KR101058861B1 - 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소수개의 금속층을 사용하여 자유자재의 투과밴드와 투과율의 조정이 가능한 금속 광학 필터이면서도, 포토 리소그래피 공정에 의한 나노 스케일의 패터닝이 가능하여 씨모스 공정에 실재적으로 적용될 수 있는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서에 관한 것이다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터는 나노 스케일의 동일한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 금속 막대; 및 상기 복수의 금속 막대의 사이, 상부 및 하부에 형성된 절연물질을 포함하며, 상기 금속 막대는 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층으로 형성된 것을 특징으로 한다.
광학 필터, 나노 패턴, 금속
Description
본 발명은 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소수개의 금속층을 사용하여 자유자재의 투과밴드와 투과율의 조정이 가능한 금속 광학 필터이면서도, 포토 리소그래피 공정에 의한 나노 스케일의 패터닝이 가능하여 씨모스 공정에 실제적으로 적용될 수 있는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서에 관한 것이다.
광학 필터(optical filter)는 일반적으로 굴절률이 서로 다른 두 개 이상의 유전체(dielectric material)를 사용하여 적층하는 방식으로 제작된다. 구체적으로 설명하면, 광학 필터는 일반적으로 유리(glass) 기판 상에 굴절률이 다른 두 개 이상의 물질의 두께를 변화시켜 수 십층 이상을 적층하여 얻어진다. 이런 방식으로 제작된 광학 필터는 원하는 밴드(band) 특성과 투과도를 얻을 수 있지만 사용되는 물질이 씨모스(CMOS) 공정에 호환되지 않고 수 십층 이상의 적층 공정이 사용되므 로 대량 생산을 위한 씨모스(CMOS) 공정에는 그 적용이 어렵다.
이를 대체하기 위하여 소수의 층에 의해 구현하는 광학 필터에 관한 기술이 많이 연구되었다. 대표적으로는 훼브리-페로 공진기를 사용하는 기술이 있는데, 예를 들면 특정의 주기를 갖는 SiO2/TiO2 층(layer) 사이에 두께가 다른 층을 삽입함으로써 투과 밴드를 조절하는 방식이다. 훼브리-페로 공진기를 사용하는 기술은 소수의 층에 의해 공정이 가능하다는 장점이 있으나, TiO2와 같은 특별한 공정이 요구되며 패턴을 형성하기 어렵다는 단점이 있다. 즉, 이 방식은 반도체 기판 상에 제 1 영역은 제 1의 투과 밴드를 갖고 제 2 영역은 제 2의 투과 밴드를 갖는 선택적 투과 특성을 구현하기는 어렵다.
위와 같은 단점을 해결하기 위하여 금속층에 나노 단위의 패턴(nano-pattern)을 형성하는 금속 나노 패턴 필터(metal nano-pattern filter) 기술이 제안되었다. 이 기술은 얇은 금속 박막(주로 Ag)에 나노 사이즈(약 40 nm)의 패턴을 형성하는 것으로, 조사된 빛의 전기장에 의하여 여기된 전자가 제한된 금속 표면을 따라 이동하며 빛을 방사함으로써 빛의 투과 특성을 나타내는 표면 플라즈몬 공진(Surface plasmon resonance, 도1 참조) 특성을 이용한 것이다.
금속 박막에 빛이 입사되는 경우, 금속 내부의 전자는 빛이 입사되는 방향과 수직인 전기장을 따라서 이동하며 진동하게 된다(surface plasmon). 위와 같이 이동한 전자에 의하여 입사된 빛은 감쇄되고, 일정한 투과 깊이(penetration depth: Lp) 이상을 투과할 수 없다. 즉, 빛은 금속 내부에서 투과 깊이(Lp)에 대해 지수함수의 형태로 감소하게 된다. 따라서, 가시 광은 대략 100nm 이상의 두께를 갖는 금 속 박막을 투과할 수 없게 된다.
