KR102420729B1 - 이미지 센서의 양자 효율을 증가시키도록 구성되는 렌즈 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예는 이미지 센서에 관한 것이다. 이미지 센서는 기판의 제1 측을 따라 복수의 돌출부를 정의하는 복수의 측벽을 포함하는 기판을 갖는다. 기판은 제1 굴절률을 가진다. 광 검출기는 복수의 돌출부 아래에 놓이고 기판 내에 배치된다. 복수의 마이크로 렌즈는 기판의 제1 측 위에 놓인다. 마이크로 렌즈는 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖는다. 마이크로 렌즈는 각각 측방향으로 복수의 돌출부 내의 인접한 돌출부 쌍 사이에 배치되고 인접한 돌출부 쌍과 직접 접촉한다. 또한, 마이크로 렌즈 각각은 볼록한 상부면을 갖는다.

Description

이미지 센서의 양자 효율을 증가시키도록 구성되는 렌즈 구조물 {LENS STRUCTURE CONFIGURED TO INCREASE QUANTUM EFFICIENCY OF IMAGE SENSOR}
본 출원은 2019년 10월 31일에 출원된 미국 가출원 제62/928,559호의 우선권을 청구하며, 이 가출원의 내용은 그 전체가 참조로서 본 명세서 내에서 원용된다.
많은 현대 전자 디바이스(예를 들어, 디지털 카메라, 광학 이미징 장치 등)는 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 디지탈 이미지로 표현될 수 있는 디지탈 데이터로 광학 이미지를 변환한다. 이미지 센서는 디지탈 데이터로의 광학 이미지의 변환을 위한 단위 디바이스인 픽셀 센서의 어레이를 포함한다. 픽셀 센서의 일부 유형은 CCD(charge-coupled device) 및 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서(CIS)를 포함한다. CCD 픽셀 센서에 비해 CIS는 낮은 전력 소비, 작은 크기, 빠른 데이터 처리, 직접적인 데이터 출력 및 낮은 제조 비용으로 인해 선호된다.
일부 실시예에서, 본 출원은 이미지 센서를 제공한다. 이미지 센서는: 기판의 제1 측을 따라 복수의 돌출부를 정의하는 복수의 측벽을 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 가짐 -; 상기 복수의 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기; 및 상기 기판의 상기 제1 측 위에 놓이는 복수의 마이크로 렌즈를 포함한다. 상기 마이크로 렌즈는 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖고, 상기 마이크로 렌즈는 각각 측방향으로 상기 복수의 돌출부 내의 인접한 돌출부 쌍 사이에 배치되고 상기 인접한 돌출부 쌍과 직접 접촉하며, 상기 마이크로 렌즈 각각은 볼록한 상부면을 가진다.
일부 실시예에서, 본 출원은 집적 칩을 제공한다. 집적 칩은: 기판의 후면을 따르는 복수의 제1 돌출부를 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 갖는 제1 재료를 포함함 -; 상기 기판의 전면을 따라 배치되는 상호접속 구조물; 상기 복수의 제1 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기; 상기 복수의 제1 돌출부 사이에 그리고 상기 복수의 제1 돌출부 상에 배열되는 패시베이션 층 - 상기 패시베이션 층은 상기 패시베이션 층의 상부면을 따르는 복수의 제2 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 제2 돌출부는 상기 복수의 제1 돌출부와 다르고, 상기 패시베이션 층은 상기 제1 굴절률과 다른 제2 굴절률을 갖는 제2 재료를 포함함 -; 및 상기 패시베이션 층 위에 놓이는 광 필터를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 출원은 이미지 센서 형성 방법을 제공한다. 이미지 센서 형성 방법은: 기판 내의 광 검출기를 정의하도록 이온 주입 공정을 수행하는 단계; 상기 광 검출기 위에 놓이는 복수의 돌출부를 정의하도록 상기 기판의 제1 측을 에칭하는 단계; 상기 복수의 돌출부 위에 제1 재료를 포함하는 유전체 층을 성막하는 단계; 상기 유전체 층 위에 반사방지 코팅(anti-reflection coating; ARC) 층을 성막하는 단계 - 상기 ARC 층은 상기 제1 재료와 다른 제2 재료를 포함함 -; 상기 ARC 층에 제1 패터닝 공정을 수행하는 단계; 및 상기 유전체 층과 상기 ARC 층에 제2 패터닝 공정을 수행함으로써 각각이 오목한 상부면을 갖는 복수의 마이크로 렌즈를 정의하는 단계를 포함한다. 상기 유전체 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제1 속도로 에칭되고 상기 ARC 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제2 속도로 에칭되고, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 크다.
본 개시물의 양상은 첨부 도면과 함께 판독될 때 아래의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 산업분야의 일반적 관행에 따라, 다양한 피처는 실척도로 도시되는 것은 아님에 유념한다. 실제로, 다양한 피처의 치수는 논의의 명료성을 위해 임의적으로 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
도 1은 복수의 돌출부를 갖는 기판, 및 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있고 돌출부 위에 배치된 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서의 일부 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 복수의 반도체 장치가 기판의 전면에 배치된 도 1의 이미지 센서의 일부 대안적인 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 광 필터가 복수의 마이크로 렌즈 위에 놓인 도 2의 이미지 센서의 일부 대안적인 실시예의 단면도를 도시한다.
도 4 내지 도 9는 복수의 돌출부, 및 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있고 복수의 돌출부 위에 배치된 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서를 형성하는 방법의 일부 실시예의 단면도를 도시한다.
도 10은 복수의 돌출부를 갖는 기판, 및 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있고 돌출부 위에 배치된 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서를 형성하는 일부 실시예를 나타내는 방법의 순서도 형태를 도시한다.
본 발명개시는 본 발명개시의 여러 특징들을 구현하기 위한 많은 여러 실시예 또는 예시들을 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해 컴포넌트 및 배열의 특정예들이 아래에서 설명된다. 물론, 이는 단지 예시에 불과하며, 이것들로 한정시키고자 의도한 것은 아니다. 예를 들어, 이후의 상세설명에서 제2 피처 상에서의 또는 그 위에서의 제1 피처의 형성은 제1 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하여 형성되는 실시예를 포함할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하지 않을 수 있도록 추가적인 피처가 제1 및 제2 피처 사이에서 형성될 수 있는 실시예를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시는 다양한 예시에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략화 및 명료화를 목적으로 한 것이며, 그러한 반복 자체는 개시된 다양한 실시예 및/또는 구성 간의 관계에 영향을 주는 것은 아니다.
또한, 도면들에서 도시된 하나의 엘리먼트 또는 피처에 대한 다른 엘리먼트(들) 또는 피처(들)의 관계를 설명하기 위해 "아래", "밑", "보다 낮은", "위", "보다 위" 등과 같은 공간 상대적 용어들이 설명의 용이성을 위해 여기서 이용될 수 있다. 공간 상대적 용어들은 도면들에서 도시된 배향에 더하여 사용중에 있거나 또는 동작중에 있는 디바이스의 상이한 배향들을 망라하도록 의도된 것이다. 장치는 이와달리 배향될 수 있고(90° 회전되거나 또는 다른 배향으로 회전됨), 이에 따라 여기서 사용되는 공간 상대적 기술어들이 이와 똑같이 해석될 수 있다.
