KR101438268B1 - 후면 조명 이미지 센서 칩 내의 그리드 및 이러한 그리드를 형성하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

장치는 전면 및 후면을 갖는 반도체 기판과, 반도체 기판의 전면상에 배치된 감광성 장치와, 서로 평행인 제1 및 제2 그리드 라인을 포함한다. 제1 및 제2 그리드 라인은 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 반도체 기판의 위에 놓인다. 장치는 접착층, 접착층 위에 배치된 금속 산화물층과, 금속층 위에 배치된 고굴절율층을 또한 포함한다. 접착층, 금속 산화물층과, 고 굴절율층은 실질적으로 등각(conformal)이고, 제1 및 제2 그리드 라인의 상단면 및 측벽상에서 연장된다.

Description

후면 조명 이미지 센서 칩 내의 그리드 및 이러한 그리드를 형성하기 위한 방법{GRIDS IN BACKSIDE ILLUMINATION IMAGE SENSOR CHIPS AND METHODS FOR FORMING THE SAME}
본 발명은 후면 조명 이미지 센서 칩 내의 그리드 및 이러한 그리드를 형성하기 위한 방법에 대한 것이다.
후면 조명(BSI: Backside Illumination) 이미지 센서 칩은 광자를 포획하는 데 있어 더 높은 효율을 위해 전면 조명 센서 칩을 대체시키고 있다. BSI 이미지 센서 칩의 형성에 있어서, 광다이오드와 같은 이미지 센서와, 논리 회로는 웨이퍼의 실리콘 기판상에 형성되고, 이러한 형성은 실리콘 칩의 전면상에서 상호연결 구조의 형성에 의해 후속된다.
BSI 이미지 센서 칩 내의 이미지 센서는 광자의 자극에 응답하여 전기 신호를 발생시킨다. 전기 신호(예, 전류)의 강도는 각각의 이미지 센서에 의해 수용되는 입사광의 강도에 따른다. 상이한 이미지 센서에 의해 수용되는 광 누화를 감소시키키 위해, 광을 분리시키도록 금속 그리드가 형성된다. 이미지 센서의 양자 효율을 최대화하기 위해, 광손실 및 광 누화를 최소화하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전면 및 후면을 갖는 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 전면상에 배치된 제1 감광성 장치; 상기 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 상기 기판 위에 놓인 상단면 및 측벽을 갖는 그리드; 고 광반사층; 및 상기 고 광반사층 위에 배치된 고 굴절율층을 포함하고, 상기 고 광반사층과 상기 고 굴절율층은 상기 그리드의 상단면과 측벽상에서 연장되는 것인 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전면 및 후면을 갖는 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 복수의 그리드를 형성하는 복수의 그리드 라인; 상기 복수의 그리드 사이에 있는 그리드 개구 아래에 놓이고 상기 그리드 개구에 정렬된 복수의 감광성 장치 - 상기 복수의 감광성 장치는 상기 반도체 기판의 전면에 있고, 상기 반도체 기판의 후면으로부터 광을 수용하고 상기 광을 전기 신호로 변환하도록 구성됨 -; 상기 복수의 그리드 라인의 상단면상의 상단면 부분과 상기 복수의 그리드의 측벽상의 측벽 부분을 포함하는 크롬층; 및 상기 크롬층의 상기 상단면 부분과 상기 측벽 부분상에 상단면 부분과 측벽 부분을 각각 포함하는 크롬 산화물층을 포함하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 기판의 전면부상에 복수의 감광성 장치를 형성하는 단계; 상기 반도체 기판의 후면상에 그리드층을 형성하는 단계; 복수의 그리드 라인을 형성하도록 상기 그리드층을 패터닝하는 단계 - 상기 복수의 그리드 라인 사이의 그리드 개구는 상기 복수의 감광성 장치에 정렬됨 -; 상기 복수의 그리드 라인의 측벽과 상단면상에 적층을 형성하는 단계 - 상기 적층을 형성하는 단계는: 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 위에 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 산화물층 위에 고 굴절율층을 형성하는 단계를 포함함 -; 및 상기 복수의 감광성 장치에 정렬된 적층의 일부분을 제거하도록 상기 적층을 패터닝하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
실시예 및 이런 실시예의 이점의 보다 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면과 결합되어 이하의 설명이 이제 주어진다.
