KR100835525B1 - 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물과, 하부구조물 위에 형성된 보호층과, 보호층 위에 형성된 컬러필터 어레이와, 컬러필터 어레이 위에 형성되며 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 소수성의 제 2 마이크로 렌즈를 구비하는 마이크로 렌즈를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법은, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물을 형성하는 단계와, 하부구조물 위에 보호층을 형성하는 단계와, 보호층 위에 컬러필터 어레이를 형성하는 단계와, 컬러필터 위에 평탄화층을 형성하는 단계와, 평탄화층 위에 패터닝된 제 1 감광성막을 형성하는 단계와, 제 1 감광성막에 대한 열처리를 통하여 희생 마이크로 렌즈를 형성하는 단계와, 결과물에 대한 식각을 통하여 평탄화층에 희생 마이크로 렌즈의 형상이 전사된 제 1 마이크로 렌즈를 형성하는 단계와, 제 1 마이크로 렌즈를 이루는 렌즈 사이의 공간에 패터닝된 제 2 감광성막을 형성하는 단계와, 결과물에 대한 열처리를 통하여 제 2 감광성막으로 형성된 제 2 마이크로 렌즈와 제 1 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
도 1은 종래 이미지 센서 제조방법에 의하여 마이크로 렌즈를 제조하는 경우에 발생되는 렌즈 브리지 현상을 나타낸 도면.
도 2 내지 도 5는 종래 이미지 센서 제조방법에 의하여 두 번의 리플로우 공정을 통하여 마이크로 렌즈를 제조하는 순서를 나타낸 도면.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 있어서 렌즈 브리지가 발생되지 않는 이유를 설명하는 도면.
본 발명은 이미지 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 이중 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 더욱이, 씨모 스(Complementary MOS; 이하 CMOS라 함) 이미지 센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
이미지 센서(Image Sensor)의 성능을 좌우하는 가장 중요한 공정 중 하나로서 컬러필터 어레이(CFA:Color Filter Array)와 마이크로 렌즈(ML:Micro Lens) 형성 공정이 있다.
ML 형성 공정에서 이미지 소자의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 인접한 ML 사이 형성되는 렌즈의 갭(gap)으로, 갭이 작아질수록 소자의 광 감도가 10-15% 이상 비약적으로 향상됨은 이미 여러 연구 결과 및 시뮬레이션(simulation)에서 입증된 바 있다.
이는 ML 사이의 갭이 작을수록 (1) 집광되는 빛의 플럭스(flux) 양이 많아지며 소자의 광 다이오드 등 하단부에 전달되는 빛의 광학 효율이 높아지고, (2) 금속 배선이 픽셀(pixel) 지역 내에 배치되는 CMOS 형 소자인 경우 상층부에서 하단부까지 빛이 지나가는 경로를 피해 배열되는 금속 배선에 집광되지 않은 빛이 지나가며 산란될 확률이 낮아지기 때문이다.
종래의 대표적인 ML 형성 공정은 열 에너지에 의해 써멀 리플로우(thermal reflow)가 가능한 포토 레지스트(PR:Photo Resist) 형태의 유기 물질을 렌즈가 배치될 위치에 리소그래피(lithography) 방법으로 패턴(pattern)을 형성한 후 열을 가해 리플로우(reflow) 시켜 구형의 곡면을 형성하고 냉각시킴으로써 렌즈를 제작 한다.
이와 같은 방법으로 ML을 형성하는 경우 (1) ML 갭의 너비가 리플로우 시키기 전 포토리소그래피를 통해 형성하는 패턴의 갭에 의해 결정되므로 리소그래피 해상도 한계에 따라 최소 갭 선폭이 ~50nm 수준으로 제한되고 (2) 리플로우를 과도하게 하여 ML 갭을 ~50nm 이하로 좁힐 경우 리플로우 공정 중 인접 렌즈 끼리 서로 합쳐지며 렌즈 브리지(lens bridge)가 발생할 확률이 매우 높아진다는 점 때문에 완전한 제로 갭(zero-gap)을 형성하는 것이 사실상 불가능하게 된다.
이러한 렌즈 브리지 현상은 물리학적으로 소수성(hydrophobic)인 렌즈 형성용 PR이 인접한 렌즈와 유체 상태에서 닿을 경우 소수성 물질끼리 닿을 때 발생하는 믹싱(mixing) 현상 때문으로 유리창 위에서 두 개의 물방울이 서로 닿을 때 하나의 물방울로 합쳐지는 것과 같은 현상이다. 렌즈 형성용 PR의 경우 유체 상태에서 일정 정도의 점도를 갖기 때문에 보통의 경우 도 1에 나타낸 바와 같이 완만한 굴곡을 형성하며 렌즈 브리지를 발생시킨다.
이러한 렌즈 믹싱 또는 브리지 확률을 줄이기 위해 우선 체커 보드(checker board) 형태로, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 두 단계의 리플로우(도 3 및 도 5)에 걸쳐 ML을 형성할 수도 있으나, 이러한 공정을 사용하여 인접한 ML이 서로 유체상태가 아닌 각각 고체와 유체 상태로 만나도록 하여도 여전히 소수성 고체와 소수성 유체가 만나게 되므로 렌즈 브리지가 발생할 확률은 여전히 존재하는 문제가 있다.
본 발명은 마이크로 렌즈의 인접한 픽셀 간에 렌즈 브리지(lens bridge)가 발생되는 것을 방지하고 제로 갭(zero gap) 마이크로 렌즈를 형성하여, 소자 특성을 향상시킬 수 있는 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물; 상기 하부구조물 위에 형성된 보호층; 상기 보호층 위에 형성된 컬러필터 어레이; 상기 컬러필터 어레이 위에 형성되며, 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 소수성의 제 2 마이크로 렌즈를 구비하는 마이크로 렌즈; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서는, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물; 상기 하부구조물 위에 형성된 보호층; 상기 보호층 위에 형성되며, 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 소수성의 제 2 마이크로 렌즈를 구비하는 마이크로 렌즈; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면, 상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈는 LTO(Low Temperature Oxide) 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면, 상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈는 TEOS 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면, 상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 감광성 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면, 상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 서로 교대로 형성되어 체커 보 드(checker board) 형태로 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서에 의하면, 상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 이웃하는 렌즈 간에 간격이 없는 갭리스(gapless) 마이크로 렌즈를 형성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법은, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물을 형성하는 단계; 상기 하부구조물 위에 보호층을 형성하는 단계; 상기 보호층 위에 컬러필터 어레이를 형성하는 단계; 상기 컬러필터 위에 평탄화층을 형성하는 단계; 상기 평탄화층 위에 패터닝된 제 1 감광성막을 형성하는 단계; 상기 제 1 감광성막에 대한 열처리를 통하여 희생 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 상기 결과물에 대한 식각을 통하여 상기 평탄화층에 상기 희생 마이크로 렌즈의 형상이 전사된 제 1 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 상기 제 1 마이크로 렌즈를 이루는 렌즈 사이의 공간에 패터닝된 제 2 감광성막을 형성하는 단계; 상기 결과물에 대한 열처리를 통하여 상기 제 2 감광성막으로 형성된 제 2 마이크로 렌즈와 상기 제 1 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법은, 포토 다이오드가 구비된 하부구조물을 형성하는 단계; 상기 하부구조물 위에 보호층을 형성하는 단계; 상기 보호층 위에 평탄화층을 형성하는 단계; 상기 평탄화층 위에 패터닝된 제 1 감광성막을 형성하는 단계; 상기 제 1 감광성막에 대한 열처리를 통하여 희생 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 상기 결과물에 대한 식각을 통하여 상기 평탄화층에 상기 희생 마이크로 렌즈의 형상이 전사된 제 1 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 상기 제 1 마이크로 렌즈를 이루는 렌즈 사이의 공간에 패터닝된 제 2 감광성막을 형성하는 단계; 상기 결과물에 대한 열처리를 통하여 상기 제 2 감광성막으로 형성된 제 2 마이크로 렌즈와 상기 제 1 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 평탄화층은 친수성 물질로 형성되고, 건식 식각에 의하여 식각될 수 있는 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 제 1 감광성막과 상기 제 2 감광성막은 소수성 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 평탄화층은 친수성의 LTO(Low Temperature Oxide) 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 평탄화층은 친수성의 TEOS 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 평탄화층은 CVD 방법에 의하여 친수성의 TEOS 물질로 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈와 상기 제 2 마이크로 렌즈는 서로 교대로 형성되어 체커 보드(checker board) 형태로 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 상기 제 1 마이크로 렌즈와 상기 제 2 마이크로 렌즈는 이웃하는 렌즈 간에 간격이 없는 갭리스(gapless) 마이크로 렌즈를 형성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면, 마이크로 렌즈의 인접한 픽셀 간에 렌즈 브리지(lens bridge)가 발생되는 것을 방지하고 제로 갭(zero gap) 마이크로 렌즈를 형성하여, 소자 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위"에 또는 "아래"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 그 의미는 각 층(막), 영역, 패드, 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들에 접촉되어 형성되는 경우로 해석될 수도 있으며, 다른 층(막), 다른 영역, 다른 패드, 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 그 사이에 추가적으로 형성되는 경우로 해석될 수도 있다. 따라서, 그 의미는 발명의 기술적 사상에 의하여 판단되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈(ML) 패턴을 형성하기 전 하부 층을 RIE와 같은 건식 식각 방법으로 식각이 가능하며 친수성(hydrophilic)인 물질로 형성한다.
이러한 하부 층은 일반적인 경우 컬러필터 어레이(color filter array)의 단차를 완화하기 위한 평탄화(planarization)층의 역할을 한다. 또한, 특수한 구조로 설계되어 상부의 컬러필터 어레이(color filter array)가 필요 없는 이미지 센서의 경우 단순히 평면의 추가 층이 되기도 한다. 상기 컬러필터 어레이 하부에는 포토 다이오드가 구비된 하부구조물과, 상기 하부구조물 위에 형성된 보호층이 더 포함될 수 있다.
상기 평탄화층을 형성하는 물질은 가시광선 파장의 빛이 잘 투과할 수 있는 물질이어야 하므로 허수 굴절율(imaginary Refractive Index) k~0 이어야 한다. 일반적인 이미지 센서의 경우 상부에 컬러필터 어레이(color filter array)를 형성하게 되므로 평탄화층으로서 PR 형의 소수성 물질을 형성하는 것이 일반적이나, 본 발명의 실시 예에서와 같이 친수성의 물질이 마이크로 렌즈의 하부에 형성되어야 하는 경우 위의 조건을 모두 만족시키는 대체 물질을 사용하는 것도 가능하다.
이러한 물질의 대표적인 예로서 TEOS 등이 있다. 일반적인 이미지 센서의 컬러필터 물질은 PR 형으로서 TEOS와 같은 물질을 증착하는 공정 중 변질될 수도 있으므로 220℃ 이하의 온도에서 증착이 가능한 Low-Temperature Oxidation (LTO) 방법을 적용하는 것이 적당하다.
TEOS는 컨포멀(conformal)한 특성을 가지므로 증착 후 컬러필터 어레이(color filter array)의 단차가 완전히 제거되지는 않으나 증착시 커버리지(coverage) 또한 우수하므로 이웃한 픽셀(pixel) 사이 단차 경계에서의 급격한 높이 변화를 완화시키는 역할은 가능하다.
앞에서 언급한 바와 같이 특수한 구조로 설계되어 상부의 컬러필터 어레이가 필요 없는 경우 보통 마이크로 렌즈 하부에는 평면의 보호층(passivation layer)이 형성되므로 이 경우 단순히 일반적인 CVD 증착 방법 등을 적용하여 TEOS층을 형성 할 수 있다.
예를 들어 설명하는 TEOS와 같은 물질은 허수 굴절율(imaginary RI) 값이 가시 광선 파장에서 거의 "0" 인 동시에 친수성 표면을 가지며 손쉽게 RIE 등의 건식 식각 방법으로 식각이 가능하므로 이 발명의 실시 예에서 설명하는 용도의 마이크로 렌즈 하부 층으로서 적합하다.
이 공정에서 마이크로 렌즈 하부층의 두께는 다음 공정을 고려할 때 적절한 마이크로 렌즈 두께 보다 조금 두꺼운 정도가 적당하다. 다음 공정에서는 건식 식각 방법을 통해 마이크로 렌즈 형상으로 형성된 감광성막의 형태를 하부층에 전사하게 되므로 하부 층 물질에 맞는 두께를 상정해야 한다. 예로서 TEOS의 경우 실수 굴절율(real RI) 값이 가시 광선 파장에서 ~1.4 정도의 값을 가지므로 ML에서 하부의 광 다이오드까지 거리가 대략 3-4 마이크론 정도라 가정할 때 약 500nm 이상 증착 하는 것이 적당하다.
이어서 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 위와 같은 조건을 만족하는 물질로 하부층을 형성한 후에는 감광성막을 리소그래피 방법으로 패터닝하여 형성한다. 이 때 모든 픽셀(pixel)에 패턴을 형성하지 않고 인접 픽셀에는 패턴이 남지 않도록 체커 보드(checker board) 형태로 패턴을 형성한다.
그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 체커 보드(Checker board) 형태로 감광성막 패턴을 형성한 후에는 일반적인 써멀 리플로우(thermal reflow) 방법으로 마이크로 렌즈 형태의 감광성막을 형성한다. 이를 감광성막으로 형성된 희생 마이크로 렌즈라 칭한다.
이후, 도 9에 나타낸 바와 같이, 희생 마이크로 렌즈가 완성된 후 RIE 등의 건식 식각 방법으로 하부에 위치된 TEOS 등의 물질을 벌크 식각(bulk etch) 하여 희생 마이크로 렌즈의 형상을 그대로 하부층 물질에 전사시킨다.
이와 같은 공정을 끝낸 후에는 리플로우를 통해 최초 마이크로 렌즈 형상으로 형성된 PR 형의 소수성 물질 대신에, 하부에 형성된 친수성 물질의 제 1 마이크로 렌즈가 체커 보드(checker board) 형태의 배치로 한 픽셀(pixel) 건너 하나씩 형성된다.
다음으로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 친수성 물질로 형성한 제 1 마이크로 렌즈 사이에 렌즈가 형성되지 않은 픽셀에 렌즈 패턴을 리소그래피 방법을 사용하여 체커 보드 형태의 배치로 형성한다. 이때 상기 렌즈 패턴은 감광성의 소수성 물질로 형성시킬 수 있다. 리소그래피 공정에 사용하는 포토 마스크는 상기 도 7에서의 리소그래피 공정에서 사용했던 것을 픽셀 피치(pixel pitch) 만큼 가로 또는 세로축으로 이동시켜 사용할 수 있다.
이어서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 다시 써멀 리플로우와 같은 열처리 공정을 통해 제 2 마이크로 렌즈를 형성한다. 이에 따라 제 1 마이크로 렌즈와 제 2 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성할 수 있게 된다.
여기서 주목할 점은 인접한 픽셀의 마이크로 렌즈가 친수성 물질로 형성되어 있기 때문에 도 12에서 설명하는 것과 같이 인접 픽셀의 마이크로 렌즈와 브리지가 전혀 발생하지 않는다는 점이다. 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 있어서 렌즈 브리지가 발생되지 않는 이유를 설명하는 도면이다.
이는 마치 물 위에 기름 방울을 떨어뜨렸을 때 기름 방울과 물이 서로 믹싱(mixing) 되지 않고 뚜렷한 경계를 형성하는 것과 같은 원리이다. 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면, 도 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 친수성을 갖는 제 1 마이크로 렌즈 패턴과 소수성을 갖는 제 2 마이크로 렌즈 패턴의 크기를 조정함으로써 손쉽게 완전한 제로 갭(zero gap)의 마이크로 렌즈를 구현할 수 있게 된다.
단, 이때 일반적인 경우 1차 형성한 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와, 2차 형성한 소수성의 제 2 마이크로 렌즈의 실수 굴절율(real RI) 값이 다르므로 1, 2차 마이크로 렌즈 각 물질에 적당한 두께를 산출하여 렌즈 두께를 조절하여야 한다. 이러한 방법으로 1, 2차 마이크로 렌즈의 초점 거리를 동일하게 형성할 수 있다.
예로서 CMOS 형의 이미지 센서에서 마이크로 렌즈에서 광 다이오드까지의 거리가 3-4 마이크론 정도이고 1차 마이크로 렌즈 물질로 가시광선 파장에서 실수 굴절율(real RI) 값이 ~1.4인 TEOS를 사용했다면 1차 마이크로 렌즈의 적정 두께는 ~450nm 정도인 것에 비해 2차 마이크로 렌즈 물질인 감광성막의 경우 가시광선 파장에서 실수 굴절율(real RI) 값이 1.6-1.7 정도이므로 2차 마이크로 렌즈의 적정 두께는 ~350nm 정도가 될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면, 마이크로 렌즈의 인접한 픽셀 간에 렌즈 브리지(lens bridge)가 발생되는 것을 방지하고 제 로 갭(zero gap) 마이크로 렌즈를 형성하여, 소자 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Claims (16)
- 포토 다이오드가 구비된 하부구조물;상기 하부구조물 위에 형성된 보호층;상기 보호층 위에 형성된 컬러필터 어레이;상기 컬러필터 어레이 위에 형성되며, 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 소수성의 제 2 마이크로 렌즈를 구비하는 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 포토 다이오드가 구비된 하부구조물;상기 하부구조물 위에 형성된 보호층;상기 보호층 위에 형성되며, 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 소수성의 제 2 마이크로 렌즈를 구비하는 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈는 LTO(Low Temperature Oxide) 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈는 TEOS 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 감광성 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 서로 교대로 형성되어 체커 보드(checker board) 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 친수성의 제 1 마이크로 렌즈와 상기 소수성의 제 2 마이크로 렌즈는 이웃하는 렌즈 간에 간격이 없는 갭리스(gapless) 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
- 포토 다이오드가 구비된 하부구조물을 형성하는 단계;상기 하부구조물 위에 보호층을 형성하는 단계;상기 보호층 위에 컬러필터 어레이를 형성하는 단계;상기 컬러필터 위에 평탄화층을 형성하는 단계;상기 평탄화층 위에 패터닝된 제 1 감광성막을 형성하는 단계;상기 제 1 감광성막에 대한 열처리를 통하여 희생 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;상기 희생 마이크로 렌즈와 상기 평탄화층에 대한 식각을 통하여 상기 희생 마이크로 렌즈의 형상이 전사되고 상기 평탄화층이 식각되어 형성된 제 1 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;상기 제 1 마이크로 렌즈를 이루는 렌즈 사이의 공간에 패터닝된 제 2 감광성막을 형성하는 단계;상기 제 2 감광성막에 대한 열처리를 통하여 상기 제 2 감광성막으로 형성된 제 2 마이크로 렌즈와 상기 제 1 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 포토 다이오드가 구비된 하부구조물을 형성하는 단계;상기 하부구조물 위에 보호층을 형성하는 단계;상기 보호층 위에 평탄화층을 형성하는 단계;상기 평탄화층 위에 패터닝된 제 1 감광성막을 형성하는 단계;상기 제 1 감광성막에 대한 열처리를 통하여 희생 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;상기 희생 마이크로 렌즈와 상기 평탄화층에 대한 식각을 통하여 상기 희생 마이크로 렌즈의 형상이 전사되고 상기 평탄화층이 식각되어 형성된 제 1 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;상기 제 1 마이크로 렌즈를 이루는 렌즈 사이의 공간에 패터닝된 제 2 감광성막을 형성하는 단계;상기 제 2 감광성막에 대한 열처리를 통하여 상기 제 2 감광성막으로 형성된 제 2 마이크로 렌즈와 상기 제 1 마이크로 렌즈로 구성되는 마이크로 렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 평탄화층은 친수성 물질로 형성되고, 건식 식각에 의하여 식각될 수 있는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 제 1 감광성막과 상기 제 2 감광성막은 소수성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 평탄화층은 친수성의 LTO(Low Temperature Oxide) 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 평탄화층은 친수성의 TEOS 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 9항에 있어서,상기 평탄화층은 CVD 방법에 의하여 친수성의 TEOS 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 제 1 마이크로 렌즈와 상기 제 2 마이크로 렌즈는 서로 교대로 형성되어 체커 보드(checker board) 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서,상기 제 1 마이크로 렌즈와 상기 제 2 마이크로 렌즈는 이웃하는 렌즈 간에 간격이 없는 갭리스(gapless) 마이크로 렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
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| US8026564B2 (en) | 2008-12-31 | 2011-09-27 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Image sensor and fabrication method thereof |
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| KR20010061586A (ko) * | 1999-12-28 | 2001-07-07 | 박종섭 | 이미지센서의 마이크로렌즈 형성 방법 |
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| KR20060078059A (ko) * | 2004-12-30 | 2006-07-05 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지센서의 마이크로 렌즈 및 그 형성 방법 |
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2006
- 2006-12-27 KR KR1020060135715A patent/KR100835525B1/ko not_active IP Right Cessation
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