KR100776168B1 - Mask used for manufacturing cmos image sensor - Google Patents

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Abstract

A mask for manufacturing a CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is provided to suppress a corner rounding phenomenon on a microlens by applying a phase difference of 180 degrees between phase shifts units, which are formed on a mask. A mask for manufacturing a CMOS image sensor includes first and second phase shift units(101,102). The first and second phase shift units have different phases. An edge region of the mask is protruded in a triangular shape, so that the protruded regions are mated with each other. The first and second phase shift units are adjoined with each other on the edge region. Light is interfered by the first and second phase shift units. The first phase shift unit is a 0 degree-phase shift, while the second phase shift unit is a 180 degree-phase shift unit.

Description

ＣＭＯＳ 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크{Mask used for manufacturing CMOS image sensor}Mask used for manufacturing CMOS image sensor

도 1은 종래의 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에서 마이크로 렌즈 패턴 형성 과정을 보이는 도면.1 is a view showing a micro lens pattern forming process in a conventional method for manufacturing a CMOS image sensor.

도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크를 보이는 도면.3 shows a mask used for the manufacture of a CMOS image sensor according to a first embodiment of the invention;

도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도.4 is an enlarged view of a portion B shown in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에서 마이크로 렌즈 패턴 형성 과정을 보이는 도면.5 is a view showing a microlens pattern formation process in the method of manufacturing a CMOS image sensor according to the first embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 C부분에 대한 확대도.FIG. 6 is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 5. FIG.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크를 보이는 도면.7 shows a mask used for the manufacture of a CMOS image sensor according to a second embodiment of the invention;

도 8은 도 7에 도시된 D부분에 대한 확대도.FIG. 8 is an enlarged view of a portion D shown in FIG. 7. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 200 : 마스크 101, 202 : 180°페이스 쉬프트100, 200: mask 101, 202: 180 ° face shift

102, 201 : 0°페이스 쉬프트 110 : 웨이퍼102, 201: 0 ° face shift 110: wafer

본 발명은 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 관한 것으로, 상세히는, CMOS 이미지 센서의 마이크로 렌즈의 코너 라운딩을 감소시킬 수 있는 PSM 마스크를 이용한 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask used in the manufacture of a CMOS image sensor, and more particularly, to a mask used in the manufacture of a CMOS image sensor using a PSM mask capable of reducing corner rounding of a micro lens of a CMOS image sensor.

CMOS 이미지 센서(CMOS image sensor)는 CMOS(상보성 금속 산화물 반도체) 구조를 가진 저소비 전력형의 촬상 소자를 말한다. 이러한 CMOS 이미지 센서는 CCD(전하 결합 소자)에 비해 약 1/10의 소비 전력, 3.3V 단일 전원, 주변 회로와의 일체화 등의 특징을 가진다.CMOS image sensor refers to a low power consumption type imaging device having a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) structure. The CMOS image sensor has about 1/10 the power consumption compared to the CCD (charge coupled device), a single 3.3V power supply, and integration with peripheral circuits.

도 1은 종래의 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에서 마이크로 렌즈 패턴 형성 과정을 보이는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이다.FIG. 1 is a view illustrating a microlens pattern forming process in a conventional method of manufacturing a CMOS image sensor, and FIG.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, CMOS 이미지 센서에 이용되는 마이크로 렌즈(micro lens)(30)와, 포토 마스크(10)가 도시되고 있다.1 and 2 together, a micro lens 30 and a photo mask 10 used in a CMOS image sensor are shown.

종래의 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 의하면, 근접 효과(proximity effect) 또는 해상도(resolution)의 한계 등으로 인해, 마이크로 렌즈(30)에 코너 라운딩(corner rounding)(31)이 발생된다. 이러한 코너 라운딩(31)은 소자의 성능을 저하시키는 단점이 있다.According to a mask used for manufacturing a conventional CMOS image sensor, corner rounding 31 is generated in the microlens 30 due to proximity effect, resolution limitation, or the like. This corner rounding 31 has a disadvantage of degrading the performance of the device.