도 1 내지 도 6은 일부 예시적 실시예에 따른 후면 조명(BSI) 이미지 센서 칩 내의 그리드 구조를 제조하는 중간 단계들의 단면도와 평면도이다.
도 7은 그리드 구조상의 광 경로를 개략적으로 예증한다.
본 발명 개시(disclosure)의 실시예의 제조 및 사용이 이하에서 상세히 논의된다. 하지만, 실시예는 폭넓은 특정 환경에서 구현될 수 있는 수 많은 적용가능한 발명 개념을 제공한다는 점을 이해해야 한다. 논의된 특정 실시예는 예증적이고, 본 발명 개시의 범위를 제한하지 않는다.
후면 조명(BSI) 이미지 센서 칩 내의 그리드 구조와 이런 구조를 형성하는 방법이 다양한 예시적인 실시예에 따라 제공된다. 그리드 구조를 형성하는 중간 단계가 예증된다. 실시예의 변형이 논의된다. 다양한 뷰(view)와 예증적인 실시예 전체를 통해서, 유사한 참조 번호는 유사한 요소를 지정하기 위해 사용된다.
도 1 내지 도 6은 일부 예시적 실시예에 따라 그리드 구조를 제조하는 중간 단계들의 단면도와 평면도를 예증한다. 도 1은 절단되지 않은(un-sawed) 웨이퍼(22)의 일부분일 수 있는, 이미지 센서 칩(20)을 예증한다. 이미지 센서 칩(20)은 반도체 기판(26)을 포함한다. 반도체 기판(26)은 결정질 실리콘 기판일 수 있거나, 다른 반도체 물질을 이용해 형성된 반도체 기판일 수 있다. 설명 전체를 통해, 표면(26A)은 반도체 기판(26)의 전면을 지칭하고, 표면(26B)은 반도체 기판(26)의 후면을 지칭한다. 이미지 센서(24A와 24B를 포함함)는 반도체 기판(26)의 표면(26A)에서 형성된다. 이미지 센서(24)는 광신호(광자)를 전기 신호로 변환하도록 구성되고, 금속 산화막 반도체(MOS: Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터 또는 감광성 다이오드일 수 있다. 따라서, 각각의 웨이퍼(22)는 이미지 센서 웨이퍼일 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 이미지 센서(24)는 전면(26A)으로부터 반도체 기판(26) 안으로 연장된다. 이미지 센서(24A와 24B)의 구조는 서로 동일하다.
전면 상호연결 구조(28)는 반도체 기판 위에 형성되고, 이미지 센서 칩(20) 내의 장치들을 전기적으로 상호연결하기 위해 이용된다. 전면 상호연결 구조(28)는 유전층(30)과, 금속 라인(32)과, 유전층(30) 내의 비아(34)를 포함한다. 설명 전체를 통해, 동일한 유전층(30) 내의 금속 라인(32)은 금속층이라고 총괄적으로 지칭된다. 전면 상호연결 구조(28)는 복수의 금속층을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 유전층(30)은 저-k의 유전층과 패시베이션층을 포함한다. 저-k 유전층은 저 k 값, 예를 들면, 약 3.0보다 낮은 값을 갖는다. 패시베이션층은 3.09보다 높은 k 값을 갖는 낮지 않은(non-low) k의 유전물질을 이용해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 패시베이션층은 실리콘 산화물층과, 실리콘 질화물층상의 실리콘 질화물층을 포함한다.
이미지 센서 칩(20)은 능동 이미지 센서 픽셀 영역(100)과 흑색 기준 픽셀 영역(200)을 포함한다. 능동 이미지 센서 픽셀 영역(100)은 자신 내에 형성된 능동 이미지 센서(24A)를 포함하며, 이러한 센서는 감지된 광으로부터 전기 신호를 발생시키기 위해 이용된다. 이미지 센서(24A)는 행 및 열로 배열된 복수의 이미지 센서를 포함하는 능동 이미지 센서 픽셀 어레이를 형성할 수 있다. 흑색 기준 픽셀 영역(200)은 자신 내에 형성된 흑색 기준 이미지 센서(24B)를 포함하며, 이러한 센서는 기준 흑색 레벨 신호를 발생시키기 위해 이용된다. 비록 하나의 이미지 센서(24B)가 예증되지만, 복수의 이미지 센서(24B)가 존재할 수 있다.
