KR101444263B1 - 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 씨모스 이미지센서 및 그 제조방법 - Google Patents

분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 씨모스 이미지센서 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, R, G, B 픽셀 외에 적외선 픽셀을 구비하는 이미지센서에서 R, G, B 픽셀의 칼라필터와 적외선 픽셀의 필터가 서로 다른 단차를 갖도록 한 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것에 관한 것이다.
본 발명에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면 각각의 픽셀에 따른 칼라필터 및 적외선 필터가 서로 다른 수직 단차를 갖도록 형성됨으로써 칼라필터 및 적외선필터 형성 시 재료의 특성에 따른 영향을 받지 않고 필터의 두께를 임의로 조절하여 크로스토크 특성을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 씨모스 이미지센서 및 그 제조방법{CMOS image sensor having an infra-red pixel enhanced spectral characteristic and manufacturing method thereof}
본 발명은 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, R, G, B 픽셀 외에 IR 픽셀을 구비하는 이미지센서에서 적외선 영역에 대해 가시광 영역에서의 크로스토크를 최소화하기 위해 R, G, B 픽셀의 칼라필터와 IR 픽셀의 IR필터가 서로 다른 단차를 갖도록 한 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지센서는 광학 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체장치로서, 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, CMOS 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소(pixel)수 만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 순차적으로 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
이러한 이미지센서는 외부로부터의 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지부 상부에 칼라 필터가 배열되어 있으며, 칼라필터어레이(Color Filter Array; CFA)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 칼라로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 칼라로 이루어진다.
기본적으로 색을 표현하기 위해 CMOS 이미지센서는 R(Red:적),G(Green:녹),G(Green:녹) 및 B(Blue:청) 픽셀을 구비하는 것이 일반적이다. 그러나, 이미지센서는 인간의 눈으로는 보이지 않는 적외선 영역의 빛에 대해서도 반응하는 특성이 있다. 따라서 필요에 따라 가시광 영역의 빛은 차단하고 적외선 영역의 빛만을 투과시킬 필요가 있으며 이러한 경우 적외선 픽셀이 추가적으로 사용된다.
이와 같이 적외선 픽셀이 포함된 CMOS 이미지센서의 광효율을 최적화하기 위해서는 각각의 픽셀에 대한 마이크로렌즈 및 필터층을 최적화할 필요가 있다.
도 1은 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 배열을 나타내는 도면이고, 도 2는 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소는 반도체 기판(110)위에 광감지층(120), 금속배선층(130), 절연층(140), 컬러필터층(150), 투명평탄화층(160) 및 마이크로렌즈층(170)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소는 도 1에 도시된 바와 같이 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 및 적외선(IR)의 4개의 픽셀로 구성되며 각각의 픽셀에 대응되는 칼라필터 및 IR 필터는 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 수직단차 선상에서 형성되는 것이 일반적이다.
일반적으로 칼라필터(color filter)의 특성은 도 4와 같이 필터의 적층 두께에 따라 크로스토크 특성 또는 순도 특성에 차이가 발생하게 된다. 예를 들어 필터의 적층 두께가 증가하게 되면, 컷오프(cut off)해야 하는 파장 대역에서의 크로스토크가 감소함을 알 수 있다.
레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 및 적외선(IR) 픽셀을 포함하는 이미지 센서에서 각 픽셀은 도 3에서와 같은 분광 특성을 보이게 된다. 이때 IR 픽셀에서 가시광 파장 대역, 특히 400nm 내지 650nm 대역에서 발생하는 신호는 크로스토크로 발생하여 적외선(IR) 픽셀에서의 피사계심도(Depth Of Field:이하 'DOF'라 한다.）기능을 열화시키는 요인이 되며, 이때 R, G, B 픽셀에서도 동일한 현상이 발생하게 된다.