그러나, 금속 박막이 입사하는 빛의 파장보다 작은 나노 스케일의 패턴을 갖는 경우에 있어서, 투과 특성에 관한 연구는 광학, 바이오 및 포토닉스(photonics) 등에서 중요하게 연구되고 있으며, 수백 나노미터(nm)의 두께를 갖는 금속 박막이 빛의 파장보다 작은 패턴을 갖는 경우, 비정상적으로 빛이 투과됨이 알려져 있다.
즉, 나노 스케일의 패턴을 갖는 금속층(Ag)이 광학적 필터의 역할을 할 수 있다. 이러한 구조의 장점은 금속의 나노 단위의 패턴의 크기등을 조절하여 특정한 밴드(band)에서의 빛만을 투과하거나 흡수하게 조절할 수 있다는 것이다.
도 1은 금속층에 나노 스케일의 패턴이 형성된 대역 통과 필터를 나타내는 도면이다.
이때 금속 층의 두께는 투과하고자 하는 빛의 파장의 밴드 폭에 의하여 결정되며 약 100 나노미터(nm) ~ 5000 나노미터(nm) 정도의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한 투과하고자 하는 빛의 파장의 밴드 폭이 넓은 경우 금속층은 얇은 것이 유리하며, 밴드 폭이 좁은 경우 금속 층의 두께는 두꺼운 것이 유리하다.
금속 층의 재질은 Al, Ag, Au, Pt, Cu등의 전도성이 높은 전이 금속이 바람직하다. 금속 층의 주기적인 패턴의 거리 a는 투과하고자 하는 빛의 파장에 의하여 결정되며, 투과하고자 하는 빛의 파장보다 작아야한다. 또한 열린구간의 길이 L은 투과율을 결정하므로 패턴 형성이 가능한 최대의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어서, 금속 배선의 폭의 한계가 90 나노미터(nm)인 경우, L=a-90 나노미터(nm)와 같은 방법으로 결정될 수 있다.
도 1을 참조하여 나노 단위의 패턴에 의해 빛이 금속층을 투과하는 원리를 설명하면 다음과 같다.
빛이 나노 단위의 패턴을 갖는 금속층에 입사하는 경우, 금속 표면의 전자(e)는 입사파의 전기장(E)에 의하여 이동하며, 이동되는 전자는 금속의 형태를 따라 이동하게 된다. 따라서 금속의 모서리 부분에서 강한 방사(radiation)를 하게 되므로, 금속의 나노 단위의 패턴과 입사하는 빛이 매칭(matching)되는 경우 강한 공진(resonance)에 의한 투과파(transmitted light)가 발생하게 된다. 따라서 금속층 내부의 전자의 운동이 많이 꺾이는 형태일 때 투과는 강하게 일어난다.
상기 금속층이 투과되는 빛의 중심 파장, λc는 대략 다음과 같이 결정된다.
여기에서 εm은 금속의 실수 유전율이며, εd는 매질의 실수 유전율이다. 위와 같은 금속층을 사용하는 필터의 장점은 금속층의 구조를 변경함으로써 원하는 파장과 밴드 폭을 갖는 필터를 형성할 수 있다는 것이다.
