KR100823840B1 - 이미지 센서 및 이의 제조 방법 - Google Patents

이미지 센서 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100823840B1
KR100823840B1 KR1020060128327A KR20060128327A KR100823840B1 KR 100823840 B1 KR100823840 B1 KR 100823840B1 KR 1020060128327 A KR1020060128327 A KR 1020060128327A KR 20060128327 A KR20060128327 A KR 20060128327A KR 100823840 B1 KR100823840 B1 KR 100823840B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
trench
air gap
insulating layer
disposed
Prior art date
Application number
KR1020060128327A
Other languages
English (en)
Inventor
박지용
Original Assignee
동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동부일렉트로닉스 주식회사 filed Critical 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority to KR1020060128327A priority Critical patent/KR100823840B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100823840B1 publication Critical patent/KR100823840B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Abstract

이미지 센서 및 이미지 센서의 제조 방법이 개시되어 있다. 이미지 센서는 반도체 기판상에 화소들을 갖는 포토 다이오드 구조물, 상기 포토 다이오드 구조물 상에 상기 화소들의 경계에 대응하여 배치된 제1배선패턴, 상기 제1배선패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제1 트랜치들을 갖는 제1 절연막 패턴, 상기 제1 트랜치 내부에 배치된 제1 에어 갭 가드 링을 갖는 제1유전막패턴, 상기 제1절연막 상에 제1배선패턴과 대응하여 배치된 제2배선패턴, 상기 제2배선 패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제2 트랜치를 갖는 제2 절연막 패턴, 상기 제2 트랜치 내부에 배치된 제2 에어 갭 가드 링을 갖는 제2유전막패턴, 상기 제2절연막 패턴 상에 상기 화소와 대응하여 배치된 컬러필터 및 상기 각 컬러필터 상에 배치된 마이크로 렌즈를 포함한다.

Description

이미지 센서 및 이의 제조 방법{IMAGE SENSOR AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이미지 센서의 단면도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일실시예 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
본 발명은 이미지 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서는 광학적 영상을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로 정의된다. 종래 이미지 센서는 전하 결합 소자(CCD), 씨모스 이미지 센서(CMOS image Sensor) 등이 대표적이다.
일반적으로, 이미지 센서는 광학적 영상을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로 정의된다. 종래 이미지 센서는 전하 결합 소자(CCD), 씨모스 이미지 센서(CMOS image Sensor) 등이 대표적이다.
종래 이미지 센서의 일반적인 제조 방법은 반도체 기판상에 트랜지스터들 및 트랜지스터들에 전기적으로 연결되는 포토 다이오드를 형성하고, 트랜지스터 및 포 토 다이오드 상에 절연막 구조물 및 배선을 형성한다. 이어서, 절연막 구조물 상에 레드, 그린 및 블루로 이루어진 컬러필터들을 형성하고, 컬러필터의 상부면에 평탄화층을 형성한다. 이후, 평탄화층의 상부면에 포토레지스트 필름을 도포하고, 포토레지스트 필름 노광 공정 및 현상 공정을 이용하여 패터닝 하여 마이크로 렌즈를 형성한다. 마이크로 렌즈는 입사된 광을 포토 다이오드에 집광하는 역할을 한다.
