KR100997334B1 - Image Sensor and Method for Manufacturing Thereof - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드 및 씨모스 회로를 포함하는 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 배치된 하부 절연층; 상기 하부 절연층 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 및 상기 하부 절연층을 관통하여 상기 씨모스 회로와 연결되는 콘택 플러그; 상기 콘택 플러그와 연결되도록 상기 형광체층 상에 배치된 금속배선을 포함하는 상부 절연층; 상기 상부 절연층 상에 배치된 컬러필터; 및 상기 컬러필터 상에 배치된 마이크로 렌즈를 포함한다. An image sensor according to an embodiment includes a semiconductor substrate including a photodiode and a CMOS circuit; A lower insulating layer disposed on the semiconductor substrate; A light emitting layer disposed on the lower insulating layer; A contact plug passing through the light emitting layer and the lower insulating layer and connected to the CMOS circuit; An upper insulating layer including a metal wiring disposed on the phosphor layer to be connected to the contact plug; A color filter disposed on the upper insulating layer; And a micro lens disposed on the color filter.
이미지 센서, 포토다이오드, 형광물질 Image sensor, photodiode, fluorescent material
Description
실시예에서는 이미지 센서 및 그 제조방법이 개시된다. In an embodiment, an image sensor and a method of manufacturing the same are disclosed.
이미지 센서는 광학적 영상(Optical Image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 크게 전하결합소자(charge coupled device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Silicon:CMOS) 이미지 센서(CIS)를 포함한다.The image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal, and includes a charge coupled device (CCD) image sensor and a complementary metal oxide silicon (CMOS) image sensor (CIS). do.
씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.The CMOS image sensor implements an image by sequentially detecting an electrical signal of each unit pixel by a switching method by forming a photodiode and a MOS transistor in the unit pixel.
씨모스 이미지 센서에서 디자인 룰이 점차 감소됨에 따라 단위 픽셀의 사이즈가 감소하여 광감도가 감소될 수 있다. 이러한 광감도를 높여주기 위하여 컬러필터 상에 마이크로 렌즈가 형성된다. As the design rule of the CMOS image sensor is gradually reduced, the size of the unit pixel may be reduced, thereby reducing the light sensitivity. In order to increase the light sensitivity, a micro lens is formed on the color filter.
그러나, 소자의 집적화에 따라 수광면적이 좁아지므로 포토다이오드의 필팩터를 향상시키는 것이 요구된다. However, since the light receiving area is narrowed with the integration of devices, it is required to improve the fill factor of the photodiode.
실시예에서는 층간 절연막의 내부에 형광체을 형성하여 수광량을 향상시킬 수 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides an image sensor and a method of manufacturing the same, which can improve the amount of received light by forming a phosphor inside the interlayer insulating film.
실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드 및 씨모스 회로를 포함하는 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 배치된 하부 절연층; 상기 하부 절연층 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 및 상기 하부 절연층을 관통하여 상기 씨모스 회로와 연결되는 콘택 플러그; 상기 콘택 플러그와 연결되도록 상기 형광체층 상에 배치된 금속배선을 포함하는 상부 절연층; 상기 상부 절연층 상에 배치된 컬러필터; 및 상기 컬러필터 상에 배치된 마이크로 렌즈를 포함한다. An image sensor according to an embodiment includes a semiconductor substrate including a photodiode and a CMOS circuit; A lower insulating layer disposed on the semiconductor substrate; A light emitting layer disposed on the lower insulating layer; A contact plug passing through the light emitting layer and the lower insulating layer and connected to the CMOS circuit; An upper insulating layer including a metal wiring disposed on the phosphor layer to be connected to the contact plug; A color filter disposed on the upper insulating layer; And a micro lens disposed on the color filter.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법은, 반도체 기판에 포토다이오드 및 씨모스 회로를 형성하는 단계; 상기 반도체 기판 상에 하부 절연층을 형성하는 단계; 상기 하부 절연층 상에 발광층을 형성하는 단계; 상기 발광층 및 상기 하부 절연층을 관통하여 상기 씨모스 회로와 연결되는 콘택 플러그를 형성하는 단계; 상기 콘택 플러그와 연결되도록 상기 형광체층 상에 금속배선을 포함하는 상부 절연층을 형성하는 단계; 상기 상부 절연층 상에 컬러필터를 형성하는 단계; 및 상기 컬러필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an image sensor according to an embodiment includes forming a photodiode and a CMOS circuit on a semiconductor substrate; Forming a lower insulating layer on the semiconductor substrate; Forming a light emitting layer on the lower insulating layer; Forming a contact plug penetrating the light emitting layer and the lower insulating layer and connected to the CMOS circuit; Forming an upper insulating layer on the phosphor layer, the upper insulating layer being connected to the contact plug; Forming a color filter on the upper insulating layer; And forming a micro lens on the color filter.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면 포토다이오드 상부에 발광층이 형성되어 포토다이오드의 수광량을 증가시킬 수 있다. According to the image sensor and the method of manufacturing the same according to the embodiment, the light emitting layer may be formed on the photodiode, thereby increasing the light reception amount of the photodiode.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An image sensor and a method of manufacturing the same according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/위(on/over)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/위(On/Over)는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the embodiments, where described as being formed "on / over" of each layer, the on / over may be directly or through another layer ( indirectly) includes everything formed.
