KR20060010901A - Image sensor with increased focus distance and method for fabrication thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초점 거리를 개선하여 광 감도를 높일 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 기판에 형성된 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상부에 형성되어 보호막 역할을 하며, 상기 포토다이오드와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖는 질화막; 상기 질화막 상에 형성되며 산화막으로 이루어진 평탄화막; 및 상기 포토다이오드 및 상기 질화막의 오목한 형상과 오버랩되는 상기 평탄화막 상부에 형성된 마이크로렌즈를 포함하는 이미지센서를 제공한다.The present invention is to provide an image sensor and a method of manufacturing the same that can improve the optical sensitivity by improving the focal length, the present invention comprises a photodiode formed on a substrate; A nitride film formed on the photodiode to serve as a protective film and having a concave shape at a portion overlapping with the photodiode; A planarization film formed on the nitride film and formed of an oxide film; And a microlens formed on the planarization film overlapping the concave shape of the photodiode and the nitride film.
또한, 본 발명은, 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 상부에 보호막 역할을 하며, 상기 포토다이오드와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖는 질화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 상에 산화막으로 이루어진 평탄화막을 형성하는 단계; 및 상기 포토다이오드 및 상기 질화막의 오목한 형상과 오버랩되도록 상기 평탄화막 상부에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
In addition, the present invention, forming a photodiode on the substrate; Forming a nitride film having a concave shape at a portion overlapping with the photodiode, serving as a protective film on the photodiode; Forming a planarization film made of an oxide film on the nitride film; And forming a microlens on the planarization film so as to overlap the concave shape of the photodiode and the nitride film.
이미지센서, 초점 거리, 등방성 식각, 보호막, 오목 렌즈, 질화막, 산화막.Image sensor, focal length, isotropic etching, protective film, concave lens, nitride film, oxide film.
Description
도 1은 CMOS 이미지센서의 단위화소의 배열을 도시한 평면도.1 is a plan view showing an arrangement of unit pixels of a CMOS image sensor;
도 2는 RGB 색상이 모두 나타나도록 도 1을 a-a' 방향으로 절취한 이미지센서의 단위화소를 나타내는 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a unit pixel of an image sensor taken along the direction of a-a 'in FIG. 1 so that all RGB colors appear.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서의 단위화소를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a unit pixel of an image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서의 형성 공정을 도시한 단면도.
4A to 4C are cross-sectional views illustrating a process of forming an image sensor according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 고농도 P형 영역 101 :P-에피층100: high concentration P-type region 101: P- epi layer
102 : 필드산화막 103 : 게이트전도막102: field oxide film 103: gate conductive film
104 : n-영역 105 : P0영역104: n-zone 105: P0 zone
106 : 스페이서 107 : 플로팅 확산영역106: spacer 107: floating diffusion region
108 : PMD 109 : M1108: PMD 109: M1
110 : IMD2 111 : M2 110: IMD2 111: M2
112 : IMD2 113 : M3112: IMD2 113: M3
114 : 산화막 115 : 질화막114
117 : 오목한 형상 118 : 평탄화막117: concave shape 118: planarization film
119 : 칼라필터 120 : 마이크로렌즈
119
본 발명은 이미지센서에 관한 것으로 특히, 초점거리를 개선할 수 있는 CMOS 이미지센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor, and more particularly, to a CMOS image sensor capable of improving a focal length and a method of manufacturing the same.
이미지센서는 광학 영상(Optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자이다. 이 중에서 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이다.The image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Among them, a charge coupled device (CCD) is a device in which charge carriers are stored and transported in capacitors while individual MOS (Metal-Oxide-Silicon) capacitors are located in close proximity to each other.
반면, CMOS(Complementary MOS; 이하 CMOS) 이미지센서는 제어회로(Control circuit) 및 신호처리회로(Signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하며, 화소 수 만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(Output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.On the other hand, CMOS (Complementary MOS) image sensors use CMOS technology that uses a control circuit and a signal processing circuit as peripheral circuits. It is a device that adopts a switching system that sequentially detects output.
도 1은 CMOS 이미지센서의 단위화소의 배열을 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing an arrangement of unit pixels of a CMOS image sensor.
도 1을 참조하면, 빛의 3원색인 RGB의 색상을 캡쳐하기 위한 각각의 단위화 소가 격자 구조로 배치되어 있다. Referring to FIG. 1, each unit pixel for capturing the color of RGB, which is the three primary colors of light, is arranged in a lattice structure.
도 2는 RGB 색상이 모두 나타나도록 도 1을 a-a' 방향으로 절취한 이미지센서의 단위화소를 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a unit pixel of an image sensor taken along the direction of a-a 'so that all RGB colors appear.
도 2를 참조하면, 고농도의 P형(P++) 영역과 에피층(P-epi)이 적층된 구조를 갖는 기판(SUB)에 국부적으로 필드산화막(FOX)이 형성되어 있으며, 기판(SUB) 상에는 트랜스퍼 게이트(Tx)를 포함한 복수의 게이트전극이 형성되어 있으며, 트랜스퍼 게이트(Tx)의 일측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 깊은 이온주입에 의한 N영 영역(DEEP N-)과 기판(SUB)의 표면과 접하는 영역에 위치한 P형 영역(P0)으로 이루어진 포토다이오드(PD)가 형성되어 있다. 트랜스퍼 게이트(Tx)의 타측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 이온주입에 의한 고농도 N형(N+)의 플로팅 확산영역(FD)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 2, a field oxide film FOX is formed locally on a substrate SUB having a structure in which a high concentration of P-type (P ++) region and an epi layer (P-epi) are stacked, and on the substrate SUB. A plurality of gate electrodes including the transfer gate Tx are formed, and the N-zero region DEEP N− and the substrate are formed by deep ion implantation under the surface of the substrate SUB aligned on one side of the transfer gate Tx. The photodiode PD is formed of a P-type region P0 located in a region in contact with the surface of the SUB. A high concentration N-type (N +) floating diffusion region FD is formed at the lower surface of the substrate SUB aligned on the other side of the transfer gate Tx by ion implantation.
포토다이오드(PD) 및 트랜스퍼 게이트(Tx)가 형성된 전면에 메탈라인 형성 전 절연막(Pre-Metal Dielectric; 이하 PMD라 함)이 형성되어 있으며, PMD 상에 제1메탈라인(M1)이 형성되어 있다. 제1메탈라인(M1) 상에는 제1메탈라인 간 절연막(Inter-Metal Dielectric-1; 이하 IMD1이라 함)이 형성되어 있으며, IMD1 상에는 제2메탈라인(M2)이 형성되어 있다. 제2메탈라인(M2) 상에는 제2메탈라인 간 절연막(IMD2)이 형성되어 있으며, 제3메탈라인(M3)이 형성되어 있다. The pre-metal dielectric (hereinafter referred to as PMD) is formed on the entire surface where the photodiode PD and the transfer gate Tx are formed, and the first metal line M1 is formed on the PMD. . An inter-metal dielectric (hereinafter, referred to as IMD1) is formed on the first metal line M1, and a second metal line M2 is formed on the IMD1. The second metal line insulating film IMD2 is formed on the second metal line M2, and the third metal line M3 is formed.
제1 ∼ 제3메탈라인(M1 ∼ M3)은 전원라인 또는 신호라인과 단위화소 및 로직회로의 접속시키기 위한 것으로, 포토다이오드(PD) 이외의 영역에 빛이 입사하는 것을 방지하기 위한 쉴드의 역할을 동시에 한다. The first to third metal lines M1 to M3 are used to connect power lines or signal lines to unit pixels and logic circuits, and serve as a shield to prevent light from being incident on a region other than the photodiode PD. At the same time.