그러나, 종래 이미지 센서는 마이크로 렌즈에서 집광 된 광이 인접한 포토 다이오드로 누설되어 이미지 센서로부터 발생 된 이미지의 품질이 크게 저하되는 문제가 발생 되고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 마이크로 렌즈로부터 집광된 광이 인접한 포토 다이오드로 누설되는 것을 방지한 이미지 센서를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 이미지 센서의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위한 이미지 센서는 반도체 기판상에 화소들을 갖는 포토 다이오드 구조물, 상기 포토 다이오드 구조물 상에 상기 화소들의 경계에 대응하여 배치된 제1배선패턴, 상기 제1배선패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제1 트랜치들을 갖는 제1 절연막 패턴, 상기 제1 트랜치 내부에 배치된 제1 에어 갭 가드 링을 갖는 제1유전막패턴, 상기 제1절연막 상에 제1배선패턴과 대응하여 배치된 제2배선패턴, 상기 제2배선 패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제2 트랜치를 갖는 제2 절연막 패턴, 상기 제2 트랜 치 내부에 배치된 제2 에어 갭 가드 링을 갖는 제2유전막패턴, 상기 제2절연막 패턴 상에 상기 화소와 대응하여 배치된 컬러필터 및 상기 각 컬러필터 상에 배치된 마이크로 렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 구현하기 위한 이미지 센서의 제조 방법은 반도체 기판상에 화소들을 갖는 포토 다이오드 구조물을 형성하는 단계, 상기 포토 다이오드 구조물 상에 상기 화소들의 경계에 대응하는 제1배선패턴을 형성하는 단계, 상기 제1배선패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제1 트랜치들을 갖는 제1 절연막 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 트랜치 내부에 배치된 제1 에어 갭 가드 링을 갖는 제1유전막패턴을 형성하는 단계, 상기 제1절연막 상에 제1배선패턴과 대응하는 제2배선패턴을 형성하는 단계, 상기 제2배선 패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제2 트랜치를 갖는 제2 절연막 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 트랜치 내부에 배치된 제2 에어 갭 가드 링을 갖는 제2유전막패턴을 형성하는 단계, 상기 제2절연막 패턴 상에 상기 화소와 대응하는 컬러필터를 형성하는 단계 및 상기 각 컬러필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서 및 이의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
이미지 센서
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이미지 센서의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 이미지 센서(100)는 포토 다이오드 구조물(10), 제1 배선 패턴(20), 제1 절연막 패턴(30), 제1 유전막 패턴(40), 제2 배선 패턴(50), 제2 절연막 패턴(60), 제2 유전막 패턴(70), 컬러필터(80) 및 마이크로 렌즈(90)를 포함한다.
포토다이오드 구조물(10)은 화소(pixel,P)들 및 절연막 구조물(5)을 포함한다.
화소(P)들은 반도체 기판(1) 상에 복수개가 형성되며, 도 1에는, 예를 들어, 3 개의 화소(220)들이 도시되어 있다.
화소(P)는 포토 다이오드(PD) 및 트랜지스터 구조물(TS)을 포함한다. 본 실시예에서, 트랜지스터 구조물(TS)은 3 개 내지 5 개의 트랜지스터들로 이루어지며, 트랜지스터 구조물(TS)은 포토 다이오드(PD)에서 발생된 이미지 신호를 출력하는 역할을 한다.
절연막 구조물(5)은 반도체 기판(1) 상에 배치된 화소(P)를 덮는다.
제1 배선 패턴(20)은 포토다이오드 구조물(10)에 포함된 절연막 구조물(5) 상에 배치된다. 본 실시예에서, 제1 배선 패턴(20)은 화소(P)들의 경계에 배치되며, 제1 배선 패턴(20)은 화소(P)의 트랜지스터 구조물(TS)과 전기적으로 연결된다.
제1 절연막 패턴(30)은 절연막 구조물(5) 상에 배치되어 제1 배선 패턴(20) 을 덮는다. 제1 절연막 패턴(30)에는 화소(P)의 테두리를 따라 형성된 제1 트랜치(35)를 갖는다. 본 실시예에서, 제1 트랜치(35)의 깊이는 제1 절연막 패턴(30)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 다르게, 제1 트랜치(35)의 깊이는 제1 절연막 패턴(30)의 두께보다 다소 얕게 형성될 수 있다.
제1 유전막 패턴(40)은 제1 트랜치(35)의 내부에 배치된다. 제1 유전막 패턴(40)은 유전물질을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 유전막 패턴(40)의 내부에는 제1 절연막 패턴(30)의 상면에 대하여 실질적으로 수직한 제1 에어 갭 가드 링(45)이 배치된다. 본 실시예에서, 제1 에어 갭 가드 링(45)은 제1 절연막 패턴(30)의 상면에 대하여 실질적으로 수직한 보이드(void) 형태를 갖는다.
