KR19990054304A - Solid state imaging device and manufacturing method - Google Patents

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KR19990054304A
KR19990054304A KR1019970074109A KR19970074109A KR19990054304A KR 19990054304 A KR19990054304 A KR 19990054304A KR 1019970074109 A KR1019970074109 A KR 1019970074109A KR 19970074109 A KR19970074109 A KR 19970074109A KR 19990054304 A KR19990054304 A KR 19990054304A
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윤성혁
허성재
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구본준
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 고체촬상소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 옵티컬블랙영역(OPB영역)에서 광의 차단을 극대화하기 위하여, 제 1 영역과 제 2 영역이 정의되어 있고, 상기 제 1 내지 제 2 영역에 형성되는 광전변환영역과 전하전송영역을 구비하는 반도체 기판과, 상기 제 1 영역의 전하전송영역을 덮는 제 1 차광층과, 상기 제 2 영역의 노출된 전면을 덮는 제 2 차광층과, 상기 제 1 내지 제 2 차광층과 노출된 기판을 덮는 제 1 평탄화층과, 상기 제 1 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 1 영역의 광전변화영역에 대응되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터층과, 상기 제 2 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 2 영역을 덮되, 각각 중첩되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터차광층과, 상기 칼라필터층들과 상기 칼라필터차광층들과 노출된 전면을 덮는 제 2 평탄화층과, 상기 제 1 영역의 제 2 평탄화층 상에 상기 광전변환영역에 대등되도록 형성되는 마이크로렌즈를 포함하며, OPB 영역에 각각의 컬러필터차광층을 중첩시킴으로써, 이들 칼라필터차광층을 광이 통과하지 못하도록 하여 OPB 영역에서의 차광능을 극대화할 수 있어서, OPB 영역의 안정된 신호를 측정할 수 있고, 고체촬상소자의 신뢰성을 판단하는 각종 테스트를 안정적으로 실시할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid state image pickup device and a method of manufacturing the same. In order to maximize blocking of light in an optical black area (OPB area), a first area and a second area are defined and formed in the first to second areas. A semiconductor substrate having a photoelectric conversion region and a charge transfer region, a first light shielding layer covering a charge transfer region of the first region, a second light shielding layer covering an exposed entire surface of the second region, and the first A first planarization layer covering the second to second light blocking layers and the exposed substrate, a first to third color filter layers formed on the first planarization layer of the first region to correspond to the photoelectric change region of the first region, Covering the second region on the first planarization layer of the second region, the first to third color filter shading layer formed to overlap each other, the front surface exposed to the color filter layer and the color filter shading layer 2nd flattening covered And a microlens formed on the second planarization layer of the first region so as to be equivalent to the photoelectric conversion region, wherein light passes through the color filter shielding layers by overlapping respective color filter shielding layers in the OPB region. It is possible to maximize the light shielding ability in the OPB area, thereby to measure a stable signal in the OPB area, and to stably perform various tests for determining the reliability of the solid state imaging device.

Description

고체촬상소자 및 그 제조방법Solid state imaging device and manufacturing method

본 발명은 고체촬상소자 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 옵티컬블랙영역(OPtical Black 영역, 이하 OPB영역이라 함)에서 광의 차단을 극대화할 수 있도록 구조를 개선시킨 고체촬상소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid state image pickup device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solid state image pickup device having an improved structure to maximize light blocking in an optical black region (hereinafter referred to as an OPB region) and a method of manufacturing the same. will be.