상기와 같은 패턴 사이의 코너 라운딩(31)은 마스크(10) 패턴의 보정 등에 의해 감소시킬 수도 있으나, 이러한 방법에 의하면, 공정의 변화가 따르므로, 보정 에 사용되는 마스크(10) 패턴을 최적화시켜야 하는 등의 불편함이 유발되어, 제조가 곤란해질 수 있는 단점이 있다.The corner rounding 31 between the patterns may be reduced by correction of the mask 10 pattern. However, according to this method, since the process changes, the pattern of the mask 10 used for correction should be optimized. Discomfort is caused, such as to have a disadvantage that can be difficult to manufacture.

본 발명은 CMOS 이미지 센서의 마이크로 렌즈의 제조 공정에서 코너 라운딩 현상이 제거될 수 있는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a mask used in the manufacture of a CMOS image sensor in which the corner rounding phenomenon can be eliminated in the manufacturing process of the micro lens of the CMOS image sensor.

본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크는 소정 광이 지나면서 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 것으로서, 상기 마스크에는 소정의 위상 차를 가지는 복수의 페이스 쉬프트(phase shift)가 형성되고, 상기 복수의 페이스 쉬프트에 의해 광이 간섭되는 영역이 형성되는 것을 특징으로 한다.A mask used for manufacturing a CMOS image sensor according to the present invention is used for manufacturing a CMOS image sensor while passing a predetermined light, and a plurality of phase shifts having a predetermined phase difference are formed in the mask. An area in which light interferes is formed by the plurality of face shifts.

본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 의하면, 마스크에 형성되는 페이스 쉬프트 간에 180°의 위상 차를 가지게 함으로써, 웨이퍼 상의 마이크로 렌즈에서 코너 라운딩이 발생되는 현상이 방지될 수 있다.According to the mask used for manufacturing the CMOS image sensor according to the present invention, by having a phase difference of 180 ° between the face shifts formed in the mask, the phenomenon of corner rounding in the microlens on the wafer can be prevented.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예가 용이하게 제안될 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and other embodiments included within the scope of the present invention and other degenerate inventions are easily proposed by adding, changing, or deleting other elements. Can be.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크를 보이는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도이고, 도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에서 마이크로 렌즈 패턴 형성 과정을 보이는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 C부분에 대한 확대도이다.3 is a view showing a mask used in the manufacture of a CMOS image sensor according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is an enlarged view of the portion B shown in Figure 3, Figure 5 is a first view of the present invention FIG. 6 is a view illustrating a microlens pattern forming process in a method of manufacturing a CMOS image sensor according to an embodiment. FIG.

도 3 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크(100)는 크롬(Cr)으로 된 부분의 대략 중앙부에서 만나게 되는 0°페이스 쉬프트(phase shift)(102) 및 180°페이스 쉬프트(101)를 포함한다.3 to 6 together, the mask 100 used in the manufacture of the CMOS image sensor according to the present embodiment has a 0 ° phase shift (approximately encountered at approximately the center of the portion made of chromium (Cr) ( 102 and 180 ° face shift 101.

상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)는 180°의 위상차를 가진다. 그러면, 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나는 부분의 코너 부분에서는 작용하는 UV 광의 세기가 실질적으로 0이 된다. 따라서, 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나는 부분의 코너 부분에서 코너 라운딩 현상이 발생되지 아니할 수 있다.The 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 have a phase difference of 180 °. Then, the intensity of UV light acting at the corner portion of the portion where the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 meet is substantially zero. Therefore, the corner rounding phenomenon may not occur at the corner portion of the portion where the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 meet.

도면 상의 참조번호 110은 웨이퍼이다.Reference numeral 110 in the drawings is a wafer.

상기된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나는 부분의 코너 부분에서의 광학 근접 효과(optical proximity effect)가 제거되어, 코너 라운징되는 면적이 크게 감소될 수 있다.As described above, according to this embodiment, the optical proximity effect at the corner portion of the portion where the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 meet is eliminated, so that the corner The area rounded can be significantly reduced.

