KR20010026421A - 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패드부와 소자를 보호하는 보호막을 소자검사를 위한 테스트시 완전히 제거하지 않고 금속으로 이루어진 패드를 덮도록 일부 잔류시킨 후 칼라 필터공정을 진행한 다음 패드부에도 형성된 칼라필터 보호막을 패터닝하여 패드 개구부를 형성하여 금속 패드의 이물 발생 및 부식을 방지하도록 하는 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법에 관한 것이다. 본 발명은 셀부와 패드부 등을 갖는 고체촬상소자 제조에 있어서, 반도체기판의 패드부에 패드를 형성하는 단계와, 패드를 포함하는 반도체기판 위에 제 1 보호막을 형성하는 단계와, 패드 상부에 위치하는 제 1 보호막을 소정두께 만큼만 잔류시켜 함몰부를 형성하는 단계와, 셀부에 칼라필터를 형성하는 단계와, 셀부 및 패드부를 포함하는 반도체기판상에 제 2 보호막을 형성하는 단계와, 제 2 보호막 및 잔류한 제 1 보호막의 소정부위를 제거하여 상기 패드를 노출시키는 개구부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법{Method of forming a pad window in charge coupled device}
본 발명은 패드부와 소자를 보호하는 보호막을 소자검사를 위한 테스트시 완전히 제거하지 않고 금속으로 이루어진 패드를 덮도록 일부 잔류시킨 후 칼라 필터공정을 진행한 다음 패드부에도 형성된 칼라필터 보호막을 패터닝하여 패드 개구부를 형성하여 금속 패드의 이물 발생 및 부식을 방지하도록 하는 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법에 관한 것이다.
고체촬상소자는 빛에 의해 전자를 발생시키고, 전하결합소자(Charge Coupled Device)를 방향성을 가지도록 배열하고, 이에 의해 전송된 신호전하를 검출하는 장치이다. 즉, 빛에 의하여 여기된 전하들을 방향성을 가지는 CCD 어레이(array)를 통하여 전송한 다음, 이 신호를 증폭하여 소정의 출력신호를 얻는 장치이다. 이와 같이, 영상신호를 전기신호로 변환시켜주는 장치인 고체 촬상 소자는 PD와 VCCD로 구성된 단위셀로 배열된 어레이부와, 수평전하전송영역(Horizontal Charge Coupled Device), 신호검출부를 포함한다. PD에서 축적한 신호전하는 VCCD와 HCCD로 차례로 전달되어 신호검출부를 통해 출력된다.
도 1a부터 도 1d는 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법을 도시한다.
도 1a를 참조하면, 반도체기판(10) 상에 적층구조로 이루어진 패드(11,12)를 형성한 다음 패드의 부식 등을 방지하기 위한 제 1 보호막(13)으로 p-산화막(13)을 소정 두께로 패드(11,12)를 포함하는 기판(10)을 덮도록 증착하여 형상한다. 이때, 제 1 보호막(13)인 p-산화막(p-SiO)는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)로 증착하여 약 2000Å 두께로 형성한다.
도 1b를 참조하면, 제 1 보호막(13)의 소정 부위를 제거하여 패드부를 개방시키기 위한 식각마스크를 형성하기 위하여 제 1 보호막(13)의 표면에 포토레지스트를 도포한 후 노광 및 현상을 실시하여 패드 개구부를 정의하는 포토레지스트패턴(도시안함)을 형성한다.
그리고, 포토레지스트패턴으로 보호되지 않는 부위의 제 1 보호막을 건식식각을 포함하는 이방성식각으로 제거하여 패드(12)의 일부 표면을 개방시킨 다음, 포토레지스트패턴을 제거한다. 따라서, 패드(12)의 개방부위를 제외한 부위는 잔류한 제 1 보호막(130)으로 보호되지만, 패드 개방부위를 이루는 금속층(12)이 노출되어 일부 부식되고, 이후 공정 즉, 칼라필터공정 등에서의 후속공정에서 이물발생의 원인이 된다.
이러한, 패드 개방부위를 형성하는 이유는 현재단계까지 진행되어 형성된 소자의 특성을 검사하기 위해서이다.
