KR20030057623A - 씨모스 이미지센서 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블루(blue) 성분 광의 출력효율 및 포토다이오드에서의 흡수율 저하를 억제하는데 적합한 씨모스 이미지센서 및 그의 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 본 발명의 씨모스 이미지센서는 다수의 포토다이오드가 형성된 반도체기판, 상기 다수의 포토다이오드에 대향하는 상기 반도체기판상부에 형성되며 적어도 블루칼라필터를 포함하는 칼라필터어레이, 및 상기 칼라필터어레이의 칼라필터 각각에 대향하는 다수의 마이크로렌즈를 포함하며, 상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈는 나머지 마이크로렌즈들보다 곡률반경이 크다.

Description

씨모스 이미지센서 및 그의 제조 방법{CMOS Image sensor and method for fabricating the same}
본 발명은 반도체소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 CMOS 이미지센서의 제조 방법에 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 광감지부분 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.
또한, 이미지센서는 빛을 감지하는 광감지부분과 감지된 빛을 전기적 신호로처리하여 데이터화하는 로직회로 부분으로 구성되어 있는바, 광감도를 높이기 위하여 전체 이미지센서 소자에서 광감지부분의 면적이 차지하는 비율(Fill Factor)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있지만, 근본적으로 로직회로 부분을 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적 하에서 이러한 노력에는 한계가 있다.
따라서, 광감도를 높여주기 위하여 광감지부분 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광감지부분으로 모아주는 집광기술이 등장하였는데, 이러한 집광을 위하여 이미지센서는 칼라필터 상에 마이크로렌즈(microlens)를 형성하는 방법을 사용하고 있다.
도 1은 통상적인 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)를 나타낸 등가회로도이다.
도 1을 참조하면, 하나의 포토다이오드(Photodiode; PD)와 네 개의 NMOS(Tx,Rx,Sx,Dx)로 구성되며, 네 개의 NMOS(Tx,Rx,Sx,Dx)는 포토다이오드(PD)에서 집속된 광전하(Photo-generated charge)를 플로팅디퓨젼영역(Floating Diffusion; FD)으로 운송하기 위한 트랜스퍼트랜지스터(Transfer transistor; Tx), 원하는 값으로 노드의 전위를 세팅하고 전하(Cpd)를 배출하여 플로팅디퓨젼영역(FD)을 리셋(Reset)시키기 위한 리셋트랜지스터(Reset transistor; Rx), 소오스팔로워-버퍼증폭기(Source Follower Buffer Amplif ier) 역할을 하는 드라이브트랜지스터(Drive transistor; Dx), 스위칭으로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트트랜지스터(Select transistor; Sx)로 구성된다.
여기서 트랜스퍼트랜지스터(Tx) 및 리셋트랜지스터(Rx)는 네이티브트랜지스터(Native NMOS)를 이용하고 드라이브트랜지스터(Dx) 및 셀렉트트랜지스터(Sx)는 일반적인 트랜지스터(Normal NMOS)를 이용하며, 리셋트랜지스터(Rx)는 CDS(Correlated Double Sampling)를 위한 트랜지스터이다.
상기와 같은 CMOS 이미지센서의 단위화소(Unit Pixel)는 네이티브트랜지스터(Native Transistor)를 사용하여 포토다이오드영역(PD)에서 가시광선파장대역의 광을 감지한 후 감지된 광전하(Photogenerated charge)를 플로우팅디퓨전영역(FD)으로, 즉 드라이브트랜지스터(Dx)의 게이트로 전달한 양을 출력단(Vout)에서 전기적신호로 출력한다.
도 2는 종래기술에 따른 CMOS 이미지센서의 소자 단면도로서, 포토다이오드와 포토다이오드(PD)에서 집속된 광전하를 플로팅디퓨젼영역(FD)으로 운송하기 위한 트랜스퍼트랜지스터(Tx)만을 도시하고 있다.
도 2를 참조하여 이미지센서의 제조 방법을 간략히 설명하면, 고농도의 p형 불순물이 도핑된 p+-기판(11)상에 저농도 p형 불순물이 도핑된 p-에피층(12)을 성장시킨 다음, p-에피층(12)의 소정 부분에 LOCOS(Local oxidation of silicon)법으로 단위화소간 격리를 위한 필드산화막(13)을 형성한다.