제1 에어 갭 가드 링(45)은 후술 될 마이크로 렌즈로부터 집광 된 광 중 누설되는 광이 인접한 화소로 입사되는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 제1 에어 갭 가드 링(45)의 길이는 제1 절연막 패턴(30)의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제1 에어 갭 가드 링(45)의 길이는 제1 절연막 패턴(30)의 두께보다 짧아도 무방하다.
제2 배선 패턴(50)은 제1 절연막 패턴(30) 상에 형성된다. 본 실시예에서, 제2 배선(50)은 제1 배선 패턴(20)과 대응하는 위치에 형성된다.
제2 절연막 패턴(60)은 제1 절연막 패턴(30) 상에 배치되어 제2 배선 패턴(50)을 덮는다. 제2 절연막 패턴(60)에는 화소(P)의 테두리를 따라 형성된 제2 트랜치(65)를 갖는다. 본 실시예에서, 제1 트랜치(65)의 깊이는 제2 절연막 패턴(60)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 다르게, 제2 트랜치(65)의 깊이 는 제2 절연막 패턴(60)의 두께보다 다소 얕게 형성될 수 있다.
제2 유전막 패턴(70)은 제2 트랜치(65)의 내부에 배치된다. 제2 유전막 패턴(70)은 유전물질을 포함한다. 본 실시예에서, 제2 유전막 패턴(70)의 내부에는 제2 절연막 패턴(60)의 상면에 대하여 실질적으로 수직한 제2 에어 갭 가드 링(75)이 배치된다. 본 실시예에서, 제2 에어 갭 가드 링(75)은 제2 절연막 패턴(60)의 상면에 대하여 실질적으로 수직한 보이드(void) 형태를 갖는다.
제2 에어 갭 가드 링(75)은 후술 될 마이크로 렌즈로부터 집광 된 광 중 누설되는 광이 인접한 화소로 입사되는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 제2 에어 갭 가드 링(75)의 길이는 제2 절연막 패턴(60)의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제2 에어 갭 가드 링(75)의 길이는 제2 절연막 패턴(60)의 두께보다 짧아도 무방하다.
본 실시예에서, 제1 유전막 패턴(40)의 내부에 형성된 제1 에어 갭 가드 링(45) 및 제2 유전막 패턴(70)의 내부에 형성된 제2 에어 갭 가드 링(75)은 평면상에서 보았을 때 상호 일치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서, 제1 절연막 패턴(20) 및 제2 절연막 패턴(60)을 형성한 후, 한 번의 공정으로 트랜치를 형성하고 한 번의 공정으로 에어 갭 가드 링을 형성할 수 있지만, 이와 같은 방식으로 에어 갭 가드 링을 형성할 경우, 트랜치를 형성하기 위해 매우 후박한 포토레지스트 패턴을 형성해야 하기 때문에 언더컷 등의 문제를 발생시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 한 번의 공정으로 트랜치를 형성하고 한 번의 공정으로 에어 갭 가드 링을 형성할 경우, 에어 갭 가드 링을 정확한 사이즈로 형성하기 어렵고, 깊이가 깊은 트랜치를 형성하는 도중 트랜치의 폭이 매우 넓어지기 때문에 마이크로 렌즈를 형성할 때 마이크로 렌즈들의 에지들 사이에 간격이 넓어지는 등 다수의 문제점을 갖기 때문에 본 발명에서는 제1 절연막 패턴(20)에 제1 트랜치(35)를 형성한 후, 제1 에어 갭 가드 링(45)을 갖는 제1 유전막 패턴(40)을 형성하고, 제2 절연막 패턴(60)에 제2 트랜치(65)를 형성한 후, 제2 에어 갭 가드 링(75)을 갖는 제1 유전막 패턴(70)을 형성한다.
