KR20060077149A - Color filter array of image sensor and forming method thereof - Google Patents

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KR20060077149A
KR20060077149A KR1020040115946A KR20040115946A KR20060077149A KR 20060077149 A KR20060077149 A KR 20060077149A KR 1020040115946 A KR1020040115946 A KR 1020040115946A KR 20040115946 A KR20040115946 A KR 20040115946A KR 20060077149 A KR20060077149 A KR 20060077149A
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color
image sensor
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이상욱
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명은 구리를 메탈라인으로 이용할 경우 화학기계적연마 공정에서 발생된 구리 오염을 제거하여 메탈 오염에 의한 광 특성 열화를 방지할 수 있는 이미지센서의 구리를 이용한 메탈라인 형성 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 기판 상에 제공된 제1오버코팅 레이어; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제1칼라필터; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제2칼라필터; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제공된 제2오버코팅 레이어; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제공된 제3칼라필터를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이를 제공한다.The present invention is to provide a method for forming a metal line using copper of the image sensor that can prevent the deterioration of optical characteristics due to metal contamination by removing the copper contamination generated in the chemical mechanical polishing process when using copper as a metal line, To this end, the present invention, the first overcoating layer provided on the substrate; A first color filter provided on the first overcoating layer; A second color filter provided on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; A second overcoating layer provided on the first color filter and the second color filter; And a third color filter provided on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

또한, 본 발명은, 기판 상에 제1오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제1칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제2칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제3칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법을 제공한다.
In addition, the present invention, forming a first overcoating layer on the substrate; Forming a first color filter on the first overcoating layer; Forming a second color filter on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; Forming a second overcoating layer on the first color filter and the second color filter; And forming a third color filter on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

CMOS 이미지센서, 오버코팅 레이어(OCL), 흑선, 찌꺼기, 칼라필터.CMOS image sensor, overcoating layer (OCL), black wire, residue, color filter.

Description

이미지센서의 칼라필터 어레이 및 그 형성 방법{COLOR FILTER ARRAY OF IMAGE SENSOR AND FORMING METHOD THEREOF} Color filter array of image sensor and its formation method {COLOR FILTER ARRAY OF IMAGE SENSOR AND FORMING METHOD THEREOF}             

도 1은 흑선 불량이 발생한 상태를 나타내는 사진.1 is a photograph showing a state in which black line defects occur.

도 2는 그린 칼라필터 형성 후 흑선 불량 상태를 도시한 평면 사진.Figure 2 is a planar photograph showing a black line bad state after the green color filter formed.

3은 가로 선형의 흑선을 나타낸 SEM 사진.3 is a SEM photograph showing black lines of horizontal linearity.

도 4는 5*5로 배열된 픽셀 구조를 갖는 본 발명의 CMOS 이미지센서를 도시한 평면도.4 is a plan view showing a CMOS image sensor of the present invention having a pixel structure arranged in 5 * 5.

도 5는 도 4를 a-a' 및 b-b' 방향으로 절취한 본 발명의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이를 도시한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of a color filter array of a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure taken from FIG. 4 in a-a 'and b-b' directions. FIG.

도 6은 도 4를 a-a' 및 b-b' 방향으로 절취한 본 발명의 다른 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이를 도시한 단면도.FIG. 6 is a cross-sectional view of a color filter array of a CMOS image sensor according to another exemplary embodiment of the present invention taken along the direction of a-a 'and b-b' of FIG. 4; FIG.

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 공정을 도시한 단면도.7A to 7C are cross-sectional views illustrating a color filter array forming process of a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment of FIG. 5.

도 8a 내지 도 8c는 도 6의 다른 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 공정을 도시한 단면도.8A through 8C are cross-sectional views illustrating a color filter array forming process of a CMOS image sensor according to another exemplary embodiment of FIG. 6.

도 9는 도 5의 일실시예에 해당하는 SEM 사진. 9 is a SEM photograph corresponding to an embodiment of FIG. 5.                 

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

OCL1, OCL2, OCL3 : 오버코팅 레이어 RGB : 칼라필터
OCL1, OCL2, OCL3: Overcoat Layer RGB: Color Filter

본 발명은 이미지센서 제조 방법에 관한 것으로 특히, 흑선 불량 방지를 위해 적층 구조를 갖는 이미지센서의 칼라필터 어레이 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an image sensor, and more particularly, to a color filter array of an image sensor having a laminated structure for preventing black line defects and a method for 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 a capacitor while individual MOS 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 이용하여 화소 수 만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 화소의 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 to make MOS transistors as many as the number of pixels, and to use them. It is an element employing a switching method that detects the output of a pixel in turn.