CMOS 이미지 센서(CIS)는 일반적으로 반도체 기판 내에 위치하는 광 검출기를 각각 갖는 픽셀 영역의 어레이를 포함한다. 광 필터(예를 들어, 컬러 필터, 적외선(IR) 필터 등)는 광 검출기 위에 위치하고 CIS 내의 상이한 광 검출기에 제공된 입사광을 필터링하도록 구성된다. 광 검출기는 광을 수신하면 수신된 광에 대응하는 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 광 검출기로부터의 전기 신호는 CIS에 의해 캡처된 이미지를 결정하기 위해 신호 처리 유닛에 의해 처리될 수 있다. 양자 효율(QE)은 픽셀 영역 상에 입사된 광자 수에 대한, 픽셀 영역 내에서 광 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기여하는 광자 수의 비율이다. CIS의 QE는 온-칩 흡수 향상 구조물로 개선될 수 있다는 것이 이해되었다.
흡수 향상 구조물은 반도체 기판의 표면을 따라 배열되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다. 흡수 향상 구조물은 입사 방사선의 반사를 감소시킴으로써 흡수를 증가시킬 수 있다. 또한, 패시베이션 층은 흡수 향상 구조물 위에 놓이고 복수의 돌출부 사이의 리세스를 채운다. 흡수 향상 구조물 위에 패시베이션 층을 형성하는 동안, 반사 방지 코팅(ARC) 층이 패시베이션 층 위에 형성된다. 후속하여, 패시베이션 층이 실질적으로 평평한 상부면을 갖도록, 돌출부의 상부면에 도달할 때까지 ARC 층 및 패시베이션 층이 동일한 속도로 에칭된다. 그러나, 입사 방사선은 패시베이션 층의 실질적으로 평탄한 상부면을 통해 복수의 돌출부로 나아갈 때, 하부의 광 검출기로부터 멀어지도록 돌출부의 측벽으로부터 반사될 수 있다. 이는 입사 광이 패시베이션 층의 실질적으로 평평한 상부면에 대략 수직인 경로를 따라 진행하고 하부의 광 검출기를 향해 포커싱되지 않을 수 있기 때문일 수 있다. 반사된 방사선은 인접한 하부의 광 검출기를 향하여 지향됨으로써, 광 검출기 사이의 크로스토크를 야기하고/하거나 픽셀 영역으로부터 멀리 반사될 수 있다. 또한, 반사된 방사선은 반도체 기판으로부터 멀어지도록 지향될 수 있고, 이에 따라 하부의 광 검출기 상에 배치된 입사 방사선을 감소시킬 수 있다. 이는 부분적으로 하부의 광 검출기의 QE를 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 개시의 일부 실시예는 이미지 센서에 관한 것이다. 이미지 센서는 복수의 돌출부를 갖는 기판과, 각각이 볼록한 상부면을 가지며 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있고 돌출부 위에 놓이는 복수의 마이크로 렌즈를 포함한다. 예컨대, 이미지 센서의 제조 동안, 광 검출기가 기판 내에 형성되고 복수의 돌출부가 기판의 후면을 따라 형성된다. 패시베이션 층이 복수의 돌출부 위에 형성되어, 패시베이션 층은 복수의 돌출부 사이에 배치되는 복수의 리세스를 채운다. ARC 층이 패시베이션 층 위에 형성되고, 패시베이션 층의 상부면에 도달할 때까지 ARC 층에 부분 에칭이 수행됨으로써, 패시베이션 층 위에 ARC 층의 적어도 일부분을 남긴다. 또한, ARC 층과 패시베이션 층에 하나 이상의 고선택성 에칭 공정이 수행되어, 패시베이션 층은 ARC 층보다 높은 속도로 에칭된다. 이는 부분적으로, 복수의 돌출부 위의 복수의 마이크로 렌즈를 정의하여, 마이크로 렌즈는 각각의 인접한 돌출부 쌍 사이에 배치되고 각 마이크로 렌즈는 볼록한 상부면을 갖는다. 볼록한 상부면에 의해서, 마이크로 렌즈는 각각의 인접한 돌출부 쌍 사이의 초점을 향하여 입사 방사선을 포커싱하도록 구성됨으로써, 입사 방사선의 반사를 감소시키고 광 검출기를 향하여 지향되는 입사 방사선을 증가시킨다. 이는 결국 이미지 센서의 QE를 증가시킨다.
도 1은 복수의 돌출부(110)를 갖는 기판(104), 및 돌출부(110) 위에 배치되고 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있는(spaced) 복수의 마이크로 렌즈(112)를 포함하는 이미지 센서(100)의 일부 실시예의 단면도를 도시한다.
이미지 센서(100)는 기판(104)의 전면(104f)을 따라 배치된 상호 접속 구조물(102)을 포함한다. 일부 실시예에서, 기판(104)은 임의의 반도체 바디(예를 들어, 벌크 실리콘, 에피택셜 실리콘, 다른 적합한 반도체 재료, 또는 그밖에 유사한 것)를 포함하고/포함하거나 제1 도핑 유형(예를 들어, p형 도핑)을 갖는다. 광 검출기(108)는 기판(104) 내에 배치되고, 입사 전자기 방사선(114)(예를 들어, 광자)을 전기 신호로 변환하도록(즉, 입사 전자기 방사선(114)으로부터 전자-정공 쌍을 생성하도록) 구성된다. 광 검출기(108)는 제1 도핑 유형에 반대되는(opposite) 제2 도핑 유형(예를 들어, n형 도핑)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 도핑 유형은 n형이고 제2 도핑 유형은 p형이거나, 또는 그 반대일 수 있다. 추가의 실시예에서, 광 검출기(108)는 광 다이오드를 포함하고/포함하거나 광 다이오드로 구성될 수 있다. 격리 구조물(106)은 기판(104) 내에 배치되고 기판(104)의 전면(104f)으로부터 전면(104f) 위의 지점까지 연장된다. 일부 실시예에서, 격리 구조물(106)은 유전체 재료(예를 들어, 이산화 규소, 질화 규소, 탄화 규소 등)를 포함할 수 있고/있거나 얕은 트렌치 격리(STI) 구조물, 깊은 트렌치 격리(DTI) 구조물, 또는 다른 적절한 격리 구조물로서 구성될 수 있다.
기판(104)의 후면(104b)은 기판(104)의 전면(104f) 반대편에 배치된다. 기판(104)의 후면(104b)은 주기적 패턴으로 위치하는 복수의 돌출부(110)를 규정하는 비평면 표면을 포함한다. 따라서, 돌출부(110)는 기판(104)과 동일한 재료(예를 들어, 실리콘)이거나 이를 포함할 수 있다. 복수의 돌출부(110)는 기판(104)의 후면(104b) 내의 리세스에 의해 서로 측방향으로 분리된다. 복수의 돌출부(110) 각각은 대향하는 각진 측벽을 포함한다. 기판(104)의 돌출부(110)는 예를 들어, 광 검출기(108) 상에 배치된 입사 전자기 방사선(114)에 대한 수광 표면적을 증가시키도록 구성된다. 이는 부분적으로, 이미지 센서(100)의 감도 및/또는 양자 효율(QE)을 증가시킨다.