컬러필터(80)는 제2 절연막 패턴(60) 상에 배치된다. 컬러필터(80)는 각 화소(P)와 대응하는 위치에 형성된다. 본 실시예에서, 컬러필터(80)는 적색 파장의 광을 통과시키는 적색 컬러필터 및 녹색 파장의 광을 통과시키는 녹색 컬러필터 및 청색 파장의 광을 통과시키는 청색 컬러필터를 포함한다.
마이크로 렌즈(90)는 컬러필터(80)상에 배치되며, 마이크로 렌즈(90)는 외부로부터 입사된 광을 마이크로 렌즈(90) 하부에 배치된 각 화소(P)의 포토 다이오드(PD)로 집광한다.
마이크로 렌즈(90)로부터 집광된 광은 제1 및 제2 에어 갭 가드 링(45, 75)에 의하여 인접한 포토 다이오드로 입사되지 못하고 해당 포토 다이오드(PD)로만 입사되기 때문에 이미지 센서(100)로부터 발생된 이미지의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
이미지 센서의 제조 방법
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일실시예 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 반도체 기판(1) 상에는 포토 다이오드 구조물(10)이 형성된다. 포토 다이오드 구조물(10)을 형성하기 위해서 반도체 기판(210) 상에는 3 개 내지 5 개의 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 구조물(TS) 및 포토 다이오드(PD)를 포함하는 화소(P)들이 형성된다. 화소(P)들이 반도체 기판(1) 상에 형성된 후, 반도체 기판(1) 상에는 절연막 구조물(5)이 형성된다. 절연막 구조물(230)은 화소(P)를 덮어 절연하는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 포토 다이오드 구조물(10)이 형성된 후, 포토 다이오드 구조물(10)의 절연막 구조물(5) 상에는 제1 배선 패턴(20)들이 형성된다. 본 실시예에서, 제1 배선 패턴(20)들은 화소(P)들의 경계 부분에 배치된다.
제1 배선 패턴(20)들이 형성된 후, 절연막 구조물(5) 상에는 제1 절연막(미도시)이 형성되어 제1 배선 패턴(20)들은 제1 절연막(미도시)에 의하여 덮인다.
제1 절연막은 패터닝 되어, 절연막 구조물(5) 상에는 제1 트랜치(35)를 갖는 제1 절연막 패턴(30)이 형성된다. 본 실시예에서, 제1 트랜치(35)는, 평면상에서 보았을 때, 각 화소(P)의 테두리를 따라 형성된 폐루프 형상을 갖는다.
도 4를 참조하면, 제1 절연막 패턴(30)이 형성된 후, 제1 절연막 패턴(30)의 상면에는 전면적에 걸쳐 유전물질이 증착되어 제1 유전막(41)이 형성된다.
제1 유전막(41)은 제1 트랜치(35)의 내부에도 배치된다. 이때, 좁은 폭을 갖는 제1 트랜치(35)에 의하여 제1 트랜치(35)의 내부에는 제1 에어 갭 가드 링(45) 이 형성된다. 이때, 제1 에어 갭 가드 링(45)은 보이드(void)로 제1 에어 갭 가드 링(45)은 제1 트랜치(35)를 따라 형성된 에어 팬스(air fence) 역할을 한다.
도 5를 참조하면, 제1 절연막 패턴(30) 상에 제1 유전막(41)이 형성된 후, 제1 절연막 패턴(30) 상에 배치된 제1 유전막(41)은 제1 절연막 패턴(30)을 엔드 포인트로 하는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정에 의하여 제1 절연막 패턴(30)으로부터 제거되어, 제1 트랜치(35) 내부에는 제1 에어 갭 가드 링(45)을 갖는 제1 유전막 패턴(40)이 형성된다.
도 6을 참조하면, 제1 절연막 패턴(30) 상에는 제2 배선 패턴(50)들이 형성된다. 본 실시예에서, 제2 배선 패턴(50)들은 화소(P)들의 경계 부분에 배치된다.