원하지 않는 파장 대역에서의 크로스토크 특성을 억제하기 위해서는 칼라필터의 필터링 특성을 개선시켜야 하지만, 칼라필터 물질 고유의 특성이 변화하지 않는 한 임의적으로 필터링 특성을 변화시키는 데는 한계가 발생하게 된다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이 동일 수직 단차 선상에서 칼라 필터를 형성하는 경우 재료의 점도와 같은 특성에 따라 두께 조절에 한계가 발생하게 되며, 이로 인해 해당 픽셀에서 다른 칼라의 크로스토크에 의한 순도 저하 현상 등이 발생하게 된다.
본 발명이 해결하려는 기술적과제는, 각각의 픽셀에 따른 칼라필터 및 적외선 필터가 서로 다른 수직 단차를 갖도록 형성함으로써 칼라필터 및 적외선 필터 형성 시 재료의 특성에 따른 영향을 받지 않고 칼라필터 및 적외선 필터의 두께를 임의로 조절하여 크로스토크 특성을 개선시킨 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서는, 반도체 기판에 형성되며, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드, 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드, 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드 및 적외선 영역의 광을 수광하기 위한 제4포토다이오드를 포함하는 광감지층; 상기 광감지층의 상부에 형성된 배선층; 상기 배선층의 상부에 형성된 절연층; 상기 절연층의 상부에 형성된 제1투명평탄화층; 상기 제1투명평탄화층의 상부에 형성되며, 상기 제1포토다이오드, 제2포토다이오드, 제3포토다이오드 및 제4포토다이오드에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터를 포함하는 칼라필터층; 상기 칼라필터층의 상부에 형성된 제2투명평탄화층; 및 상기 제2투명평탄화층의 상부에 형성되며, 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선필터에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1마이크로렌즈, 제2마이크로렌즈, 제3마이크로렌즈 및 제4마이크로렌즈를 포함하는 마이크로렌즈층;을 구비하되, 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터에 각각 대응되는 영역의 제1투명평탄화층이 서로 단차를 달리함으로써 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터가 서로 두께를 달리하는 것을 특징으로 한다
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삭제
또한, 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법은, 반도체 기판에, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드, 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드, 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드 및 적외선 영역의 광을 수광하기 위한 제4포토다이오드를 포함하는 광감지층을 형성하는 광감지층 형성단계; 상기 광감지층의 상부에 금속 배선층을 형성하는 금속 배선층 형성단계; 상기 금속 배선층의 상부에 절연층을 형성하는 절연층 형성단계; 상기 절연층의 상부에 제1투명평탄화층을 형성하는 제1투명평탄화층 형성단계; 상기 제1투명평탄화층의 일부를 제거하는 제1투명평탄화층 제거단계; 상기 제1투명평탄화층의 상부에 상기 제1포토다이오드, 제2포토다이오드, 제3포토다이오드 및 제4포토다이오드에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터를 포함하는 칼라필터층을 형성하는 칼라필터층 형성단계; 상기 칼라필터층의 상부에 제2투명평탄화층을 형성하는 제2투명평탄화층 형성단계; 및 상기 제2투명평탄화층의 상부에 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1마이크로렌즈, 제2마이크로렌즈, 제3마이크로렌즈 및 제4마이크로렌즈를 포함하는 마이크로렌즈층을 형성하는 마이크로렌즈층 형성단계;를 구비하되, 상기 제1투명평탄화층 제거단계는, 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터가 형성되는 영역의 상기 절연층 및 제1투명평탄화층의 제거 깊이를 각각 달리하여 단차를 형성함으로써 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터의 두께가 서로 다르게 형성되도록 하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서 및 그 제조방법에 의하면 각각의 픽셀에 따른 칼라필터 및 적외선 필터가 서로 다른 수직 단차를 갖도록 형성함으로써 칼라필터 및 적외선 필터 형성 시 재료의 특성에 따른 영향을 받지 않고 각 필터의 두께를 임의로 조절하여 크로스토크 특성을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 배열을 나타내는 도면이다.
도 2는 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서에서 각 픽셀의 분광특성을 도시한 도면이다.