고체촬상소자는 광에 의해 전자를 발생시키고, 전하결합소자(Charge Coupled Device)를 방향성을 가지도록 배열하고, 이에 의해 전송된 신호전하를 검출하는 장치이다. 즉, 광에 의하여 여기된 전하들을 방향성을 가지는 CCD 어레이(array)를 통하여 전송한 다음, 이 신호를 증폭하여 출력신호를 얻는 장치이다. 영상신호를 전기신호로 변환시켜주는 장치인 고체촬상소자는 도 1에 보인 바와 같이, PD와 VCCD(Vertical Charge Coupled Device)로 구성된 단위 셀들로 배열되어 형성된 PD 어레이부와, HCCD(Horizontal Charge Coupled Device), 신호검출부를 포함한다. 그리고, PD 어레이부를 제외한 부분에는 OPB영역이 위치한다. PD에서 생성되어 축적된 신호전하는 VCCD와 HCCD로 차례로 전달되어 AMP를 통해 출력된다.A solid state image pickup device generates electrons by light, arranges a charge coupled device so as to have a directionality, and detects the signal charges transmitted thereby. In other words, it is a device that transfers the electric charges excited by light through a directional CCD array and then amplifies the signal to obtain an output signal. As shown in FIG. 1, the solid state image pickup device, a device for converting an image signal into an electrical signal, includes a PD array unit formed of unit cells formed of PD and a vertical charge coupled device (VCCD), and a horizontal charge coupled device (HCCD). ), And a signal detection unit. The OPB region is located at the portions except the PD array portion. The signal charges generated and accumulated in the PD are sequentially transferred to the VCCD and the HCCD and output through the AMP.

고체촬상소자는 광에 의해 발생하는 전하신호를 전기적 신호로 바꾸는 광전변환을 이용하는 소자이므로, 소자의 특성 평가시, 광에 의한 평가가 필수적이다. OPB 영역은 소자의 평가에 있어서, 기준신호를 생성하는 기능을 한다. 즉, OPB 영역에서의 신호는 블로밍(blooming), 스미어(smear), 전하전송효율(CTE;Charge Transfer Efficiency)등의 정도를 측정할 수 있는 기준신호로 사용된다. 이 기준신호의 정확한 평가는 신호 레벨의 정량적 평가에 유리하고, 이는 정밀한 화상의 획득에 필요하다. 따라서 OPB 영역에서의 신호를 정확하고 안정적으로 측정하는 것이 필요하다. OPB 영역에서의 신호 안정화는 이 영역의 차광을 극대화하여 광의 투과에 의해 생성되는 노이즈의 발생을 억제함으로써 성취할 수 있다.Since the solid state image pickup device is a device using photoelectric conversion that converts a charge signal generated by light into an electrical signal, evaluation by light is essential when evaluating the characteristics of the device. The OPB region functions to generate a reference signal in the evaluation of the device. That is, the signal in the OPB region is used as a reference signal that can measure the degree of blooming, smear, charge transfer efficiency (CTE), and the like. Accurate evaluation of this reference signal is advantageous for quantitative evaluation of the signal level, which is necessary for obtaining accurate images. Therefore, it is necessary to accurately and stably measure the signal in the OPB area. Signal stabilization in the OPB area can be achieved by maximizing shading in this area to suppress the generation of noise generated by light transmission.

도 2a부터 도 2c는 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 제조공정도를 설명하기 위한 도면으로, PD어레이부와 OPB 영역의 일부 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.2A to 2C are diagrams for explaining a manufacturing process diagram of a solid state image pickup device according to the related art, and schematically illustrate some cross-sections of the PD array portion and the OPB region.

도 2a를 참조하면, 통상적인 공정에 의하여 입사되는 빛의 세기에 따라 신호전하를 발생하기 위한 PD와 PD에서 발생된 신호전하를 수직방향으로 전달하는 전하전송영역인 VCCD가 교대로 형성된 기판(200)의 노출된 전면에 절연층(21)을 형성한 후, VCCD가 광으로부터 주입되는 것을 막기 위한 VCCD 상부에 차광층(22-1)(22-2)을 형성한다. 이 때, OPB 영역의 차광층(22-2)은 여분의 광이 기판 전면을 투과하지 못하도록 VCCD 뿐만 아니라 PD 부분을 포함한 전 OPB 영역을 덮을 수 있도록 한다. 이 후, 이러한 고체촬상소자를 보호하는 보호막(23)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a substrate 200 in which a PD for generating signal charges and a VCCD, which is a charge transfer region for transferring signal charges generated in the PD in a vertical direction, are alternately formed according to the intensity of light incident by a conventional process. After the insulating layer 21 is formed on the exposed front surface of the Ns, light blocking layers 22-1 and 22-2 are formed on the VCCD to prevent the VCCD from being injected from the light. In this case, the light shielding layer 22-2 of the OPB region may cover not only the VCCD but also the entire OPB region including the PD portion so that extra light does not penetrate the entire surface of the substrate. Thereafter, a protective film 23 for protecting such a solid state image pickup device is formed.