이 기술의 장점은 원하는 밴드(band)와 투과도를 금속의 두께와 금속 격자의 주기적인 특성을 조절함으로써 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 씨모스(CMOS) 공정에서 적용이 불가능한 Ag를 주로 사용한다는 것과, 반사도가 높은 금속을 사용함으로써 포토 리소그래피(photo-lithography) 공정에 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 즉, 금속 표면에 포토레지스트(PR;photoresist)를 도포하고 포토 마스크(photo mask)를 사용하여 노광하는 경우, 인접한 노광영역의 빛이 금속 표면에서 반사되어 노광되지 않아야 할 부분의 포토레지스트가 노광됨으로써 패턴의 형성이 불가능 하게 되는 단점이 있다. 따라서 이러한 금속 광학 필터는 일반적으로 포토 리소그래피 공정을 사용하지 않는 나노 임프린트(nano-imprint) 방식이나 전자빔 리소그래피(e-beam lithography)를 사용하여 제작된다. 그러나 나노 임프린트 방식은 현재까지 연구단계에서 머물러 있으며, 전자빔 리소그래피 공정은 고가의 공정으로 양산에 적용하기는 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 금속 나노 패턴 필터 기술의 단점을 해결하기 위해 씨모스 공정에서 사용되는 Al,TiN,Ti를 사용하고, 최상부층은 TiN층을 형성함으로써 포토 리소그래피 공정 및 시모스 공정에 실제적으로 적용 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 일 실시예는 나노 스케일의 동일한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 금속 막대; 및 상기 복수의 금속 막대의 사이, 상부 및 하부에 형성된 절연물질을 포함하며, 상기 금속 막대는 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 다른 실시예는 하부 TiN 층; 상기 하부 TiN 층 상부에 형성된 Al 층; 상기 Al 층의 상부에 형성된 상부 TiN층을 포함하고, 상기 상부 TiN 층/상기 Al 층/상기 하부 TiN 층은 나노 스케일의 복수의 개구부가 패터닝된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터를 포함하는 이미지 센서는 빛을 감지하는 포토다이오드 영역과, 상기 포토다이오드 영역에서의 광전효과에 의해 발생된 전하가 모여지는 전하 이동통로인 수직전하전송 영역과, 소자분리막이 형성된 기판; 상기 기판 상에 형성된 게이트 절연막과 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극; 상기 게이트 전극을 가지는 상기 기판에 형성된 층간절연막; 및 상기 층간절연막 내에서 회로 배선을 위해 절연막을 사이에 두고 형성된 적어도 하나의 금속층을 구비하고, 상기 적어도 하나의 금속층은 상기 상부 TiN 층/상기 Al 층/상기 하부 TiN 층에 나노 스케일의 복수의 개구부가 패터닝된 금속 광학 필터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터는 금속 나노 패턴 필터 기술을 포토 리소그래피 공정을 포함한 씨모스 공정에 실제적으로 적용가능하게 구현함으로써 소수의 금속층을 사용하면서도 투과 밴드와 투과율을 자유자재로 조절할 수 있다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터는 광학 필터의 특성을 개선시키고, 공정의 안정성을 증진시킬 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터를 포함하는 이미지 센서는 별도의 광학 필터를 구비하지 않고도 회로 배선을 위한 금속층에 나노 스케일의 패터닝을 함으로써 금속층을 광학 필터로 사용하기 때문에 공정 시간 및 비용 절감의 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 일 실시예는 도 2를 참조하면, 폭에 비해 길이가 길고, 나노 스케일의 동일한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 금속 막대(1) 및 상기 복수의 금속 막대(1)의 사이, 상부 및 하부에 형성된 절연물질(2)을 포함하며, 상기 금속 막대(1)는 상부 TiN 층/상부 Ti 층/Al 층/하부 TiN 층/하부 Ti 층으로 형성된다.
또한, 본 발명의 금속 광학 필터의 금속 막대(1)는, 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층/하부 Ti 층의 구조를 갖거나 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN층의 구조를 갖기도 한다.
빛이 수직으로 입사하는 경우, 전기장과 자기장은 금속 막대와 평행이거나 수직인 성분으로 구분될 수 있다. 전기장이 금속 막대와 평행인 경우 즉, TE 모드 (transverse electric mode)의 투과 스펙트럼은 도 3의 TE와 같다. 그리고, 자기장이 금속 막대와 평행인 경우 즉, TM 모드(transverse magnetic mode)의 투과 스펙트럼은 도 3의 TM과 같다.
이 경우, 주기적인 거리인 피치(pitch:P)에 따른 투과 스펙트럼의 변화는 도 4와 같다. 도 4는 도 2의 금속 광학 필터에서, 상기 금속 막대(1)의 상부의 절연물질(SiO2)의 두께(Hs)는 150nm 이고, 하부 Ti 층의 두께(Ht)는 5nm, Al 층의 두께(Ha)는 150nm이고, 피치(P)가 300~350nm의 범위 일 때, 투과 스펙트럼의 특성을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 피치(P)를 조절하여 투과율과 선택 파장대를 결정할 수 있다.
본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 다른 실시 예는 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.