또한, 복수의 마이크로 렌즈(112)가 측방향으로 돌출부(110) 사이에 있는 리세스 내에 배치되어, 마이크로 렌즈(112) 중 하나의 마이크로 렌즈가 측방향으로 대응하는 한 쌍의 돌출부(110) 사이에 배치된다. 마이크로 렌즈(112)는 예를 들어 각각 유전체 재료(예를 들어, 이산화 규소)이거나 이를 포함할 수 있고/있거나 제1 굴절률을 가질 수 있다. 마이크로 렌즈(112)를 위한 다른 재료도 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 추가의 실시예에서, 기판(104)은 마이크로 렌즈(112)의 유전체 재료와 다른 반도체 재료(예를 들어, 실리콘)를 포함하고/포함하거나 제1 굴절률과 다른 제2 굴절률을 갖는다. 기판(104)을 위한 다른 재료가 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시예에서, 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 크다. 일부 실시예에서, 마이크로 렌즈(112)는 각각 돌출부(110)의 측벽을 따르고 돌출부(110) 사이의 리세스를 채우는 마이크로 렌즈 돌출부(112p)를 포함한다. 다른 실시예에서, 마이크로 렌즈(112)는 돌출부(110)와 직접 접촉한다. 마이크로 렌즈(112) 각각은 돌출부(110)로부터 멀어지는 방향으로 바깥쪽으로 둥글게 되고/되거나 만곡되는 볼록한 상부면(112us)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입사 전자기 방사선(114)은 (화살표로 도시된 바와 같이) 볼록한 상부면(112us)을 통해 마이크로 렌즈(112)로 들어간다. 각각의 마이크로-렌즈(112)의 볼록한 상부면(112us)으로 인해, 입사 전자기 방사선(114)은 볼록한 상부면(112us) 아래에 있는 초점(119)을 향하여 각이 지고(angled)/지거나 상당히 구부러진다. 초점(119)은 제1 높이(h1)만큼 돌출부(110)의 상부면(110ts)으로부터 수직으로 분리되고 제2 높이(h2)만큼 돌출부의 하부면(110bs)으로부터 수직으로 분리되는 초점면(120)을 따라 배치된다. 일부 실시예에서, 제1 높이(h1)는 제2 높이(h2)보다 크다. 이러한 실시예에서, 이는 입사 전자기 방사선(114)이 광 검출기(108)로부터 멀어지는 방향으로 돌출부(110)의 측벽으로부터 반사되는 것을 경감시킨다. 다른 실시예에서, 제2 높이(h2)가 제1 높이(h1)보다 작기 때문에, 돌출부(110)의 측벽 상의 입사 전자기 방사선(114)의 입사각(θ1)은 상당히 작아서, 광이 기판(104)으로부터 멀리 반사되지 않는다. 입사 전자기 방사선(114)과 평행하지 않고 마이크로 렌즈(112)로 들어가는 다른 전자기 방사선(미도시)은 전술한 바와 같이 굴절되고 초점면(120)을 따르는 다른 초점과 교차한다.
또한, 입사 전자기 방사선(114)이 초점(119)을 향하여 각이 진 후에 이는 돌출부(110)의 측벽을 횡단할 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로 렌즈(112)는 하부 돌출부(110)의 제2 굴절률보다 작은 제1 굴절률을 갖기 때문에, 입사 전자기 방사선(114)은 대응하는 수직 축(122)으로부터 광 검출기(108)를 향해 굴절될 것이다. 다시 말해서, 돌출부(110)에 대한 마이크로 렌즈(112)의 낮은 굴절률은 입사 전자기 방사선(114)이 대응하는 입사각(θ1)보다 작은 굴절 각도(θ2)를 갖도록 하여, 입사 전자기 방사선(114)을 광 검출기(108)를 향해 포커싱한다. 이는 (예를 들어, 돌출부(110)로부터 멀어지는 입사 전자기 방사선(114)의 반사를 감소시킴으로써) 기판(104)에 의한 입사 전자기 방사선(114)의 흡수를 증가시킨다. 입사 전자기 방사선(114)의 흡수를 증가시키면 광 검출기(108)의 QE가 증가하여 이미지 센서(100)의 성능이 향상된다.
도 2는 도 1의 이미지 센서(100)의 대안적인 실시예에 대응하는 이미지 센서(200)의 일부 실시예의 단면도를 도시한다.
일부 실시예에서, 이미지 센서(200)는 상호 접속 구조물(102) 위에 놓인 기판(104)을 포함한다. 이미지 센서(200)는 후면 조명 CMOS 이미지 센서(BSI-CIS)로서 구성될 수 있다. 복수의 반도체 디바이스(212)는 상호 접속 구조물(102) 내에 그리고 기판(104)의 전면(104f)을 따라 배치된다. 일부 실시예에서, 반도체 디바이스(212)는 광 검출기(108)에 의해 생성된 전기 신호를 출력 및/또는 처리할 수 있는 픽셀 디바이스로서 구성될 수 있다. 반도체 디바이스(212)는 예를 들어 전송 트랜지스터, 소스 팔로워 트랜지스터, 행 선택 트랜지스터 및/또는 리셋 트랜지스터로서 구성될 수 있다. 다른 반도체 디바이스로서 구성되는 반도체 디바이스(212)가 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 반도체 디바이스(212)는 각각 기판(104)의 전면(104f)을 따라 배치된 게이트 구조물(216) 및 게이트 구조물(216)의 측벽을 따라 배치된 측벽 스페이서 구조물(214)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 구조물(216)은 게이트 유전체 층 및 게이트 전극을 포함하며, 여기서 게이트 유전체 층은 기판(104)과 게이트 전극 사이에 배치된다.
