KR20060077084A - 이미지센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20060077084A
KR20060077084A KR1020040115874A KR20040115874A KR20060077084A KR 20060077084 A KR20060077084 A KR 20060077084A KR 1020040115874 A KR1020040115874 A KR 1020040115874A KR 20040115874 A KR20040115874 A KR 20040115874A KR 20060077084 A KR20060077084 A KR 20060077084A
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forming
photodiode
image sensor
insulating film
color filter
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KR1020040115874A
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이세영
박상종
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명은 마이크로렌즈 간의 겹치는 것을 방지하면서 마이크로렌즈 간의 공간에 의한 광 손실을 최소화할 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 기판에 제공된 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상에 배치되며 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인; 및 상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터를 포함하는 이미지센서를 제공한다.
또한, 본 발명은, 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 상에 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인을 형성하는 단계; 및 상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
이미지센서, LTO, OCL, 가드 라인, 마이크로렌즈, 메탈라인, 트렌치, 칼라필터.

Description

이미지센서 및 그 제조 방법{IMAGE SENSOR AND METHOD FOR FABRICATION THEREOF}
도 1은 RGB 색상이 모두 나타나도록 단위화소가 배열된 CMOS 이미지센서를 도시한 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 제조 공정을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 단위화소를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
SUB : 기판 Fox : 필드절연막
PMD : 메탈라인 형성 전 절연막 M1 ∼ M4 : 메탈라인
IMD1 ∼ IMD3 : 메탈라인 간 절연막 PL, PSL : 보호막
A : 가드 라인 LTO : 절연막
CFA : 칼라필터 어레이 ML : 마이크로렌즈
T : 트렌치
본 발명은 이미지센서에 관한 것으로 특히, 마이크로렌즈가 서로 겹치는 것을 방지하며 광입사 경로를 줄일 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
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.
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.
도 1은 RGB 색상이 모두 나타나도록 단위화소가 배열된 CMOS 이미지센서를 도시한 단면도이다.
도 1을 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(도시하지 않음)를 포함한 복수의 게이트전극이 형성되어 있으며, 예컨대, 트랜스퍼 게이트의 일측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 깊은 이 온주입에 의한 N영 영역(도시하지 않음)과 기판(SUB)의 표면과 접하는 영역에 위치한 P형 영역(도시하지 않음)으로 이루어진 포토다이오드(PD)가 형성되어 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 이 경우 트랜스퍼 게이트의 타측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 이온주입에 의한 고농도 N형(N+)의 플로팅 확산영역이 형성된다.
포토다이오드(PD) 및 트랜스퍼 게이트가 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, IMD2 상에는 제3메탈라인(M3)이 형성되어 있다. 제3메탈라인(M3) 상에는 제3메탈라인 간 절연막(IMD3)이 형성되어 있으며, IMD3 상에는 제4메탈라인(M4)이 형성되어 있다.
제1 ∼ 제4메탈라인(M1 ∼ M4)은 전원라인 또는 신호라인과 단위화소 및 로직회로를 접속시키기 위한 것으로, 포토다이오드(PD) 이외의 영역에 빛이 입사하는 것을 방지하기 위한 쉴드의 역할을 동시에 한다.
아울러, 여기서는 제4메탈라인(M4)이 최종 메탈라인인 것으로 나타나 있으나, 이보다 제5 또는 제6 등 그 이상의 메탈라인을 포함하는 경우도 존재한다.
제4메탈라인(M4) 상에는 하부 구조의 보호(Passivation)를 위한 보호막(Passivation Layer; 이하 PL이라 함)이 형성되어 있으며, PL 상에는 각 단위화소 별로 RGB 색상 구현을 위한 칼라필터 어레이(Color Filter Array; 이하 CFA라 함)가 형성되어 있다.
여기서, PL은 통상 질화막/산화막의 2중 구조와 CFA 형성시 공정 마진 확보를 위한 평탄화막(오버코팅 레이어(Over Coating Layer); 이하 OCL이라 함)을 포함한다.
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.
CFA 상에는 마이크로렌즈 형성시 공정 마진 확보를 위한 평탄화막(이하 OCL이라 함)이 형성되어 있으며, OCL 상에는 마이크로렌즈(Micro-Lens; 이하 ML이라 함)가 형성되어 있다.