도 2b를 참조하면, 노출된 전면을 평탄하게 덮는 제 1 평탄화층(24)을 형성한다. 이어서, 제 1 평탄화층(24) 상에 칼라필터층(25-1)(25-2)(25-3)을 각각 형성한다. 즉, 제 1 평탄화층(24)상에 제 1 수지층을 형성하고, 이를 제 1 색으로 염색 및 고착시켜 제 1 칼라필터층(25-1)을 형성한다. 상기와 같은 공정을 반복하여 제 2 및 제 3 칼라필터층(25-2)(25-3)을 각각 제 1 평탄화층(24) 상에 형성함으로써, 제 1 평탄화층(24) 상에 3 색의 칼라필터층을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 2B, a first planarization layer 24 covering the exposed entire surface is formed. Subsequently, color filter layers 25-1, 25-2, and 25-3 are formed on the first planarization layer 24, respectively. That is, a first resin layer is formed on the first planarization layer 24, and the first color filter layer 25-1 is formed by dyeing and fixing the first resin layer in a first color. By repeating the above steps, the second and third color filter layers 25-2 and 25-3 are formed on the first planarization layer 24, respectively, to form three colors on the first planarization layer 24. The color filter layer is formed sequentially.

도 2c를 참조하면, 칼라필터층의 형성공정이 완료된 후, 칼라필터층을 포함한 제 1 평탄화층(24) 상에 제 2 평탄화층(26)을 형성하여 기판을 다시 평탄화시킨다. 이후, 제 2 평탄화층(26) 상에 아크릴 계통의 수지인 마이크로렌즈용 물질을 도포한 후, 도포된 마이크로렌즈용 물질을 사진식각하여 각 PD의 상부에 위치하는 마이크로렌즈용 물질층을 형성한다. 이어서, 마이크로렌즈용 물질층에 열에 의한 리플로우(reflow)공정을 진행하여 볼록렌즈 형태의 마이크로렌즈(27)를 형성한다.Referring to FIG. 2C, after the process of forming the color filter layer is completed, the second planarization layer 26 is formed on the first planarization layer 24 including the color filter layer to planarize the substrate again. Thereafter, the microlens material, which is an acrylic resin, is coated on the second planarization layer 26, and then the applied microlens material is photo-etched to form a microlens material layer positioned on each PD. . Subsequently, a thermal reflow process is performed on the microlens material layer to form a convex lens-type microlens 27.

이후, 후속공정을 진행하여 고체촬상소자의 제조를 완료한다.Thereafter, a subsequent process is performed to complete the manufacture of the solid state imaging device.

그러나 상기와 같은 구조에서는 OB 영역이 제대로 차광되지 못하는 단점이 있다. 즉, OPB 영역에서의 신호가 노이즈의 발생으로 인하여 정확하게 측정되지 않기 때문에 OPB 영역에서의 신호 불안정하다. 그 결과, 블로밍, 스미어, 전하전송효율등과 같은 각종 고체촬상소자의 신뢰성을 판단하는 테스트가 부정확해지는 경우가 발생한다.However, the above structure has a disadvantage in that the OB region is not properly shielded. That is, the signal in the OPB region is unstable because the signal in the OPB region is not accurately measured due to the generation of noise. As a result, a test for determining the reliability of various solid-state image pickup devices such as blooming, smear, charge transfer efficiency, and the like may be inaccurate.

본 발명은 OPB 영역이 제대로 차광할 수 있는 개선된 구조를 가지는 고체촬상소자를 제공하려 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a solid state image pickup device having an improved structure in which an OPB area can be properly shielded.

본 발명은 OPB 영역에 각각의 컬러필터층을 중첩시킴으로써, 이들 칼라필터층을 광이 통과하지 못하도록 하여 차광능력을 극대화하려 하는 것이다.The present invention is intended to maximize light blocking ability by preventing light from passing through the color filter layers by overlapping each color filter layer in the OPB region.