도 4는 적외선 픽셀이 포함된 종래의 CMOS 이미지센서에서 적외선 필터의 적층 두께에 따른 분광특성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법의 공정 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5를 참고하면 본 발명에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서(500)는 반도체 기판(510), 광감지층(520), 금속배선층(530), 절연층(540), 컬러필터층(550), 투명평탄화층(560) 및 마이크로렌즈층(570)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
상기 광감지층(520)은 반도체 기판(510) 상에 형성되며, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드(PD_1), 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드(PD_2) 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드(PD_3) 및 적외선 영역의 광을 수광하기 위한 제4포토다이오드(PD_4)를 포함한다.
여기서 상기 제1칼라, 제2칼라 및 제3칼라는 각각 블루(B) 칼라, 그린(G) 칼라 및 레드(R) 칼라를 사용할 수 있으며, 필요에 따라 보색인 시안(Cyan), 마젠타(Magenta) 및 옐로우(Yellow)를 사용할 수도 있다.
상기 금속배선층(530)은 광감지층(520)의 상부에 형성되며, 전기적 연결을 위한 메탈라인이 형성되어 있다. 상기 절연층(540)은 금속배선층(530)의 상부에 형성된다.
상기 컬러필터층(550)은 상기 절연층(540)의 상부에 형성되며, 상기 제1포토다이오드(PD_1), 제2포토다이오드(PD_2), 제3포토다이오드(PD_3) 및 제4포토다이오드(PD_4)에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1칼라필터(CF_1), 제2칼라필터(CF_2), 제3칼라필터(CF_3) 및 적외선 필터(IR_F)를 포함한다.
투명평탄화층(560)은 상기 컬러필터층(550)의 상부에 형성된다.
상기 마이크로렌즈층(570)은 상기 투명평탄화층(560)의 상부에 형성되며, 상기 제1칼라필터(CF_1), 제2칼라필터(CF_2), 제3칼라필터(CF_3) 및 적외선 필터(IR_F)에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1마이크로렌즈(ML_1), 제2마이크로렌즈(ML_2), 제3마이크로렌즈(ML_3) 및 제4마이크로렌즈(ML_4)를 포함한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 단위화소의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참고하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서(600)는 반도체 기판(610), 광감지층(620), 금속배선층(630), 절연층(640), 제1투명평탄화층(650), 컬러필터층(660), 제2투명평탄화층(670) 및 마이크로렌즈층(680)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
절연층(640)의 상부에 제1투명평탄화층(650)이 추가로 형성된 것을 제외하고는 도 5에 도시된 CMOS 이미지센서와 동일한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5 내지 도 8에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 CMOS 이미지센서는 칼라필터층에서 각 칼라에 따른 픽셀의 칼라필터층의 두께를 달리하고 있다.
즉, 제1칼라인 블루칼라를 수광하는 제1포토다이오드(PD1)에 대응되는 상기 제1칼라필터(CF_1)의 두께와, 제2칼라인 그린칼라 및 제3칼라인 레드칼라를 수광하는 제2포토다이오드(PD2) 및 제3포토다이오드(PD3)에 대응되는 상기 제2칼라필터(CF_2) 및 제3칼라필터(CF_3)의 두께는 적외선을 수광하는 제4포토다이오드(PD4)에 대응되는 상기 적외선 필터(IR_F)의 두께와 서로 다르다.
도 5 내지 도 8에서는 적외선 필터(IR_F)의 두께가 제1칼라필터(CF_1), 제2칼라필터(CF_2) 및 제3칼라필터(CF_3)의 두께보다 두껍고 제1칼라필터(CF_1), 제2칼라필터(CF_2) 및 제3칼라필터(CF_3)는 두께가 동일한 것으로 도시하였으나 그 반대로 형성할 수 있음은 물론이고, 각각의 필터의 두께가 서로 다르게 형성될 수 있음은 당연하다.
도 9는 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법은 광감지층 형성단계(S100), 금속배선층 형성단계(S200), 절연층 형성단계(S300), 식각단계(S400), 칼라필터층 형성단계(S500), 투명평탄화층 형성단계(S600) 및 마이크로렌즈층 형성단계(S700)를 구비한다.
상기 광감지층 형성단계(S100)에서는 반도체 기판에, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드, 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드, 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드 및 적외선을 수광하기 위한 제4포토다이오드를 포함하는 광감지층을 형성한다.