ML 상에는 ML이 긁히거나 파손되는 것을 방지하기 위한 보호막(이하 PSL이라 함)이 형성되어 있다. 입사된 빛은 마이크로렌즈(ML)에 의해 포커싱되어 점선으로 도시된 바와 같이 포토다이오드(PD)로 입사한다.
도 1에 도시된 바와 같은 CMOS 이미지센서를 제조하기 위해서는 PD를 형성시키고, 그 위에 필요한 메탈라인을 형성시킨 후 CFA를 형성시키고, CFA에 의해 발생된 단차를 OCL을 형성하여 제거한다.
ML 형성을 위해서 OCL 상에 ML 형성용 포토레지스트를 도포한 다음, 열공정을 통해 포토레지스트가 준 액체 상태가 되도록 한다. 이 때, 포토레지스트는 표면 장력에 의해 볼록한 형태의 ML을 형성하게 되며, ML 상에 PSL로 LTO(Low Temperature Oxide)막을 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; 이하 CVD라 함) 방식으로 형성한다.
이렇듯 OCL 상에 ML을 형성할 경우 열처리 공정의 조건이나 포토레지스트 양의 기타 여러 가지 원인에 의해 마이크로렌즈들이 서로의 영역을 넘어 도면부호 'X'와 같이 겹치는 현상이 발생한다.
이러한 불량은 곧 수율 저하로 이어지며 제품 단가의 상승 요인으로 작용한다. 뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 형성된 마이크로렌즈의 경우 마이크로렌즈의 모양이 원형으로만 형성되므로 마이크로렌즈간의 공간이 넓어 빛의 손실이 발생한다. 이는 충분한 빛이 포토다이오드 까지 전달되지 않도록 하여 이미지의 선명도를 떨어뜨리게 된다.
아울러, 포토다이오드(PD)와 칼라필터 어레이(CFA) 사이에는 M1 ∼ M4의 메탈라인과 그 사이의 복수의 절연막(PMD, PL, IMD1 ∼ IMD3)을 포함하고 있다.
이렇듯, 메탈라인의 수가 증가할 수록 ML로부터 포토다이오드(PD)로의 거리는 멀어지게 된다. 따라서, ML의 초점이 정확히 포토다이오드(PD)의 표면에 형성되지 않고 중간에 형성되거나 포토다이오드(PD)에서 벗어난 곳에 형성될 가능성이 높다. 이러한 현상이 발생하면, 빛의 손실이 생겨 포토다이오드(PD)에서 생성하는 전류의 양이 감소하여 선명한 이미지를 얻을 수 없다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 마이크로렌즈 간의 겹치는 것을 방지하면서 마이크로렌즈 간의 공간에 의한 광 손실을 최 소화할 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판에 제공된 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상에 배치되며 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인; 및 상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터를 포함하는 이미지센서를 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 상에 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인을 형성하는 단계; 및 상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
마이크로렌즈 간 겹침으로 인한 불량을 방지하고 마이크로렌즈로부터 입사된 빛이 포토다이오드에 도달하는 거리를 최소화 하기 위해 본 발명은, RGB 필터 즉, 칼라필터를 메탈라인 간 절연막이 식각되어 형성된 트렌치에 매립되도록 한다. 이는 통상의 반도체 소자 제조 공정에서 사용하는 다마신(Damascene) 공정을 통해 이루어진다.
이 방법을 적용하게 되면, 트렌치 깊이 만큼 마이크로렌즈와 포토다이오드 간의 거리가 줄어들 뿐만 아니라(메탈라인을 1개 또는 2개 정도 줄인 효과), 칼라 필터 형성 후 각 칼라 간의 단차 발생이 줄어든다.
아울러, 칼라필터 어레이를 형성한 후 기존의 OCL 대신에 LTO막을 증착한 후, 평탄화 공정을 통해 칼라필터 어레이로 인한 단차를 줄인다. 이 후, 마이크로렌즈가 차지할 공간을 둘러 싸는 가드 라인을 형성하는 바, 이는 LTO막을 선택적으로 식각하는 포토리소그라피 공정을 통해 이루어진다.
이 때, 원하는 마이크로렌즈의 모양에 따라 마이크로렌즈를 둘러 쌀 가드 라인의 모양을 조절한다. 가드 라인의 모양은 정방형, 원형, 직사각형 또는 기타 다각형을 포함한다.