도 5를 참조하면, 상기 금속 광학 필터는 상기 금속 광학 필터의 하부 물질과의 접착력을 개선하기 위한 하부 Ti 층(10), 상기 하부 Ti층(10) 상부에 형성되는 Al의 디퓨젼(diffusion)을 방지하기 위한 하부 TiN 층(20), 상기 하부 TiN 층(20) 상부에 형성되는 Al 층(30), 상기 Al층(30) 상부에 형성되는 상부 Ti 층(40), 상기 상부 Ti층(40) 상부에 형성되는 포토 리소그래피 공정시 반사를 방지하기 위한 상부 TiN 층(50)으로 구성되고, 상기 상부 TiN 층(50)/상기 상부 Ti 층(40)/상기 Al 층(30)/상기 하부 TiN 층(20)/상기 하부 Ti 층(10)은 나노 스케일의 복수의 개구부가 패터닝되어 있다.
또한, 본 발명의 금속 광학 필터는 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층/하부 Ti 층의 구조를 갖거나 상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN층의 구조를 갖기도 한다.
상기 복수의 개구부는 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 크기의 개구부들이 특정 격자 주기(P)에 의해 반복적으로 형성된 구조이다.
그리고, 상기 금속 광학 필터는 상기 복수의 개구부 내에 SiO2와 같은 절연 물질이 채워진다.
또한, 도 6과 같이, 본 발명의 금속 광학 필터의 상부 및 하부에는 SiO2가 형성되기도 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 도 7을 참조하면, 복수의 개구부가 원형의 홀 형상으로 형성되는 구조이다. 도 7에 도시된 금속 광학 필터는 TiN 층/Ti 층/Al 층/TiN 층/Ti 층에 복수의 개구부가 원통형으로 형성되어 있고, 복수의 개구부와 TiN 층/Ti 층/Al 층/TiN 층/Ti 층의 상부 및 하부에 SiO2가 형성되어 있다.
본 실시예는 상기 격자 주기(P)는 300nm이다. 격자의 주기는 투과 파장의 대역에 따라 달라지며 가시광 영역과 적외선 영역에서 약 100nm~500nm의 범위를 갖는다. 격자의 주기에 따른 투과율의 변화는 도 8과 같다.
도 8은 도 5에 도시된 금속 광학 필터의 투과 스펙트럼이다.
도 8을 참조하면, 도 5의 광학 필터는 Al 층의 두께의 변화에 따라 400~600nm 대역의 파장의 빛을 투과하며, 투과율은 파장이 450nm에서 30% 정도의 특성을 갖는다.
상기 격자 주기(P)는 투과하고자 하는 빛의 파장에 의하여 결정되며, 투과하고자 하는 빛의 파장보다 작아야한다. 또한 상기 개구부의 길이(G)는 투과율을 결정하므로 패턴 형성이 가능한 최대의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어서, 금속 배선의 폭의 한계가 90 나노미터(nm)인 경우, G=P-90 나노미터(nm)와 같은 방법으로 결정될 수 있다.
도 5에 도시된 금속 광학 필터는 상기 하부 Ti 층(10), 상기 하부 TiN 층(20), 상기 상부 Ti 층(40) 및 상기 상부 TiN 층(50)의 두께는 10nm이고, 상기 Al 층(30)의 두께는 150nm이다.
여기서, 상기 하부 TiN층(20)과 상기 상부 TiN층(50)은 5~20nm의 두께를 갖 는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 Al 층(30)의 두께는 투과도와 관계된다. 즉, Al 층이 두꺼우면 투과율은 낮아지지만 선택성이 높아지며, Al 층의 두께가 얇아지면 투과율은 높아지지만 선택성이 낮아진다. 따라서, 상기 Al 층(30)의 두께는 투과율과 선택성을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.
도 9는 도 2의 구조에서 Al의 두께에 따른 투과스펙트럼의 변화를 나타낸다. 위와 같은 구조에서는 TE mode와 TM mode의 구분이 없이 동일한 투과율을 갖는다.
도 9를 참조하면, Al 두께에 따라 투과율과 선택 파장대가 달라짐을 알 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예는 도 5 내지 도 7에서 개구부와 금속층의 패턴이 바뀐 구조로 형성될 수 있다. 즉, 금속 층이 육면체나 원기둥 형상으로 형성 될 수 있다.
