로 렌즈의 두께, 모양, 크기가 달라져 빛을 집광함에 있어서 균일도가 낮아지기 때문이다. 따라서 칼라층 상부를 평탄화시키며 이때의 평탄도는 상부의 마이크로 렌즈 유니포미티(Uniformity) 감안하여 90% 이상의 조건이 되어야만 이미지 퀄리티(Quality)에 영향이 없는 수준의 마이크로 렌즈 형성이 가능해진다.Then, the planarization layer 205 is removed by applying a dry etch back process 301 with oxygen plasma (O2 PLASMA) to uniform thickness to the color filter array 203 thereunder, thereby improving flatness. Improve. For example, surface flatness makes it possible to maintain 90% or more. Surface flatness refers to the difference between the lowest portion and the highest portion of the sum of the thicknesses of the color layer and the flat layer. For example, when the highest thickness is 1.0 um and the lowest portion is 0.9 um, the flatness is expressed as 90%. Here, the surface flatness condition is to improve the uniformity of the microlens to be formed on the top, and the height of each color layer is different, and the boundary surface of each color layer is directly overlapped because it exists in a severe step due to overlap between each other. When the microlens is formed, the thickness, shape, and size of the microlens are changed, thereby lowering the uniformity in collecting light. Therefore, the upper part of the color layer is flattened, and the flatness at this time must be 90% or more in consideration of the upper microlens uniformity, so that the microlens can be formed without affecting the image quality.

아울러, 칼라 필터 어레이(203)의 형성 시에 인접화소로의 칼라 잔유물(Residue)이 발생되는 데, 드라이 에치 백 공정에서 이 칼라 잔유물도 함께 제거된다. 여기서, 드라이 에치 백된 표면의 불균일(roughness) 및 표면장력의 불안정을 보상하기 위하여 50nm 이하 두께의 열경화성 수지로 커버링(Covering)할 수도 있다(도 2e 참조).In addition, when the color filter array 203 is formed, color residues to adjacent pixels are generated, and the color residues are also removed in a dry etch back process. Here, it may be covered with a thermosetting resin having a thickness of 50 nm or less in order to compensate for the roughness of the dry etched back surface and the instability of the surface tension (see FIG. 2E).

다음으로, 평탄화층(205)이 제거된 칼라 필터 어레이(203)의 상부(또는 커버링의 상부) 표면에 포토레지스트를 도포, 노광 및 현상하여 마이크로 렌즈(207)를 형성하고, 계속하여 마이크로 렌즈(207)를 표백 처리한 후 열처리에 의해 포토레지스트를 플로우시켜 렌즈 형상을 만든 다음 경화시킨다.Next, a photoresist is applied, exposed, and developed on the upper surface of the color filter array 203 from which the planarization layer 205 has been removed (or the upper portion of the covering) to form the microlens 207, and then the microlens ( 207) is bleached and the photoresist is flowed by heat treatment to form a lens shape and then cured.

이때, 마이크로 렌즈(207)는 이미지 센서의 화소수 만큼 형성을 하게 되며, 광감도 향상을 위해 가능한 크게 하여 되도록 많은 입사광을 집속하도록 하는 데, 마이크로 렌즈(207)의 형성을 위한 하부층의 표면장력이 균일하기 때문에 마이크로 렌즈(207)를 키워도 국부적으로 브리지(bridge) 등이 없이 마이크로 렌즈(207)가 균일하게 형성된다.(도 2f 참조).At this time, the microlens 207 is formed as many as the number of pixels of the image sensor, and as much as possible to improve the light sensitivity to focus as much incident light as possible, the surface tension of the lower layer for the formation of the microlens 207 is uniform Therefore, even if the microlens 207 is grown, the microlens 207 is formed uniformly without a bridge or the like (see Fig. 2F).

지금까지의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 국한하여 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 기재된 기술사상의 범위 내에서 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 수 있음이 자명하다.In the detailed description of the present invention, only the embodiments of the present invention have been described, but it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified and implemented by those skilled in the art within the scope of the technical idea described in the claims below.

전술한 바와 같이 본 발명은 마이크로 렌즈의 균일한 제조 및 포커스 길이 조절을 위한 평탄화층을 형성한 후에 제거하면서 그 하부의 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만들어서 평탄도를 향상시켜 다이렉트로 마이크로 렌즈를 형성함으로써, 광집속을 용이하게 하기 위해 초점 길이를 짧게 하여 집광 마이크로 렌즈 공정을 쉽게 또 마진을 크게 가져 갈 수 있도록 하며, 광감도 및 균일성의 향상으로 색재현성이 향상되어 궁극적으로는 이미지 센서의 품질이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a direct microlens by forming a flattening layer for uniform manufacturing of the microlens and adjusting the focal length, and then removing the uniformity of the color filter array underneath to improve flatness. By shortening the focal length to facilitate light focusing, the condensation micro lens process can be easily and largely margined, and the color reproducibility is improved by improving the light sensitivity and uniformity, and ultimately, the image sensor quality is improved. It is effective.

Claims (5)

(a) 광 감지부들이 형성된 반도체 기판 상에 보호층을 형성하는 단계와,(a) forming a protective layer on the semiconductor substrate on which the light sensing units are formed; (b) 상기 보호층의 상부에 칼라 필터 어레이를 형성하는 단계와,(b) forming a color filter array on top of the protective layer, (c) 상기 칼라 필터 어레이의 상부에 평탄화층을 형성하는 단계와,(c) forming a planarization layer on top of the color filter array; (d) 상기 평탄화층을 식각하여 제거하면서 상기 칼라 필터 어레이의 두께를 균일하게 만드는 단계와,(d) making the thickness of the color filter array uniform while etching and removing the planarization layer; (e) 상기 평탄화층 및 칼라 필터 어레이의 식각 후에 상기 칼라 필터 어레이의 상부를 열경화성 수지로 커버링하는 단계와,(e) covering the top of the color filter array with a thermosetting resin after etching the planarization layer and the color filter array; (f) 상기 열경화성 수지의 상부에 복수의 마이크로 렌즈를 형성하는 단계(f) forming a plurality of micro lenses on the thermosetting resin 를 포함하는 이미지 센서의 제조 방법.Method of manufacturing an image sensor comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계는,In step (b), (b-1) 상기 보호층의 상부에 박막 레지스트를 형성하는 단계와,(b-1) forming a thin film resist on the protective layer; (b-2) 상기 박막 레지스트의 상부에 상기 칼라 필터 어레이를 형성하는 단계(b-2) forming the color filter array on the thin film resist 를 포함하는 이미지 센서의 제조 방법.Method of manufacturing an image sensor comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막 레지스트는 유기물질 계열로 형성하는 것The thin film resist is formed of an organic material 을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.Method of manufacturing an image sensor, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d) 단계는,In step (d), 상기 평탄화층을 드라이 에치 백 공정으로 제거하는 것Removing the planarization layer by a dry etch back process 을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.Method of manufacturing an image sensor, characterized in that. 삭제delete
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