도 5는 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to an embodiment.
실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드(40) 및 트랜지스터(30)를 포함하는 반도체 기판(10)과, 상기 반도체 기판(10) 상에 배치된 하부절연층(50)과, 상기 하부절연층(50) 상에 배치된 발광층(70)과, 상기 발광층(70) 및 상기 하부절연층(50)을 관통하여 상기 트랜지스터(30)와 연결되는 콘택 플러그(90,100)와, 상기 콘택 플러그(90,100)와 연결되도록 상기 발광층(70) 상에 배치된 금속배선(M1,M2,M3)을 포함하는 상부 절연층(110,120,130)과, 상기 상부 절연층(110,120,130) 상에 배치된 컬러필터(140) 및 상기 컬러필터(140) 상에 배치된 마이크로 렌즈(150)를 포함한다. The image sensor according to the embodiment includes a
상기 발광층(70)은 유기 형광체층, 무기 형광체층 및 유무기 형광체층 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 발광층(70)은 단위화소 별로 배치되어 해당 단위화소로 빛을 발광시킬 수 있다. 즉, 상기 발광층(70)은 컬러필터(140)와 동일한 색상을 나타내는 형광물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(70)은 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue)를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 발광층(70)은 각각의 포토다이오드로 해당하는 빛을 발생시킬 수 있게 된다. The
상기 유기 형광체 중 레드를 나타내는 물질로는 PPV(poly-phenylenevinylene), PAT(poly-alkylthiophene)의 유도체일 수 있다. 상기 유기 형광체 중 그린을 나타내는 물질로는 PPV(poly-phenylenevinylene), PAT(poly-alkylthiophene)의 유도체일 수 있다. 상기 유기 형광체 중 블루를 나타내는 물질로는 PVK(poly-vinylcarbazole)의 유도체 일 수 있다.Among the organic phosphors, the material representing red may be a derivative of poly-phenylenevinylene (PPV) or poly-alkylthiophene (PAT). Among the organic phosphors, the material representing green may be a derivative of poly-phenylenevinylene (PPV) or poly-alkylthiophene (PAT). Among the organic phosphors, blue may be a derivative of poly-vinylcarbazole (PVK).
상기 무기 형광체 중 레드를 나타내는 물질은 Eu:Y2O3 및 Eu:CaS 일 수 있다. 상기 무기 형광체 중 그린을 나타내는 물질은 Tb:Y2SiO5, Mn:Zn2SiO4:, Eu2 +:SrGa2S4 일 수 있다. 상기 무기 형광체 중 블루를 나타내는 물질은 Eu2 +:BaMgAl10O17, Eu2 +:SrMgSi2O7 일 수 있다.The material representing red in the inorganic phosphor may be Eu: Y 2 O 3 and Eu: CaS. Material that exhibits a green of the inorganic phosphor is Tb: Y 2 SiO 5, Mn : Zn 2 SiO 4:, Eu 2 +: SrGa 2 S 4 may be. Material that exhibits a blue of the inorganic phosphor is Eu + 2: can be SrMgSi 2 O 7: BaMgAl 10 O 17, Eu 2 +.