현재의 CMOS 이미지센서의 칼라필터 형성시 칼라필터 재료 자체의 문제에 기인한 흑선이라 불리는 불량이 지속적으로 나타나고 있다. In the current CMOS image sensor color filter formation, a defect called black line due to the problem of the color filter material itself is continuously present.

도 1은 흑선 불량이 발생한 상태를 나타내는 사진이다. 1 is a photograph showing a state in which black line defects occur.                         

도 1을 참조하면, 도시된 'X'와 같이 공급 칩에서 실장 후 선 형태의 이상 발생이 일어난 것을 확인 할 수 있다. 이러한 흑선 불량은 공급 칩의 10%에서 나타나는 것으로 분석된다.Referring to FIG. 1, it can be seen that an abnormal occurrence in the form of a line occurs after mounting in the supply chip as shown in 'X'. This black line defect is analyzed to occur in 10% of the supply chip.

도 2는 그린(G) 칼라필터 형성 후 흑선 불량 상태를 도시한 평면 사진으로서, 도시된 'Y' 부분에서 흑선이 발생한 것을 확인할 수 있다.FIG. 2 is a planar photograph illustrating a black line defect state after the green (G) color filter is formed, and it may be confirmed that black lines are generated at the portion 'Y'.

도 3은 가로 선형의 흑선을 나타낸 SEM 사진이다.3 is a SEM photograph showing black lines of horizontal linearity.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)를 참조하면, 블루(B)와 레드(R) 위에 모두 자여물이 보이여, 이는 다른 정상적인 픽셀과 대비되는 것을 알 수 있다.Referring to (a) and (b) of FIG. 3, it is possible to see a donor on both blue (B) and red (R), which can be seen to be contrasted with other normal pixels.

불량의 비율은 앞서 설명한 바와 같이 대략 전체 칩의 10% 내외이며, 웨이퍼 에지(Wafer edge)에 주로 나타나고 있다. 흑선 불량은 하나의 단일 칼라필터에서는 발견되지 않고, 두개 이상의 칼라가 적층된 경우에 주로 발견되고 있다. As described above, the defect rate is about 10% of the total chip, and is mainly present at the wafer edge. Black line defects are not found in one single color filter, and are mainly found when two or more colors are stacked.

칼라필터는 노광 후 노광되지 않은 부분이 현상액에 녹아 나가 원하는 모양으로 형성된다. 이러한 현상 과정에서 녹아 나가는 칼라필터의 찌꺼기 등이 제댜로 제거가 되지 않고, 하부의 칼라층과 반응하여 이상 색깔의 불량을 유발하여 흑선이 발생한다.
In the color filter, an unexposed portion after exposure is melted in a developer to form a desired shape. The debris of the color filter, which melts during the development process, is not removed by zebra, and reacts with the lower color layer to cause abnormal color defects, thereby generating black lines.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 흑선 불량 발생을 억제할 수 있는 이미지센서의 칼라필터 어레이 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a color filter array of an image sensor capable of suppressing black line defects, and a manufacturing method thereof.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판 상에 제공된 제1오버코팅 레이어; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제1칼라필터; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제2칼라필터; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제공된 제2오버코팅 레이어; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제공된 제3칼라필터를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the first overcoating layer provided on the substrate; A first color filter provided on the first overcoating layer; A second color filter provided on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; A second overcoating layer provided on the first color filter and the second color filter; And a third color filter provided on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판 상에 제공된 제1오버코팅 레이어; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제1칼라필터; 상기 제1칼라필터 상에 제공된 제2오버코팅 레이어; 상기 제1칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제공된 제2칼라필터; 상기 제2칼라필터 상에 제공된 제3오버코팅 레이어; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제3오버코팅 레이어 상에 제공된 제4칼라필터를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이를 제공한다.In addition, the present invention to achieve the above object, the first overcoating layer provided on the substrate; A first color filter provided on the first overcoating layer; A second overcoating layer provided on the first color filter; A second color filter provided on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter; A third overcoating layer provided on the second color filter; And a fourth color filter provided on the third overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판 상에 제1오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제1칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제2칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제3칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법을 제공한다.In addition, to achieve the above object, the present invention comprises the steps of forming a first overcoat layer on a substrate; Forming a first color filter on the first overcoating layer; Forming a second color filter on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; Forming a second overcoating layer on the first color filter and the second color filter; And forming a third color filter on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판 상에 제1오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제1칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 상기 제1칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 사에 제2칼라필터를 형성하는 단계; 상기 제2칼라필터 상에 제3오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제3오버코팅 레이어 상에 제4칼라필터를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법을 제공한다.
In addition, to achieve the above object, the present invention comprises the steps of forming a first overcoat layer on a substrate; Forming a first color filter on the first overcoating layer; Forming a second overcoating layer on the first color filter; Forming a second color filter on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter; Forming a third overcoating layer on the second color filter; And forming a fourth color filter on the third overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter.