인터커넥트 구조물(102)은 인터커넥트 유전체 구조물(206), 복수의 전도성 와이어(208) 및 복수의 전도성 비아(210)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인터커넥트 유전체 구조물(206)은 각각이 이산화 규소, 플루오로 실리케이트 유리, 포스페이트 유리(예를 들어, 보로 포스페이트 실리케이트 유리), 다른 적합한 유전체 재료 또는 전술한 것의 임의의 조합과 같은 산화물이거나 이를 포함할 수 있는, 하나 이상의 층간 유전체(ILD) 층을 포함한다. 다른 적합한 재료를 포함하는 상호 접속 구조물(206)이 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 전도성 와이어 및 비아(208, 210)는 인터커넥트 유전체 구조물(206) 내에 배치되고 이미지 센서(200) 내에 배치된 디바이스를 서로 그리고/또는 다른 집적 칩(도시되지 않음)에 전기적으로 연결하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 전도성 와이어 및/또는 비아(208, 210)는 예를 들어 각각 구리, 알루미늄, 티타늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 텅스텐, 다른 전도성 재료, 또는 전술한 것의 임의의 조합이거나 이를 포함할 수 있다. 다른 적합한 재료를 포함하는 전도성 와이어 및/또는 비아(208, 210)가 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시예에서, 기판(104)은 임의의 반도체 바디(예를 들어, 벌크 실리콘, 다른 적합한 반도체 재료 등)일 수 있고/있거나 제1 도핑 유형(예를 들어, p형 도핑)을 갖는다. 픽셀 영역(202a-b)은 복수의 격리 구조물(106)에 의해 서로 측방향으로 분리된다. 일부 실시예에서, 복수의 격리 구조물(106)은 STI 구조, DTI 구조, 후면 깊은 트렌치 격리(BDTI) 구조, 다른 적합한 격리 구조, 또는 전술한 것의 임의의 조합으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 격리 구조물(106)은 이산화 규소, 질화 규소, 탄화 규소 등일 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 또한, 광 검출기(108)는 각각의 픽셀 영역(202a-b) 내에 배치된다. 광 검출기(108)는 예를 들어 제1 도핑 유형과 반대인 제2 도핑 유형(예를 들어, n형 도핑)을 포함할 수 있다. 다른 도핑 타입을 포함하는 광 검출기(108) 및/또는 기판(104)이 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 실시예에서, 광 검출기(108)는 제1 범위의 파장 내의 전자기 방사선을 포함하는 근적외선(NIR) 방사선으로부터 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 범위는 약 850 내지 940 나노미터의 범위 내에 있을 수 있다. 제1 범위의 파장에 대한 다른 값이 또한 본 개시의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 기판(104)은 기판(104)의 전면(104f)과 기판(104)의 후면(104b) 사이에 정의된 두께(Ts)를 갖는다. 일부 실시예에서, 두께(Ts)는 약 4 내지 6 마이크로미터의 범위 내에 있다. 두께(Ts)에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 기판(104)의 두께(Ts)는 제1 범위의 파장에 대해 높은 QE를 보장하도록 선택된다. 예를 들어, 기판(104)의 두께(Ts)가 얇으면(예를 들어, 약 4 마이크로미터 미만), 광 검출기(108)는 열악한 NIR 광 QE를 가질 것이고, 이는 위상 검출 능력을 감소시킬 수 있다. 또한, 기판(104)의 두께(Ts)가 두껍다면(예를 들어, 약 6 마이크로미터보다 큰 경우), 접촉 영역, 격리 구조 및/또는 전송 트랜지스터와 같은 픽셀 디바이스의 배치는 예컨대 근적외선에 대한 QE 증가 없이 악영향을 받을 수 있다.
기판(104)의 후면(104b)은 복수의 돌출부(110)를 포함하고, 복수의 마이크로 렌즈(112)는 인접한 돌출부(110) 쌍 사이에 배치된다. 마이크로 렌즈(112)는 각각 도 1에 도시되고 설명된 바와 같이 하부의 광 검출기(108)를 향하여 입사 방사선을 지향시키도록 구성되는 볼록한 상부면(112)을 갖도록 구성된다. 이는 광 검출기(108)의 QE를 증가시킴으로써, 이미지 센서(200)의 성능을 증가시킨다.
추가의 실시예에서, 복수의 마이크로 렌즈(112)는 기판(104)의 후면(104b)을 가로질러 연속적으로 측방향으로 연장되는 패시베이션 층으로 구성되고/구성되거나 지칭될 수 있다. 이러한 실시예에서, 패시베이션 층은 각각의 돌출부(110) 위에 놓이고 측방향으로 인접한 돌출부(110) 쌍 사이에 이격되어 있는 복수의 상부 볼록한 돌출부(112up)를 포함하고, 상부 볼록한 돌출부(112up) 아래에 배치된 복수의 하부 돌출부(112lp)를 포함한다. 하부 돌출부(112lp)는 돌출부(110)의 측벽과 직접 접촉한다. 또한, 일부 실시예에서, 패시베이션 층은 끊어지지 않은 경로를 따라 돌출부(110)를 가로질러 연속적으로 측방향으로 연장될 수 있다.
도 3a는 도 2의 이미지 센서(200)의 대안적인 실시예에 대응하는 이미지 센서(300a)의 일부 실시예의 단면도를 도시한다.
이미지 센서(300a)는 마이크로 렌즈(112)와 기판(104)의 후면(104b) 위에 놓이는 상부 유전체 층(302)을 포함한다. 일부 실시예에서, 상부 유전체 층(302)은 예를 들어 플라즈마-강화된 산화물(plasma-enhanced oxide; PEOX) 층, 이산화 규소, 또는 다른 적절한 유전체 재료이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 상부 유전체 층(302)에 대한 다른 적합한 재료가 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 복수의 광 필터(304)(예를 들어, 컬러 필터, 적외선(IR) 필터 등)는 상부 유전체 층(302) 위에 놓인다. 복수의 광 필터(304)는 각각 특정 파장의 입사 방사선을 투과시키도록 구성된다. 예를 들어, 제1 광 필터는 제1 범위 내의 파장을 갖는 방사선을 투과시킬 수 있는 반면, 제1 광 필터에 인접한 제2 광 필터는 제1 범위와 다른 제2 범위 내의 파장을 갖는 방사선을 투과시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 광 필터(304)는 예를 들어 컬러 필터로서 구성될 수 있으며, 여기서 제1 광 필터는 제1 컬러(예를 들어, 녹색광)를 투과시키도록 구성되고 인접한 제2 광 필터는 제1 컬러와 다른 제2 컬러(예를 들어, 청색광)를 투과시키도록 구성된다. 또한, 복수의 상부 렌즈(306)는 복수의 광 필터(304) 위에 배치된다. 상부 렌즈(306)의 각각은 광 필터(304)와 측방향으로 정렬되고 픽셀 영역(202a, 202b) 위에 놓인다. 복수의 상부 렌즈(306)는 입사 전자기 방사선을 광 검출기(108)를 향해 포커싱하도록 구성되어, 광 검출기의 QE 및 이미지 센서(300a)의 성능을 더 증가시킨다.
광 검출기(108)는 파장(λ)의 전자기 방사선으로부터 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 파장(λ)은 약 850 내지 940 나노미터 범위의 전자기 방사선을 포함하는 근적외선(NIR) 방사선을 포함할 수 있다. 파장(λ)에 대한 다른 값들도 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 다른 실시예에서, 돌출부(110)의 높이(hp)는 약 λ/2.5보다 클 수 있으며, 이에 의해 기판(104) 상에 배치된 입사 전자기 방사선에 대한 수광 표면적을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 높이(hp)는 약 340 나노미터보다 클 수 있다. 높이(hp)에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 이것은 부분적으로 이미지 센서(300a)의 감도 및/또는 QE를 증가시킨다. 거리(d1)는 2개의 인접한 돌출부(110)의 상부면 사이에서 정의된다. 다른 실시예에서, 거리(d1)는 약 λ/2보다 클 수 있으며, 이에 의해 기판(104) 상에 배치되는 입사 전자기 방사선에 대한 수광 표면적을 증가시킨다. 거리(d1)는 약 425 나노미터보다 클 수 있다. 거리(d1)에 대한 다른 값이 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 이는 부분적으로 이미지 센서(300a)의 감도 및/또는 QE를 추가로 증가시킨다. 높이(hp)가 λ/2.5보다 크고 거리(d1)가 약 λ/2보다 커서, 파장(λ)을 갖는 입사 방사선의 기판(104)에 의한 흡수는 증가되고, 파장(λ)을 갖는 입사 방사선의 광 검출기(108)로부터의 반사는 감소된다. 일부 실시예에서, 거리(d1)는 높이(hp)보다 크다.