가드 라인으로 인해 나누어진 구획 중심에 마이크로렌즈 형성용 포토레지스트를 위치시키고, 열처리를 실시하여 마이크로렌즈를 형성한다. 이 때, 각 마이크로렌즈가 가드 라인에 의해 나눠져 있으므로 마이크로렌즈 끼리 서로 겹치는 불량은 발생하지 않으며, 마이크로렌즈의 모양도 조절할 수 있게 되어 마이크로렌즈 사이의 빈 공간으로 인한 빛의 손실을 줄일 수 있다.
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.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 단위화소를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 이미지센서는 포토다이오드(이하 PD라 함)와, PD 상부에 형성된 복수의 메탈라인(M1 ∼ M4)과, 칼라필터 어레이(이하 CFA라 함)와, CFA 상부에 형성된 마이크로렌즈(이하 ML이라 함)를 포함하며, ML은 CFA와 ML 사이에 게재된 LTO막의 가드 라인(A)에 의해 이웃하는 ML과 겹치지 않고 분리된다. LTO막의 가드 라인(A)은 LTO막의 선택적 식각 과정을 통해 형성된다.
또한, 칼라필터 어레이(CFA)는 각 칼라마다 각각의 단위 화소에 형성된 트렌치(T)에 매립된 형태로 배치되어 있다. 트렌치(T)는 포토다이오드(PD)와 오버랩되는 상부에서 보호막(이하 PL이라 함)과 IMD3가 식각되어 형성된다. 통상의 CFA의 두께가 1㎛이므로, 트렌치(T)의 깊이는 1㎛ ± 3000Å의 깊이로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3의 구성을 보다 구체적으로 살펴본다.
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(도시하지 않음)를 포함한 복수의 게이트전극이 형성되어 있으며, 예컨대, 트랜스퍼 게이트의 일측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 깊은 이온주입에 의한 N영 영역(도시하지 않음)과 기판(SUB)의 표면과 접하는 영역에 위치한 P형 영역(도시하지 않음)으로 이루어진 포토다이오드(PD)가 형성되어 있다.
CMOS 이미지센서의 경우 트랜스퍼 게이트 형성시 리셋 게이트, 드라이브 게이트 및 셀렉트 게이트 등 단위화소를 이루는 요소들이 같이 형성된다.
도면에 도시되지는 않았지만, 이 경우 트랜스퍼 게이트의 타측에 얼라인된 기판(SUB)의 표면 하부에 이온주입에 의한 고농도 N형(N+)의 플로팅 확산영역이 형 성된다.
포토다이오드(PD) 및 트랜스퍼 게이트가 형성된 전면에 메탈라인 형성 전 절연막(이하 PMD라 함)이 형성되어 있으며, PMD 상에 제1메탈라인(M1)이 형성되어 있다.
제1메탈라인(M1) 상에는 제1메탈라인 간 절연막(이하 IMD1이라 함)이 형성되어 있으며, IMD1 상에는 제2메탈라인(M2)이 형성되어 있다. 제2메탈라인(M2) 상에는 제2메탈라인 간 절연막(IMD2)이 형성되어 있으며, IMD2 상에는 제3메탈라인(M3)이 형성되어 있다. 제3메탈라인(M3) 상에는 제3메탈라인 간 절연막(IMD3)이 형성되어 있으며, IMD3 상에는 제4메탈라인(M4)이 형성되어 있다.
제1 ∼ 제4메탈라인(M1 ∼ M4)은 전원라인 또는 신호라인과 단위화소 및 로직회로를 접속시키기 위한 것으로, 포토다이오드(PD) 이외의 영역에 빛이 입사하는 것을 방지하기 위한 쉴드의 역할을 동시에 한다.
여기서는 제4메탈라인(M4)이 최종 메탈라인인 것으로 나타나 있으나, 이보다 제5 또는 제6 등 그 이상의 메탈라인을 포함하는 경우도 존재한다.
제4메탈라인(M4) 상에는 하부 구조의 보호를 위한 PL이 형성되어 있으며, PL 상에는 각 단위화소 별로 RGB 색상 구현을 위한 CFA가 형성되어 있다.
여기서, PL은 통상 질화막/산화막의 2중 구조와 칼라필터 형성시 공정 마진 확보를 위한 OCL을 포함하는 구조이다.
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.
