KR20050054862A - 반도체 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 소자는 반도체 기판 상에 형성된 광전변환부, 상기 광전변환부에 설치된 제1투명막, 상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 설치된 층내 렌즈를 포함하고, 상기 층내 렌즈는 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖고, 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조로 이루어지는 제2투명막의 상면과 하면 중 한쪽면 이상에 볼록한 형상이 형성된다.
Description
본 발명은 카메라 등의 화상 입력 장치에 사용되고 광전변환부에 대응하는 층내 렌즈를 갖는 고체 촬상 소자 등의 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 고체 촬상 소자는 전하결합소자 화상 센서(이하, CCD로 칭함), 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 화상센서 등을 포함한다. 고체 촬상 소자의 형태는 디지털 카메라, 비디오 카메라, 카메라가 내장된 휴대폰, 스캐너, 팩시밀리 등의 다양한 용도로 사용된다. 상기 고체 촬상 소자를 사용한 장치가 널리 사용됨에 따라, 화소 수의 증대, 수광감도의 향상 등의 기능과 성능의 향상뿐만 아니라, 장치의 소형화 및 가격 하락 등이 보다 강하게 요구되고 있다.
가격을 낮게 유지하면서 고체 촬상 소자가 더 작아지고 화소수가 증대되면, 각 화소의 크기는 점점 작아지게 된다. 화소크기가 감소하면, 고체 촬상 소자의 하나의 기본 특성인 수광감도가 저하된다. 따라서, 낮은 조도에서 선명한 화상을 촬영하는 것이 곤란하다. 따라서, 단위 화소당 수광감도를 향상시키는 방법은 중요한 문제가 되고 있다.
고체 촬상 소자의 수광감도를 향상시키는 방법으로서, 일본 특허 공고 제 2945440호 공보에는 유기 고중합체 재료에 의한 컬러필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본특허공개 평11-40787호에는 도4에 나타낸 바와 같이 컬러필터 하부에 수광부와 컬러필터 사이의 적층 구조 내부에 소위 층내 렌즈를 형성하는 방법이 기재된다
도4에 나타낸 바와같이, 종래의 고체 촬상 소자는 반도체 기판(21)의 표면 상에, 함께 화소를 형성하는, 광전변환부(22)(수광부), 판독 게이트부(23), CCD전송 채널 (24) 및 채널 스토퍼(25)를 포함한다.
CCD전송 채널(24) 상에 절연막(26)을 개재하여 전송 전극(27)을 형성한다. 차광막(29)는 층내 절연막(28)을 개재하여 전송 전극(27)을 형성한다. 보로-포스포-실리케이트 유리(BPSG) 등으로 형성된 제1평탄화막(30)과 질화 규소막 등으로 형성된 층내 렌즈(31)은 차광막(29) 상에 형성된다. 이 때, 표면이 제2평탄화막 (32)에 의해 평활화된다. 레드, 그린 및 블루(R,G 및 B)의 조합인 컬러 필터(33)은 제2평탄화막(32) 상에 형성된다. 마이크로 렌즈(35)는 보호막(34)을 개재하여 컬러필터(33) 상에 형성되어 광전변환부(22) 상에 위치된다.
고체 촬상 소자의 수광감도를 향상시키는 다른 방법으로서, 일본특허공개 2001-60678호 공보에는 굴절률이 인가 전압에 따라 변화되는 특성(pockelse 효과)을 이용한 가변 굴절률을 갖는 마이크로 렌즈가 기재되어 있다.
고체 촬상 소자가 비디오 카메라에 내장된 경우, 비디오 카메라 측면에 제공된 렌즈의 F-넘버가 광조건에 따라서 적절하게 노출되도록 변화한다. 이와같이, 비디오 카메라의 렌즈를 통한 고체 촬상 소자의 입사광은 비디오 카메라 렌즈의 조리개에 의해서 각도가 변화된다. 고체 촬상 장치의 입사광은 평행광 뿐 아니라 경사광도 포함된다. 따라서, 전극은 입사광이 비디오 카메라 렌즈의 조리개에 따라서 광전변화부에 수용되도록 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈의 상하부에 설치된다. 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈의 굴절률은 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈에 전압을 인가하여 변화하게 된다. 상기 예에서, 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈의 재료는 전기광학 세라믹으로 이루어진 굴절률 가변층(PLZT, LiNbO3 등)에 사용될 수 있다. PLZT는 납 티타네이트-납 지르코네이트 고체 용액(PbTiO3-PbZrO3)에 있어서 Pb의 일부를 La로 치환시킨 압전 재료이다.
이하에서, 통상의 층내 렌즈(31)을 형성하기 위한 공지의 방법이 기재될 것이다.
먼저, 도5a에 나타낸 것과 같이, 소정의 불순물 이온이 반도체 기판(21)에 주입되어 광전변환부(22), 판독 게이트부(23), CCD 전송 채널(24) 및 채널 스토퍼 (25)를 형성한다.
이 때, 절연막(26)은 반도체 기판(21) 표면상에 형성된다. 소정의 패턴을 갖는 전송 전극(27)은 절연막(26) 상에 막두께 300nm로 형성된다. 차광막(29)는 층내 절연막(28)을 개재하여 전송 전극(27) 상에 막두께 200nm로 형성된다. 차광막(29)는 전송 전극(27)을 피복하고 광전 변환부(22) 상에 개구부를 갖는다.
다음으로, 도5b에 나타낸 것과 같이, 소정의 인 농도와 붕소 농도를 갖는 BPSG막은 상압 화학기상 증착법에 의해 차광막(29) 상에 막두께 약600nm로 퇴적된다. 이 때, 900℃이상의 고온에서 환류에 의해서, 제1평탄화막(30)을 형성한다.
이 때, 도5c에 나타낸 바와 같이, 질화 규소막(36)은 플라즈마 CVD법에 의해 제1평탄화막(30) 상에 막두께 1200nm로 형성된다. 상술한 굴절률 가변 재료로부터 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈를 형성하기 위해, 스퍼터링은 (Pb,La)(Zr,Ti)O3 을 타겟으로 행해지고, 가스원과 유량은 Ar:100 sccm과 O3:10sccm의 조건 하에서 PLZT막을 형성한다. 질화 규소막이 형성된 예가 이하에 기재된다.
도5d에 나타낸 바와 같이, 질화 규소막(36)에 포지티브 레지스트를 도포한다. 패터닝이 행해져 소망의 층내 렌즈(31)을 얻었다. 이 때, 160℃의 환류 하에서, 예컨대, 렌즈 형상을 갖는 레지스트 패턴(37)이 제조된다.
이 때, 도5e에 나타낸 바와 같이, 레지스트 패턴(37)의 렌즈 형상이 강한 이방성을 갖는 건식 에칭에 의해 질화 규소막(36)으로 전사되어 층내 렌즈(31)를 형성한다.
층내 렌즈(31)의 집광률을 향상시키기 위해, 도4에 나타낸 바와 같이 제2 평탄화막(32)을 형성하여 표면을 평탄화시킨다. 제2평탄화막(32)은 낮은 굴절률을 갖는 재료로 구성되어 층내 렌즈(31)를 피복한다. 이 때, 컬러 필터(33), 보호막(34) 및 마이크로 렌즈(35)를 형성하여 종래의 CCD형 고체 촬상 소자를 제조한다.
층내 렌즈를 형성하기 위한 상술한 방법은 하기 1~3의 문제를 갖는다.
1. 층내 렌즈(31)로 형성된 질화 규소막(36)은 통상의 상압 CVD장치, 또는 플라즈마 CVD장치를 사용하여 형성된다. 질화 규소막(36)이 막두께 1000nm이상으로 형성된 경우, 막은 막응력에 의해 소성 변형을 일으킨다. 이는 막의 크랙 또는 벗겨짐을 초래한다. 더욱이, 막형성 온도가 200℃ 이상이다. 웨이퍼의 평면내의 막두께의 균일성이 좋지않다. 이와 같이, 고온 또는 막응력에 의해 바탕 소자에 대하여 악형향을 미치거나, 또는 층내 렌즈의 막두께가 균일하지 않다. 이것은 고체 촬상 화상의 사진의 질을 악화시킨다.
2. 질화 규소막(36)에 형성된 층내 렌즈(31)의 굴절률은 최대 약 2.0이다. 예컨대, 막이 형성될 때 산소 함량이 증가하는 경우, 화합물은 SiON이 되고, 굴절률은 약 1.5로 감소한다. 비디오 카메라의 크기를 소형화하는 경우, 집광률(총입사광으로부터 광전변환부로 들어가는 광량의 비율)을 향상시키고 단동(短瞳)위치 렌즈(short pupil position lens)에 상응하기 위해 촬상 소자의 표면에서 광전변환부까지의 거리를 줄이는 것이 필요하다. 이를 달성하기 위해, 마이크로 렌즈, 컬러필터 및 층내 렌즈를 박막화시키는 것이 필요하다. 층내 렌즈를 박막화시키면서 집광률을 향상시키기 위해서, 층내 렌즈의 굴절률을 증가시켜야만 한다. 질화 규소막이 종래 CVD법으로 형성되면, 2.0이상의 굴절률과 높은 균일성을 갖는 투명막을 형성하는 것이 매우 어렵다.
3. 스퍼터링법에 의해 PLZT, LiNbO3 등의 전기광학 세라믹으로 구성된 귤절률 가변 재료층을 형성하여 굴절률 가변 마이크로 렌즈 또는 층내 렌즈를 형성할 경우, 렌즈 상하부에 투명막을 형성하여 전압 인가용 배선을 가공하는 것이 필요하다. 또한, 상기 굴절률 가변 마이크로 렌즈를 고체 촬상 소자에 부착할 경우, 전압 인가에 의해 투명성이 유지되고 기계적 변형이 발생하지 않는 조건하에서 렌즈의 굴절률은 약 2.2~2.6의 범위로 변화시킬 수 있다. 따라서, 고체 촬상 소자가 탑재되는 비디오 카메라의 설계에 따라, 렌즈의 조리개를 넓힐 경우 경사광이 효율적으로 광전변환부에 입사될 수 있도록, 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈의 두께, 형상, 굴절률 등을 비디오 카메라의 모든 용도로 설계하고, 상기 마이크로 렌즈 또는 층내 마이크로 렌즈를 제작하는 것이 성능과 가격면에서 보다 유리 하다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 반도체 기판에 형성된 광전변환부, 상기 광전변환부에 설치된 제1투명막, 상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 설치된 층내 렌즈를 포함하는 반도체 소자에 있어서, 상기 층내 렌즈는 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖고, 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조로 이루어지는 제2투명막의 상면과 하면중 한쪽면 이상에 볼록한 형상을 갖는 반도체 소자를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 의하면, 제2투명막은 금속 화합물과 규소 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 반도체 기판 상에 형성된 광전변환부, 상기 광전변환부에 설치된 제1투명막, 상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 설치된 층내 렌즈를 포함하는 반도체 소자에 있어서, 상기 층내 렌즈는 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖고, 스퍼터링법에 의해 형성된 제2투명막의 상면과 하면 중 한쪽면 이상에 볼록한 형상을 갖는 반도체 소자를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 금속 화합물과 규소 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명에 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 2종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 질화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 산화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제1투명막은 광전변환부 상의 오목부로 인한 상면 상에 오목부를 갖고, 상기 층내에는 상면 상의 제2투명막이 상기 오목부에 매립되어 제2투명막의 하면 상에 볼록부를 형성한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 제2투명막 보다 낮은 굴절률을 갖는 제3투명막은 상기 제2투명막 상에 형성된다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 마이크로 렌즈가 상기 제3투명막 상에 형성된다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 질화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 산화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제1투명막은 광전변환부 상에 오목부로 인한 상면 상에 오목부를 갖고, 상기 층내에는 상면 상의 제2투명막이 상기 오목부에 끼워져서 제2투명막의 하면 상에 볼록부를 형성한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막 보다 낮은 굴절률을 갖는 제3투명막은, 상기 제2투명막 상에 형성된다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 마이크로 렌즈는 상기 제3투명막 상에 형성된다.
본 발명의 하나의 형태에 있어서, 광전변환부에 설치된 반도체 기판 상에 제1투명막을 형성하는 공정;
2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조를 갖는 상기 제1투명막 상에 그 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖는 제2투명막을 형성하는 공정; 및,
상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록부를 형성하도록 층내 렌즈를 제작하는 공정을 포함하는 반도체 소자의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 형태에 있어서, 광전변환부에 설치된 반도체 기판 상에 제1투명막을 형성하는 공정;
스퍼터링법에 의해 상기 제1투명막 상에 그 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖는 제2투명막을 형성하는 공정; 및,
상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막상에 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록부를 형성하도록 층내 렌즈를 제작하는 공정을 포함하는 반도체 소자의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막을 형성하는 공정은, 동시에 2종 이상의 화합물을 스퍼터링하여 제2투명막을 형성한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 제2투명막을 형성하는 공정은, 2종이상의 화합물의 박막을 순차적 또는 반복적으로 적층하여 상기 제2투명막이 박막 다층 구조를 갖도록 형성한다.
여기에서, 상술한 구조에 의해 발생된 본 발명의 효과를 기재할 것이다.
본 발명에 있어서, 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조로 이루어진 상기 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록한 형상이 형성되어 있다. 제2투명막은 1000nm 보다 상당히 작은 막두께를 갖는 층내 렌즈로 형성된다. 따라서, 막응력에 의해 막에 발생된 크랙 또는 벗겨짐을 막을 수 있다. 제2투명막으로, 2종 이상의 화합물 박막을 순차적으로 적층하여, 제2투명막이 박막 다층 구조를 갖는 장치의 요구 성능에 따라, 제2투명막의 굴절률을 소망의 굴절률로 임의로 변화시킬 수 있다.
박막 다층 구조에서는 층내 렌즈의 표면에서 반사가 저감될 수 있기 때문에, 단층막과 비교하여 집광률을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1투명막은 적어도 광전 변환부에 설치된 반도체 기판에 형성되고, 제2투명막은 스퍼터링법에 의해 제1투명막 상에 형성된다. 이 때, 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상이 렌즈 형상에서 볼록한 부분을 갖도록 광전변환부 상에 형성되어 층내 렌즈를 형성한다.
CVD법과 비교하여, 스퍼터링법은 저온에서 막을 성장시킬 수 있고 웨이퍼의 평면내에 막두께 균일성이 양호한 제2투명막을 제공한다. 따라서, 고온과 막응력의 바탕소자에 의한 악영향, 또는 층내 렌즈의 막두께에 불균일을 막을 수 있다.
제2투명막은 금속 화합물과 규소 화합물로부터 선택된 소망의 굴절률을 갖는 박막이어도 좋다. 또한, 2종 이상을 동시에 스퍼터링하거나, 또한 2종 이상의 화합물 박막을 적층하여, 굴절률을 변화시킬 수 있다. 예컨대, 교대로 적층된 산화 티타늄층과 질화 규소층을 포함하는 박막 다층 구조, 또는 교대로 적층된 산화 티타늄층과 산화 규소층을 포함하는 박막 다층 구조를 사용해도 좋다. 상기 박막 다층구조는 막응력을 완화시킬 수 있고 크랙 또는 벗겨짐을 방지할 수 있다. 박막 다층구조는 단층 구조와 비교하여 층내 렌즈 표면에서 반사를 저감시켜서 집광률을 향상시킬 수 있다. CVD법과 비교하여, 스퍼터링법은 양호한 막두께 제어성이 양호하다. 따라서, 높은 제어성을 갖는 박막 다층 구조를 제작할 수 있다.
층내 렌즈의 볼록부는 제2투명막의 상면 상에서 에칭 등에 의해 처리되어 위쪽으로 볼록해진다. 또한, 층내 렌즈의 볼록부는 제2투명막의 하면 상에 형성되어 제1투명막 하부의 볼록부와 오목부에 의한 상면의 오목부에 의해서 아래로 볼록하게 형성되어도 좋다.
제2투명막 상에 제2투명막보다 낮은 굴절률을 갖는 제3투명막을 제공하여, 표면을 평탄화시킬 수 있다. 제2투명막 위에 마이크로 렌즈를 형성하여, 집광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조로 형성된 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록한 형상으로 형성되거나, 또는 스퍼터링법에 의해 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 광전변환부 상에 제공된 볼록부를 갖는 제2투명막이 형성되어 층내 렌즈를 형성된다.
이와같이, 상기에 기재된 본 발명은 층내 렌즈의 크랙 또는 벗겨짐을 발생시키지 않고 장치의 요구 성능에 따라 설계 될 수 있고, 고품질과 고성능 외에 소망의 굴절률을 갖는 매우 균일한 층내 렌즈를 갖는 고체 촬상 소자 등의 반도체 소자와 그 제조방법을 제공하는 것이 가능하다.
상술한 본 발명의 잇점 및 기타 잇점들은 하기의 설명 및 도면을 참조함으로써 본 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에, 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법의 실시형태를 기재한다. 하기 기재에 있어서, 본 발명의 실시형태는 고체 촬상 소자 및 그 제조방법으로서 설명된다. 본 발명에 따른 반도체 소자는, CCD화상 센서, CMOS화상 센서, CMD, 전하 주입 장치, 양극성의 화상 센서, 광도전막 화상 센서, 적층형 CCD화상 센서, 적외선 화상 센서 등의 소위 고체 촬상 소자뿐만 아니라, 반도체 집적 회로의 제조 공정에서 제조되는 수광 소자, 발광 다이오드 등의 발광 소자, 액정 패널 등의 광투과 제어 소자 등, 다양한 장치에 있어서의 수광부 또는 발광부로서 사용될 수 있는 모든 장치가 포함된다.
본 발명에 따른 반도체 소자에 있어서, 제1투명막이 반도체 기판 상에 형성된다. 상기 반도체 기판 상에 적어도 광전변환부가 형성된다. 상기 제1투명막 상에 제2투명막이 스퍼터링법에 의해 형성된다. 상기 제2투명막은 제1투명막에 비해 높은 굴절률을 갖는다. 상기 광전변환부 위에 제2투명판의 상면 및 하면 중 어느 하나에 볼록부가 형성된다. 이와 같이 층내 렌즈가 형성된다.
상기 반도체 기판은, 반도체 소자를 제작하기 위해 일반적으로 사용되는 기판이고, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 실리콘, 게르마늄 등의 반도체, SiC, GaAs, AlGaAs 등의 화합물 반도체 등으로 형성된 기판을 사용할 수 있다. 특히, 실리콘 기판이 바람직하다. 상기 반도체 기판은, 일반적으로 n형 또는 p형 불순물로 도핑되어 있다. 상기 반도체 기판은 하나 이상의 n형 또는 p형 웰 영역을 포함한다.
상기 반도체 기판 표면 상에는, 광전변환부(발광부 또는 수광부) 이외에, 전하 전송 영역, 분리 영역, 접촉 영역, 채널 스토퍼 영역 등으로서, 고농도로 n형 또는 p형 불순물을 함유하는 영역이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 다른 반도체 소자나 회로가 조합되어 있어도 좋다.
광전변환부는, 수광부 또는 발광부이어도 좋다. 상기 수광부의 예로는, 반도체 기판 표면에 형성되는 pn-접합 다이오드가 열거된다. 이 pn-접합 다이오드에 관해서, 상기 반도체 기판 표면에 형성되는 p형 또는 n형 불순물 층의 사이즈, 형상, 갯수 및 불순물 층의 불순물 농도는, 요구되는 반도체 소자의 성능에 따라서 적당히 설정할 수 있다.
상기 발광부의 예로는, 발광 다이오드 등이 열거된다. 상기 반도체 기판 표면에 광전변환부가 형성될 수 있다. 이와 같은 공지의 방법의 예로는, 포토리소그래피, 또는 에칭 공정에 의해 반도체 기판의 소망의 영역에 개구부를 갖는 포토마스크를 형성하고, 상기 포토마스크를 사용하여 반도체 기판에 이온을 주입하는 방법이 열거된다.
예컨대, CCD에서는, 전송 전극이 절연막을 개재하여 광전변환부 사이의 반도체 기판 상에 형성된다. 차광막은 층간 절연막을 개재하여 상기 투명 전극 상에 형성된다. 상기 전송 전극은, 결정 규소 및 텅스텐 실리사이드 등의 전극으로서 사용될 수 있는 모든 재료로 이루어질 수 있다. 상기 전송 전극의 막두께는 특히 한정되지 않고, 예컨대, 약 300∼600nm일 수 있다. 상기 차광막은, 가시광 및 적외광을 거의 완전하게 막도록 하는 두께를 갖는 재료로 형성되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 막의 예로는, 약 100∼1000nm의 막두께를 갖는 텅스텐 실리사이드, 티타늄 텅스텐 등의 금속막, 합금막 등으로 이루어지는 막이 열거된다. 절연막 및 층간 절연막은, 일반적으로 사용되는 모든 재료로 이루어질 수 있다. 이와 같은 막의 예로는, CVD법에 의해 형성된 플라즈마 테트라-에톡시 실란(TEOS)막, 저온 산화물(LTO)막, 고온 산화물(HTO)막, 비도핑 실리케이트 유리(NSG)막, 스핀 코트법에 의해 도포되고 형성된 유리(SOG)막, 또는 CVD법에 의해 형성된 규소 질화물막의 단일층 막; 및 이들 막 중 복수개가 적층된 막이 열거된다. 상기 절연막, 층간 절연막, 전송 전극 및 차광막의 두께는, 상부에 형성되는 층내 렌즈의 볼록부가 아래를 향해 돌출된 경우, 상기 볼록부의 두께 및 형상을 결정하는 하나의 요인이 될 수 있다. 따라서, 후술하는 제1투명막 등의 두께, 재료 등의 관점에서, 전체 막두께는 약 500∼2000nm로 조절되는 것이 바람직하다.
제1투명막은, 전송 전극, 차광막 등의 막 하부에 존재하는 볼록부 또는 오목부로 인한 상기 광전 변환부 위의 상층면에 오목부를 갖고 있어도 좋다. 상기 상층면은 반드시 오목부를 갖지 않아도 좋고, 상기 표면은 평평해도 좋다. 상기 제1투명막은, 재료 및 막두께 등에 따라서, 약 80∼100%의 광투과율을 갖는 것이 바람직하다. 제1투명막의 재료는, 상기 절연막으로서 언급된 단층막 또는 적층막이어도 좋다. 특히, BPSG가 바람직하다. 상기 막두께는, 예컨대, 약 100∼2000nm일 수 있다. 제1투명막의 상층면 상의 오목부의 형상 및 깊이는, 그 위에 형성되는 층내 렌즈의 볼록부가 아래로 볼록한 경우, 상기 볼록부의 두께 및 형상을 결정하는 하나의 요인이 될 수 있으므로, 적절하게 조정하는 것이 바람직하다.
상기 절연막, 층간 절연막, 전송 전극, 차광막 및 제1투명막은, 스퍼터링법, 감압 CVD법, 일반적인 CVD법, 플라즈마 CVD법 등의 각종 CVD법, 스핀 코트법, 진공 증착법, EB법 등, 상기 분야의 공지 방법을 적당히 선택하여 형성할 수 있다.
제2투명막은, 스퍼터링법에 의해 형성된다. 상기 광전변환부 위의 상면 상에 제1투명막이 이 막 아래의 볼록부 또는 오목부로 인한 오목부를 갖고 있을 경우에는, 제2투명막의 하면에 볼록부가 형성되어, 아래를 향해 층내 볼록부가 형성된다. 필요에 따라서, 드라이 에칭법 등에 의해 제2투명막의 상면 및 볼록부를 형성하여 위를 향해 볼록해지는 층내 렌즈를 형성하여도 좋다. 상기 제2투명막은, 상면 및 하면 모두에 볼록부를 갖고 있어도 좋다.
상기 제2투명막은 상기 제1투명막 보다 높은 굴절률을 갖고 있어야 한다. 상기 제2투명막은, TiO2(굴절률: 2.2), TaO2(굴절률: 2.2), ZrO2(굴절률: 2.2), ITO [In2O3-SnO2](굴절률: 2.1), IZO[In2O3-ZnO
2](굴절률: 2.0), Sb2O3(굴절률: 2.2), PZT(PbZr0.5Ti0.5O3)(굴절률: 2.6), SrTiO3(굴절률: 2.4), Al
2O3(굴절률: 1.7), Si3N4(굴절률: 2.0), SiON(굴절률: 1.8), SiO2(굴절률: 1.8) 등의 금속 화합물 또는 규소 화합물이어도 좋다. 소망의 굴절률을 갖는 이들 금속 화합물 또는 규소 화합물 중어느 하나로 박막을 형성하여도 좋다. 또한, 2종류 이상의 화합물을 동시에 스퍼터링하거나, 또는 교대로 적층하여 박막 다층 구조를 형성할 수 있다. 이것은, 굴절률을 교차시키거나, 또는 막응력을 완화시켜 층내 렌즈의 크랙이나 벗겨짐을 방지한다. 또한, 단층막으로 형성된 층내 렌즈에 비해 박막 다층 구조를 갖는 층내 렌즈의 표면에 반사를 저감시킬 수 있고, 단층막으로 층내 렌즈를 제작했을 경우에 비해, 층내 렌즈 표면에서의 반사를 저감시킬 수 있고, 집광률을 증가시킬 수 있다. 이러한 박막 다층 구조를 실현시키기 위해서는, 막두께의 높은 제어성이 요구된다. 이것은 종래의 CVD법에 의해 달성되는 것은 곤란하지만, 스퍼터링법에 의해 실현시킬 수 있다.
제2투명막은, 스퍼터링법에 의해 TiO2(굴절률: 2.5) 또는 SiO2(굴절률: 1.5)의 단층막으로서 형성될 수 있다. 또한, 5층(막두께 90nm)의 TiO2(굴절률: 2.5) 및 5층(막두께 90nm)의 SiO2(굴절률: 1.5)를 교대로 적층시킴으로써, 900nm의 막두께 및 2.0의 굴절률을 갖는, 제2투명막을 형성할 수 있다. 8인치 웨이퍼로 이와 같은 박막 다층 구조를 형성했을 경우, 면내 균일성은 900nm±10nm 범위 내이었다. 일반적인 CVD법을 사용하는 경우 보다 편차가 약 1/5이하이었다. 또한, Si3N4(굴절률: 2.0)의 5개의 층 및 SiO2(굴절률: 1.5)의 5개의 층을 교대로 적층시킴으로써, 1.8의 굴절률을 갖는 투명막을 형성할 수 있다.
또한, 균일막 두께를 갖는 층내 렌즈의 표면을 덮도록, 제2투명막으로 이루어지는 층내 렌즈 상에 저굴절률을 갖는 투명 재료로 이루어지는 제3투명막을 형성할 수 있다. 상기 제3투명막의 재료는, 상기 제2투명막을 형성하는 고굴절률 재료막 보다도 0.5이상 높은 굴절률을 갖는 것이 좋다. 상기 제3투명막은, 스퍼터링법이나 CVD법에 의해 단층막 또는 적층막으로서 형성될 수 있다. 제3투명막은, 가시광 영역에서의 굴절률이 1.6 이하인 것, 구체적으로는, 플루오로올레핀 코폴리머, 불소 함유 지방족환 구조를 갖는 폴리머, 퍼플루오로알킬에테르 코폴리머, 1종 또는 2종 이상의 불소 함유 (메타)아크릴레이트 폴리머의 혼합물 등의 유기성 수지이어도 좋다. 또한, 불소, 더욱 구체적으로는 마그네슘 불소(MgF2)를 이들 폴리머에 첨가해도 좋다.
또한, 제 3투명막을 통하여 층내 렌즈의 윗쪽에, 마이크로 렌즈를 형성하는 것이 바람직하다. 컬러 필터, 패시베이션막, 보호막, 평탄화막, 층간막 등으로서 기능하는 1종 또는 2종 이상의 막을, 임의의 막두께로 제3투명막과 마이크로 렌즈와의 사이에 임의의 재료로 형성해도 좋다. 상기 마이크로 렌즈는, 이 분야에서의 공지의 방법에 의해 임의의 재료를 사용해서 형성할 수 있다(일본 특허공고 제2945440호 공보). 상기 마이크로 렌즈의 형상은, 제3투명막, 패시베이션막, 보호막, 평탄화막, 층간막 등에 의해 평탄화된 바닥면 및 볼록한 상층면에 의해 아치 형상으로 가공되어 있는 것이 바람직하다.
이하에, 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그 제조방법의 실시형태1을, 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 하기의 설명에 있어서의 반도체 소자는, CCD고체 촬상 소자이다. 하기 설명에서, 언급되는 재료 및 장치는, 통상의 반도체 소자의 제조공정에서 사용되어 있는 재료 및 장치이어도 좋다. 여기서, 상기 재료 및 장치의 상세한 설명은 생략한다.
도1은, 본 발명에 따른 CCD고체 촬상 소자에 있어서의 실시형태 1의 구조를 설명하는 단면도이다. CCD고체 촬상 소자는 1개 이상의 화소를 갖지만, 도1은, 명확성을 위해 1개의 화소만을 나타내고 있다.
도1에 나타낸 바와 같이, 반도체 소자로서의 CCD고체 촬상 소자(20)는, 반도체 기판(1)의 표면 상에, 복수의 광전변환부(2), 판독 게이트부(3), CCD전송 채널(4) 및 채널 스토퍼(5)가 포함된다. 상기 전송 전극(7)은, CCD전송 채널(4) 상에, 절연막(6)을 개재하여 제공된다.
광전변환부(2)는, 상기 반도체 기판(1)의 표면 상에 매트릭스상으로 복수의 pn접합 다이오드가 형성되어 있다. 광전변환부(2)에 입사된 광은, 신호 전하로 변환된다. 광전변환부(2)에서 변환된 신호 전하는, 각각의 판독 게이트부(3)를 통하여 각각의 광전변환부(2)의 한 측(도1에서는 좌측)에 설치된 CCD전송 채널(4)에 공급된다. 이어서, 상기 신호 전하가 전하 검출부(도시하지 않음)에 전송되어 검출된다. 상기 채널 스토퍼(5)가 설치되어 있으므로, 상기 신호 전하는 각각의 광전변환부(2)의 다른 측(도1에서는 오른쪽)으로의 CCD전송 채널에 공급되지 않는다.
차광막(9)은 층간 절연막(8)을 개재해서 상기 전송 전극(7) 위에 설치된다. 상기 차광막(9)은, 전송부(CCD전송 채널(4))의 광누설 방지를 위해 설치된다. 광전변환부(2)의 단부는 차광막(9)으로 덮여 있다. 광전변환부(2)의 단부 이외의 부분은 광학적으로 상부가 오픈되어 있다.
제1투명막으로서, BPSG로 이루어진 제1평탄화막(10)은, 차광막(9) 상에 적층되어 있다. 상기 각각의 광전변환부(2)의 윗쪽에 위치되도록 높은 굴절률을 갖는 제2투명막으로 이루어지는 층내 렌즈(11)가 상기 평탄화막(10) 상에 형성되어 있다.
상기 층내 렌즈(11)는, 상기 광전변환부(2)에 집광하기 위해 설치되어 있다. 그 상측면은 위쪽으로 볼록하게 형성되어 있다. 상기 층내 렌즈(11)를 덮도록 표면을 평탄화하기 위한 제2평탄화막(12)이 제3투명막으로서 설치되어 있다. 상기 제2평탄화막(12) 상에, 레드, 그린, 블루가 조합된 컬러 필터(13)가 형성되어 있다. 각각의 광전변환부(2) 및 상응하는 층내 렌즈(11)가 윗쪽에 위치하도록, 상기 보호막(14)을 개재하여 투명 유기성막으로 이루어지는 컬러필터(13) 위에 마이크로 렌즈(15)가 설치되어 있다.
상기 구조를 갖는 CCD고체 촬상 소자(20)를, 하기와 같이 제작할 수 있다.
우선, 도2a에 나타낸 바와 같이, 소정의 불순물 이온을 상기 반도체 기판(1)에 주입하여, 광전변환부(수광부)(2), 판독 게이트부(3), CCD전송 채널(전송부)(4) 및 채널 스토퍼(5)를 형성한다.
그 다음에, 반도체 기판(1)의 표면 상에, 예컨대, 열산화에 의해 절연막(6)을 형성한다. 상기 절연막(6) 상에 폴리실리콘으로 이루어지는 소정 패턴을 갖는 전송 전극(7)을 형성한다. 층간 절연막(8)을 개재하여 상기 전송 전극(7) 위에 차광막(9)을 형성한다. 상기 차광막(9)은, 전송 전극(7)을 덮고, 각각의 광전변환부(2) 상에 개구부를 갖는다.
다음에, 도2b에 나타낸 바와 같이, 상기 차광막(9)을 덮도록 BPSG막이 900nm의 막두께로 상압 CVD법으로 증착된다. 상기 BPSG막에 인 및 붕소 농도가 포함되고, 후에 행해지는 리플로우 온도를, 표면이 평활해지고, 광전변환부(2) 위에 오목부를 갖도록 조절하여도 좋다. 본 실시형태에서는, 인의 농도를 4.2wt%로 설정하고, 붕소의 농도를 3.8wt%로 설정한다. 이어서, 20분 동안 950℃의 리플로우 하에, 제1평탄화막(10)을 형성한다.
계속해서, 도2c에 나타낸 바와 같이, 제1평탄화막(10) 상에, O2 및 Ar의 기류 하에서 타겟으로서 Si와 Ti를 사용하여, 90nm의 SiO2막 및 TiO2막을 스퍼터링법으로 교대로 형성한다. 이렇게 하여 90nm의 전체 막두께 및 2.1의 굴절률을 갖는 고굴절률의 투명막(제2투명막(16))을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 2종류의 막을 교대로 스퍼터링 한다. 그러나, TiO2의 단일막을 사용하여도 좋고, TiO2와 TaO
2를 동시에 스퍼터링하여도 좋다.
도2d에 나타낸 바와 같이, 종래 기술과 마찬가지로, 포지티브 포토레지스트를 상기 고굴절률 투명막(16)에 도포한다. 소망의 패턴으로 패터닝을 행한다. 그런 후, 약 160℃의 리플로우 하에, 예컨대, 렌즈 형상을 갖는 레지스트 패턴(17)을 형성한다.
그 후, 도2e에 나타낸 바와 같이, 강한 이방성으로 드라이 에칭을 행함으로써, 레지스트(17)의 렌즈 형상을 상기 고굴절률 투명막(16)에 전사하여 층내 렌즈(11)를 형성한다. 본 실시형태에서는, 드라이 에칭을 광전변환부(2)의 상부를 제외하고, 기본 제1평탄화막(10)이 노출될 때까지 행한다. 그러나, 도2f에 나타낸 바와 같이, 제1평탄화막(10) 상에 평탄부(18a)가 남도록 드라이 에칭을 정지시켜, 층내 렌즈(18)를 형성할 수 있다.
또한, 층내 렌즈의 집광률을 상승시키기 위해, 제2평탄화막(12)을 평평한 표면으로 형성한다. 제2평탄화막(12)은 낮은 굴절률을 갖고, 상기 층내 렌즈(11)를 덮는다. 그런 후, 그린, 레드 및 블루의 분광 특성을 갖는 안료를 분사한 네가티브 레지스트를, 포토리소그래피 기술로 도포, 노광 및 현상하여 소망의 패턴을 가공한다. 이렇게 하여 컬러 필터(13)가 형성된다. 아크릴 수지(예컨대, 열경화성 아크릴수지 Optomer SS-1151, JSR Corporation제품)를 도포함으로써 상기 컬러필터(13)에 0.7㎛의 두께를 갖는 보호막(14)을 형성한다. 그런 후, 마이크로 렌즈(15)를 공지의 기술(예컨대, 일본특허공고 제2945440호 공보)을 사용하여 형성한다. 이와 같이 하여 도1에 나타낸 CCD고체 촬상 소자를 제작할 수 있다.
본 발명에 따라서, 광전변환부(2)가 설치된 반도체 기판(1)에 제1투명막(10)을 형성하고, 그 상에 제1투명막(10) 보다 높은 굴절률을 갖는 제2투명막을 스퍼터링법으로 형성한다. 그런 후, 제2투명막의 상면 및 하면 중 어느 하나에 상기 광전변환부(2)의 위로 볼록부를 형성하여 층내 렌즈(11)를 형성한다. 이 경우, 제2투명막은, 금속 화합물 및 규소 화합물로부터 선택된 소망의 굴절률을 갖는 박막이어도 좋다. 상기 굴절률은 2종류의 화합물을 동시에 스퍼터링하거나, 또는 2종류의 화합물을 교대로 적층하여 박막 다층 구조를 얻음으로써, 변화시킬 수 있다. 층내 렌즈의 크랙이나 벗겨짐이 발생하지 않는 장치의 요구 특성에 따라서 소망의 굴절률을 설계할 수 있고, 고품질 및 고성능을 갖는 매우 균일한 층내 렌즈를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1평탄화막(제1투명막)(10)의 상면을 평탄화하여도 좋고, 고굴절률 투명막(제2투명막)(16)의 상면을 가공하여 위쪽으로 볼록한 내부 렌즈를 형성해도 좋다. 한편, 도3에 나타낸 바와 같이, 제1평탄화막(10)의 상면을 형성하여 고굴절률 투명막(16)의 하면에 볼록부가 형성되도록 광전변환부(2) 위에 오목부를 갖도록 아래로 볼록한 층내 렌즈(19)를 형성하여도 좋다.
상기 실시형태에서는, 본 발명이 CCD고체 촬상 소자에 적용된다. 그러나, 본 발명은 다른 장치, 예컨대, MOS형 고체 촬상 소자, 액정 표시 소자, 수광 소자 및 발광 소자(상기 광전변환부는, 광-전기 변환부 및 전기-광 변환부를 포함한다) 등의 다른 고체 촬상 소자에 적용할 수 있다. 본 발명을 이들 장치에 적용하는 경우, 층내 렌즈, 평탄화막, 보호막 및 마이크로 렌즈의 두께 및 형성 조건 등을 적당히 조절함으로써, 소망 형상의 렌즈를 갖는 반도체 소자를 얻을 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시형태를 참고하여 상술하였다. 그러나, 본 발명은, 이 실시형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는, 클레임에 의해서만 해석된다. 본 발명의 설명 및 통상의 기술에 기초하여 당업자들은 구체적이고 바람직한 실시형태의 설명으로부터 등가의 범위를 실시할 수 있다. 또한, 본 명세서에서의 인용한 특허, 특허출원 및 문헌은, 그 내용 자체가 구체적으로 본 명세서에 기재되어 있는 것과 동일하게 본 명세서에 대한 참고로서 인용되어야 한다.
층내 렌즈를 갖는 고체 촬상 소자 등의 반도체 소자 및 그 제조방법의 분야에 있어서, 적어도 광전변환부가 설치된 반도체 기판 상에 제1투명막을 형성하고, 상기 제1투명막 보다 높은 굴절률을 갖는 제2투명막을 스퍼터링법에 의해 형성하고, 제2투명막의 상면 및 하면 중 적어도 한쪽에, 상기 광전변환부 위에 볼록부를 형성하여 층내 렌즈를 형성함으로써, 층내 렌즈에 크랙이나 벗겨짐을 발생시키지 않는 장치의 요구 특성에 따라서 굴절률을 설계할 수 있고, 소망의 굴절률, 고품질, 및 고성능을 갖는 매우 균일한 층내 렌즈를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자는, 비용 감소 뿐만 아니라 상기 고체 촬상 소자의 사이즈 감소, 화소수 증가를 위해 요구되는 상기 화소 사이즈 축소화에도 불구하고 수광 감도를 향상시킬 수 있다. 본 발명은, 디지탈 카메라, 비디오 카메라, 카메라가 내장된 휴대전화, 스캐너, 디지털 복사기, 팩시밀리 등에 널리 적용할 수 있고, 성능을 개선시킬 수 있고, 또한 사이즈 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 범주에서 벗어남이 없이 많은 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서에 포함된 클레임의 범위는 한정된 것으로 해석되어서는 안 되며, 폭넓게 해석되어야 한다.
도1은 본 발명의 반도체 소자의 일 실시형태인 구체화인 CCD 고체 촬상 소자의 1개 화소의 구조를 나타내는 단면도이다.
도2a~2f는 도1의 CCD 고체 촬상 소자의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
도3은 본 발명의 반도체 소자의 다른 실시형태인 CCD 고체 촬상 소자의 1개 화소의 구조를 나타내는 단면도이다.
도4는 종래의 CCD 고체 촬상 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도5a~5e는 종래의 CCD 고체 촬상 소자의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
Claims (20)
- 반도체 기판 상에 형성된 광전변환부, 상기 광전변환부에 설치된 제1투명막, 상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 설치된 층내 렌즈를 포함하는 반도체 소자에 있어서, 상기 층내 렌즈는 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖고, 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조로 이루어지는 제2투명막의 상면과 하면 중 한쪽면 이상이 볼록한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제2투명막은 금속 화합물과 규소 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 반도체 기판 상에 형성된 광전변환부, 상기 광전변환부에 설치된 제1투명막, 상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 설치된 층내 렌즈를 포함하는 반도체 소자에 있어서, 상기 층내 렌즈는 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖고, 스퍼터링법에 의해 형성된 제2투명막의 상면과 하면 중 한쪽면 이상이 볼록한 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제2투명막은 금속 화합물과 규소 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제2투명막은 2종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제2투명막은 2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 질화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 산화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제1투명막은 상기 광전변환부 상에 오목부로 인한 상면에 오목부를 갖고, 상기 층내에는 상면 상의 제2투명막이 상기 오목부에 매립디어 제2투명막의 하면 상에 볼록부를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제2투명막 보다 낮은 굴절률을 갖는 제3투명막은 상기 제2투명막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제10항에 있어서, 마이크로 렌즈가 상기 제3투명막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제6항에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 질화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제6항에 있어서, 상기 제2투명막은 산화 티타늄층과 산화 규소층이 교대로 적층되는 박막 다층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제1투명막은 상기 광전변환부 상의 오목부로 인한 상면 상에 오목부를 갖고, 상기 층내에는 상면 상의 제2투명막이 상기 오목부에 매립되어 제2투명막의 하면 상에 볼록부를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제2투명막 보다 낮은 굴절률을 갖는 제3투명막은, 상기 제2투명막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제15항에 있어서, 마이크로 렌즈는 상기 제3투명막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 광전변환부가 설치된 반도체 기판 상에 제1투명막을 형성하는 공정;2종 이상의 화합물의 박막 다층 구조를 갖는 상기 제1투명막 상에 그 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖는 제2투명막을 형성하는 공정; 및,상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록부를 형성하도록 층내 렌즈를 제작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
- 광전변환부가 설치된 반도체 기판 상에 제1투명막을 형성하는 공정;스퍼터링법에 의해 상기 제1투명막 상에 그 제1투명막 보다 큰 굴절률을 갖는 제2투명막을 형성하는 공정; 및,상기 광전변환부에 상응하는 위치에서 제1투명막 상에 제2투명막의 상면 및 하면 중 한쪽면 이상에 볼록부를 형성하도록 층내 렌즈를 제작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
- 제 18항에 있어서, 상기 제2투명막을 형성하는 공정은, 동시에 2종 이상의 화합물을 스퍼터링하여 제2투명막을 형성하는 것임을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
- 제 18항에 있어서, 상기 제2투명막을 형성하는 공정은, 2종 이상의 화합물의 박막을 순차적 또는 반복적으로 적층하여 상기 제2투명막이 박막 다층 구조를 갖도록 형성하는 반도체 소자의 제조방법.
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