이것은 하나의 예시로써, 본 발명에 의한 광학 필터는, 상기 Al 층을 포함한 각 금속 층(Ti 층, Al 층, TiN 층)의 두께, 격자 간격, 각 금속의 배선 폭과 상기 개구부의 길이의 비(duty ratio)를 변경함으로써 투과 밴드와 투과율을 자유 자재로 조절할 수 있다.
도 10은 회로 배선을 위한 금속층에 도 2, 도 5 내지 도 7에 도시된 광학 필터를 적용한 이미지 센서를 나타낸 단면도이다.
상기 이미지 센서는, 빛을 감지하는 포토다이오드 영역(621)과, 상기 포토다이오드 영역(621)에서의 광전효과에 의해 발생된 전하가 모여지는 전하 이동통로인 수직전하전송 영역(622)과, 소자분리막(STI)(623)이 형성된 기판(620)과; 상기 기 판(620) 상에 형성된 게이트 절연막(624)과; 상기 게이트 절연막(624) 상에 형성된 게이트 전극(625)과; 상기 게이트 전극(625)을 가지는 상기 기판에 형성된 층간절연막(626)과; 상기 층간절연막(626) 내에서 회로 배선을 위해 절연막을 사이에 두고 형성된 적어도 하나의 금속층(M1 내지 M3)을 구비하고 상기 적어도 하나의 금속층(M1 내지 M3)에 도 2와 같은 구조(Ti 층/상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층/Ti 층)로 형성된 적어도 하나의 대역통과필터(627A 내지 627C)가 형성된다.
상기 이미지 센서에 입사되는 빛은 적어도 하나의 대역통과필터(627A 내지 627C)를 통과하여 선택된 밴드의 빛만이 포토다이오드 영역(621)으로 입사된다. 상기 대역통과필터는 단층의 금속층(M3)에 적용이 가능하며, 다층의 금속층(M1-M3)에 적용하는 경우 컬러의 순도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 적어도 하나의 대역통과필터(627A 내지 627C)가 형성된 상기 금속층(M1 내지 M3)의 두께, 재질 및 패턴의 거리등은 전술한 바와 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10과 같이, 상기 금속층(M1, M2, M3)에 서로 다른 투과 밴드를 갖는 나노 스케일의 패턴을 형성하여 광학적 밴드 패스 필터를 형성하면 상기 포토다이오드(621)로 입사하는 빛의 파장을 정확히 결정할 수 있다. 즉, 상기 금속층(M1, M2, M3)의 투과스펙트럼의 곱에 의해 상기 이미지 센서의 투과스펙트럼이 결정되므로 투과 밴드 폭이 좁은 필터를 쉽게 구현 할 수 있다.
본 발명에 의한 금속 광학 필터는 종래의 금속 나노 패턴 필터의 단점을 다음과 같이 해결하였다.
첫째, 씨모스(CMOS) 공정에서 적용이 불가능한 Ag 대신에 Al, TiN, Ti를 사용함으로써 금속 나노 패턴 필터 기술을 씨모스 공정에 실제적으로 적용가능하게 구현하였다.
둘째, Ag와 같이 반사도가 높은 금속을 사용함으로써 포토 리소그래피(photo-lithography) 공정에 적용하기 어려운 점을 극복하기 위해 금속 광학 필터의 최상부에 TiN 층을 증착함으로써 나노 스케일의 패턴을 형성하기 위한 포토 리소그래피 공정이 가능하게 되었다.
그 외, 본 발명에 의한 광학 필터는 Al의 디퓨전을 방지하기 위해 상기 Al 층의 하부에 상기 하부 TiN 층을 증착하였고, 상기 금속 광학 필터가 형성되는 기판의 절연 물질(SiO2)과의 접착력을 개선하기 위해 상기 하부 TiN 층 하부에 상기 하부 Ti 층을 증착함으로써, 광학 필터의 특성을 개선시키고, 공정의 안정성을 증진시킬 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 이미지 센서는 별도의 광학 필터를 구비하지 않고도 회로 배선을 위한 금속층에 나노 스케일의 패터닝을 함으로써 금속층을 광학 필터로 사용하기 때문에 공정 시간 및 비용 절감의 이점이 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 금속층에 나노 스케일의 패턴이 형성된 대역 통과 필터를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 일 실시예의 구조도이다.