CFA 상에는 마이크로렌즈 형성시 공정 마진 확보를 위한 OCL을 형성하나, 본 발명의 경우 패터닝을 위해 LTO막을 사용한다.
LTO막은 100℃ ∼ 150℃의 낮은 온도에서 증착한 SiO2를 포함하며, 증착시 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; 이하 PECVD라 함) 방식을 이용한다. 그 증착 두께는 0.1㎛ ∼ 1.5㎛ 정도가 되도록 한다.
가드 라인(A)은 이미지센서의 특성에 따라 조절하는 바, 그 폭은 1500Å ∼ 100㎛의 범위 내로 조절하며, 그 높이는 300Å ∼ 5000Å의 범위 내로 조절한다.
LTO막 상에는 ML이 형성되어 있으며, ML 상에는 ML이 긁히거나 파손되는 것을 방지하기 위한 보호막(이하 PSL이라 함)이 형성되어 있다. 입사된 빛은 마이크로렌즈(ML)에 의해 포커싱되어 포토다이오드(PD)로 입사한다.
이하에서는 상기한 도 3의 구조를 갖는 이미지센서의 제조 공정을 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 제조 공정을 도시한 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, P++영역과 P-에피층이 적층된 기판(SUB)에 필드산화막(Fox)과 웰(도시하지 않음) 등을 형성한다.
이어서, 기판(SUB)에 게이트전도막(도시하지 않음)을 형성한 다음, 이온주입 방식을 이용하여 게이트전도막 일측에 얼라인되며 깊은 n-영역과 얕은 P0영역을 형성함으로써, 이를 포함하는 복수의 포토다이오드(PD)를 형성한 다음, 게이트전도막 측벽에 스페이서를 형성한다.
이어서, 게이트전도막의 타측에서 스페이서에 얼라인되는 고농도 N형의 플로팅 확산영역(도시하지 않음)을 형성한다.
이어서, PMD와 M1, IMD1, M2, IMD2 및 M3와 IMD3를 차례로 형성한 후, M4를 형성한다.
제4메탈라인(M4)이 형성된 프로파일을 따라 PL을 형성한다. 이 때, PL은 질화막/산화막 구조와 그 상부의 OCL이 적층된 구조를 포함한다.
이어서, PL과 IMD3를 선택적으로 식각하여 CFA가 형성될 영역을 정의하는 트렌치(T)를 형성한다.
통상의 CFA의 두께가 1㎛이므로, 트렌치(T)의 깊이는 1㎛ ± 3000Å의 깊이로 형성하는 바, 경우에 따라서는 IMD2와 IMD1까지 식각할 수도 있다.
이 때, 식각된 트렌치의 상부 형상은 원형, 직사각형, 정사각형 등의 다각형을 포함한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 각 트렌치(T) 내에 매립되도록 CFA를 형성한다.
CFA를 트렌치(T)에 매립되도록 형성함에 따라 각 칼라 별로 다른 두께를 가짐으로 인해 발생하던 칼라필터 간의 단차를 줄일 수 있다. 또한, 별도의 칼라필터 두께와 평탄화를 위한 OCL의 두께 만큼을 감소시킬 수 있으므로, ML과 포토다이오드(PD) 사이의 거리를 단축시킬 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, CFA가 형성된 전면에 OCL 대신 LTO막을 증착한다.
LTO막은 100℃ ∼ 150℃의 낮은 온도에서 증착한 SiO2를 포함하며, PECVD 방식을 이용하여 증착한다. 그 증착 두께는 0.1㎛ ∼ 1.5㎛ 정도가 되도록 한다.
이어서, LTO막을 평탄화시킨다.
평탄화시에는 화학기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 함) 방식을 이용한다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 포토리소그라피 공정을 실시하여 가드 라인 형성을 위한 마스크 패턴을 형성한다. 마스크 패턴을 식각 배리어로 LTO막을 식각하여 ML이 차지할 공간을 둘러싸는 가드 라인(A)을 형성한다. 가드 라인(A)의 폭은 이미지센서의 특성에 따라 조절하는 바, 최소 1500Å에서 최대 100㎛으로 한다. LTO막의 식각 깊이로 가드 라인(A)의 높이가 결정되며, 300Å ∼ 5000Å 범위로 형성한다.