상기 금속 배선층 형성단계(S200)에서는 상기 광감지층의 상부에 금속 배선층을 형성하고, 상기 절연층 형성단계(S300)에서는 금속 배선층의 상부에 절연층을 형성한다.
한편, 상기 식각단계(S400)에서는 칼라필터를 형성하기 이전에 칼라필터의 필터링 특성을 개선하고자 하는 각각의 영역에 대해 상기 절연층의 일부를 건식 식각 또는 습식 식각 공정을 이용하여 식각한다.
즉, 도 5에 도시된 구조의 단위화소를 형성하고자 하는 경우에는 적외선 픽셀에 대응되는 영역의 절연층을 식각하여 단차를 줌으로써 이후 칼라필터 형성단계에서 적외선 필터의 두께를 다른 칼라필터의 두께보다 두껍게 형성할 수 있게 된다.
이후 상기 칼라필터층 형성단계(S500)에서는 일부가 식각된 상기 절연층의 상부에 제1포토다이오드, 제2포토다이오드, 제3포토다이오드 및 제4포토다이오드에 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터를 포함하는 칼라필터층을 형성한다.
상기 투명평탄화층 형성단계(S600)에서는 상기 칼라필터층의 상부에 투명평탄화층을 형성한다.
상기 마이크로렌즈층 형성단계(S700)에서는 상기 투명평탄화층의 상부에 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선필터에 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1마이크로렌즈, 제2마이크로렌즈, 제3마이크로렌즈 및 제4마이크로렌즈를 포함하는 마이크로렌즈층을 형성한다.
도 10은 도 6에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비한 CMOS 이미지센서의 제조방법은 광감지층 형성단계(S100), 금속 배선층 형성단계(S200), 절연층 형성단계(S300), 제1투명평탄화층 형성단계(S400), 제1투명평탄화층 제거단계(S500), 칼라필터층 형성단계(S600), 제2투명평탄화층 형성단계(S700) 및 마이크로렌즈층 형성단계(S800)를 구비한다.
상기 광감지층 형성단계(S100) 내지 절연층 형성단계(S300), 칼라필터층 형성단계(S600) 내지 마이크로렌즈층 형성단계(S800)는 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1투명평탄화층 형성단계(S400)에서는 상기 절연층의 상부에 제1투명평탄화층을 형성한다.
한편, 상기 제1투명평탄화층 제거단계(S500)에서는 칼라필터를 형성하기 이전에 칼라필터의 필터링 특성을 개선하고자 하는 각각의 영역에 대해 상기 1투명평탄화층의 일부를 제거한다.
즉, 도 6에 도시된 구조의 단위화소를 형성하고자 하는 경우에는 적외선 픽셀에 대응되는 영역의 제1투명평탄화층을 제거하여 단차를 줌으로써 이후 칼라필터 형성단계에서 적외선 필터의 두께를 다른 칼라필터의 두께보다 두껍게 형성할 수 있게 된다.
한편, 도 7에 도시된 구조의 단위화소를 형성하고자 하는 경우에는 적외선 픽셀에 대응되는 영역의 제1투명평탄화층의 뿐만 아니라 상기 절연층의 일부까지 식각하여 단차를 줌으로써 이후 칼라필터 형성단계에서 적외선 필터의 두께를 다른 칼라필터의 두께보다 더욱더 두껍게 형성할 수 있게 된다.
한편, 도 8에 도시된 구조의 단위화소를 형성하고자 하는 경우에는 적외선 픽셀에 대응되는 영역의 1투명평탄화층을 제거하여 단차를 주고, 이후의 칼라필터 형성단계에서 적외선 필터의 두께를 다른 칼라필터의 두께보다 두껍게 형성하며, 제2투명평탄화층 형성단계에서 적외선 필터를 제외한 다른 칼라필터 영역의 상부에 제2투명평탄화층을 형성함으로써 적외선 필터의 두께를 다른 칼라필터의 두께보다 더욱 더 두껍게 형성할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시례를 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.