도 3은 도 2의 구조에서 TE mode, TM mode의 투과 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 구조에서 피치의 변화에 따른 투과 스펙트럼의 변화를 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 다른 실시예의 구조도이다.
도6은 도 5의 구조에서 표면이 SiO2로 처리된 경우의 일 실시를 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명에 의한 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터의 또 다른 실시예의 구조도이다.
도8은 도 5의 피치의 변화에 따른 투과스펙트럼을 나타낸다.
도9는 도 2의 Al 두께에 따른 투과 스펙트럼의 변화를 나타낸다.
도10은 회로 배선을 위한 금속층에 도 2, 도 5 내지 도 7에 도시된 광학 필터를 적용한 이미지 센서를 나타낸 단면도이다.
Claims (17)
- 나노 스케일의 동일한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 금속 막대; 및상기 복수의 금속 막대의 사이, 상부 및 하부에 형성된 절연물질을 포함하며,상기 금속 막대는,상부 TiN 층/Al 층/하부 TiN 층을 기본으로 하여,상기 Al 층과 상기 상부 TiN 층 사이에 상부 Ti 층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 금속 막대는,상기 하부 TiN 층과 상기 하부에 형성된 절연물질 사이에 하부 Ti 층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속 막대는,폭에 비해 길이가 긴 육면체인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 하부 TiN 층;상기 하부 TiN 층 상부에 형성된 Al 층;상기 Al 층의 상부에 형성된 상부 TiN층; 을 기본으로 하여,상기 Al 층과 상기 상부 TiN 층 사이에 상부 Ti 층이 추가로 형성되고,상기 상부 TiN 층/ 상기 상부 Ti 층/상기 Al 층/상기 하부 TiN 층은 나노 스케일의 복수의 개구부가 패터닝된 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 삭제
- 제 5항에 있어서,상기 하부 TiN 층의 아래에 하부 Ti 층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서,상기 개구부의 단면은 사각형이거나 원형인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서, 상기 복수의 개구부는,특정한 격자 주기에 의해 동일한 크기의 개구부가 반복적으로 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 9항에 있어서, 상기 격자 주기는,100 nm 이상 500 nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 10항에 있어서, 상기 개구부의 크기는,상기 격자 주기와 상기 Al 층의 배선폭을 고려하여 패턴 형성이 가능한 범위 내에서 최대 크기인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서, 상기 Al 층은,상기 금속 광학 필터에 투과되는 빛의 파장과 투과율에 의하여 두께 또는 상기 개구부의 격자 주기가 결정되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서, 상기 Al 층은,상기 금속 광학 필터에 투과되는 빛의 파장과 투과율에 의하여 배선 폭과 상기 개구부의 길이의 비가 결정되는 것을 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서, 상기 복수의 개구부는,SiO2로 채워진 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 제 5항에 있어서,상기 금속 광학 필터의 상부 및 하부는 SiO2를 형성한 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터.
- 빛을 감지하는 포토다이오드 영역과, 상기 포토다이오드 영역에서의 광전효과에 의해 발생된 전하가 모여지는 전하 이동통로인 수직전하전송 영역과, 소자분리막이 형성된 기판;상기 기판 상에 형성된 게이트 절연막과 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극;상기 게이트 전극을 가지는 상기 기판에 형성된 층간절연막; 및상기 층간절연막 내에서 회로 배선을 위해 절연막을 사이에 두고 형성된 적어도 하나의 금속층을 구비하고,상기 적어도 하나의 금속층은 상기 제1 항, 제3 항, 제5 항 및 제7 항 중 어느 한 항의 금속 광학 필터인 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터를 포함하는 이미지 센서.
- 제 16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속층은,서로 다른 투과 밴드를 갖는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터를 포함하는 이미지 센서.
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