상기와 같은 패턴의 형태는 마이크로 렌즈 하부에 형성되는 컬러 필터 어레이(color filter array)에도 동일하게 나타날 수 있으므로, 마이크로 렌즈에 적용되는 상기와 같은 본 발명의 사상이 컬러 필터 어레이에도 적용되는 것도 가능함을 밝혀 둔다.Since the shape of the pattern may appear the same in the color filter array formed under the microlens, the idea of the present invention applied to the microlens may also be applied to the color filter array. Reveal

여기서, 본 발명에서는 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 사용되나 이는 예시적인 것이고, 본 발명이 여기에 제한되는 것은 아님을 밝혀 둔다.Here, the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 are used in the present invention, but it is understood that the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명은 페이스 쉬프트 간에 180°의 위상 차를 가지게 하여, 그에 따른 간섭을 이용하는 것이므로, 상기 각도에 제한되지 아니하고, 상기와 같은 사상에 부합되는 다양한 각도가 제안될 수 있음을 밝혀 둔다.That is, since the present invention has a phase difference of 180 ° between the face shifts and uses interference accordingly, it is not limited to the above angles, and various angles corresponding to the above concept can be proposed.

이하에서 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조 방법에 대하여 간략히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of a CMOS image sensor according to the present invention will be briefly described.

먼저, 상기 웨이퍼(100)를 배치하고, 상기 웨이퍼(100) 위에 소정 거리로 이격되도록 마스크(101)를 배치한다. 상기 마스크(101)는 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 형성되고, 상기 마스크(101)의 대략 중앙에서 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나게 된다.First, the wafer 100 is disposed, and the mask 101 is disposed on the wafer 100 so as to be spaced apart by a predetermined distance. The mask 101 has the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 formed thereon, and the 0 ° face shift 102 and the 180 ° approximately at the center of the mask 101. The face shift 101 meets.

이러한 상태에서, UV 광이 가해지면, 상기 UV 광은 상기 마스크(101)를 지나게 된다. 이 때, 상기 UV 광은 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나는 부분에서 간섭 현상에 의하여 상쇄된다. 따라서, 상기 0°페이스 쉬프트(102)와, 상기 180°페이스 쉬프트(101)가 만나는 부분에는 상기 UV 광이 영향을 미치지 아니하게 된다. 그러면, 상기 웨이퍼(100) 상의 마이크로 렌즈의 모서리 부분에서 코너 라운딩이 발생되지 아니할 수 있다.In this state, when UV light is applied, the UV light passes through the mask 101. At this time, the UV light is canceled by the interference phenomenon at the portion where the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 meet. Therefore, the UV light does not affect the portion where the 0 ° face shift 102 and the 180 ° face shift 101 meet each other. Then, corner rounding may not occur in the corner portion of the micro lens on the wafer 100.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 도면과 함께 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예의 기재 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In carrying out this description, the description overlapping with the description of the first embodiment of the present invention described above is replaced with, and will be omitted herein.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크를 보이는 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 D부분에 대한 확대도이다.7 is a view showing a mask used for manufacturing a CMOS image sensor according to a second embodiment of the present invention, Figure 8 is an enlarged view of the portion D shown in FIG.

도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크(200)에는 0°페이스 쉬프트(201) 부분이 상기 마스크(200)를 가로질러 교차되도록 형성된다. 이러한 0°페이스 쉬프트(201)의 교차되는 지점에 180°페이스 쉬프트(202)가 형성된다.7 and 8 together, the mask 200 according to the present embodiment is formed such that a portion of the 0 ° face shift 201 crosses the mask 200. The 180 ° face shift 202 is formed at the intersection of the 0 ° face shift 201.

그러면, 상기 0°페이스 쉬프트(201)의 교차되는 지점에 형성된 180°페이스 쉬프트(202)에 의해, 상기 마스크(200)를 지나는 UV 광 중 상기 180°페이스 쉬프트(202)를 지나는 광은 간섭에 의해 상쇄된다.Then, by the 180 ° face shift 202 formed at the intersection of the 0 ° face shift 201, the light passing through the 180 ° face shift 202 of the UV light passing through the mask 200 is subjected to interference. Offset by

상기와 같이 상기 180°페이스 쉬프트(202)를 지나는 광이 상쇄되면, 상기 웨이퍼(100) 상의 마이크로 렌즈에서 코너 라운딩이 발생되는 현상이 방지될 수 있다.When the light passing through the 180 ° face shift 202 is canceled as described above, a phenomenon in which corner rounding is generated in the microlens on the wafer 100 may be prevented.