상기 유무기 형광체 중 레드를 나타내는 물질은 Eu(DBM)3(phen)일 수 있다. 상기 유무기 형광체 중 블루를 나타내는 물질은 Alq(tris-(8-hydroxyquionline)aluminium), BeBq2(bis(benzo-quinoline)berellium) 일 수 있다. 상기 유무기 형광체 중 그린을 나타내는 물질은 DPVBI(4-4'-bis(2,2-diphenylethen-1-yl)-diphenyl) 일 수 있다. The material representing red in the organic-inorganic phosphor may be Eu (DBM) 3 (phen). Among the organic-inorganic phosphors, blue may be Alq (tris- (8-hydroxyquionline) aluminum) or BeBq2 (bis (benzo-quinoline) berellium). The substance representing green in the organic-inorganic phosphor may be DPVBI (4-4'-bis (2,2-diphenylethen-1-yl) -diphenyl).
상기 발광층(70)이 상기와 같은 고분자 또는 저분자 형광물질로 형성되므로 상기 포토다이오드(40)로 입사되는 광에 의하여 상기 발광층(70)도 각각의 빛을 발 생시킬 수 있다. 따라서, 상기 포토다이오드(40)의 수광량은 증가될 수 있다.Since the
상기 발광층(70)의 상부 및 하부에는 제1 및 제2 투명전극(60,80)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 AZO(Antimony-Zinc Oxide)로 형성될 수 있다. First and second
상기 발광층(70)의 상부 및 하부에 제1 및 제2 투명전극(60,80)이 형성되어 상기 발광층(70)으로 전기에너지를 인가할 수 있다. 그러면 상기 발광층(70)에서 빛이 발생되어 상기 포토다이오드(40)로 빛이 입사될 수 있다. First and second
실시예에 따른 이미지 센서에 의하면, 포토다이오드의 상부에 발광층이 형성되어 포토다이오드의 수광량이 증가될 수 있다. According to the image sensor according to the embodiment, the light emitting layer is formed on the photodiode to increase the light receiving amount of the photodiode.
또한, 상기 발광층의 상부 및 하부에 투명전극이 형성되어 상기 발광층에서 빛이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 포토다이오드의 수광량이 증가될 수 있다.In addition, transparent electrodes may be formed on the upper and lower portions of the emission layer to generate light in the emission layer. Therefore, the light reception amount of the photodiode can be increased.
도 1 내지 도 5는 실시예에 따른 이미지 센서의 제조공정을 나타내는 공정 단면도이다.1 to 5 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an image sensor according to an embodiment.
도 1을 참조하여, 반도체 기판(10)에 포토다이오드(40)를 포함하는 단위화소가 형성되어 있다. Referring to FIG. 1, a unit pixel including a
상기 반도체 기판(10)에는 액티브 영역과 필드영역을 정의하는 소자분리막(20)이 형성되어 있다. 그리고, 액티브 영역에 형성된 단위화소는 빛을 수광하여 광전하를 생성하는 포토다이오드(40) 및 상기 포토다이오드(40)에 연결되어 수광된 광전하를 전기신호를 변환하는 트랜지스터(30)를 포함한다. 상기 트랜지스터(30)는 트랜스퍼 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 드라이브 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스 터 등을 포함하는 트랜지스터 구조물에 있어서 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 일 수 있다. In the
상기 포토다이오드(40)를 포함하는 관련 소자들이 형성된 이후 상기 반도체 기판(10) 상에 하부절연층(50)이 형성된다. 상기 하부절연층(50)은 금속전 절연층(Pre-Metal Dielectric)일 수 있다. 예를 들어, 상기 하부절연층(50)은 TEOS, BPSG등의 산화막물질로 형성될 수 있다. After the related devices including the
도 2를 참조하여, 상기 하부절연층(50) 상에 단위화소 별로 발광층(70)이 형성된다. 상기 발광층(70)은 빛을 방출하는 물질을 상기 포토다이오드(40) 상에 형성함으로써 상기 포토다이오드(40)의 수광량을 증가시키기 위한 것이다. 즉, 상기 발광층(70)은 형광물질로 형성되어 자체발광할 수 있는 물질일 수 있다. 상기 발광층(70)은 레드, 그린, 블루의 색상을 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 해당하는 단위화소에는 각각 다른 색상을 나타내는 발광층(70)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2,
이러한 형광물질은 일정 에너지 이상의 빛을 흡수하게 되면 밴드갭 만큼의 빛을 방출할 수 있다. 또한, 형광물질의 종류에 따라 빛의 자극을 받아 빛을 내던 물질이 그 자극이 멎은 뒤에도 계속하여 빛을 내는 인광현상에 의하여 인광시간을 조절할 수도 있다. When such a fluorescent material absorbs light above a certain energy, the fluorescent material may emit light as much as a band gap. In addition, the phosphorescence time may be controlled by a phosphorescence phenomenon in which a material that emits light by being stimulated with light according to the type of fluorescent material continues to emit light even after the stimulus stops.