제2 배선 패턴(50)들이 형성된 후, 제1 절연막 패턴(30) 상에는 제2 절연막(미도시)이 형성되어 제2 배선 패턴(50)들은 제2 절연막(미도시)에 의하여 덮인다.
제2 절연막은 패터닝 되어, 제1 절연막 패턴(30)상에는 제2 트랜치(65)를 갖는 제2 절연막 패턴(60)이 형성된다. 본 실시예에서, 제2 트랜치(65)는, 평면상에서 보았을 때, 각 화소(P)의 테두리를 따라 형성된 폐루프 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 제2 트랜치(65)는 제1 트랜치(35)와 정밀하게 정렬된다.
도 7을 참조하면, 제2 트랜치(65)를 갖는 제2 절연막 패턴(60)이 형성된 후, 제2 절연막 패턴(60)의 상면에는 전면적에 걸쳐 유전물질이 증착되어 제2 유전막(71)이 형성된다.
제2 유전막(71)은 제2 트랜치(65)의 내부에도 배치된다. 이때, 좁은 폭을 갖는 제2 트랜치(65)에 의하여 제2 트랜치(65)의 내부에는 제2 에어 갭 가드 링(75) 이 형성된다. 이때, 제2 에어 갭 가드 링(75)은 보이드(void)로 제2 에어 갭 가드 링(75)은 제2 트랜치(65)를 따라 형성된 에어 팬스(air fence) 역할을 한다.
도 8를 참조하면, 제2 절연막 패턴(60) 상에 제2 유전막(71)이 형성된 후, 제2 절연막 패턴(60) 상에 배치된 제2 유전막(71)은 제2 절연막 패턴(60)을 엔드 포인트로 하는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정에 의하여 제2 절연막 패턴(60)으로부터 제거되어, 제2 트랜치(65) 내부에는 제2 에어 갭 가드 링(75)을 갖는 제2 유전막 패턴(70)이 형성된다.
도 9를 참조하면, 제2 절연막 패턴(60) 상에는 컬러필터(80)가 형성된다. 각 컬러필터(80)는 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함하며, 컬러필터(80)는 각 화소(P)에 정렬된다.
도 10을 참조하면, 컬러필터(80)가 형성된 후, 컬러필터(80) 상에는 마이크로 렌즈(90)가 형성되어 이미지 센서(100)가 제조된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 포토다이오드 구조물 상에 배치되는 배선을 덮는 적어도 2층의 층간 절연막 각각에 에어 갭 가드 링을 형성하여 마이크로 렌즈로부터 집광된 광이 인접한 화소로 입사되는 것을 방지하여 이미지 센서로부터 발생된 이미지의 표시 품질을 향상시킨다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부 터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 반도체 기판상에 포토 다이오드 및 트랜지스터 구조물을 갖는 화소들과 상기화소들을 덮는 절연막 구조물을 포함하는 포토 다이오드 구조물;
    상기 포토 다이오드 구조물 상에 상기 화소들의 경계에 대응하여 배치된 제1배선패턴;
    상기 제1배선패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제1 트랜치들을 갖는 제1 절연막 패턴;
    상기 제1 트랜치 내부에 배치된 제1 에어 갭 가드 링을 갖는 제1유전막패턴;
    상기 제1절연막 패턴 상에 상기 제1배선패턴과 대응하여 배치된 제2배선패턴;
    상기 제2배선 패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제2 트랜치를 갖는 제2 절연막 패턴;
    상기 제2 트랜치 내부에 배치된 제2 에어 갭 가드 링을 갖는 제2유전막패턴;
    상기 제2절연막 패턴 상에 상기 화소와 대응하여 배치된 컬러필터; 및
    상기 각 컬러필터 상에 배치된 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 에어 갭 가드 링 및 상기 제2 에어 갭 가드 링들은 상기 반도체 기판에 대하여 동일한 수직선상에 배치된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  3. 반도체 기판상에 포토 다이오드 및 트랜지스터 구조물을 갖는 화소들과 상기화소들을 덮는 절연막 구조물을 포함하는 포토 다이오드 구조물을 형성하는 단계;
    상기 포토 다이오드 구조물 상에 상기 화소들의 경계에 대응하는 제1배선패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1배선패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제1 트랜치들을 갖는 제1 절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연막 패턴 상에 상기 제1 트랜치 내부에 제1 에어 갭 가드 링이 형성되도록 제1 유전막을 증착하는 단계; 및
    상기 제1 절연막 패턴 상면에 형성된 상기 제1 유전막을 상기 제1 절연막 패턴으로부터 제거하여 상기 제1 트랜치 내부에 배치된 상기 제1 에어 갭 가드 링을 갖는 제1유전막패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1절연막 패턴 상에 제1배선패턴과 대응하는 제2배선패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2배선 패턴들을 덮고 상기 각 화소의 테두리를 따라 배치된 제2 트랜치를 갖는 제2 절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 절연막 패턴 상에 상기 제2 트랜치 내부에 제2 에어 갭 가드 링이 형성되도록 제2 유전막을 증착하는 단계; 및
    상기 제2 절연막 패턴 상면에 형성된 상기 제2 유전막을 상기 제2 절연막 패턴으로부터 제거하여 상기 제2 트랜치 내부에 배치된 상기 제2 에어 갭 가드 링을 갖는 제2유전막패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2절연막 패턴 상에 상기 화소와 대응하는 컬러필터를 형성하는 단계; 및