후면 그라인딩이 반도체 기판(26)을 시닝(thinning)하기 위해 수행되고, 웨이퍼(22)의 두께는 예를 들면 약 30 ㎛, 또는 약 5 ㎛ 보다 작게 감소될 수 있다. 작은 두께를 갖는 반도체 기판(26)을 이용해서, 광은 후면(26B)으로부터 반도체 기판(26) 안으로 투과하여, 이미지 센서(24A)에 도달할 수 있다.
시닝 단계 이후에, 버퍼층(40)이 반도체 기판(26)의 표면상에 형성된다. 일부 예시적인 실시예에서, 버퍼층(40)은 하단 무반사 코팅(BARC: Bottom Anti-Reflective Coating)(36)과, BARC층(36) 위에 실리콘 산화물층(38)을 포함한다. 일부 실시예에서, 실리콘 산화물층(38)은 플라즈마 강화된 화학적 증기 증착(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)을 이용해서 형성되고, 본 명세서에서 플라즈마 강화된(PE) 산화물층(38)이라고 지칭된다. 버퍼층(40)은 상이한 물질을 이용해서 형성된 상이한 구조를 가질 수 있고/있거나, 예증된 것과는 다른 개수의 층들을 가질 수 있다는 것이 인식된다.
금속층(42)은 버퍼층(40) 위에 형성된다. 일부 실시예에서, 금속층(42)은 금속(들), 또는 금속합금을 포함하며, 금속층(42) 내의 금속은 텅스턴, 알루미늄, 구리, 및/또는 등을 포함할 수 있다. 금속층(42)의 두께(T1)는 예를 들면, 약 500 Å보다 클 수 있다. 상세한 설명 전체를 통해 기재된 치수는 단지 예시일뿐이고, 다른 값으로 변경될 수 있다고 인정된다. 포토레지스트(44)는 금속층(42) 위에 형성되고, 그런 다음, 패터닝된다. 금속층(42)은 자신 내에 단일층을 갖는 단일층 구조를 가질 수 있거나, 복수의 적층을 포함하는 복합 구조를 가질 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 금속층(42)은 층(42A)과, 층(42A) 위의 층(42B)을 포함한다. 층(42A)은 티타늄 질화물층, 탄탈륨 질화물층 등과 같은 금속 질화물층일 수 있고, 층(42B)은 텅스텐, 알루미늄, 구리 및/또는 등을 포함할 수 있다.
패터닝된 포토레지스트(44)는 금속층(42)을 에칭하기 위한 에칭 마스크로서 이용된다. 도 2를 참조하면, 금속층(42)의 잔여 부분은 금속 그리드를 포함하고, 이러한 금속 그리드는 기판(26)의 표면(26B)에 평행한 길이 방향을 갖는 금속 그리드 라인(46)을 포함한다. 그리드 라인(46)은 서로 평행한 복수의 제1 그리드 라인과, 서로 평행한 복수의 제2 그리드 라인을 포함한다. 복수의 제1 그리드 라인은 그리드를 형성하도록 복수의 제2 그리드 라인(46)에 대해 수직이다. 그리드 개구(48)는 그리드 라인(46) 사이에서 형성된다. 그리드 개구(48) 각각은 능동 이미지 센서(24A) 중 하나의 센서 위에, 그리고 이 센서에 정렬될 수 있다. 패터닝된 금속층(42)은 흑색 기준 이미지 센서(24B)와 중첩되는 부분(47)을 또한 포함한다. 부분(47)은 이하에서 금속 차폐부(47)라고 지칭된다. 금속층(42)이 복합층인 실시예에서, 그리드 라인(46) 각각은 층(46A)과, 층(46A) 위에 층(46B)을 포함하고, 이러한 층들은 층(42A와 42B) 각각의 잔여 부분이다. 금속 차폐부(47)는 층(47A)과, 층(47A) 위에 층(47B)을 또한 포함하고, 이러한 층들은 또한 층(42A와 42B) 각각의 잔여 부분이다.