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 반도체 기판에 형성되며, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드, 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드, 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드 및 적외선 영역의 광을 수광하기 위한 제4포토다이오드를 포함하는 광감지층;
    상기 광감지층의 상부에 형성된 배선층;
    상기 배선층의 상부에 형성된 절연층;
    상기 절연층의 상부에 형성된 제1투명평탄화층;
    상기 제1투명평탄화층의 상부에 형성되며, 상기 제1포토다이오드, 제2포토다이오드, 제3포토다이오드 및 제4포토다이오드에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터를 포함하는 칼라필터층;
    상기 칼라필터층의 상부에 형성된 제2투명평탄화층; 및
    상기 제2투명평탄화층의 상부에 형성되며, 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선필터에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1마이크로렌즈, 제2마이크로렌즈, 제3마이크로렌즈 및 제4마이크로렌즈를 포함하는 마이크로렌즈층;을 구비하되,
    상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터에 각각 대응되는 영역의 제1투명평탄화층이 서로 단차를 달리함으로써 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터가 서로 두께를 달리하는 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3항에 있어서, 상기 적외선 필터의 두께는
    상기 제1칼라필터, 제2칼라필터 및 제3칼라필터의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 제1칼라, 제2칼라 및 제3칼라는
    각각 블루칼라, 그린칼라 및 레드칼라인 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서.
  9. 제 3항에 있어서, 상기 제1칼라, 제2칼라 및 제3칼라는
    각각 시안(Cyan), 마젠타(Magenta) 및 옐로우(Yellow)인 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서.
  10. 삭제
  11. 반도체 기판에, 제1칼라의 광을 수광하기 위한 제1포토다이오드, 제1칼라 보다 긴 파장의 제2칼라의 광을 수광하기 위한 제2포토다이오드, 제2칼라 보다 긴 파장의 제3칼라의 광을 수광하기 위한 제3포토다이오드 및 적외선 영역의 광을 수광하기 위한 제4포토다이오드를 포함하는 광감지층을 형성하는 광감지층 형성단계;
    상기 광감지층의 상부에 금속 배선층을 형성하는 금속 배선층 형성단계;
    상기 금속 배선층의 상부에 절연층을 형성하는 절연층 형성단계;
    상기 절연층의 상부에 제1투명평탄화층을 형성하는 제1투명평탄화층 형성단계;
    상기 제1투명평탄화층의 일부를 제거하는 제1투명평탄화층 제거단계;
    상기 제1투명평탄화층의 상부에 상기 제1포토다이오드, 제2포토다이오드, 제3포토다이오드 및 제4포토다이오드에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터를 포함하는 칼라필터층을 형성하는 칼라필터층 형성단계;
    상기 칼라필터층의 상부에 제2투명평탄화층을 형성하는 제2투명평탄화층 형성단계;
    상기 제2투명평탄화층의 상부에 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터에 각각 대응되는 위치에 형성된 제1마이크로렌즈, 제2마이크로렌즈, 제3마이크로렌즈 및 제4마이크로렌즈를 포함하는 마이크로렌즈층을 형성하는 마이크로렌즈층 형성단계;를 구비하되
    상기 제1투명평탄화층 제거단계는,
    상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터가 형성되는 영역의 상기 절연층 및 제1투명평탄화층의 제거 깊이를 각각 달리하여 단차를 형성함으로써 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터 및 적외선 필터의 두께가 서로 다르게 형성되도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 11항에 있어서, 상기 제1투명평탄화층 제거단계는,
    상기 제1칼라필터, 제2칼라필터, 제3칼라필터가 형성되는 영역의 제1투명평탄화층보다 상기 적외선 필터가 형성되는 영역의 제1투명평탄화층의 제거 깊이를 깊게 하여 각각의 제1투명평탄화층에 대해 단차를 달리 형성함으로써 상기 적외선 필터의 두께가 상기 제1칼라필터, 제2칼라필터 및 제3칼라필터의 두께보다 더 두껍게 형성되도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 분광특성이 강화된 적외선 픽셀을 구비하는 CMOS 이미지 센서의 제조방법.
  17. 삭제
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