    상기 각 컬러필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 이미지 센서의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 트랜치를 갖는 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 제 2 트렌치의 깊이는 상기 제 2 절연막 패턴의 두께보다 얕은 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 유전막은 화학적 기계적 연마 공정에 의하여 제거되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제 1 에어 갭 가드 링과 상기 제 2 에어 갭 가드 링은 서로 분리되며, 상기 반도체 기판에 대하여 수직 방향으로 일치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2 유전막은 화학적 기계적 연마 공정에 의하여 제거되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 트렌치의 깊이는 상기 제 2 절연막 패턴의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
KR1020060128327A 2006-12-15 2006-12-15 이미지 센서 및 이의 제조 방법 KR100823840B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060128327A KR100823840B1 (ko) 2006-12-15 2006-12-15 이미지 센서 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060128327A KR100823840B1 (ko) 2006-12-15 2006-12-15 이미지 센서 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100823840B1 true KR100823840B1 (ko) 2008-04-21

Family

ID=39572073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060128327A KR100823840B1 (ko) 2006-12-15 2006-12-15 이미지 센서 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100823840B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599544A (zh) * 2019-10-02 2021-04-02 爱思开海力士有限公司 图像感测装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050064211A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050064211A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Electron Device Letters, 25권 1호, 22-24페이지(2004.01)*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599544A (zh) * 2019-10-02 2021-04-02 爱思开海力士有限公司 图像感测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI600147B (zh) 製造影像感測器之方法
US7612395B2 (en) CMOS image sensors
US8193025B2 (en) Photomask, image sensor, and method of manufacturing the image sensor
KR20080097715A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
JP2011134788A (ja) 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法
KR100832710B1 (ko) 이미지 센서 및 이의 제조 방법
KR20080097709A (ko) 이미지 센서 및 그의 제조방법
KR100823031B1 (ko) 이미지 센서 제조방법
KR20080054044A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100720524B1 (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100868630B1 (ko) 마이크로 렌즈 형성용 패턴 마스크, 이미지 센서 및 이의제조 방법
US9305955B2 (en) Method for manufacturing solid-state imaging device, and solid-state imaging device
KR100851752B1 (ko) 이미지 센서의 제조방법
KR100823840B1 (ko) 이미지 센서 및 이의 제조 방법
JP2011009389A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
KR20090056431A (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100883038B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100906558B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100819708B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100802305B1 (ko) 이미지 센서 제조방법
KR100967477B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR20110031582A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20080060484A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20140083748A (ko) 이미지센서 및 그 제조 방법
KR20110072520A (ko) 이미지 센서의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120319

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee