KR100885807B1 - 이미지센서 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 이미지센서는 기판상에 형성된 층간절연층; 상기 층간절연층 상에 형성된 간섭방지막을 포함하는 컬러필터; 및 상기 컬러필터 상에 형성된 마이크로렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이미지센서, 씨모스 이미지센서, 마이크로렌즈

Description

이미지센서 및 그 제조방법{Image Sensor and Method for Manufacturing thereof}
도 1은 실시예에 따른 이미지센서의 단면도.
도 2는 실시예에 따른 이미지센서의 제조방법에서 사용되는 마스크의 개념도.
실시예는 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로써, 크게 전하결합소자(charge coupled device: CCD)와 씨모스(CMOS; Complementary Metal Oxide Silicon) 이미지 센서(Image Sensor)(CIS)로 구분된다.
씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스 트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.
종래기술에 의한 CIS소자는 빛 신호를 받아서 전기 신호로 바꾸어 주는 포토 다이오드(Photo Diode) 영역(미도시)과, 이 전기 신호를 처리하는 트랜지스터 영역(미도시)으로 구분할 수 있다.
한편, CMOS 이미지센서는 블루(Blue), 그린(Green), 레드(Red)를 이용하여 컬러필터어레이(CFA:Color Filter Array)를 형성하고, 그 위에 마이크로렌즈(ML:Micro Lens)를 형성하였다.
하지만 이러한 구조에서는 4개의 마이크로렌즈가 만나는 코너에서 상당부분의 CFA위에 마이크로렌즈가 없는 부분에서 화소간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)가 발생한다.
이러한 크로스토크는 Blue-Green-Red 화소간 간섭 현상을 발생하여 노이즈를 발생시킨다. 특히, 화소간 간섭 현상은 픽셀사이즈(Pixel Size)가 작을수록 커진다.
실시예는 화소간 간섭현상을 방지할 수 있는 이미지센서 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 이미지센서는 기판상에 형성된 층간절연층; 상기 층간절연층 상에 형성된 간섭방지막을 포함하는 컬러필터; 및 상기 컬러필터 상에 형성된 마이크로렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예에 따른 이미지센서의 제조방법은 기판상에 층간절연층을 형성하는 단계; 상기 층간절연층 상에 간섭방지막을 포함하는 컬러필터를 형성하는 단 계; 및 상기 컬러필터 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 실시예에 따른 이미지센서 및 그 제조방법에 의하면 세리프에 의한 간섭방지막에 의해 화소간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)를 방지할 수 있고, 또한 실시예에 의하면 이미지센서에서의 노이즈를 감소할 수 있는 장점이 있다.
이하, 실시예에 따른 이미지센서 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/아래(on/under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/아래는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
실시 예의 설명에 있어서 씨모스이미지센서(CIS)에 대한 구조의 도면을 이용하여 설명하나, 본 발명은 씨모스이미지센서에 한정되는 것이 아니며, CCD 이미지센서 등 마이크로렌즈를 채용하는 모든 이미지센서에 적용이 가능하다.
예들 들어, 본 발명은 포토다이오드가 회로영역과 수직이게 형성되는 Above IC 형태의 이미지센서에 대해서도 적용이 가능하다.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 이미지센서 단면도이다.
실시예는 트랜지스터의 개수에 따라 1Tr형, 2Tr형, 3Tr형, 4Tr형, 5Tr형 등에 적용이 가능하다. 예를 들어, 3Tr형은 1개의 포토다이오드와 3개의트랜지스터 (리셋트랜지스터, 드라이브트랜지스터, 셀렉트랜지스터)로 구성되며, 4Tr형은 1개의 포토다이오드와 4개의 트랜지스터(트랜스퍼트랜지스터, 리셋트랜지스터, 드라이브트랜지스터, 셀렉트랜지스터)로 구성된다.
실시예에 따른 이미지센서는 기판(200)상에 형성된 층간절연층(207); 및 상기 층간절연층(207) 상에 형성된 간섭방지막(214)을 포함하는 컬러필터; 및 상기 컬러필터 상에 형성된 마이크로렌즈(미도시);를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 이미지센서는 세리프에 의한 간섭방지막(214)에 의해 화소간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)를 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 간섭방지막(214)을 포함하는 컬러필터는, 상기 층간절연층(207) 상에 형성된 제1 컬러필터(220), 상기 제1 컬러필터(220)의 일측에 소정 거리를 두고 형성된 제2 컬러필터(230) 및 상기 제1 컬러필터(220)와 상기 제2 컬러필터(230) 사이에 형성된 간섭방지막(214)을 포함하는 제3 컬러필터(210)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제3 컬러필터(210)는 제3 컬러필터의 모서리에 세리프(serif)(214)가 형성되며, 상기 세리프(serif)가 상기 제1 컬러필터(220) 및 상기 제2 컬러필터(230) 상에 형성될 수 있다.
즉, 제3 컬러필터(210)는 모(母) 제3 컬러필터(212)의 모서리에 세리프(serif)(214)가 형성되며, 세리프(serif)(214)가 간섭방지막(214)의 역할을 하게 되는 것이다.
실시예에 따른 이미지센서에 의하면 세리프에 의한 간섭방지막에 의해 화소 간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)를 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 이미지센서에서의 노이즈를 감소할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 실시예에 따른 이미지센서의 제조방법을 설명한다.