도 3, 4a, 및 4b는 그리드 라인(46)상에서 코팅의 형성을 예증하고, 이러한 코팅은 적층을 포함한다. 도 3을 참조하면, 접착층(50), 산화물층(52)과, 고 굴절율층(54)을 포함하는 코팅이 형성된다. 설명 전체를 통해, 접착층(50)과 산화물층(52)은 조합해서 고 광반사층이라고 지칭된다. 층(50, 52와 54) 각각은 실질적으로 등각의 층일 수 있으며, 그 수직 부분은 각각의 층의 수평 부분과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시에에서, 접착층(50)은 크롬층이지만, 그리드 라인(46)에 대해 양호한 접착성을 갖는 다른 금속이 또한 이용될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에 따라, 접착층(50)에서 크롬의 중량 백분율은 약 95 퍼센트보다 클 수 있거나 약 99 퍼센트보다 클수 있지만, 더 낮은 퍼센트도 또한 적용가능하다. 접착층(50)의 두께(T2)는 일부 예시적인 실시예에서 약 50 Å에서 약 200 Å 사이에 있을 수 있다.
일부 예시적인 실시예에 따라, 산화물층(52)은 접착층(50)에서 이용되는 금속의 산화물을 포함한다. 대안적으로 산화물층(52)은 접착층(50)에서 이용되지 않는 금속의 산화물을 포함할 수 있다. 접착층(50)이 크롬을 포함하는 실시예에서, 산화물층(52)은 크롬 산화물을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 산화물층(52)의 두께(T3)는 약 100 Å보다 클 수 있고, 약 50 Å에서 약 500 Å 사이에 있을 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 접착층(50)과 산화물층(52)의 형성은 예를 들면, 물리적 증기 증착(PVD: Physical Vapor Deposition)을 이용해서 접착층(50)을 증착하는 단계를 포함한다. 후속적으로 수행되는 처리 단계에서, 증착된 접착층(50)은 산소-함유 환경 내에서 처리되어, 접착층(50)의 상단층이 산화물층(52)을 형성하도록 산화된다. 각각의 공정 기체는 산소(O2), 오존(O3) 등과 같은 산소-함유 기체를 포함한다. 증착된 접착층(50)의 하단층은 산화되지 않는다. 처리 단계는 플라즈마 처리를 포함할 수 있으며, 산소-함유 기체는 공정 체임버 안으로 안내되고, 이러한 체임버 내에서 플라즈마가 산소-함유 기체로부터 발생된다. 처리는 또한 열처리를 포함할 수 있으며, 플라즈마는 턴온되거나 턴오프될 수 있다. 열처리에서, 접착층(50)의 온도는 약 25 ℃에서 약 400℃ 사이에 있을 수 있다.
대안적인 실시예에서, 접착층(50)과 산화물층(52)의 형성은 동일 공정 체임버(미도시) 내에서 수행되고, 접착층(50)과 산화물층(52) 모두가 증착된다. 예를 들면, 접착층(50)은 PVD를 이용해서 먼저 증착된다. 접착층(50)의 증착 동안에, 어떠한 산소-함유 기체도 공정 체임버 안으로 유입되지 않는다. 그런 다음, 진공 파쇄(break) 없이, 산소-함유 기체가 공정 체임버 안으로 유입되고, 증착이 계속되며, 동일 PVD 목표(target)가 접착층(50)과 산화물층(52) 모두의 증착에서 이용된다. 따라서, 접착층(50) 내에 있는 동일 물질의 산화물을 포함하는 산화물층(52)이 형성된다.
고 굴절율층(54)은 약 1.5보다 크거나, 약 2.0보다 큰 굴절율(n 값)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 고 굴절율층(54)은 약 1.5보다 큰 굴절율을 갖는 실리콘-과잉(rich) 산화물을 이용해 형성된다. 바람직한 범위 내로 굴절율을 조정하는 것은 고 굴절율층(54) 내에서 실리콘 백분율을 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 대안적 실시예에서, 고 굴절율층(54)은 2.0보다 큰 굴절율을 갖는 고-k 유전물질을 포함한다. 예시적인 고-k 유전물질은 하프늄 산화물, 란타늄 산화물, 탄탈륨 산화물과 이러한 물질의 조합을 포함한다. 고 굴절율층(54)의 두께(T4)는 예를 들면, 약 100 Å에서 약 1,000Å 사이에 있을 수 있다.