따라서, 상기 포토다이오드(40) 상부의 하부절연층(50) 상에 형광물질로 형성된 발광층(70)이 형성되면 입사되는 빛에 의하여 상기 발광층(70)에서도 빛이 방출되어 상기 포토다이오드(40)의 수광량을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층(70)은 유기 형광체층, 무기 형광체층 및 유무기 형광체층 중 어느 하나로 형 성될 수 있다. Therefore, when the
상기 유기 형광체는 고분자 재료로 형성되고 SOG(spin on glass) 방법으로 형성될 수 있다. 상기 유기 형광체의 레드를 표현하는 재료는 PPV(poly-phenylenevinylene)과 PAT(poly-alkylthiophene)의 유도체일 수 있다. 상기 유기 형광체의 그린을 표현하는 재료는 PPV(poly-phenylenevinylene)과 PAT(poly-alkylthiophene)의 유도체일 수 있다. 상기 유기 형광체의 블루를 표현하는 재료는 PVK(poly-vinylcarbazole)의 유도체일 수 있다. The organic phosphor may be formed of a polymer material and formed by a spin on glass (SOG) method. The material representing red of the organic phosphor may be a derivative of poly-phenylenevinylene (PPV) and poly-alkylthiophene (PAT). The material representing the green of the organic phosphor may be a derivative of poly-phenylenevinylene (PPV) and poly-alkylthiophene (PAT). The material expressing blue of the organic phosphor may be a derivative of poly-vinylcarbazole (PVK).
상기 무기 형광체는 형광체 재료를 SOG 방법이나 스프레이 방법(spray pyrolysis)으로 형성될 수 있다. 상기 무기 형광체의 레드를 표현하는 재료는 Eu:Y2O3, Eu:CaS 일 수 있다. 상기 무기 형광체의 그린을 표현하는 재료는 Tb:Y2SiO5, Mn:Zn2SiO4, Eu2 +:SrGa2S4 일 수 있다. 상기 무기 형광체의 블루를 나타내는 재료는 Eu2 +:BaMgAl10O17, Eu2 +:Sr3MgSi2O7 일 수 있다. The inorganic phosphor may be formed of a phosphor material by SOG method or spray pyrolysis. The material representing red of the inorganic phosphor may be Eu: Y 2 O 3 or Eu: CaS. Materials representing the green of the inorganic phosphor is Tb: Y 2 SiO 5, Mn : Zn 2 SiO 4, Eu 2 +: SrGa 2 S 4 may be. Material exhibiting blue of the inorganic phosphor is Eu + 2: may be a Sr 3 MgSi 2 O 7: BaMgAl 10 O 17, Eu 2 +.
상기 유무기 형광체는 저분자 재료를 사용하며 증발 증착법(Evaporation)으로 진공 증착하여 형성될 수 있다. 상기 유무기 형광체의 레드를 표현하는 재료는 Eu(DBM)3(phen))일 수 있다. 상기 유무기 형광체의 그린을 표현하는 재료는 Alq(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminium)와 BeBq2(bis(benzo- quinoline)berellium) 일 수 있다. 상기 유무기 형광체의 블루를 표현하는 재료는 DPVBi (4,4'-bis(2,2-diphenylethen-1-yl)-diphenyl) 일 수 있다. The organic-inorganic phosphor may be formed by using a low molecular weight material and vacuum deposition by evaporation. The material representing red of the organic-inorganic phosphor may be Eu (DBM) 3 (phen)). The material representing the green of the organic-inorganic phosphor may be Alq (tris- (8-hydroxyquinoline) aluminium) and BeBq 2 (bis (benzo- quinoline) berellium). The material representing the blue of the organic-inorganic phosphor may be DPVBi (4,4'-bis (2,2-diphenylethen-1-yl) -diphenyl).