우선, 도 1과 같이 기판(200)상에 층간절연층(207)을 형성한다. 상기 기판(200)에는 포토다이오드(205)가 더 형성되어 있을 수 있다.
한편, 실시예는 트랜지스터(미도시)와 포토다이오드(205)가 수평으로 형성된 이미지센서에 대해서 예를 들고 있으나 이에 한정되는 것이 아니다.
예를 들어, 실시예는 포토다이오드가 회로영역과 수직이게 형성되는 Above IC 형태의 이미지센서에 대해서도 적용이 가능하다.
다음으로, 상기 층간절연층(207)은 제1 층간절연층(207a), 제2 층간절연층(207b)을 포함할 수 있다. 상기 층간절연층(207)에는 크로스토크를 방지하기 위한 광차단막(미도시)이 더 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 층간절연층(207) 상에 간섭방지막(214)을 포함하는 컬러필터를 형성한다.
예를 들어, 상기 층간절연층(207) 상에 제1 컬러필터(220)를 형성한다. 상기 제1 컬러필터(220)는 블루 컬러필터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 상기 제1 컬러필터(220)의 일측에 소정 거리를 두고 제2 컬러필터(230)를 형성한다. 상기 제2 컬러필터(230)는 그린 컬러필터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 상기 제1 컬러필터(220)와 상기 제2 컬러필터(230) 사이에 간섭방지막(214)을 포함하는 제3 컬러필터(210)를 형성한다. 상기 제3 컬러필터(210)는 레드 컬러필터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 컬러필터 상에 마이크로렌즈(미도시)를 형성한다.
특히, 상기 제3 컬러필터(210)를 형성하는 단계는, 도 2와 같이 모서리에 세리프(serif)(114)가 형성된 마스크(110)를 이용하여 제3 컬러필터(210)의 모서리에 세리프(serif)(214)가 형성되도록 할 수 있다.
이때, 상기 제3 컬러필터(210)를 형성하는 단계는, 제3 컬러필터(210)의 모서리에 세리프(serif)(214)가 형성되도록 하며, 상기 세리프(serif)(214)가 상기 제1 컬러필터(220) 및 상기 제2 컬러필터(230) 상에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제3 컬러필터(210)가 레드 컬러필터인 경우 Red PEP 때 마스크 세리프(114)를 달수 있다.
구체적인 예로서, 상기 마스크 세리프(114)는 모 감광막패턴(112)의 폭이 약 2.0㎛인 경우 상기 마스크 세리프(114)의 폭이 약 0.2㎛일 수 있다.
한편, 상기 마스크 세리프(114)의 폭이 약 0.2㎛인 경우, 상기 세리프(serif)(214)가 상기 제1 컬러필터(220) 및 상기 제2 컬러필터(230) 상에 약 0.35㎛ 정도 진입하여 형성될 수 있다.
이로써 상기 세리프(serif)(214)가 간섭방지막(214)의 역할을 함으로써 화소간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)를 방지할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 하기 된 청구항의 권리범위에 속하는 범위 안에서 다양한 다른 실시예가 가능하다.
실시예에 따른 이미지센서 및 그 제조방법에 의하면 세리프에 의한 간섭방지막에 의해 화소간 간섭 현상인 크로스토크(Crosstalk)를 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 이미지센서에서의 노이즈를 감소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 기판상에 형성된 층간절연층;
    상기 층간절연층 상에 형성된 화소간 간섭방지막을 포함하는 컬러필터; 및
    상기 컬러필터 상에 형성된 마이크로렌즈;를 포함하며,
    상기 화소간 간섭방지막을 포함하는 컬러필터는,
    상기 층간절연층 상에 형성된 제1 컬러필터;
    상기 제1 컬러필터의 일측에 소정 거리를 두고 형성된 제2 컬러필터; 및
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터 사이에 형성된 화소간 간섭방지막을 포함하는 제3 컬러필터;를 포함하고,
    상기 제3 컬러필터는,
    제3 컬러필터의 모서리에 세리프(serif)에 의해 상기 화소간 간섭방지막이 형성되며,
    상기 세리프(serif)인 상기 화소간 간섭방지막이 상기 제1 컬러필터 및 상기 제2 컬러필터 상에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 컬러필터는,
    레드 컬러필터인 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  5. 기판상에 층간절연층을 형성하는 단계;
    상기 층간절연층 상에 화소간 간섭방지막을 포함하는 컬러필터를 형성하는 단계; 및
    상기 컬러필터 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 화소간 간섭방지막을 포함하는 컬러필터를 형성하는 단계는,
    상기 층간절연층 상에 제1 컬러필터를 형성하는 단계;
    상기 제1 컬러필터의 일측에 소정 거리를 두고 제2 컬러필터를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 컬러필터와 상기 제2 컬러필터 사이에 화소간 간섭방지막을 포함하는 제3 컬러필터를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제3 컬러필터를 형성하는 단계는,
    제3 컬러필터의 모서리에 세리프(serif)에 의해 상기 화소간 간섭방지막이 형성되도록 하며,
    상기 세리프(serif)인 상기 화소간 간섭방지막이 상기 제1 컬러필터 및 상기 제2 컬러필터 상에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 컬러필터를 형성하는 단계는,
    모서리에 세리프(serif)가 형성된 마스크를 이용하여 제3 컬러필터의 모서리에 세리프(serif)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  8. 삭제
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