도 3b는 상부 유전체 층(302)이 생략된, 도 3a의 이미지 센서(300a)의 일부 대안적인 실시예에 대응하는 이미지 센서(300b)의 일부 실시예의 단면도를 도시한다. 이러한 실시예에서, 복수의 광 필터(304)는 복수의 마이크로 렌즈(112)와 직접 접촉한다.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 복수의 돌출부를 갖는 기판, 및 돌출부 사이에 이격되어 있고 돌출부 위에 배치된 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서를 형성하는 방법의 일부 실시예의 단면도(400-900)를 도시한다. 도 4 내지 도 9에 도시된 단면도(400-900)가 방법을 참조하여 설명되어 있지만, 도 4 내지 도 9에 도시된 구조물은 방법에 제한되지 않고 방법과 별개로 분리될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 또한, 비록 도 4 내지 도 9는 일련의 동작으로 설명되어 있지만, 다른 실시예에서 동작의 순서는 변경될 수 있고, 개시된 방법은 다른 구조물에도 적용가능하다는 점에서, 이들 동작은 제한적인 것은 아니라는 점이 이해될 것이다. 다른 실시예에서, 도시되고/도시되거나 설명된 일부 동작들은 전체적으로 또는 부분적으로 생략될 수 있다.
도 4의 단면도(400)에 의해 도시된 바와 같이, 기판(104)이 제공되고 기판(104)의 전면(104f) 상에 격리 구조물(106)이 형성된다. 일부 실시예에서, 기판(104)은 벌크 기판(예를 들어, 벌크 실리콘 기판), SOI(silicon-on-insulator) 기판 또는 다른 적절한 기판일 수 있다. 기판(104)을 위한 다른 재료가 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시예에서, 격리 구조물(106)을 형성하기 전에, 제1 도핑 유형(예를 들어, p형)으로 기판(104)을 도핑하기 위해 제1 주입 공정이 수행된다. 일부 실시예에서, 격리 구조물(106)을 형성하는 공정은: 기판(104)의 전면(104f)으로부터 기판(104) 내로 연장하는 기판(104) 내의 트렌치를 형성하기 위해 기판(104)을 선택적으로 에칭하는 단계; 및 (예를 들어, 화학 기상 증착(CVD), 원자 층 증착(ALD), 물리 기상 증착(PVD), 열 산화 등에 의해) 트렌치를 유전체 물질(예를 들어, 질화 규소, 탄화 규소, 이산화 규소, 다른 적합한 유전체 재료, 또는 전술한 것의 임의의 조합)로 충전하는 단계를 포함한다. 추가의 실시예에서, 기판(104)은 기판(104)의 전면(104f) 상에 마스킹 층(도시되지 않음)을 형성하고 이어서 기판의 마스킹되지 않은 부분을 선택적으로 제거하도록 구성된 하나 이상의 에칭제에 기판(104)을 노출시킴으로써 선택적으로 에칭된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 검출기(108)는 기판(104) 내에 형성된다. 일부 실시예에서, 광 검출기(108)는 제1 도핑 유형과 반대되는 제2 도핑 유형(예를 들어, n형)을 포함하는 기판(104)의 영역을 포함한다. 일부 실시예에서, 광 검출기(108)는 기판에 이온을 선택적으로 주입하기 위해 기판(104)의 전면(104f) 상의 마스킹 층(도시되지 않음)을 이용하는 선택적 이온 주입 공정에 의해 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 도핑 타입은 p형 도펀트를 포함하고, 제2 도핑 타입은 n형 도펀트를 포함하거나, 또는 그 반대이다. 광 검출기(108)는 파장(λ)의 전자기 방사선으로부터 전기 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 파장(λ)은 약 850 내지 940 나노미터 범위의 전자기 방사선을 포함하는 근적외선(NIR) 방사선을 포함할 수 있다. 파장(λ)에 대한 다른 값들도 또한 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 검출기(108)를 형성한 후, 기판(104)의 초기 두께(Ti)를 두께(Ts)로 감소시키기 위해 기판(104)의 후면(104b)에 씨닝 처리가 수행된다. 두께(Ts)는 기판(104)의 전면(104f)과 기판(104)의 후면(104b) 사이에서 정의된다. 일부 실시예에서, 두께(Ts)는 약 4 내지 6 마이크로미터의 범위 내에 있다. 두께(Ts)에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시예에서, 씨닝 공정은 기계적 그라인딩 공정, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정, 다른 적합한 씨닝 공정, 또는 전술한 것의 임의의 조합을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
도 5의 단면도(500)에 의해 도시된 바와 같이, 도 4의 구조물은 기판(104)의 후면(104b)을 따라 복수의 돌출부(110)를 정의하기 위해 뒤집힌 후 패터닝된다. 기판(104)의 후면(104b)은 기판(104)의 전면(104f)의 반대편에 있다. 일부 실시예에서, 복수의 돌출부(110)는 하나 이상의 마스킹 층(도시되지 않음)에 따라 하나 이상의 에칭 공정을 수행함으로써 형성된다. 하나 이상의 에칭 공정은 예를 들어 습식 에칭 공정, 건식 에칭 공정, 다른 적합한 에칭 공정, 또는 전술한 것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 돌출부(110)는 돌출부(110)의 높이(hp)가 약 λ/2.5보다 크고 거리(d1)가 약 λ/2보다 클 수 있도록 형성되어, 기판(104) 상에 배치되는 입사 전자기 방사선에 대한 수광 표면의 면적을 증가시킨다. 거리(d1)는 2개의 인접한 돌출부(110)의 상부면 사이에서 정의된다. 또 다른 실시예에서, 높이(hp)는 약 340 나노미터보다 클 수 있고/있거나 거리(d1)는 약 425 나노미터보다 클 수 있다. 높이(hp) 및/또는 거리(d1)에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다.
도 6의 단면도(600)에 의해 도시된 바와 같이, 상부 유전체 층(602)은 돌출부(110) 위에 성막된다. 상부 유전체 층(602)의 상부면은 돌출부(110)의 형상에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 유전체 층(602)은 예를 들어 CVD, ALD, PVD, 열 산화, 플라즈마 강화 증착 공정(예를 들어, 플라즈마 강화 CVD(PECVD)), 또는 다른 적절한 증착 또는 성장 공정에 의해 성막될 수 있다. 따라서, 상부 유전체 층(602)은, 예를 들어 플라즈마 강화 산화물, 이산화 규소, 실리콘 옥시 카바이드(SiOC), 다른 적합한 유전체 재료, 또는 전술한 것의 임의의 조합일 수 있고/있거나 약 3,000 내지 5,000 옹스트롬의 범위 내의 두께로 형성될 수 있다. 상부 유전체 층(602)의 두께에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 또 다른 실시예에서, BARC(bottom anti-reflective coating) 층(604)이 상부 유전체 층(602) 위에 형성된다. 일부 실시예에서, BARC 층(604)은 예를 들어 CVD, ALD, PVD 또는 다른 적절한 성막 또는 성장 공정에 의해 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, BARC 층(604)은 예를 들어, high-k 유전체 재료(예를 들어, 유전 상수가 3.9보다 큰 유전체 재료), 다른 적합한 유전체 재료, 또는 전술한 것의 임의의 조합이거나, 이를 포함하거나, 그리고/또는 약 4,000 내지 6,000 옹스트롬 범위의 두께로 형성될 수 있다. BARC 층(604)의 두께에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 따라서, 일부 실시예에서, BARC 층(604)은 상부 유전체 층(602)보다 더 큰 두께를 갖는다.