각각 단면도와 평면도인 도 4A와 4B를 참조하면, 접착층(50), 산화물층(52)와, 고 굴절율층(54)이 패터닝된다. 층(50, 52와 54)의 잔여 부분은 그리드 라인(46)의 상단면 및 측벽상의 제1 부분과, 흑색 기준 픽셀 영역(200) 내의 제2 부분을 포함한다. 제2 부분은 금속 차폐부(47) 위의 상단 부분과, 금속 차폐부(47)의 측벽상의 측벽 부분을 또한 포함할 수 있다. 능동 이미지 센서(24A)에 정렬되는 층(50, 52와, 54)의 수평 부분은 제거된다. 도 4b는 도 4a에 도시된 구조의 평면도를 또한 예증하며, 도 4a에 도시된 단면도는 도 4b의 평면 교차 라인 4A-4A으로부터 획득된다. 일부 실시예에서, 금속 차폐부(47)는 능동 이미지 센서 픽셀 영역(100)을 둘러싸는 링(ring)을 형성한다. 능동 이미지 센서(24A)는 그리드 라인(46)과, 층(50, 52와, 54)의 위에 놓인 잔여 부분 각각에 의해 한정되는 개구에서 관찰된다.
도 5는 유전층인 산화물층(56)의 형성을 예증한다. 일부 실시예에서, 산화물층(56)은 PECVD를 이용해서 형성된 실리콘 산화물층이다. 일부 실시예에서, 화학 기계적 폴리시(CMP: Chemical Mechanical Polish)와 같은 평탄화 단계가 산화물층(56)의 상단면과 수평이 되도록 수행된다. 산화물층(56)은 그리드 개구(48)를 채우고, 그리드 라인(46) 위에 일부분을 또한 포함할 수 있다.
후속적인 공정 단계에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(58)와 마이크로-렌즈(60)와 같은 추가적인 컴포넌트가 형성되며, 능동 이미지 센서(24A) 각각은 컬러 필터(58) 중 하나와, 마이크로렌즈(60) 중 하나에 정렬된다. 일부 실시예에서, 산화물층(56)은 고 굴절율층(54)의 굴절율보다 작은 굴절율을 갖는다. 고 굴절율층(54)과 산화물층(56) 간의 굴절율 차이는 예를 들면 약 0.5보다 클 수 있다. 산화물층(56)의 굴절율은 또한 1.5보다 낮을 수 있다.
도 7은 그리드 라인(46)과, 위에 놓인 층(50, 52와, 54)의 확대된 도면을 예증한다. 화살표(62)는 예시적인 입사 광선을 나타낸다. 산화물층(52)의 표면(52A)은 광(62)을 반사한다. 산화물층(52) 안으로 투과하는 광의 일부분은 접착층(50)의 표면(50A)상에 또한 반사된다. 일부 실시예에서, 표면(50A와 52A)상의 전체 반사도는 95 퍼센트보다 크거나, 98 퍼센트보다 클 수 있다. 따라서, 접착층(50)과 산화물층(52)은 결합해서 고 광반사층으로서 작용한다. 따라서, 각각의 능동 이미지 센서(24A)에 의해 반사되고 수용되는 다량의 광이 존재한다. 따라서, 양자 효율이 개선된다. 또한, 광선(62)의 많은 부분이 산화물층(52)과 접착층(50)의 표면상에서 반사되면서, 광선의 적은 부분은 이웃 그리드에 도달하도록 그리드 라인(46)을 투과할 수 있다. 따라서, 광누화가 감소되고, 신호 대 잡음비가 증가된다.
도 6을 참조하면, 층(50, 52와 54)이 흑색 기준 픽셀 영역(200)에서 또한 형성된다. 따라서, 층(50, 52와 54)과, 아래에 있는 금속 차폐부(47)는 광이 투과하는 것을 방지하기 위한 개선된 능력을 가진다.