다음으로, p-에피층(12)상에 트랜스퍼트랜지스터(Tx)의 게이트전극(14)을 형성한다. 이때, 도면에 도시되지 않았지만, 드라이브트랜지스터(Dx), 리셋트랜지스터(Rx) 및 셀렉트랜지스터(Sx)의 게이트전극도 동시에 형성된다.
다음으로, 트랜스퍼트랜지스터(Tx)의 게이트전극(14)의 일측 p-에피층(12)에 고에너지로 저농도 n형 불순물(n_)을 이온주입하여 n_-확산층(15)을 형성한다.
다음으로, 전면에 스페이서용 절연막을 증착한 후, 절연막을 전면식각하여 트랜스퍼트랜지스터의 게이트전극(14)의 양측벽에 접하는 스페이서(16)를 형성한다.
계속해서, 블랭킷(blanket) 이온주입법으로 저에너지 p형 불순물(po)을 이온주입하여 p-에피층(12)의 표면근처와 n_-확산층(15)의 상부에 po-확산층(17)을 형성한다. 이 때, n_-확산층(15)내에 형성되는 po-확산층(17)은 스페이서(16)의 두께만큼 격리된다.
상술한 저에너지 p 형 불순물의 이온주입을 통해 po-확산층(17)과 n_-확산층(15)으로 이루어지는 얕은(shallow) pn 접합이 형성되고, p-에피층(12)/n_-확산층(15)/po-확산층(17)으로 이루어지는 pnp형 포토다이오드가 형성된다.
도 2를 참조하여 포토다이오드로 입사되는 광의 특성을 살펴보면, 포토다이오드로 입사되는 광은 그린 성분(G), 레드 성분(R) 및 블루 성분(B)을 갖는데, 블루 성분(B)은 에너지(E)가 가장 높고, 파장(λ)이 가장 짧다. 즉, 에너지(E)와 파장(λ)은 반비례 관계에 있다.
따라서, 포토다이오드로 블루 성분(B)의 광이 입사될 때 래티스(Lattice) 또는 포논(phonon)의 간섭을 이기지 못하고 흡수 깊이가 가장 작게 된다.
결국, 흡수 깊이가 가장 작은 블루 성분(B)의 광은 n--확산층(15)에 이르지 못하고, po-확산층(17)에 흡수될 확률이 가장 높아 이미지 강도 차원에서 불리하다. 그 이유는, 실질적으로 이미지 데이터화에 기여하는 빛은 n--확산층(15)에 흡수된 빛이기 때문에 po-확산층(19)에 흡수된 빛은 이미지 데이터에 기여하지 못하기 때문이다.
한편, CMOS 이미지센서의 암전류(dark current) 특성을 개선하기 위해 po-확산층(17)에 이온주입의 도즈량 및 이온주입에너지를 증가시키고 있으나, 이런 경우에 특히 블루 성분(B)의 광이 n--확산층(15)에 이르지 못하는 문제가 더욱 심각하다.
도 3은 칼라필터와 마이크로렌즈까지 형성된 CMOS 이미지센서를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 후속 공정으로 포토다이오드가 형성된 반도체기판상에 층간절연막(18), 금속배선(도시 생략), 보호막(19)을 증착한 후, 칼라이미지 구현을 위한 세가지 종류의 칼라필터(G,B,R)(20a,20b,20c) 형성 공정을 진행하고, 평탄화를 위한 평탄화층으로서 OCL(Over Coating Layer)층(21)을 형성한다.
다음으로, 각 칼라필터(G,B,R)(20a,20b,20c)에 대향하도록 하여 포토다이오드로 입사되는 광의 광집속을 향상시키기 위한 마이크로렌즈(22a,22b,22c) 형성 공정을 진행한다.
상술한 구성을 갖는 이미지센서에서 블루 성분(B)의 광은 실리콘 표면과 가까울수록 흡수율이 크며 더욱 깊이 내려갈수록 흡수율이 악화되는 것을 알려져 있다.
따라서, 전술한 문제점을 고려할 때, 블루성분(B)의 광을 집속하는 마이크로렌즈(22b)의 초점거리(focous length) 또는 곡률반경은 그린성분(G), 레드성분(R)을 집속하는 마이크로렌즈(22a,22c)와는 달리 좀 더 짧게 형성되어야 블루성분(B)의 광에 대한 흡수, 출력 효율을 향상시킬 수 있다.
그러나, 종래 마이크로렌즈 형성 공정은, 이러한 블루 성분(B)의 특성이 고려되지 않고 그린성분(G)/레드성분(R)에 비해 출력이 열악한 상태로 셋업되어 있는 실정이다.
결국, 종래 블루 성분(B)의 낮은 출력 또는 흡수율의 원인을 정리해보면 다음과 같다.
첫째, 그린성분(G) 및 레드성분(R)에 비해 파장이 짧아 흡수깊이가 작기 때문이다.
둘째, 포토다이오드(PD)내로 블루성분(B)의 광이 입사될 때, 포토다이오드(PD)의 깊은 영역까지 블루성분(B)의 광이 도달하지 못하고 대부분 실리콘 표면 근처에서 흡수되기 때문이다.
셋째, 블루성분(B)의 흡수층이 실리콘 표면으로 제한되다 보니, 포토다이오드(PD)를 형성해주기 위한 po-확산층에서 흡수되는 광의 양이 그린성분(G) 및 레드성분(R)에 비해 상대적으로 크다. 즉, po-확산층에서 흡수되는 광은 실질적으로 이미지 데이터화에 기여하지 못한다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 블루성분 광의 출력효율 및 포토다이오드에서의 흡수율 저하를 억제하는데 적합한 씨모스 이미지센서 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 CMOS 이미지센서의 등가회로도,
도 2는 종래기술에 따른 포토다이오드로 입사되는 광성분의 특성을 도시한 소자 단면도,
도 3은 종래기술에 따른 초점거리에 따른 광성분의 특성을 도시한 소자 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 소자 단면도,
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 CMOS 이미지센서의 제조 공정 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : p+-기판 32 : p-에피층
33 : 필드산화막 34 : n_-확산층
35 : po-확산층 36 : 층간절연막
37 : 보호막 38 : 블루칼라필터(B)
39 : 레드칼라필터(R) 40 : 그린칼라필터(G)
41 : OCL층 42a,42b,42c : 마이크로렌즈
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씨모스 이미지센서는 다수의 포토다이오드가 형성된 반도체기판, 상기 다수의 포토다이오드에 대향하는 상기 반도체기판상부에 형성되며 적어도 블루칼라필터를 포함하는 칼라필터어레이, 및 상기 칼라필터어레이의 칼라필터 각각에 대향하는 다수의 마이크로렌즈를 포함하며, 상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈는 나머지 마이크로렌즈들보다 곡률반경이 큰 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 씨모스 이미지센서의 제조 방법은 다수의 포토다이오드가 형성된 반도체기판 상부에 상기 다수의 포토다이오드에 대향하는 블루칼라필터, 레드칼라필터 및 그린칼라필터의 순서로 이루어진 칼라필터어레이를 형성하는 단계,상기 칼라필터어레이상에 1차 플로우공정을 통해 다수의 마이크로렌즈를 형성하는 단계, 및 상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈만을 2차플로우시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈만을 2차 플로우시키는 단계는, 상기 1차 플로우공정에 의해 형성된 상기 다수의 마이크로렌즈상에 캡핑산화막을 증착하는 단계, 상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈를 노출시키는 식각마스크를 형성하는 단계, 상기 식각마스크에 노출된 상기 캡핑산화막의 일부를 제거하는 단계, 상기 캡핑산화막 제거후 노출된 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈를 2차 플로우시키는 단계, 및 상기 캡핑산화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 소자 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, po-확산층(35)과 n--확산층(34)의 접합으로 이루어진 다수의 포토다이오드(PD)가 형성된 반도체기판(31)상에 다수의 포토다이오드(PD)에 대향하여 블루칼라필터(B)(38), 레드칼라필터(R)(39) 및 그린칼라필터(G)(40)의 칼라필터어레이(CFA)가 형성된다.
그리고, 칼라필터어레이의 각각의 칼라필터(B,R, G)(38,39,40)에 각각 대향하여 각각의 포토다이오드(PD)로 입사되는 광의 집속을 증가시켜주기 위한 마이크로렌즈(MLG,MLB,MLR)(42a,42b,42c)가 형성되되, 마이크로렌즈 중 블루칼라필터(B)에 대향하는 마이크로렌즈(MLB)(42b)가 그린칼라필터(G) 및 레드칼라필터(R)에 대향하는 마이크로렌즈(MLG,MLR)(42a,42c)보다 곡률반경이 크다.
한편, 그린칼라필터(G) 및 레드칼라필터(R)에 대향하는 마이크로렌즈(MLG, MLR)(42a, 42c)는 그 곡률반경이 동일하고, 블루칼라필터(B)(38)는 그린칼라필터(G)(40) 및 레드칼라필터(R)(39)에 비해 그 두께가 얇다.
상기한 구성을 갖는 CMOS 이미지센서는 블루성분의 광이 포토다이오드에 입사되는 초점거리를 그린성분 및 레드성분의 광이 입사되는 초점거리보다 h만큼 깊게 할 수 있다.
결과적으로, 곡률반경이 h만큼 더 증가되므로, 블루성분의 광이 포토다이오드의 po-확산층(35)에서 소멸되는 양을 그만큼 감소시키고 n--확산층(34)에 보다 깊게 분포시킬 수 있어, 포토다이오드내의 블루성분 광의 흡수율을 높혀 블루성분 광의 출력효율을 증대시킨다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 CMOS 이미지센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도로서, 포토다이오드 및 각 트랜지스터의 형성 방법은 종래방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 고농도의 p형 불순물이 도핑된 p+-기판(31)상에 저농도 p형 불순물이 도핑된 p-에피층(32)을 성장시킨 다음, p-에피층(32)의 소정 부분에 LOCOS법으로 단위화소간 격리를 위한 필드산화막(33)을 형성한다.
다음으로, p-에피층(32)에 고에너지로 저농도 n형 불순물(n_)을 이온주입하여 n_-확산층(34)을 형성하고, 블랭킷 이온주입법으로 저에너지 p형 불순물(po)을 이온주입하여 p-에피층(32)의 표면근처와 n_-확산층(34)의 상부에 po-확산층(35)을 형성한다.
상술한 저에너지 p 형 불순물의 이온주입을 통해 po-확산층(35)과 n_-확산층(34)으로 이루어지는 얕은 pn 접합이 형성되고, p-에피층(32)/n_-확산층(34)/po-확산층(35)으로 이루어지는 pnp형 포토다이오드가 형성된다.
다음으로, 포토다이오드가 형성된 반도체기판(31)상 층간절연막(36), 금속배선(도시 생략), 보호막(37)을 증착한 후, 도 4b에 도시된 바와 같이, 칼라이미지 구현을 위한 세가지 종류의 칼라필터(G,B,R) 형성 공정을 진행한다.
여기서, 보호막(37)은 USG(Undoped Silicate Glass)와 옥시나이트라이드(oxynitride)의 적층구조를 갖는데, USG는 8000Å이고 옥시타이느라이드는 2000Å이다.
한편, 칼라필터(G,B,R)는 통상적으로 염색된 감광막을 도포한 후 선택적으로패터닝하여 형성하되, 정해진 공정순서에 따라 진행된다.
먼저, 보호막(37)상에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝한 후 220℃에서 3분동안 큐어링(curing)하여 블루칼라필터(B)(38)를 형성한다.
이때, 블루칼라필터(B)(38)는 1.0㎛의 두께를 갖는다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 블루칼라필터(B)(38)를 포함한 전면에 다시 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝한 후 220℃에서 3분동안 큐어링하여 레드칼라필터(R)(39)를 형성한다.
이때, 레드칼라필터(R)(39)는 1.2㎛의 두께를 갖는다.
다음으로, 블루칼라필터(B)(38) 및 레드칼라필터(R)(39)를 포함한 전면에 다시 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝한 후 220℃에서 3분동안 큐어링하여 그린칼라필터(G)(40)를 형성한다.
이때, 그린칼라필터(G)(40)는 레드칼라필터(R)(39)와 동일한 1.2㎛의 두께를 갖는다.
상술한 칼라필터 공정시 블루칼라필터(B)(38)의 두께가 가장 얇은 이유는 블루성분의 광이 포토다이오드로의 흡수율이 가장 나쁘므로 보다 많은 광을 투과시키기 위함이다.
다음으로, 칼라필터들(38,39,40)을 포함한 전면에 평탄화를 위한 평탄화층으로서 OCL층(41)을 형성한 후, 각 칼라필터(38,39,40)에 대향하도록 하여 포토다이오드로 입사되는 광의 광집속을 향상시키기 위한 마이크로렌즈(42a,42b,42c) 형성 공정을 진행한다.
이때, 마이크로렌즈(42a,42b,42c)는 모두 동일한 3㎛의 두께를 갖는다.
한편, 마이크로렌즈(42a,42b,42c)의 형성 방법은 감광막을 도포한 후, 감광막을 선택적으로 패터닝하여 렌즈패턴(도시 생략)을 형성한 다음, 렌즈패턴을 열공정에 의해 1차 플로우시켜 각 칼라필터(38, 39, 40)에 대향하는 마이크로렌즈(42a,42b,42c)를 형성한다.
여기서, 마이크로렌즈(42a,42b,42c)를 형성하기 위한 1차 플로우 공정은 175℃에서 300초동안 실시한 후 추가로 200℃에서 300초동안 실시한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 마이크로렌즈(42a,42b,42c)를 포함한 전면에 캡핑산화막(43)을 형성하는데, 캡핑산화막(43)은 4000Å∼5000Å의 두께로 형성된다.
여기서, 캡핑산화막(43)은 추후 마이크로렌즈의 2차 플로우(즉 리플로우)시 원치않는 마이크로렌즈를 캡핑하여 플로우되지 않도록 하는 역할을 담당한다.
다음으로, 캡핑산화막(43)을 포함한 전면에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 블루칼라필터(B)(38)상에 대향하는 마이크로렌즈(42b)를 노출시키는 식각마스크(44)를 형성한다.
이때, 식각마스크(44)를 형성하기 위한 레티클(reticle)은 블루칼라필터(B)(38)를 형성하기 위한 레티클을 이용한다. 단, 블루칼라필터(B)(38) 공정시에는 네가티브감광막(negative photoresist)을 이용하지만, 식각마스크(44)는 파지티브감광막(positive photoresist)을 적용하여 블루칼라필터(B)(38)가 형성된 상부만 노출시킨다.
다음으로, 식각마스크(44)에 의해 노출된 캡핑산화막(43)의 일부를 식각하여제거한다.
이때, 캡핑산화막(43) 식각시, 캡핑산화막(43) 식각후 드러나는 마이크로렌즈(42b)에 대해 충분한 선택비를 갖는 식각제를 이용한다. 즉, 마이크로렌즈(42b)의 물질인 감광막이 캡핑산화막(43) 식각시 식각되지 않는 식각제를 이용한다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 식각마스크(44)를 제거하고, 캡핑산화막(43) 식각후 드러난 마이크로렌즈(42b)를 2차 플로우시킨다.
이처럼, 블루칼라필터(B)(38)에 대향하는 마이크로렌즈(42b)를 2차 플로우시키는 이유는, 블루성분의 광을 집속하는 마이크로렌즈(42b)의 곡률반경을 증가시키기 위함이며, 좀 더 미세한 크기의 곡률반경 변화를 이루기 위해서는 3회 이상의 다중 플로우(multi-step flow) 공정을 실시한다.
이와 같이, 2차 플로우공정에 의해 블루칼라필터(B)(38)에 대향하는 마이크로렌즈(42b)는 초기 두께보다 얇은 두께를 갖는다.
도 5e에 도시된 바와 같이, 캡핑산화막(43)을 제거한 후, 베이크(bake) 공정을 실시한다. 이처럼, 베이크 공정을 실시하는 이유는 원하는 형태의 마이크로렌즈(42a,42b,42c)를 유지하기 위함이다.
다음으로, 베이크 공정이 이루어진 결과물상에 LTO(Low Temperature Oxide)(45)을 증착하여 마이크로렌즈(42a,42b,42c)를 보호한다.
상술한 일련의 공정을 적용한 결과, 블루칼라필터(B)(38)가 형성되는 지역만 부분적으로 다중 플로우 공정을 실시할 수 있어 블루성분의 광을 집속하는 마이크로렌즈(42b)의 곡률반경을 그린성분 및 레드성분의 광을 집속하는마이크로렌즈(42a,42b)보다 크게 가져갈 수 있다.
즉, 블루성분의 광이 포토다이오드에 입사되는 초점거리를 그린성분 및 레드성분의 광이 입사되는 초점거리보다 h만큼 깊게 할 수 있는데, h는 다중 플로우공정의 횟수와 적용 온도 등의 공정 변수에 따라 변화되며, 공정 터닝(tuning) 작업을 반드시 실시해야만 한다.
결국, 상술한 실시예에 따른 본 발명은 곡률반경이 h만큼 더 증가되므로, 블루성분의 광이 포토다이오드의 po-확산층(35)에서 소멸되는 양을 그만큼 감소시키고 n--확산층(34)에 보다 깊게 분포시킬 수 있어, 포토다이오드내의 블루성분 광의 흡수율을 높힐 수 있다.
따라서, 그린/레드/블루의 칼라필터간의 균형(balance)이나 칼라비(color ratio)가 조화를 이루며, 블루성분의 출력효율 감소현상도 개선된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명은 색구현시 블루성분의 출력효율을 개선시켜 칼라비 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 추가적인 레티클 제작없이 공정수만 증가시키므로 생산원가에 대한 부담이 적은 효과가 있다.
또한, po-확산층에 의한 블루성분 광의 흡수율저하를 방지하여 상대적으로 po-확산층을 보다 깊이 형성할 수 있으므로 이미지센서의 암전류를 제거하기 위한 공정의 마진을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 포토다이오드가 형성된 반도체기판;
    상기 다수의 포토다이오드에 대향하는 상기 반도체기판상부에 형성되며 적어도 블루칼라필터를 포함하는 칼라필터어레이; 및
    상기 칼라필터어레이의 칼라필터 각각에 대향하는 다수의 마이크로렌즈를 포함하며,
    상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈는 나머지 마이크로렌즈들보다 곡률반경이 큰 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서.
  2. 다수의 포토다이오드가 형성된 반도체기판 상부에 상기 다수의 포토다이오드에 대향하는 블루칼라필터, 레드칼라필터 및 그린칼라필터의 순서로 이루어진 칼라필터어레이를 형성하는 단계;
    상기 칼라필터어레이상에 1차 플로우공정을 통해 다수의 마이크로렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈만을 2차플로우시키는 단계
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈만을 2차 플로우시키는 단계는,
    상기 1차 플로우공정에 의해 형성된 상기 다수의 마이크로렌즈상에 캡핑산화막을 증착하는 단계;
    상기 다수의 마이크로렌즈 중 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈를 노출시키는 식각마스크를 형성하는 단계;
    상기 식각마스크에 노출된 상기 캡핑산화막의 일부를 제거하는 단계;
    상기 캡핑산화막 제거후 노출된 상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈를 2차 플로우시키는 단계; 및
    상기 캡핑산화막을 제거하는 단계
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캡핑산화막의 일부를 제거하는 단계는,
    상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈에 대하여 충분한 선택비를 가지는 식각제를 이용함을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 블루칼라필터에 대향하는 마이크로렌즈를 2차 플로우시키는 단계는,
    적어도 3회 이상의 다중 플로우 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 식각마스크를 형성하는 단계는,
    상기 블루칼라필터를 형성하기 위한 레티클을 이용하되, 상기 블루칼라필터는 네가티브감광막을 이용하고, 상기 식각마스크는 파지티브감광막을 이용함을 특징으로 하는 씨모스 이미지센서의 제조 방법.
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