도 7의 단면도(700)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 패터닝 공정이 BARC 층(604)에 수행되어 BARC 층(604)의 초기 두께를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 제1 패터닝 공정은 건식 에칭 공정, 블랭킷 건식 에칭 공정 또는 다른 적합한 에칭 공정을 포함한다. 추가의 실시예에서, 제1 패터닝 공정은 BARC 층(604)을 산소(예를 들어, O2), 일산화탄소(CO), 다른 적절한 에칭제 또는 전술한 것의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 에칭제에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 패터닝 공정은 상부 유전체 층(602)을 에칭하지 않는다.
도 8a 내지 도 8c는 상부 유전체 층(602) 및 BARC 층(604)에 제2 패터닝 공정을 수행함으로써 마이크로 렌즈(112)를 형성하는 일부 실시예에 대응하는 단면도(800a-c)를 도시한다. 제2 패터닝 공정은 마이크로 렌즈(112) 각각이 돌출부(110) 위에 놓이는 볼록한 상부면(112)을 갖는 방식으로 수행된다. 도 8a 및 8b는 제2 패터닝 공정의 제1 스냅샷 및 제2 스냅샷의 일부 실시예에 대응하는 단면도(800a 및 800b)를 도시한다. 도 8c는 제2 패터닝 공정을 완료한 후 마이크로 렌즈(112)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(800c)를 도시한다.
일부 실시예에서, 제2 패터닝 공정은 건식 에칭 공정, 블랭킷 건식 에칭 공정 또는 다른 적절한 에칭 공정을 수행하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예에서, 제2 패터닝 공정은 블랭킷 건식 에칭 공정에 의해서만 수행된다. 추가의 실시예에서, 제2 패터닝 공정은 하나 이상의 에칭제(예컨대 폴리머 풍부 에칭제, 옥타 플루오로 시클로 부탄(예를 들어, C4F8), 트리 플루오로 메탄(예를 들어, CHF3), 다른 적합한 에칭제, 또는 전술한 것의 임의의 조합)에 상부 유전층(602) 및 BARC 층(604)을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 제2 패터닝 공정 동안, 상부 유전체 층(602)은 제1 에칭 속도로 에칭되고 BARC 층(604)은 제2 에칭 속도로 에칭된다. 일부 실시예에서, 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 적어도 10배 더 크다. 이러한 실시예에서, 제2 패터닝 공정은 상부 유전체 층(602)이 BARC 층(604)보다 더 신속하게(예를 들어, 적어도 10배 더) 에칭되도록 상부 유전체 층(602)에 비해 BARC 층(604)에 대한 선택성이 낮다. 이는 하나 이상의 에칭제가 BARC 층(604)보다 더 빠르게 상부 유전체 층(602)을 제거하기 때문일 수 있다. 제1 에칭 속도가 제2 에칭 속도보다 적어도 10배 더 높기 때문에, 각각의 마이크로 렌즈(112)는 볼록한 상부면(112us)을 갖는다. 따라서, 일부 실시예에서, 제1 에칭 속도 대 제2 에칭 속도의 비는 예를 들어 약 10 : 1 내지 약 20 : 1의 범위 내에서, 예를 들어 약 10 : 1, 약 11 : 1, 약 12 : 1이거나, 또는 10 : 1보다 크다. 제1 에칭 속도 대 제2 에칭 속도의 비율에 대한 다른 값들도 본 개시의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 마이크로 렌즈(112)의 볼록한 상부면(112us)은 각각 대응하는 볼록한 상부면(112us)의 하부에 있는 초점을 향해 입사 전자기 방사선을 구부리고/구부리거나 각이 지게 하도록 구성된다. 이는 (예를 들어, 입사 전자기 방사선의 기판(104)으로부터 멀어지는 반사를 줄임으로써) 기판(104)에 의한 입사 전자기 방사선의 흡수를 증가시킨다. 입사 전자기 방사선의 흡수를 증가시키면 광 검출기(108)의 QE가 증가한다.
도 8a의 단면도(800a)는 제1 시간에 취해진 제2 패터닝 공정의 제1 스냅 샷의 일부 실시예를 도시하며, 여기서 상부 유전체 층(602)은 BARC 층(604)보다 더 빠르게 제거된다. 도 8b의 단면도(800b)는 제2 시간에 취해진 제2 패터닝 공정의 제2 스냅 샷의 일부 실시예를 도시하며, 여기서 제2 스냅 샷은 제1 스냅 샷 후 어느 시점에 촬영된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, BARC 층(604)의 잔여물은 상부 유전체 층(602)의 상부면을 따라 배치되어, 측방향으로 인접한 돌출부(110) 쌍 사이에 이격되어 있는 상부 유전체 층(602)과 BARC 층(604)의 상부면은 돌출부(110)로부터 멀어지는 방향으로 바깥쪽으로 둥글게 되고/되거나 만곡된다(즉, 볼록하다). 도 8c의 단면도(800c)는 상부 유전체 층(602) 및 BARC 층(604)에 제2 패터닝 공정을 수행한 후 마이크로 렌즈(112)의 일부 실시예를 도시한다. 마이크로 렌즈(112) 각각의 볼록한 상부면(112us)은 도 8b에 도시된 상부 유전체 층(602) 및 BARC 층(604)의 만곡된 상부면에 대응한다.
도 9의 단면도(900)에 의해 도시된 바와 같이, 광 필터(304)는 마이크로 렌즈(112) 위에 형성된다. 광 필터(304)는 특정 파장 범위를 갖는 입사 전자기 방사선(예를 들어, 광)의 투과를 허용하는 재료로 형성되며, 특정 범위를 벗어난 다른 파장을 갖는 입사 파장을 차단한다. 추가의 실시예에서, 광 필터(304)는 CVD, PVD, ALD, 스퍼터링 등에 의해 형성될 수 있고/있거나 형성 후에(예를 들어, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정을 통해) 평탄화될 수 있다. 또한, 상부 렌즈(306)는 광 필터(304) 위에 형성된다. 일부 실시예에서, 상부 렌즈(306)는 (예를 들어, CVD, PVD 등에 의해) 광 필터(304) 상에 렌즈 재료를 성막함으로써 형성될 수 있다. 만곡된 상부면을 갖는 렌즈 템플릿(도시되지 않음)은 렌즈 재료 위에 패터닝된다. 이후 상부 렌즈(306)가 렌즈 템플릿에 따라 렌즈 재료를 선택적으로 에칭함으로써 형성된다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예에 따라 복수의 돌출부를 갖는 기판, 및 복수의 돌출부 사이에 이격되어 있고 복수의 돌출부 위에 배치되는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 이미지 센서를 형성하는 방법(1000)을 도시한다. 방법(1000)이 일련의 동작 또는 이벤트로서 도시되고/되거나 기술되지만, 이 방법은 도시된 순서 또는 동작에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 따라서, 일부 실시예에서, 동작은 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있고/있거나 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 도시된 행위 또는 이벤트는 다수의 행위 또는 이벤트로 세분될 수 있으며, 이는 별도의 시간에 또는 다른 행위 또는 하위 행위와 동시에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 도시된 일부 동작 또는 이벤트는 생략될 수 있고, 도시되지 않은 다른 동작 또는 이벤트가 포함될 수 있다.