여기서, 상기 0°페이스 쉬프트(201)가 상기 마스크(200) 상에서 교차 형성되고, 상기 0°페이스 쉬프트(201)의 교차점에 상기 180°페이스 쉬프트(202)가 형성되는 것으로 제시되나, 이는 예시적인 것이다.Here, the 0 ° face shift 201 is crossed on the mask 200 and the 180 ° face shift 202 is presented at the intersection of the 0 ° face shift 201, but this is exemplary. will be.

즉, 180°페이스 쉬프트가 마스크를 가로질러 교차되도록 형성되고, 상기와 같이 형성된 180°페이스 쉬프트의 교차점에 0°페이스 쉬프트가 형성될 수도 있다.That is, the 180 ° face shift may be formed to cross the mask, and the 0 ° face shift may be formed at the intersection of the 180 ° face shift formed as described above.

또한, 상술된 바와 같이, 페이스 쉬프트는 180°위상 차를 이용한 간섭 현상 을 이용하는 것이므로, 본 발명이 0°페이스 쉬프트와, 180°페이스 쉬프트(101)의 사용에 제한되는 것은 아님을 밝혀 둔다.In addition, as described above, since the face shift uses an interference phenomenon using a 180 ° phase difference, it is understood that the present invention is not limited to the use of the 0 ° face shift and the 180 ° face shift 101.

즉, 본 발명은 페이스 쉬프트 간에 180°의 위상 차를 가지게 하여, 그에 따른 간섭을 이용하는 것이므로, 상기 각도에 제한되지 아니하고, 상기와 같은 사상에 부합되는 다양한 각도가 제안될 수 있음을 밝혀 둔다.That is, since the present invention has a phase difference of 180 ° between the face shifts and uses interference accordingly, it is not limited to the above angles, and various angles corresponding to the above concept can be proposed.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 의하면, 마스크에 형성되는 페이스 쉬프트 간에 180°의 위상 차를 가지게 함으로써, 웨이퍼 상의 마이크로 렌즈에서 코너 라운딩이 발생되는 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.According to the mask used for manufacturing the CMOS image sensor according to the present invention configured as described above, by having a phase difference of 180 degrees between the face shift formed in the mask, the phenomenon of corner rounding in the microlens on the wafer is prevented There is an effect that can be.

Claims (5)

광이 지나면서 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크에 있어서,In the mask used for manufacturing a CMOS image sensor as light passes, 상기 마스크는 위상차를 가지는 복수의 제1 및 제2 페이스 쉬프트(phase shift)를 포함하고,The mask comprises a plurality of first and second phase shifts having a phase difference, 상기 제1 및 제2 페이스 쉬프트가 상호 접하는 가장자리 영역은 상호 마주하여 접하도록 삼각 형태로 돌출되어, 상기 제1 및 제2 페이스 쉬프트에 의하여 광이 간섭되는 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크.The edge region in which the first and second face shifts are in contact with each other is protruded in a triangular shape so as to face each other, so that the area in which light is interfered by the first and second face shifts is formed. Masks used in the manufacture of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 페이스 쉬프트는 0°페이스 쉬프트이고, 제2 페이스 쉬프트는 180°페이스 쉬프트인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크.And wherein the first face shift is a 0 ° face shift and the second face shift is a 180 ° face shift. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 페이스 쉬프트에 의해 의해 광이 간섭되는 영역은 상기 이미지 센서의 모서리 부분에 해당되는 부분인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크.And a region in which light is interfered by the first and second face shifts is a portion corresponding to an edge of the image sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제2 페이스 쉬프트는 상호 교차되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크.And the first and second face shifts cross each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 페이스 쉬프트 중 하나는 제2 페이스 쉬프트 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서의 제조에 이용되는 마스크.Wherein one of said first face shifts is disposed within a second face shift.
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