즉, 도시되지는 않았지만 p검 또는 w검 등의 테스트를 실시한다.
이후, 전하결합소자(charge coupled device)의 칼라필터 공정을 반도체기판의 포토다이오드 어레이(photo diode array)부에 실시한다.
도 1c를 참조하면, 전술한 칼라필터공정의 마지막 단계로, 형성된 칼라필터 보호용으로 노출된 패드(12) 표면인 패드 개방부위를 포함하는 기판(10)의 전면에 제 2 보호막(14)으로 p-산화막을 다시 PECVD법으로 증착하여 형성한다. 이때, 증착 두께는 약 8000Å이다.
도 1d를 참조하면, 외부회로와의 전기적 연결을 위한 패드 개구부를 형성하기 위하여 제 2 보호막의 표면에 포토레지스트를 도포한 다음 노광 및 현상을 실시하여 포토레지스트패턴을 형성한다.
그리고, 포토레지스트패턴으로 보호되지 않는 부위의 제 2 보호막을 건식식각을 포함하는 이방성 식각으로 제거하여 패드(12)를 이루는 알루미늄 금속층(12) 표면 일부를 개방시키는 패드 개구부(W1)를 형성한다.
그러나 상기 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법은 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 패드 개구부가 고체촬상소자의 셀부의 칼라필터 형성공정시 습식 또는 건식 식각제에 노출되어 금속의 부식 및 이물이 발생하게되어 이후, 외관 검사 및 패키지공정에서 불량을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 패드부와 소자를 보호하는 보호막을 소자검사를 위한 테스트시 완전히 제거하지 않고 금속으로 이루어진 패드를 덮도록 일부 잔류시킨 후 칼라 필터공정을 진행한 다음 패드부에도 형성된 칼라필터 보호막을 패터닝하여 패드 개구부를 형성하여 금속 패드의 이물 발생 및 부식을 방지하도록 하는 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 셀부와 패드부 등을 갖는 고체촬상소자 제조에 있어서, 반도체기판의 패드부에 패드를 형성하는 단계와, 패드를 포함하는 반도체기판 위에 제 1 보호막을 형성하는 단계와, 패드 상부에 위치하는 제 1 보호막을 소정두께 만큼만 잔류시켜 함몰부를 형성하는 단계와, 셀부에 칼라필터를 형성하는 단계와, 셀부 및 패드부를 포함하는 반도체기판상에 제 2 보호막을 형성하는 단계와, 제 2 보호막 및 잔류한 제 1 보호막의 소정부위를 제거하여 상기 패드를 노출시키는 개구부를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 1a부터 도 1d는 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법
도 2a부터 도 2d는 본 발명에 따른 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법
본 발명의 구성은 일반적인 고체촬상소자 내지는 전하결합소자의 셀부의 칼라필터 형성공정 이전 단계에서 패드를 덮고 있는 보호막을 완전히 제거하지 않고 일부 패드 개방부를 덮도록 잔류시킨 다음, 셀부의 칼라필터 형성공정을 진행한다.
그리고, 칼라필터 형성 후, 칼라필터 보호막을 셀부와 패드부 모두에 증착하여 형성한 다음, 패드개구부를 포토리쏘그래피 등의 방법으로 패터닝하여 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 패드를 노출시키는 개구부를 형성한다.
따라서, 칼라필터 형성공정시 패드 금속이 노출되지 않으므로 패드금속의 부식 및 노출에 기인하는 이물발생을 방지하도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a부터 도 2d는 본 발명에 따른 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법이다.
도 2a를 참조하면, 반도체기판(20) 상에 적층구조로 이루어진 패드(21,22)를 형성한 다음 패드의 부식 등을 방지하기 위한 제 1 보호막(23)으로 p-산화막(23)을 소정 두께로 패드(21,22)를 포함하는 기판(20)을 덮도록 증착하여 형상한다. 이때, 패드의 하부층(21)은 Mo-Si 실리사이드를 약 180Å의 두께로 형성하고 상부층(22)은 Al을 약 8000Å의 두께로 증착하여 형성한 다음 차례로 패터닝하여 형성하고, 제 1 보호막(23)인 p-산화막(p-SiO)는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)로 증착하여 약 2000Å 두께로 형성한다.