동작 1002에서, 격리 구조물이 기판의 전면에 형성된다. 도 4는 동작(1002)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(400)를 나타낸 것이다.
동작 1004에서, 광 검출기가 기판 내에 형성된다. 도 4는 동작(1004)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(400)를 나타낸 것이다.
동작 1006에서, 복수의 돌출부가 기판의 후면에 형성된다. 돌출부는 광 검출기 위에 놓인다. 도 5은 동작(1006)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(500)를 나타낸 것이다.
동작 1008에서, 상부 유전체 층이 복수의 돌출부 위에 성막된다. 또한, 하부 반사 방지 코팅(BARC) 층이 상부 유전체 층 위에 성막된다. 도 6은 동작(1008)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(600)를 나타낸 것이다.
동작 1010에서, 제1 패터닝 공정이 BARC 층에 수행된다. 도 7은 동작(1010)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(700)를 나타낸 것이다.
동작 1012에서, 제2 패터닝 공정이 상부 유전체 층 및 BARC 층에 수행된다. 상부 유전체 층은 BARC 층보다 더 빨리 에칭된다. 또한, 제2 패터닝 공정은 각각의 마이크로 렌즈가 볼록한 상부면을 갖도록 돌출부 위에 복수의 마이크로 렌즈를 정의한다. 도 8a 내지 도 8c는 동작 1012의 일부 실시예에 대응하는 단면도(800a-c)를 도시한다.
동작 1014에서, 광 필터가 복수의 마이크로 렌즈 위에 형성된다. 도 9은 동작(1014)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(900)를 나타낸 것이다.
동작 1016에서, 상부 렌즈가 광 필터 위에 형성된다. 도 9은 동작(1014)의 일부 실시예에 대응하는 단면도(900)를 나타낸 것이다.
따라서, 일부 실시예에서, 본 발명은 기판의 후면을 따라 배치된 복수의 돌출부를 갖는 기판을 포함하는 이미지 센서에 관한 것이다. 또한, 복수의 마이크로 렌즈가 측방향으로 돌출부 사이에 이격되어 있고 돌출부 위에 배치된다. 마이크로 렌즈는 각각 입사 방사선을 볼록한 상부면 아래의 초점으로 지향시키도록 구성된 볼록한 상부면을 포함한다.
1) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서는, 기판의 제1 측을 따라 복수의 돌출부를 정의하는 복수의 측벽을 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 가짐 -; 상기 복수의 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기; 및 상기 기판의 상기 제1 측 위에 놓이는 복수의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈는 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖고, 상기 마이크로 렌즈는 각각 측방향으로 상기 복수의 돌출부 내의 인접한 돌출부 쌍 사이에 배치되고 상기 인접한 돌출부 쌍과 직접 접촉하며, 상기 마이크로 렌즈 각각은 볼록한 상부면을 가질 수 있다.
2) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 복수의 돌출부는 상기 기판의 상기 제1 측 내의 리세스에 의해 측방향으로 서로 분리되고, 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각은 대응하는 리세스를 채우는 렌즈 돌출부를 포함할 수 있다.
3) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 기판은 실리콘을 포함하고 상기 마이크로 렌즈는 이산화 규소를 포함할 수 있다.
4) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 높이는 상기 돌출부의 높이보다 클 수 있다.
5) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 복수의 돌출부는 측방향으로 서로 인접하게 배치되는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부는 제1 상부 지점을 포함하고 상기 제2 돌출부는 제2 상부 지점을 포함하고, 상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 제1 상부 지점과 상기 제2 상부 지점 사이의 측방향 거리보다 작을 수 있다.
6) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 복수의 마이크로 렌즈는 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에 배치된 제1 마이크로 렌즈를 포함하고, 상기 제1 마이크로 렌즈의 볼록한 상부면은 측방향으로 상기 제1 돌출부의 상기 제1 상부 지점과 상기 제2 돌출부의 상기 제2 상부 지점 사이에 이격되어 있을(spaced) 수 있다.
7) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서에 있어서, 상기 제1 마이크로 렌즈는 상기 제1 마이크로 렌즈의 상기 볼록한 상부면 아래에 놓이는 초점을 향하여 입사 전자기 방사선을 지향시키도록 구성되고, 상기 초점은 측방향으로 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에 이격되어 있고, 상기 초점은 수직으로 상기 복수의 돌출부의 하부면 위에 이격되어 있을 수 있다.
8) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩은, 기판의 후면을 따르는 복수의 제1 돌출부를 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 갖는 제1 재료를 포함함 -; 상기 기판의 전면을 따라 배치되는 상호접속 구조물; 상기 복수의 제1 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기; 상기 복수의 제1 돌출부 사이에 그리고 상기 복수의 제1 돌출부 상에 배열되는 패시베이션 층 - 상기 패시베이션 층은 상기 패시베이션 층의 상부면을 따르는 복수의 제2 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 제2 돌출부는 상기 복수의 제1 돌출부와 다르고, 상기 패시베이션 층은 상기 제1 굴절률과 다른 제2 굴절률을 갖는 제2 재료를 포함함 -; 및 상기 패시베이션 층 위에 놓이는 광 필터를 포함할 수 있다.
9) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 제1 돌출부 각각은 삼각형 형상을 갖고 상기 제2 돌출부 각각은 반원형 형상을 가질 수 있다.
10) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 패시베이션 층의 하부면은 상기 기판의 상기 복수의 제1 돌출부 사이에 이격되어 있는 복수의 리세스에 맞물리게(engagedly) 닿는 복수의 제3 돌출부를 포함할 수 있다.
11) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 적어도 2배 클 수 있다.
12) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 광 검출기는 근적외선(near infrared; NIR) 방사선으로부터 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
13) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 기판의 두께는 약 4 내지 6 마이크로미터의 범위 내일 수 있다.
14) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 광 필터 위에 놓이는 상부 렌즈를 더 포함하고, 상기 상부 렌즈의 상부면은 볼록할 수 있다.
15) 본 개시의 실시형태에 따른 집적 칩에 있어서, 상기 광 필터의 하부면은 상기 복수의 제2 돌출부와 직접 접촉할 수 있다.
16) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서 형성 방법은, 기판 내의 광 검출기를 정의하도록 이온 주입 공정을 수행하는 단계; 상기 광 검출기 위에 놓이는 복수의 돌출부를 정의하도록 상기 기판의 제1 측을 에칭하는 단계; 상기 복수의 돌출부 위에 제1 재료를 포함하는 유전체 층을 성막하는 단계; 상기 유전체 층 위에 반사방지 코팅(anti-reflection coating; ARC) 층을 성막하는 단계 - 상기 ARC 층은 상기 제1 재료와 다른 제2 재료를 포함함 -; 상기 ARC 층에 제1 패터닝 공정을 수행하는 단계; 및 상기 유전체 층과 상기 ARC 층에 제2 패터닝 공정을 수행함으로써 각각이 오목한 상부면을 갖는 복수의 마이크로 렌즈를 정의하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 유전체 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제1 속도로 에칭되고 상기 ARC 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제2 속도로 에칭되고, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 클 수 있다.
17) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서 형성 방법에 있어서, 상기 제2 패터닝 공정은 블랭킷 건식 에칭 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
18) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서 형성 방법에 있어서, 광 필터가 상기 마이크로 렌즈에 직접 접촉하도록 상기 복수의 마이크로 렌즈 위에 광 필터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
19) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서 형성 방법에 있어서, 상부 렌즈가 만곡된 상부면을 갖도록 상기 광 필터 위에 상부 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
20) 본 개시의 실시형태에 따른 이미지 센서 형성 방법에 있어서, 상기 제2 패터닝 공정은 하나 이상의 에칭제에 상기 유전체 층과 상기 ARC 층을 노출시키는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 에칭제는 옥타 플루오로 시클로 부탄 및/또는 트리 플루오로 메탄을 포함할 수 있다.
본 개시의 양태를 본 발명분야의 당업자가 보다 잘 이해할 수 있도록 앞에서는 여러 개의 실시예의 특징을 약술해왔다. 본 발명분야의 당업자는 여기서 소개한 실시예의 동일한 목적을 수행하거나 및/또는 동일한 장점들을 달성하기 위한 다른 공정 및 구조물을 설계하거나 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 자신들이 손쉽게 이용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 본 발명분야의 당업자는 또한 이와 같은 등가적 구성은 본 개시의 사상과 범위를 이탈하지 않는다는 것과, 본 개시의 사상과 범위를 이탈하지 않고서 당업자가 다양한 변경, 대안책, 및 개조를 본 발명에서 행할 수 있다는 것을 자각해야 한다.

Claims (10)

  1. 기판의 제1 측을 따라 복수의 돌출부를 정의하는 복수의 측벽을 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 가짐 -;
    상기 복수의 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기; 및
    상기 기판의 상기 제1 측 위에 놓이는 복수의 마이크로 렌즈
    를 포함하고,
    상기 마이크로 렌즈는 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖고, 상기 마이크로 렌즈는 각각 측방향으로 상기 복수의 돌출부 내의 인접한 돌출부 쌍 사이에 배치되고 상기 인접한 돌출부 쌍과 직접 접촉하며, 상기 마이크로 렌즈 각각은 볼록한 상부면을 갖는 것인, 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 상기 기판의 상기 제1 측 내의 리세스에 의해 측방향으로 서로 분리되고, 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각은 대응하는 리세스를 채우는 렌즈 돌출부를 포함하는 것인, 이미지 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘을 포함하고 상기 마이크로 렌즈는 이산화 규소를 포함하는 것인, 이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈의 높이는 상기 돌출부의 높이보다 큰 것인, 이미지 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 측방향으로 서로 인접하게 배치되는 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부는 제1 상부 지점을 포함하고 상기 제2 돌출부는 제2 상부 지점을 포함하고, 상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 제1 상부 지점과 상기 제2 상부 지점 사이의 측방향 거리보다 작은 것인, 이미지 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에 배치된 제1 마이크로 렌즈를 포함하고, 상기 제1 마이크로 렌즈의 볼록한 상부면은 측방향으로 상기 제1 돌출부의 상기 제1 상부 지점과 상기 제2 돌출부의 상기 제2 상부 지점 사이에 위치하는(spaced) 것인, 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈는 상기 제1 마이크로 렌즈의 상기 볼록한 상부면 아래에 놓이는 초점을 향하여 입사 전자기 방사선을 지향시키도록 구성되고, 상기 초점은 측방향으로 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에 위치하고, 상기 초점은 수직으로 상기 복수의 돌출부의 하부면 위에 위치하는 것인, 이미지 센서.
  8. 기판의 후면을 따르는 복수의 제1 돌출부를 포함하는 기판 - 상기 기판은 제1 굴절률을 갖는 제1 재료를 포함함 -;
    상기 기판의 전면을 따라 배치되는 상호접속 구조물;
    상기 복수의 제1 돌출부 아래에 놓이고 상기 기판 내에 배치되는 광 검출기;
    상기 복수의 제1 돌출부 사이에 그리고 상기 복수의 제1 돌출부 상에 배열되는 패시베이션 층 - 상기 패시베이션 층은 상기 패시베이션 층의 상부면을 따르는 복수의 제2 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 제2 돌출부는 상기 복수의 제1 돌출부와 다르고, 상기 복수의 제2 돌출부는 각각 측방향으로 상기 복수의 제1 돌출부 내의 인접한 제1 돌출부 쌍 사이에 배치되고, 상기 패시베이션 층은 상기 제1 굴절률과 다른 제2 굴절률을 갖는 제2 재료를 포함함 -; 및
    상기 패시베이션 층 위에 놓이는 광 필터
    를 포함하는, 집적 칩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 돌출부 각각은 삼각형 형상을 갖고 상기 제2 돌출부 각각은 반원형 형상을 갖는 것인, 집적 칩.
  10. 기판 내의 광 검출기를 정의하도록 이온 주입 공정을 수행하는 단계;
    상기 광 검출기 위에 놓이는 복수의 돌출부를 정의하도록 상기 기판의 제1 측을 에칭하는 단계;
    상기 복수의 돌출부 위에 제1 재료를 포함하는 유전체 층을 성막하는 단계;
    상기 유전체 층 위에 반사방지 코팅(anti-reflection coating; ARC) 층을 성막하는 단계 - 상기 ARC 층은 상기 제1 재료와 다른 제2 재료를 포함함 -;
    상기 ARC 층에 제1 패터닝 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 유전체 층과 상기 ARC 층에 제2 패터닝 공정을 수행함으로써 각각이 오목한 상부면을 갖는 복수의 마이크로 렌즈를 정의하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유전체 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제1 속도로 에칭되고 상기 ARC 층은 상기 제2 패터닝 공정 동안 제2 속도로 에칭되고, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 큰 것인, 이미지 센서 형성 방법.
KR1020200067472A 2019-10-31 2020-06-04 이미지 센서의 양자 효율을 증가시키도록 구성되는 렌즈 구조물 KR102420729B1 (ko)

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KR102040368B1 (ko) * 2017-07-20 2019-11-04 이영종 하이퍼스펙트럴 이미지 센서와 이를 이용한 3차원 스캐너
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