이 때, 원하는 ML의 모양에 따라 ML을 둘러 쌀 가드 라인(A)의 모양을 디자인한다. 예컨대, 그 모양은 정방형, 원형, 직사각형 또는 기타 다각형의 형태 등 다양한 형태를 갖도록 할 수 있다.
마스크 패턴을 제거한 후, 세정 공정을 실시하여 식각 부산물을 제거한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가드 라인(A)으로 인해 나누어진 구획 중심에 포토레지스트를 도포한 후 열처리를 실시하면, 포토레지스트가 녹으면서 포토레지스트의 표면 장력에 의해 볼록한 모양의 ML이 형성된다. 이 때, ML들 사이에는 가드 라인(A)이 형성되어 있으므로 포토레지스트가 녹으면서 흘러 서로 접근하더라도 서 로 겹치지 않는다.
또한, ML을 둘러 싼 가드 라인에 따라 인접 ML간 경계가 결정되므로 ML의 모양이 가드 라인 배열 형태를 따라 형성된다.
종래의 ML의 경우 ML의 모양이 원형으로 형성되므로 ML 간 공간이 커 빛의 손실이 발생하였으나, 본 발명을 적용할 경우 가드 라인의 배열을 원형 또는 다각형 형태로 할 수 있으므로, ML의 모양을 자유롭게 조절할 수 있어 빛의 손실을 최소화한 ML의 모양 및 배열을 이룰 수 있다.
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 마이크로렌즈들이 서로 겹치는 현상을 방지할 수 있으며, 마이크로렌즈 형성시 공정 마진을 높일 수 있다. 또한, 공정 마진의 향상으로 마이크로렌즈의 곡률을 보다 자유롭게 조절할 수 있으며, 마이크로렌즈 간 빈공간을 줄일 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.
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.
예컨대, 상기한 본 발명의 실시예에서는 CMOS 이미지센서를 그 예로 하였으나, 이외에도 수광부와 마이크로렌즈를 갖는 모든 이미지센서에도 적용이 가능하다.
상술한 본 발명은, 마이크로렌즈의 겹침을 방지하여 수율을 높일 수 있으며, 공정 마진을 높이고, 광 손실을 줄여 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 기판에 제공된 포토다이오드;
    상기 포토다이오드 상에 배치되며 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인; 및
    상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터
    를 포함하는 이미지센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라필터는 상기 복수의 층간절연막 중 최상부의 층간절연막으로부터 식각되어 형성된 트렌치에 매립된 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트렌치는 1㎛ ± 3000Å의 깊이인 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트렌치는 그 평면 형상이 원형 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 포토다이오드와 오버랩되도록 상기 칼라필터 상에 배치된 마이크로렌즈를 더 구비하며,
    상기 마이크로렌즈는 이웃하는 마이크로렌즈와 그 하부에서 가드 라인을 이루는 절연막에 의해 분리된 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연막은 LTO막을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가드 라인은 300Å 내지 5000Å의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가드 라인은 원형 또는 다각형의 형상인 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  9. 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드 상에 복수의 층간 절연막에 의해 상호 절연되며 적층 구조를 이루는 복수의 메탈라인을 형성하는 단계; 및
    상기 포토다이오드와 오버랩되는 상부에서 상기 복수의 층간절연막 사이에 배치된 칼라필터를 형성하는 단계
    를 포함하는 이미지센서 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 칼라필터를 형성하는 단계는,
    상기 복수의 층간절연막 중 최상부의 층간절연막으로부터 그 하부로 선택적으로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계와,
    상기 트렌치를 매립하는 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 트렌치를 1㎛ ± 3000Å의 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 트렌치는 그 평면 형상이 원형 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 칼라필터를 형성하는 단계 후,
    상기 포토다이오드 상부에 절연막을 형성하는 단계와,
    상기 절연막을 선택적으로 식각하여 마이크로렌즈 형성 영역의 주변을 둘러싸는 형상의 가드 라인을 형성하는 단계와,
    상기 절연막 상에 상기 절연막이 이루는 가드 라인에 의해 이웃하는 화소 영역과 분리되는 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연막은 LTO막을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 LTO막은 SiO2를 포함하며, 상기 LTO막을 100℃ 내지 150℃의 온도에서 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 가드 라인은 300Å 내지 5000Å의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 가드 라인은 원형 또는 다각형의 형상인 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연막을 형성하는 단계 후, 상기 절연막을 평탄화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서 제조 방법.
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