본 발명은 제 1 영역과 제 2 영역이 정의되어 있고, 상기 제 1 내지 제 2 영역에 형성되는 광전변환영역과 전하전송영역을 구비하는 반도체 기판과, 상기 제 1 영역의 전하전송영역을 덮는 제 1 차광층과, 상기 제 2 영역의 노출된 전면을 덮는 제 2 차광층과, 상기 제 1 내지 제 2 차광층과 노출된 기판을 덮는 제 1 평탄화층과, 상기 제 1 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 1 영역의 광전변화영역에 대응되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터층과, 상기 제 2 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 2 영역을 덮되, 각각 중첩되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터차광층과, 상기 칼라필터층들과 상기 칼라필터차광층들과 노출된 전면을 덮는 제 2 평탄화층과, 상기 제 1 영역의 제 2 평탄화층 상에 상기 광전변환영역에 대응되도록 형성되는 마이크로렌즈를 포함하는 고체촬상소자이다.According to an embodiment of the present invention, a semiconductor substrate including a photoelectric conversion region and a charge transfer region formed in the first to second regions, and a charge covering region of the first region are defined. A first light shielding layer, a second light shielding layer covering the exposed entire surface of the second region, a first planarization layer covering the first to second light shielding layers and the exposed substrate, and a first planarization layer of the first region First to third color filter layers formed to correspond to the photoelectric change regions of the first region on the top, and first to third overlapping the second regions on the first planarization layer of the second region, respectively. A third color filter shading layer, a second planarization layer covering the color filter layers, the color filter shading layers, and an exposed entire surface, and a second planarization layer on the first region so as to correspond to the photoelectric conversion region; Including microlenses made Is a solid state imaging device.

본 발명은 제 1 영역과 제 2 영역이 정의되어 있고, 상기 제 1 내지 제 2 영역에 형성되는 광전변환영역과 전하전송영역을 구비하는 반도체 기판을 준비하는 공정과, 상기 제 1 영역의 전하전송영역을 덮는 제 1 차광층과 상기 제 2 영역의 노출된 전면을 덮는 제 2 차광층을 형성하는 공정과, 상기 제 1 내지 제 2 차광층과 노출된 기판을 덮는 제 1 평탄화층을 형성하는 공정과, 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 1 칼라필터층과 상기 제 2 영역에 제 1 칼라필터차광층을 형성하는 공정과, 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 2 칼라필터층과 상기 제 1 칼라필터차광층에 중첩되는 제 2 칼라필터차광층을 형성하는 공정과, 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 3 칼라필터층과 상기 제 2 칼라필터차광층에 중첩되는 제 3 칼라필터차광층을 형성하는 공정과, 상기 칼라필터층들과 상기 칼라필터차광층들과 노출된 전면을 덮는 제 2 평탄화층을 형성하는 공정과, 상기 제 1 영역의 제 2 평탄화층 상에 상기 광전변환영역에 대응되는 마이크로렌즈를 형성하는 공저을 포함하는 고체촬상소자의 제조방법이다.The present invention provides a process for preparing a semiconductor substrate having a first region and a second region, the photoelectric conversion region and the charge transfer region formed in the first to second regions, and the charge transfer of the first region. Forming a first light shielding layer covering a region and a second light shielding layer covering an exposed entire surface of the second region, and forming a first planarization layer covering the first to second light shielding layers and the exposed substrate; And forming a first color filter layer on a first portion of the first region on the first planarization layer and a first color filter light shielding layer on the second region, and predetermining a first region on the first planarization layer. Forming a second color filter layer positioned at a portion and a second color filter shielding layer overlapping the first color filter shielding layer; and a third color filter layer positioned at a predetermined portion of a first region on the first planarization layer. And the second Forming a third color filter shielding layer overlapping the light shielding layer, forming a second planarization layer covering the color filter layers and the color filter shielding layers and the entire exposed surface, and the first region A method of manufacturing a solid-state image pickup device comprising a bottom surface for forming a microlens corresponding to the photoelectric conversion region on a second planarization layer of the film.

도 1은 고체촬상소자의 일반적인 평면도1 is a general plan view of a solid state imaging device

도 2a부터 도 2c는 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 제조공정도2A to 2C are manufacturing process diagrams of a solid state image pickup device according to the related art.

도 3은 본 발명에 따른 고체촬상소자의 단면도3 is a cross-sectional view of a solid state image pickup device according to the present invention.

도 4a부터 도 4d는 도 3에 보인 고체촬상소자의 제조공정도4A to 4D are manufacturing process diagrams of the solid state image pickup device shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 고체촬상소자의 단면구조를 나타낸 것으로, OPB 영역 이외에 PD 어레이부를 함께 나타낸 것이다. OPB 영역은 PD 어레이부와 마찬가지로 다수의 셀을 가지고 있다.3 shows a cross-sectional structure of the solid state image pickup device according to the present invention, and shows the PD array unit in addition to the OPB region. The OPB region has a plurality of cells similar to the PD array portion.

PD 어레이부에는 통상적인 구조와 같이, 광의 세기에 따라 신호전하를 발생하기 위한 PD와 PD에서 발생된 신호전하를 수직방향으로 전달하는 전하전송영역인 VCCD가 교대로 형성된 반도체 기판(300)의 노출된 전면에 절연층(31)이 형성되어 있고, VCCD가 광으로부터 주입되는 것을 막기 위한 차광층(32-1)이 VCCD 상부에 형성되어 있으며, 이러한 기판을 보호하는 보호막(33)이 형성되어 있다. 그리고 그 위에 제 1 평탄화층(34)이 형성되어 있고, 제 1 평탄화층(34) 상에는 제 1, 제 2 및 제 3 칼라필터층들(35-1)(35-2)(35-3)과 그 위로 제 2 평탄화층(36)과 각각의 PD에 대응되는 마이크로렌즈(37)가 형성되어 있다.In the PD array unit, as in a conventional structure, an exposure of the semiconductor substrate 300 on which the PD for generating signal charges according to the light intensity and the VCCD, which is a charge transfer region for transferring signal charges generated in the PD in a vertical direction, are alternately formed. An insulating layer 31 is formed on the entire surface, a light shielding layer 32-1 for preventing the VCCD from being injected from light is formed on the VCCD, and a protective film 33 for protecting such a substrate is formed. . The first planarization layer 34 is formed thereon, and the first, second and third color filter layers 35-1, 35-2, and 35-3 are formed on the first planarization layer 34. The second planarization layer 36 and the microlenses 37 corresponding to the respective PDs are formed thereon.

OPB 영역에는 상술한 PD 어레이부와 유사한 구조로 형성되어 있지만, 제 1, 제 2 및 제 3 칼라필터층(35a)(35b)(35c)들이 중첩되어 있는 점이 다르다. PD와 VCCD가 교대로 형성된 반도체 기판(300)의 노출된 전면에 절연층(31)이 형성되어 있고, 그 전면에 차광층(32-2)이 형성되어 있으며, 이러한 기판을 보호하는 보호막(33)이 형성되어 있다. 그리고 그 위에 제 1 평탄화층(34)이 형성되어 있다. 제 1 평탄화층(43) 상에는 제 1, 제 2 및 제 3 칼라필터 차광층들(35a)(35b)(35c)중첩되도록 위치하고 있으며, 그 위로 전면이 평탄한 제 2 평탄화층(36)이 있다. 제 1 평탄화층(34) 상에 제 1, 제 2 및 제 3 칼라필터차광층(35a)(35b)(35c)들이 중첩되어 있기 때문에 광이 투과할 수 없도록 되어 있다. 따라서 OBP 영역의 차광능은 종래의 기술에 비하여 향상될 수 있다. 이 때, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 칼라필터층 각각은 RED, GREEN, BLUE의 칼라를 가지거나, CYAN, MAGENTA, YELLOW의 칼라를 가질 수 있다.The OPB region is formed in a structure similar to the above-described PD array portion, except that the first, second and third color filter layers 35a, 35b and 35c overlap. The insulating layer 31 is formed on the exposed front surface of the semiconductor substrate 300 on which the PD and VCCD are alternately formed, and the light shielding layer 32-2 is formed on the front surface of the semiconductor substrate 300, and the protective film 33 protecting the substrate. ) Is formed. The first planarization layer 34 is formed thereon. The second planarization layer 36 is positioned on the first planarization layer 43 so as to overlap the first, second, and third color filter light blocking layers 35a, 35b, and 35c, and has a flat front surface thereon. Since the first, second and third color filter light shielding layers 35a, 35b and 35c overlap on the first planarization layer 34, light cannot be transmitted. Therefore, the light blocking ability of the OBP region can be improved as compared with the prior art. In this case, each of the first, second and third color filter layers may have a color of RED, GREEN, BLUE, or may have a color of CYAN, MAGENTA, YELLOW.

도 4a부터 도 4c는 상술한 본 발명에 따른 고체촬상소자의 제조공정도이다.4A to 4C are manufacturing process diagrams of the solid state image pickup device according to the present invention described above.

도 4a를 참조하면, 통상적인 공정에 의하여 입사되는 빛의 세기에 따라 신호전하를 발생하기 위한 PD와 PD에서 발생된 신호전하를 수직방향으로 전달하는 전하전송영역인 VCCD를 구비하는 반도체 기판(300)의 노출된 전면에 산화실리콘과 같은 절연물질로 절연층(31)을 형성한 후, VCCD가 광으로부터 주입되는 것을 막기 위한 VCCD 상부에 차광층(32-1)(32-2)을 형성한다. 이 때, OPB 영역의 차광층(32-2)은 여분의 광이 기판에 투과하지 못하도록 VCCD 뿐만 아니라 PD 부분을 포함한 전 OPB 영역을 덮을 수 있도록 한다. 이 후, 이러한 고체촬상소자를 보호하는 보호막(33)을 형성한다.Referring to FIG. 4A, a semiconductor substrate 300 having a PD for generating signal charges according to the intensity of light incident by a conventional process, and a VCCD which is a charge transfer region for transferring signal charges generated in the PD in a vertical direction. After the insulating layer 31 is formed of an insulating material, such as silicon oxide, on the exposed front surface of the (), the light shielding layers 32-1 and 32-2 are formed on the VCCD to prevent the VCCD from being injected from the light. . In this case, the light shielding layer 32-2 of the OPB region may cover the entire OPB region including the PD portion as well as the VCCD so that extra light does not penetrate the substrate. Thereafter, a protective film 33 for protecting such a solid state image pickup device is formed.

도 4b를 참조하면, 노출된 전면을 평탄하게 덮는 제 1 평탄화층(34)을 형성한다. 이어서, 제 1 평탄화층(34) 상의 제 1 PD에 대응되는 부분에 제 1 칼라필터층(35-1)과 OBP 영역의 전면을 덮는 제 1 칼라필터차광층(35a)을 형성한다. 즉, 제 1 평탄화층(34)상에 PD 어레이부와 OBP 영역에 소정의 패턴으로 위치하는 제 1 수지층을 형성하고, 이를 제 1 색으로 염색 및 고착시켜 제 1 칼라필터층(35-1)과 제 1 칼라필터차광층(35a)을 형성한다. 이 때, 제 1 색은 RED 혹은, CYAN일 수 있다.Referring to FIG. 4B, a first planarization layer 34 covering the exposed entire surface is formed. Subsequently, a first color filter light shielding layer 35a covering the entire surface of the first color filter layer 35-1 and the OBP region is formed in a portion corresponding to the first PD on the first planarization layer 34. That is, the first color filter layer 35-1 is formed on the first planarization layer 34 in the PD array portion and the OBP region in a predetermined pattern, and is dyed and adhered to the first color. And a first color filter light shielding layer 35a. In this case, the first color may be RED or CYAN.

도 4c를 참조하면, 제 1 평탄화층(34) 상의 제 2 PD에 대응되는 부분에 제 2 칼라필터층(35-2)과 제 1 칼라필터차광층(35a) 상에 제 2 칼라필터차광층(35b)을 형성한다. 즉, 노출된 제 1 평탄화층(34)상에 PD 어레이부와 OBP 영역에 소정의 패턴으로 위치하는 제 2 수지층을 형성하고, 이를 제 2 색으로 염색 및 고착시켜 제 2 칼라필터층(35-2)과 제 2 칼라필터차광층(35b)을 형성한다. 그리고 상기와 같은 공정을 되풀이 하여 제 3 칼라필터층(35-3)과 제 2 칼라필터층 상에 제 3 칼라필터차광층(35c)을 형성한다. 이 때, 제 2 색은 GREEN 혹은, MAGENTA일 수 있고, 제 3 색은 BLUE 혹은, YELLOW일 수 있다.Referring to FIG. 4C, the second color filter light shielding layer 35 may be disposed on the second color filter layer 35-2 and the first color filter light shielding layer 35a at a portion corresponding to the second PD on the first planarization layer 34. 35b). That is, a second resin layer is formed on the exposed first planarization layer 34 in a predetermined pattern in the PD array portion and the OBP region, and is dyed and fixed in a second color to form the second color filter layer 35-. 2) and the second color filter light shielding layer 35b. Then, the above process is repeated to form the third color filter light blocking layer 35c on the third color filter layer 35-3 and the second color filter layer. In this case, the second color may be GREEN or MAGENTA, and the third color may be BLUE or YELLOW.

도 4d를 참조하면, 칼라필터층과 칼라필터 차광층의 형성공정이 완료된 후, 칼라필터층(35-1)(35-2)(35-3)과 칼라필터차광층(35a)(35b)(35c)을 포함한 제 1 평탄화층(34) 상에 제 2 평탄화층(36)을 형성하여 기판을 다시 평탄화시킨다. 이후, 제 2 평탄화층(34) 상에 아크릴 계통의 수지인 마이크로렌즈용 물질을 도포한 후, 도포된 마이크로렌즈용 물질을 사진식각하여 각 PD의 상부에 위치하는 마이크로렌즈용 물질층을 형성한다. 이어서, 마이크로렌즈용 물질층에 열에 의한 리플로우(reflow)공정을 진행하여 볼록렌즈 형태의 마이크로렌즈(37)를 형성한다.Referring to FIG. 4D, after the process of forming the color filter layer and the color filter light shielding layer is completed, the color filter layers 35-1, 35-2, 35-3 and the color filter light shielding layers 35a, 35b and 35c are completed. The second planarization layer 36 is formed on the first planarization layer 34 including) to planarize the substrate again. Thereafter, a microlens material, which is an acrylic resin, is coated on the second planarization layer 34, and then the applied microlens material is photo-etched to form a microlens material layer positioned on each PD. . Subsequently, a thermal reflow process is performed on the microlens material layer to form a convex lens-type microlens 37.

이후, 후속공정을 진행하여 고체촬상소자의 제조를 완료한다.Thereafter, a subsequent process is performed to complete the manufacture of the solid state imaging device.

본 발명은 OPB 영역에 각각의 컬러필터층을 중첩시켜 광이 OPB 영역에 입사하는 것을 방지함으로써, OPB 영역에서의 차광능을 극대화할 수 있다. 따라서 OPB 영역의 안정된 신호를 측정할 수 있고, 고체촬상소자의 신뢰성을 판단하는 각종 테스트를 안정적으로 실시할 수 있다.The present invention can maximize light blocking ability in the OPB region by overlapping each color filter layer in the OPB region to prevent light from entering the OPB region. Therefore, a stable signal in the OPB area can be measured, and various tests for determining the reliability of the solid state imaging device can be performed stably.

Claims (3)