실시예에 따라, 장치는 전면과 후면을 갖는 반도체 기판을 포함한다. 감광성 장치는 반도체 기판의 전면상에 배치된다. 측벽 및 상단면을 갖는 그리드는 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 반도체 기판 위에 놓인다. 장치는 고 광반사층과, 고 광반사층 위에 고 굴절율층을 또한 포함하고, 고 광반사층과 고 굴절율층은 그리드의 상단면과 측벽상에서 연장된다.
다른 실시예에 따라, 장치는 전면과 후면을 갖는 반도체 기판과, 반도체 기판의 후면상에 배치되고 복수의 그리드를 형성하는 복수의 그리드 라인과, 복수의 그리드 라인 사이의 그리드 개구 아래에 놓이고 이런 그리드 개구에 정렬되는 복수의 감광성 장치를 포함한다. 복수의 감광성 장치는 반도체 기판의 전면에 있고, 반도체 기판의 후면으로부터 광을 수용하고, 광을 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 크롬층은 복수의 그리드 라인의 상단면상에 상단면 부분과, 복수의 그리드 라인의 측벽상에 측벽 부분을 포함한다. 크롬 산화물층은 크롬층의 상단면 부분과 측벽 부분 각각 상에 상단면 부분과 측벽 부분을 포함한다. 장치는 크롬 산화물층의 상단면 부분과 측벽 부분 각각 상에 상단면 부분과 측벽 부분을 포함하는 고 굴절율층을 또한 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 방법은 반도체 기판의 전면상에 복수의 감광성 장치를 형성하는 단계, 반도체 기판의 후면상에 그리드층을 형성하는 단계와, 복수의 그리드 라인을 형성하도록 그리드층을 패터닝하는 단계를 포함하고, 복수의 그리드 라인 사이의 그리드 개구는 복수의 감광성 장치에 정렬된다. 적층은 복수의 그리드 라인의 상단면과 측벽상에 형성된다. 적층을 형성하는 단계는 접착층을 형성하는 단계, 접착층 위에 금속 산화물층을 형성하는 단계와, 금속산화물층 위에 고굴절율층을 형성하는 단계를 포함한다. 적층은 복수의 감광성 장치에 정렬된 적층의 일부분을 제거하도록 패터닝된다.
본 발명의 실시예 및 이에 관한 이점을 자세하게 설명하였지만, 본 발명에 대한 다양한 변경, 대체, 및 변동이 첨부된 청구범위들에 의해 정의된 실시예의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고서 행해질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 출원의 범위는 명세서에서 설명된 공정, 기계, 제조와, 물질, 수단, 방법과 단계의 특정 실시예에 제한되는 것을 의도하지 않는다. 본 발명분야의 당업자라면 본 명세서에서 설명된 대응하는 실시예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 이와 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현존하거나 후에 개발될 공정, 기계, 제조, 물질, 수단, 방법, 또는 단계의 조합이 본 발명의 개시(disclosure)로부터 활용될 수 있다는 것을 본 발명개시로부터 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 이와 같은 물질, 수단, 방법, 또는 단계의 프로세스, 머신, 제조품, 구성을 청구항의 범위내에 포함하는 것으로 한다. 또한, 각 청구항은 분리된 실시예를 구성하고, 다양한 청구항과 실시예의 조합은 본 발명의 개시의 범위 내에 있다.