상기와 같이 발광층(70)이 단위화소 별로 형성되어 해당 단위화소의 포토다이오드로 빛이 입사될 수 있다. As described above, the
상기 발광층(70)을 형성하기 위해서는 상기 하부 절연층(50) 상에 형광체층(미도시)을 형성하고 상기 형광체층 상에 단위화소에 대응하는 위치에 마스크 패턴(미도시)을 형성한다. 그리고 상기 마스크 패턴을 식각마스크로 사용하여 상기 형광체층을 식각하면 단위화소에 대응하는 위치에 발광층(70)이 형성된다. 따라서, 상기 포토다이오드(40)에 대응하는 상기 하부 절연층(50) 상에 각각의 색상을 나타내는 발광층(70)이 형성되므로, 상기 포토다이오드(40)의 수광량은 증가될 수 있다. In order to form the
도 3을 참조하여, 상기 발광층(70)의 상부 및 하부에 제1 투명전극(60) 및 제2 투명전극(80)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 하부절연층(50) 상에 제1 투명전극(60)을 형성한 후, 상기 발광층(70) 및 제2 투명전극(80)을 순차적으로 형성할 수 있다. 그러면 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80) 사이에 상기 발광층(70)이 개재된 상태가 된다. Referring to FIG. 3, first and second
상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)은 상기 발광층(70)에 전기에너지를 인가하여 상기 발광층(70)을 강제로 발광시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 AZO(Antimony-Zinc Oxide) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. The first and second
따라서, 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)에 의하여 상기 발광층(70)에 전기에너지를 인가하면 상기 발광층(70)에서 빛이 발생하므로 상기 포토다이오드(40)의 광감도를 향상시킬 있다. 특히, 이미지 센서에서 저광량 시 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)에 의하여 상기 발광층(70)에 전기에너지를 인가하면 상기 발광층(70)에서 빛이 발생하여 상기 포토다이오드(40)로 빛이 진행될 수 있다. 이에 따라 효율이 떨어지는 빛을 보상하거나 광량이 적을 경우 포토다이오드(40)의 수광량을 보상할 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)은 형성되지 않을 수도 있다. Accordingly, when electrical energy is applied to the
실시예의 설명에 있어서 상기 발광층(70)의 상부 및 하부에 상기 제1 및 제2 투명전극(60,80)이 형성된 것을 예로 한다.In the description of the embodiment, for example, the first and second
도 4를 참조하여, 상기 하부절연층(50), 발광층(70), 제1 투명전극(60) 및 제2 투명전극(80)을 관통하는 콘택 플러그(90,100)가 형성된다. 상기 콘택 플러그(90,100)는 상기 하부 절연층(50), 발광층(70), 제1 투명전극(60) 및 제2 투명전극(80)을 관통하여 형성되어 상기 트랜지스터(30)의 게이트 및 플로팅 확산 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 콘택 플러그(90,100)는 상기 제2 투명전극(80) 상에 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한 후 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 사용한 식각공정에 의하여 상기 트랜지스터(30)의 게이트 및 플로팅 확산 영역을 선택적으로 노출시키는 콘택홀을 형성한다. 그리고, 상기 콘택홀 내부에 텅스텐, 티타늄과 같은 금속물질을 매립하여 상기 콘택 플러그(90,100)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4, contact plugs 90 and 100 penetrating the lower insulating
도 5를 참조하여, 상기 콘택 플러그(90,100)를 포함하는 상기 제2 투명전극(80) 상에 제1 금속배선(M1)을 포함하는 제1 절연층(110)이 형성된다. Referring to FIG. 5, a first insulating
상기 제1 절연층(110)은 IMD(Inter-Metal Dielectric layer)이며, 산화막 또는 질화막으로 형성될 수 있다.The first insulating
상기 제1 금속배선(M1)은 금속, 합금 또는 실리사이드를 포함하는 다양한 전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 금속배선(M1)은 알루미늄, 구리, 코발트 또는 텅스텐 등으로 형성될 수 있다. The first metal wire M1 may be formed of various conductive materials including metals, alloys, or silicides. For example, the first metal wire M1 may be formed of aluminum, copper, cobalt or tungsten.