제 1 영역과 제 2 영역이 정의되어 있고, 상기 제 1 내지 제 2 영역에 형성되는 광전변환영역과 전하전송영역을 구비하는 반도체 기판과,A semiconductor substrate having a first region and a second region defined therein, the semiconductor substrate including photoelectric conversion regions and charge transfer regions formed in the first to second regions; 상기 제 1 영역의 전하전송영역을 덮는 제 1 차광층과,A first light blocking layer covering the charge transfer region of the first region; 상기 제 2 영역의 노출된 전면을 덮는 제 2 차광층과,A second light blocking layer covering an exposed front surface of the second region; 상기 제 1 내지 제 2 차광층과 노출된 기판을 덮는 제 1 평탄화층과,A first planarization layer covering the first to second light blocking layers and the exposed substrate; 상기 제 1 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 1 영역의 광전변화영역에 대응되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터층과,First to third color filter layers formed on the first planarization layer of the first region to correspond to the photoelectric change region of the first region; 상기 제 2 영역의 제 1 평탄화층 상에 상기 제 2 영역을 덮되, 각각 중첩되도록 형성되는 제 1 내지 제 3 칼라필터차광층과,First to third color filter light blocking layers covering the second region on the first planarization layer of the second region, and overlapping the second region; 상기 칼라필터층들과 상기 칼라필터차광층들과 노출된 전면을 덮는 제 2 평탄화층과,A second planarization layer covering the color filter layers and the color filter light blocking layers and the entire exposed surface; 상기 제 1 영역의 제 2 평탄화층 상에 상기 광전변환영역에 대등되도록 형성되는 마이크로렌즈를 포함하는 고체촬상소자.And a microlens formed on the second planarization layer of the first region to be equivalent to the photoelectric conversion region. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 1 내지 제 3 칼라필터층 및 상기 제 1 내지 제 3 칼라필터차광층은 각각 CYAN, MAGENTA, YELLOW인 것이 특징인 고체촬상소자.And the first to third color filter layers and the first to third color filter light blocking layers are CYAN, MAGENTA, and YELLOW, respectively. 제 1 영역과 제 2 영역이 정의되어 있고, 상기 제 1 내지 제 2 영역에 형성되는 광전변환영역과 전하전송영역을 구비하는 반도체 기판을 준비하는 공정과,Preparing a semiconductor substrate having a first region and a second region, the semiconductor substrate having photoelectric conversion regions and charge transfer regions formed in the first to second regions; 상기 제 1 영역의 전하전송영역을 덮는 제 1 차광층과 상기 제 2 영역의 노출된 전면을 덮는 제 2 차광층을 형성하는 공정과,Forming a first light blocking layer covering the charge transfer region of the first region and a second light blocking layer covering an exposed entire surface of the second region; 상기 제 1 내지 제 2 차광층과 노출된 기판을 덮는 제 1 평탄화층을 형성하는 공정과,Forming a first planarization layer covering the first to second light blocking layers and the exposed substrate; 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 1 칼라필터층과 상기 제 2 영역에 제 1 칼라필터차광층을 형성하는 공정과,Forming a first color filter layer positioned at a predetermined portion of the first region on the first planarization layer and a first color filter shielding layer in the second region; 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 2 칼라필터층과 상기 제 1 칼라필터차광층에 중첩되는 제 2 칼라필터차광층을 형성하는 공정과,Forming a second color filter layer positioned at a predetermined portion of the first region on the first planarization layer and a second color filter shielding layer overlapping the first color filter shielding layer; 상기 제 1 평탄화층 상의 제 1 영역의 소정부분에 위치하는 제 3 칼라필터층과 상기 제 2 칼라필터차광층에 중첩되는 제 3 칼라필터차광층을 형성하는 공정과,Forming a third color filter layer positioned at a predetermined portion of the first region on the first planarization layer and a third color filter shielding layer overlapping the second color filter shielding layer; 상기 칼라필터층들과 상기 칼라필터차광층들과 노출된 전면을 덮는 제 2 평탄화층을 형성하는 공정과,Forming a second planarization layer covering the color filter layers and the color filter light blocking layers and the entire exposed surface; 상기 제 1 영역의 제 2 평탄화층 상에 상기 광전변환영역에 대응되는 마이크로렌즈를 형성하는 공저을 포함하는 고체촬상소자의 제조방법.And a cavity for forming a microlens corresponding to the photoelectric conversion region on the second planarization layer of the first region.
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KR100749271B1 (en) * 2001-11-06 2007-08-13 매그나칩 반도체 유한회사 Color filter array of image sensor to improve color quality and method of manufacturing the same
US7786426B2 (en) * 2007-06-06 2010-08-31 Sony Corporation Imaging device with a color filter that contains a layer only covering the surrounding areas
US7795656B2 (en) 2007-02-13 2010-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor device having black pixel region

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