Claims (10)

  1. 전면 및 후면을 갖는 반도체 기판;
    상기 반도체 기판의 전면상에 배치된 제1 감광성 장치;
    상기 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 상기 반도체 기판 위에 놓인 상단면 및 측벽을 갖는 그리드;
    고 광반사층; 및
    상기 고 광반사층 위에 배치된 고 굴절율층
    을 포함하고,
    상기 고 광반사층과 상기 고 굴절율층은 상기 그리드의 상단면과 측벽상에서 연장되는 것인, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감광성 장치는 상기 그리드 사이의 공간 아래에 놓이고 이 공간에 정렬되는 것이며, 상기 고 굴절율층은 상기 제1 감광성 장치 위에 있으며 상기 제1 감광성 장치에 정렬되는 부분이 없는 것인, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고 광반사층은:
    접착층; 및
    상기 접착층 위에 배치된 금속 산화물층
    을 포함하고, 상기 금속 산화물층은 상기 접착층 내에 있는 금속의 산화물을 포함하는 것인, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 전면상에 배치된 제2 이미지 센서; 및
    상기 제2 이미지 센서 위에 있고 상기 제2 이미지 센서에 정렬된 금속 차폐부
    를 포함하며,
    상기 금속 차폐부는 상기 그리드와 동일한 물질로 형성되고, 상기 그리드와 동일한 레벨에 있고, 상기 고 굴절율층은 상기 금속 차폐부의 상단면상에서 연장되는 것인, 장치.
  5. 전면 및 후면을 갖는 반도체 기판;
    상기 반도체 기판의 후면상에 배치되고, 복수의 그리드를 형성하는 복수의 그리드 라인;
    상기 복수의 그리드 라인 사이에 있는 그리드 개구 아래에 놓이고 상기 그리드 개구에 정렬된 복수의 감광성 장치 - 상기 복수의 감광성 장치는 상기 반도체 기판의 전면에 있고, 상기 반도체 기판의 후면으로부터 광을 수용하고 상기 광을 전기 신호로 변환하도록 구성됨 -;
    상기 복수의 그리드 라인의 상단면상의 상단면 부분과 상기 복수의 그리드 라인의 측벽상의 측벽 부분을 포함하는 크롬층; 및
    상기 크롬층의 상기 상단면 부분과 상기 측벽 부분상에, 각각 상단면 부분과 측벽 부분을 포함하는 크롬 산화물층
    을 포함하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 크롬층과 상기 크롬 산화물층은 등각층(conformal layer)이고, 상기 크롬층과 상기 크롬 산화물층은 상기 복수의 감광성 장치에 정렬된 부분을 포함하지 않는 것인, 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 전면상에 배치된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서 위에 있고 상기 이미지 센서에 정렬된 금속 차폐부를
    또한 포함하고,
    상기 금속 차폐부는 상기 복수의 그리드 라인과 동일한 물질로 형성되고, 상기 복수의 그리드 라인과 동일한 레벨에 있으며, 상기 크롬층과 상기 크롬 산화물층은 상기 금속 차폐부의 상단면과 측벽상에서 연장되는 것인 장치.
  8. 반도체 기판의 전면부상에 복수의 감광성 장치를 형성하는 단계;
    상기 반도체 기판의 후면상에 그리드층을 형성하는 단계;
    복수의 그리드 라인을 형성하도록 상기 그리드층을 패터닝하는 단계로서, 상기 복수의 그리드 라인 사이의 그리드 개구가 상기 복수의 감광성 장치에 정렬되는 것인, 상기 그리드층 패터닝 단계;
    상기 복수의 그리드 라인의 측벽과 상단면상에 적층(stacked layer)을 형성하는 단계 - 상기 적층을 형성하는 단계는,
    접착층을 형성하는 단계;
    상기 접착층 위에 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 산화물층 위에 고 굴절율층을 형성하는 단계를 포함함 -; 및
    상기 복수의 감광성 장치에 정렬된 상기 적층의 일부분을 제거하도록 상기 적층을 패터닝하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방법은 상기 반도체 기판의 전면상에 추가적인 이미지 센서를 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 그리드층을 패터닝하는 단계 이후에, 상기 그리드층의 일부분이 상기 추가적인 이미지 센서 위에 남겨지고 상기 추가적인 이미지 센서에 정렬되며,
    상기 적층을 패터닝하는 단계 이후에, 상기 적층의 일부분이 상기 추가적인 이미지 센서 위에 남겨지고 상기 추가적인 이미지 센서에 정렬되는 것인, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 접착층을 형성하는 단계와 상기 금속 산화물층을 형성하는 단계는,
    상기 접착층을 성막하는 단계; 및
    상기 금속 산화물층을 형성하도록 상기 접착층의 상단층을 산화시키는 단계로서, 상기 접착층의 하단층은 산화되지 않는 것인, 상기 접착층의 상단층 산화 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
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