도 2b를 참조하면, 제 1 보호막(23)의 소정 부위를 소정 두께만 잔류시키기 위한 식각마스크를 형성하기 위하여 제 1 보호막(23)의 표면에 포토레지스트를 도포한 후 노광 및 현상을 실시하여 패드 개구부를 정의하는 포토레지스트패턴(도시안함)을 형성한다.
그리고, 포토레지스트패턴으로 보호되지 않는 부위의 제 1 보호막을 건식식각을 포함하는 이방성식각으로 약 1000-1900Å 두께만큼 제거하여, 중앙부위가 함몰된 형태(W20)로 패드(22)의 일부 표면에 그 나머지를 잔류시킨 다음, 포토레지스트패턴을 제거한다. 따라서, 개방부위를 포함하는 패드(21,22)의 표면이 잔류한 제 1 보호막(230)으로 보호되어 패드 개방부위를 이루는 금속층이 노출되어 일부 부식되고, 이후 공정 즉, 칼라필터 형성공정 등에서의 후속공정에서 이물발생의 원인이 방지된다.
이러한, 패드 개방부위를 형성하는 이유는 현재단계까지 진행되어 형성된 소자의 특성을 검사하기 위해서이다. 즉, 도시되지는 않았지만, 이후 p검 또는 w검 등의 소자특성 테스트를 실시한다.
이후, 전하결합소자(charge coupled device)의 칼라필터 공정을 반도체기판의 포토다이오드 어레이(photo diode array)부에 실시한다.
도 2c를 참조하면, 전술한 칼라필터공정의 마지막 단계로, 형성된 칼라필터 보호용으로 제 1 보호막(231)의 전면에 제 2 보호막(24)으로 p-산화막을 다시 PECVD법으로 증착하여 형성한다. 이때, 증착 두께는 약 8000Å이다.
도 2d를 참조하면, 외부회로와의 전기적 연결을 위한 패드 개구부를 형성하기 위하여 제 2 보호막의 표면에 포토레지스트를 도포한 다음 노광 및 현상을 실시하여 포토레지스트패턴을 형성한다. 이때, 포토레지스트패턴이 노출시키는 제 2 보호막(24)의 노출부위는 제 1 보호막 식각공정에서 형성된 포토레지스트패턴 보다 약간 작게 형성한다.
그리고, 포토레지스트패턴으로 보호되지 않는 부위의 제 2 보호막을 건식식각을 포함하는 이방성 식각으로 제거하여 패드(22)를 이루는 알루미늄 금속층(22) 표면 일부를 개방시키는 패드 개구부(W21)를 형성한다.
따라서, 본 발명은 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 패드 개구부가 고체촬상소자의 셀부의 칼라필터 형성단계에서 습식 또는 건식 식각제에 노출되지 않게 하여 금속의 부식 및 이물발생을 방지하여 이후, 외관검사 및 패키지공정에서 불량을 감소시키는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 셀부와 패드부 등을 갖는 고체촬상소자 제조에 있어서,
    반도체기판의 상기 패드부에 패드를 형성하는 단계와,
    상기 패드를 포함하는 상기 반도체기판 위에 제 1 보호막을 형성하는 단계와,
    상기 패드 상부에 위치하는 상기 제 1 보호막을 소정두께 만큼만 잔류시켜 함몰부를 형성하는 단계와,
    상기 셀부에 칼라필터를 형성하는 단계와,
    상기 셀부 및 패드부를 포함하는 상기 반도체기판상에 제 2 보호막을 형성하는 단계와,
    상기 제 2 보호막 및 잔류한 상기 제 1 보호막의 소정부위를 제거하여 상기 패드를 노출시키는 개구부를 형성하는 단계로 이루어진 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 게이트전극은 상기 제 1 보호막과 제 2 보호막은 플라즈마 화학기상증착법으로 산화막을 증착하여 형성하는 것이 특징인 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법.
  3. 청구한 1에 있어서, 상기 패드는 알루미늄으로 형성하는 것이 특징인 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 보호막은 상기 칼라필터 보호막인 것이 특징인 고체촬상소자의 패드 개구부 형성방법.
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