상기 제1 금속배선(M1)은 상기 제2 투명전극(80) 상에 금속층을 증착하고, 사진 및 식각공정에 의하여 상기 콘택 플러그(90,100)와 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 금속배선(M1)은 콘택 플러그에 의하여 트랜지스터와 연결된 상태일 수 있다. 또한, 상기 제1 금속배선(M1)은 포토다이오드(40)로 입사되는 빛을 가리지 않도록 의도적으로 레이아웃되어 형성될 수 있다. The first metal wire M1 may be formed to deposit a metal layer on the second
상기 제1 금속배선(M1)을 포함하는 제1 절연층(110) 상에 제2 금속배선(M2)을 포함하는 제2 절연층(120) 및 제3 금속배선(M3)을 포함하는 제3 절연층(130)이 순차적으로 형성된다. 상기 제1, 제2 및 제3 금속배선(M1, M2, M3)은 비아 플러그에 의하여 전기적으로 연결된 상태일 수 있다. Third including the second insulating
도 6을 참조하여, 상기 제3 절연층(130) 상부에 컬러필터(140) 및 마이크로 렌즈(150)가 형성된다. Referring to FIG. 6, a
도시되지는 않았지만, 상기 컬러필터(140)를 형성하기 전에 패시베이션층이 형성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 상기 컬러필터(140)에 단차가 형성될 경우 단차를 보완하기 위한 상기 컬러필터(140) 상에 평탄화층이 형성될 수 있다. Although not shown, a passivation layer may be formed before forming the
상기 컬러필터(140)는 염색된 포토레지스트를 사용하며 각각의 단위화소마다 하나의 컬러필터(140)가 형성되어 입사하는 빛으로부터 색을 분리해낸다. 상기 컬러필터(140)는 각각 다른 색상을 나타내는 것으로 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 색으로 이루어질 수 있다. The
즉, 상기 컬러필터(140)는 상기 발광층(70)과 동일한 색상을 가지도록 형성될 수 있다. That is, the
상기 마이크로 렌즈(150)는 마이크로 렌즈 형성용 포토레지스트 패턴을 형성한 후 리플로우 공정을 진행하여 형성할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈(150)는 각각의 단위화소마다 하나씩 형성되어 빛을 상기 포토다이오드로 집광시킬 수 있다. The
실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법에 의하면, 포토다이오드 상부에 발광층이 형성되어 포토다이오드의 수광량을 증가시킬 수 있다.According to the manufacturing method of the image sensor according to the embodiment, the light emitting layer is formed on the photodiode to increase the light reception amount of the photodiode.
또한, 상기 발광층은 자체발광하는 형광물질로 형성되어 포토다이오드의 수광량은 증가될 수 있다. In addition, the light emitting layer is formed of a fluorescent material that emits self, so that the amount of light received by the photodiode may be increased.
또한, 상기 포토다이오드의 수광량이 증가되어 이미지 센서의 이미지 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, the amount of light received by the photodiode is increased to improve image characteristics of the image sensor.
또한, 상기 발광층은 각각 다른 색상으로 형성되어 해당하는 포토다이오드로 빛을 발광시킬 수 있다. In addition, the light emitting layers may be formed in different colors to emit light with a corresponding photodiode.
또한, 상기 발광층은 단위화소를 이루는 컬러필터와 동일한 색상으로 형성되어 포토다이오드의 광감도를 향상시킬 수 있다. In addition, the light emitting layer may have the same color as the color filter forming the unit pixel, thereby improving light sensitivity of the photodiode.
또한, 상기 발광층의 상부 및 하부에 투명전극이 형성되어 상기 발광층을 자체발광시킬 수 있다. 따라서, 포토다이오드로 입사되는 빛의 효율이 떨어지거나 광 량이 적어졌을 때 상기 발광층을 동작시켜서 빛을 발생시킴으로써 포토다이오드의 수광량을 증가시킬 수 있다. In addition, transparent electrodes may be formed on upper and lower portions of the light emitting layer to self-emit the light emitting layer. Therefore, when the efficiency of light incident on the photodiode decreases or the amount of light decreases, the light-receiving amount of the photodiode can be increased by generating light by operating the light emitting layer.
이상에서 설명한 실시예는 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 실시예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. The above-described embodiments are not limited to the above-described embodiments and drawings, and it is common in the technical field to which the present embodiments belong that various changes, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present embodiments. It will be apparent to those who have
도 1 내지 도 6은 실시예에 따른 이미지 센서의 제조공정을 나타내는 단면도이다.1 to 6 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an image sensor according to an embodiment.
Claims (8)
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KR1020070135995A KR100997334B1 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Image Sensor and Method for Manufacturing Thereof |
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JPH10150177A (en) * | 1996-11-18 | 1998-06-02 | Nec Corp | Solid-state image sensing element |
-
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- 2007-12-24 KR KR1020070135995A patent/KR100997334B1/en not_active IP Right Cessation
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