제3메탈라인(M3) 상에는 하부 구조의 보호(Passivation)를 위한 보호막(Passivation Layer; 이하 PL이라 함)이 형성되어 있으며, PL 상에는 칼라필터 형성시 공정 마진 확보를 위한 제1평탄화막(제1오버코팅 레이어(Over Coating Layer); 이하 OCL1이라 함)이 형성되어 있고, OCL1 상에는 각 단위화소 별로 RGB 색상 구현을 위한 칼라필터 어레이(Color Filter Array; 이하 CFA라 함)가 형성되어 있다.A passivation layer (hereinafter referred to as PL) is formed on the third metal line M3 to passivate the lower structure, and on the PL, a first planarization layer (first first) to secure a process margin when forming a color filter. An over coating layer (hereinafter referred to as OCL1) is formed, and on the OCL1, a color filter array (hereinafter referred to as CFA) for implementing RGB color is formed for each unit pixel.
여기서, PL은 통상 질화막/산화막의 2중 구조를 갖는다.Here, PL usually has a double structure of a nitride film / oxide film.
통상의 빛의 3원색인 R(Red)G(Green)B(Blue)를 사용하나, 이외에도 보색인 옐로우(Y; Yellow), 마젠타(Magenta; Mg), 시안(Cyan; Cy)을 사용할 수 있다.R (Red) G (Green) B (Blue), which is the three primary colors of ordinary light, is used. In addition, yellow, magenta (Mg), and cyan (Cy), which are complementary colors, may be used. .
CFA 상에는 마이크로렌즈 형성시 공정 마진 확보를 위한 제2평탄화막(이하 OCL2라 함)이 형성되어 있으며, OCL2 상에는 마이크로렌즈(Micro-Lens; 이하 ML이라 함)가 형성되어 있다.A second planarization film (hereinafter referred to as OCL2) is formed on the CFA to secure process margins when forming the microlens, and a microlens (hereinafter referred to as ML) is formed on the OCL2.
입사된 빛은 마이크로렌즈(ML)에 의해 포커싱되어 포토다이오드(PD)로 입사한다. The incident light is focused by the microlens ML and enters the photodiode PD.
CMOS 이미지센서의 소형화와 고집적화에 따라 메탈라인의 수가 증가한다. 메탈라인 수의 증가는 포토다이오드(PD)와 마이크로렌즈(ML) 사이의 거리를 멀어지게하므로 빛이 포토다이오드(PD)에 도달하기 전에 초점이 형성되어 흩어진다. 이로 인해, 포토다이오드(PD)에 도달하는 빛의 양이 작아지는 문제가 발생한다. 이를 개선하기 위해서는 마이크로렌즈(ML)의 곡률 반경을 크게 하여야 하나, 마이크로렌즈(ML)의 두께를 작게하는 것에는 한계가 있으며, 곡률 반경 또한 길게 할 수 없다. 따라서, 빛의 초점을 더 길게 형성할 수 없으며 빛의 흩어지는 양만큼 이미지센서의 감도가 나빠지게 된다.
As CMOS image sensors become smaller and more integrated, the number of metal lines increases. The increase in the number of metal lines increases the distance between the photodiode PD and the microlens ML, so that the focus is formed and scattered before the light reaches the photodiode PD. This causes a problem in that the amount of light that reaches the photodiode PD becomes small. In order to improve this, the radius of curvature of the microlens ML must be increased, but the thickness of the microlens ML is limited, and the radius of curvature cannot be increased. Therefore, the focus of the light cannot be formed longer and the sensitivity of the image sensor becomes worse by the amount of light scattering.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 초점 거리를 개선하여 광 감도를 높일 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention proposed to solve the problems of the prior art as described above, an object thereof is to provide an image sensor and a method of manufacturing the same that can improve the optical sensitivity by improving the focal length.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판에 형성된 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상부에 형성되어 보호막 역할을 하며, 상기 포토다이오드와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖는 질화막; 상기 질화막 상에 형성되며 산화막으로 이루어진 평탄화막; 및 상기 포토다이오드 및 상기 질화막의 오목한 형상과 오버랩되는 상기 평탄화막 상부에 형성된 마이크로렌즈를 포함하는 이미지센서를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a photodiode formed on the substrate; A nitride film formed on the photodiode to serve as a protective film and having a concave shape at a portion overlapping with the photodiode; A planarization film formed on the nitride film and formed of an oxide film; And a microlens formed on the planarization film overlapping the concave shape of the photodiode and the nitride film.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 상부에 보호막 역할을 하며, 상기 포토다이오드와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖는 질화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 상에 산화막으로 이루어진 평탄화막을 형성하는 단계; 및 상기 포토다이오드 및 상기 질화막의 오목한 형상과 오버랩되도록 상기 평탄화막 상부에 마이크로렌즈를 형성 하는 단계를 포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
In addition, the present invention to achieve the above object, forming a photodiode on the substrate; Forming a nitride film having a concave shape at a portion overlapping with the photodiode, serving as a protective film on the photodiode; Forming a planarization film made of an oxide film on the nitride film; And forming a microlens on the planarization film so as to overlap the concave shape of the photodiode and the nitride film.
본 발명은 OCL, PMD, IMD 등으로 사용되는 실리콘산화막의 굴절률 1.5에 비해 큰 2의 굴절률을 가지며 보호막으로 사용되는 질화막을 마이크로렌즈와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖도록 배치한다.According to the present invention, a nitride film having a refractive index of 2 large compared to the refractive index 1.5 of a silicon oxide film used for OCL, PMD, IMD, and the like and having a concave shape at a portion overlapping with a microlens is disposed.
질화막 상의 OCL은 굴절률이 1.5인 산화막 또는 폴리머성 물질막이며, 질화막은 2이므로 질화막의 오목한 부분은 오목렌즈의 역할을 하게 된다. 질화막을 이용한 오목렌즈 효과로 인해 초점 거리가 길어지므로 포토다이오드로 초점의 중심을 일치시킬 수 있다.
The OCL on the nitride film is an oxide film or a polymer material film having a refractive index of 1.5, and the nitride film is 2, so that the concave portion of the nitride film serves as a concave lens. Due to the concave lens effect using the nitride film, the focal length is increased, so that the center of focus can be matched with the photodiode.
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 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서의 단위화소를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a unit pixel of an image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 고농도의 P형(P++) 영역(100)과 에피층(P-epi, 101)이 적층된 구조를 갖는 기판(이하 기판이라 함)에 국부적으로 필드산화막(FOX, 102)이 형성되어 있으며, 기판 상에는 트랜스퍼 게이트(Tx)를 포함한 복수의 게이트전극(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 트랜스퍼 게이트(Tx)의 일측에 얼라인된 기판의 표면 하부에 깊은 이온주입에 의한 N영 영역(n-, 104)과 기판의 표면과 접하는 영역에 위치한 P형 영역(P0, 105)으로 이루어진 포토다이오드(PD)가 형성되어 있다. 트랜스퍼 게이트(Tx)의 타측에 얼라인된 기판의 표면 하부에 이온주입에 의한 고농도 N형(N+)의 플로팅 확산영역(FD, 107)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 3, a field oxide film (FOX) 102 is locally formed on a substrate (hereinafter referred to as a substrate) having a structure in which a high concentration P-type (P ++)
게이트전극은 게이트전도막(103)과 그 측면의 스페이서(106)로 이루어지며, 플로팅 확산영역(FD, 107)은 스페이서(106)에 얼라인된다. 한편, P0영역(105)이 스페이서(106)에 얼라인될 수도 있다. 게이트전도막(103)은 폴리실리콘, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 등의 단독 또는 적층된 구조를 포함하며, 스페이서(106)는 질화막과 산화막의 단독 또는 적층된 구조를 포함한다.The gate electrode is formed of the gate
포토다이오드(PD) 및 트랜스퍼 게이트(Tx)가 형성된 전면에 메탈라인 형성 전 절연막(PMD, 108)이 형성되어 있으며, PMD(108) 상에 제1메탈라인(M1, 109)이 형성되어 있다. 제1메탈라인(M1, 109) 상에는 제1메탈라인 간 절연막(IMD1, 110)이 형성되어 있으며, IMD1(110) 상에는 제2메탈라인(M2, 111)이 형성되어 있다. 제2메탈라인(M2, 111) 상에는 제2메탈라인 간 절연막(IMD2, 112)이 형성되어 있으며, IMD2(112) 상에는 제3메탈라인(M3, 113)이 형성되어 있다. The insulating film PMD 108 is formed on the entire surface where the photodiode PD and the transfer gate Tx are formed, and the first metal lines M1 and 109 are formed on the PMD 108. First metal line insulating films IMD1 and 110 are formed on the first metal lines M1 and 109, and second metal lines M2 and 111 are formed on the IMD1 110. Second metal line insulating films IMD2 and 112 are formed on the second metal lines M2 and 111, and third metal lines M3 and 113 are formed on the
제1 ∼ 제3메탈라인(M1 ∼ M3)은 전원라인 또는 신호라인과 단위화소 및 로직회로의 접속시키기 위한 것으로, 포토다이오드(PD) 이외의 영역에 빛이 입사하는 것을 방지하기 위한 쉴드의 역할을 동시에 한다.The first to third metal lines M1 to M3 are used to connect power lines or signal lines to unit pixels and logic circuits, and serve as a shield to prevent light from being incident on a region other than the photodiode PD. At the same time.
제3메탈라인(M3, 113) 상에는 하부 구조의 보호를 위한 보호막으로 산화막(114)과 질화막(115)이 형성되어 있다.An
질화막(115) 상에는 칼라필터 형성시 공정 마진 확보를 위한 평탄화막(OCL, 118)이 형성되어 있고, OCL(118) 상에는 각 단위화소 별로 RGB 색상 구현을 위한 칼라필터(19)가 형성되어 있다.A planarization film (OCL) 118 is formed on the
통상의 빛의 3원색인 R(Red)G(Green)B(Blue)를 사용하나, 이외에도 보색인 옐로우(Y; Yellow), 마젠타(Magenta; Mg), 시안(Cyan; Cy)을 사용할 수 있다.R (Red) G (Green) B (Blue), which is the three primary colors of ordinary light, is used. In addition, yellow, magenta (Mg), and cyan (Cy), which are complementary colors, may be used. .
칼라필터(119) 상의 포토다이오드(PD)와 오버랩되는 부분에 마이크로렌즈(120)가 형성되어 있다. 마이크로렌즈(120) 형성시 공정 마진 확보를 위한 칼라필터(119) 상에 추가의 OCL을 사용하나, 여기서는 생략하였다.The
본 발명에서는 OCL(118), PMD(108), IMD(110, 112) 등으로 사용되는 실리콘산화막의 굴절률 1.5에 비해 큰 2의 굴절률을 가지며 보호막으로 사용되는 질화막(115)을 마이크로렌즈(120)와 오버랩되는 부분에서 도면부호 '117'과 같이 오목한 형상을 갖도록 한다.In the present invention, the
질화막(115) 상의 OCL(118)은 굴절률이 1.5인 산화막이며, 질화막(115)은 굴절률이 2이므로 질화막(115)의 오목한 부분(117)은 오목렌즈의 역할을 하게 된다. 따라서, 질화막(115)을 이용한 오목렌즈 효과로 인해 초점 거리가 길어지므로 포토다이오드(PD)로 초점의 중심을 일치시킬 수 있다.The
따라서, 입사된 빛은 마이크로렌즈(120)와 질화막(115)의 오목한 부분(117)에 의해 포커싱되어 포토다이오드(PD)로 입사한다. Accordingly, the incident light is focused by the
결국, 마이크로렌즈(120)의 곡률 반경을 증가시키지 않으면서 빛의 초점을 더 길게 형성할 수 있어 광 감도를 향상시킬 수 있다.As a result, the focus of the light can be formed longer without increasing the radius of curvature of the
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서의 형성 공정을 도시한 단면도로서, 이를 참조하여 전술한 구조를 갖는 이미지센서 제조 공정을 살펴 본다.4A to 4C are cross-sectional views illustrating a process of forming an image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, and look at the process of manufacturing the image sensor having the above-described structure with reference to this.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, P++영역(100)과 P-에피층(101)이 적층된 기판에 필드산화막(102)과 웰(도시하지 않음) 등을 형성한다. First, as shown in FIG. 4A, a
이어서, 기판(100)에 게이트전도막(103)을 형성한 다음, 이온주입 방식을 이용하여 게이트전도막(103) 일측에 얼라인되며 깊은 n-영역(104)과 얕은 P0영역(105)을 형성함으로써, 이를 포함하는 복수의 포토다이오드(PD)를 형성한 다음, 게이트전도막(103) 측벽에 스페이서(106)를 형성한다.Subsequently, the gate
이어서, 게이트전도막(103)의 타측에서 스페이서(106)에 얼라인되는 플로팅 확산영역(N+, 107)을 형성한다.Subsequently, floating diffusion regions N + and 107 which are aligned with the
이어서, PMD(108)와 M1(109), IMD1(110), M2(111) 및 IMD2(112)와 M3(113)를 차례로 형성한 후, M3(113)이 형성된 프로파일을 따라 보호막으로 산화막(114)과 질화막(115)을 차례로 형성한다.Subsequently,
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 포토다이오드(PD)와 오버랩되는 상부에서 질화막(115)을 노출시키는 마스크 패턴(116)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, a
마스크 패턴(116)을 식각마스크로 노출된 질화막(115)의 일부를 등방성 프로파일을 갖도록 식각함으로서, 포토다이오드(PD)와 오버랩되는 상부에서 오목한 형상(117)을 갖도록 한다.The
등방성 프로파일 형성을 위해서는 습식 식각 방식와 건식 플라즈마 식각 방식을 모두 사용 가능하다. In order to form an isotropic profile, both a wet etching method and a dry plasma etching method may be used.
습식의 경우 130℃ ∼ 200℃의 인산(Phosphoric acid, H3PO4)을 사용하거나, 순수에 희석된(Diluted) HF를 사용한다. 희석된 HF는 순수와 1:4 ∼ 1:6의 비율로 혼합된 것이 바람직하다.In the case of wet, phosphoric acid (Phosphoric acid, H 3 PO 4 ) of 130 ℃ to 200 ℃ or using diluted HF in pure water. Diluted HF is preferably mixed with pure water in a ratio of 1: 4 to 1: 6.
플라즈마를 이용하는 경우에는 질화막(115)에 대한 반응성이 큰 CF4, SF6, NF3 등을 사용하는 것이 바람직하다.In the case of using plasma, it is preferable to use CF 4 , SF 6 , NF 3, or the like having high reactivity with the
이어서, 마스크 패턴(116)을 제거한 다음, 질화막(115) 상에 OCL(118)을 형성한다.Subsequently, the
OCL(118)은 질화막(115)이 등방성 식각되어 형성된 오목한 형상(117)을 부분을 매립한다.The
OCL(118)은 산화막 또는 폴리머성 물질막으로 이루어지므로 그 굴절률이 1.5인 반면, 질화막(115)은 굴절율 2.0이므로 오목렌즈의 효과를 거둘 수 있다.Since the
이어서, OCL(118) 상에 칼라필터(119)와 마이크로렌즈(120)를 차례로 형성한다.
Subsequently, the
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, OCL로 사용되는 실리콘산화막의 굴절률 1.5에 비해 큰 2의 굴절률을 가지며 보호막으로 사용되는 질화막을 마이크로렌즈와 오버랩되는 부분에서 오목한 형상을 갖도록 배치하여 오목렌즈 효과로 거둠으로써, 초점 거리가 길게 확보하여 포토다이오드로 광 초점의 중심을 일치시킬 수 있어 광 감도를 증가시킬 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다. The present invention made as described above has a refractive index larger than 1.5 of the refractive index of the silicon oxide film used as the OCL, and the nitride film used as the protective film is arranged to have a concave shape at the portion overlapping with the microlens, thereby achieving the concave lens effect. As a result, it has been found through the embodiment that the focal length can be secured to match the center of the optical focus with the photodiode, thereby increasing the optical sensitivity.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 본 발명은, 이미지센서의 광 감도를 높일 수 있어, 제품의 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.The present invention described above can increase the optical sensitivity of the image sensor, thereby improving the competitiveness of the product.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040059492A KR20060010901A (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Image sensor with increased focus distance and method for fabrication thereof |
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-
2004
- 2004-07-29 KR KR1020040059492A patent/KR20060010901A/en not_active Application Discontinuation
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