종래의 경우 서로 다른 칼라의 칼라필터 적층시 칼라필터와 칼라필터가 직접적으로 접촉하게 되고, 현상되어 나가는 칼라의 찌꺼기가 하부 칼라와 반응하여 흑선 불량이 발생한다. 따라서, 본 발명은 이웃하는 칼라필터 간 직접적인 접촉이 없도록 칼라필터를 적층 구조로 배치하고 그 사이에 복수의 오버코팅 레이어를 배치함으로써, 흑선 불량을 줄일 수 있다.
In the conventional case, when the color filters are stacked with different colors, the color filters and the color filters are in direct contact with each other. Therefore, the present invention can reduce black line defects by arranging the color filters in a stacked structure such that there is no direct contact between neighboring color filters and by arranging a plurality of overcoating layers therebetween.

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 상세하게 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. do.

도 4는 5*5로 배열된 픽셀 구조를 갖는 본 발명의 CMOS 이미지센서를 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing a CMOS image sensor of the present invention having a pixel structure arranged in 5 * 5.

도 4를 참조하면, RGB의 3색이 격자 무늬 형태로 배열되어 있으며, 주지된 바와 같이, G(그린) 칼라는 다른 R(레드)과 B(블루)에 비해 각각 두 배의 픽셀 분포를 갖는다. RGB의 칼라필터 어레이 하부에는 제1오버코팅 레이어(OCL1)가 배치되어 있다.Referring to FIG. 4, three colors of RGB are arranged in a lattice pattern, and as is well known, the G (green) color has twice the pixel distribution of each of the other R (red) and B (blue). . A first overcoating layer OCL1 is disposed below the color filter array of RGB.

각 칼라필터 RGB는 서로 적층 구조로 엇갈려 배치되어 있으며, 각각은 복수의 오버코팅 레이어에 의해 분리된다.Each color filter RGB is alternately arranged in a stacked structure, and each color filter is separated by a plurality of overcoating layers.

한편, 본 발명의 실시예에서는 RGB의 칼라 분포를 그 예로 하였으나, 이외에도 RGB의 보색인 Y(옐로우)Mg(마젠타)Cy(시안) 칼라 분포인 경우도 적용이 가능하다.Meanwhile, although the color distribution of RGB is taken as an example in the embodiment of the present invention, it is also applicable to the case of Y (yellow) Mg (magenta) Cy (cyan) color distribution, which is a complementary color of RGB.

도 5는 도 4를 a-a' 및 b-b' 방향으로 절취한 본 발명의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이를 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a color filter array of a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention taken along the direction of a-a 'and b-b' of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 포토다이오드(도시하지 않음)와 복수의 메탈라인(도시하지 않음)이 형성된 기판(도시하지 않음) 상에 제1오버코팅 레이어(OCL1)가 배치되어 있다. 제1오버코팅 레이어(OCL1)는 하부의 메탈라인 형성에 따라 발생된 단차로 인한 칼라필터 어레이 형성시의 불량 억제 및 공정 마진 확보를 위해 사용한다.Referring to FIG. 5, a first overcoating layer OCL1 is disposed on a substrate (not shown) on which a photodiode (not shown) and a plurality of metal lines (not shown) are formed. The first overcoating layer OCL1 is used to prevent defects and to secure process margins when forming the color filter array due to a step generated due to the formation of a lower metal line.

제1오버코팅 레이어(OCL1) 상에는 R과 B 칼라의 칼라필터가 서로 이격되어 배치되어 있으며, R과 B 칼라의 칼라필터의 사이 및 그 상부에는 제2오버코팅 레이어(OCL2)가 배치되어 있다. 제2오버코팅 레이어(OCL2) 상에는 R과 B 칼라의 칼라필터와 오버랩되지 않도록 G 칼라의 칼라필터가 배치되어 있으며, G 칼라의 칼라필터 상에는 제3오버코팅 레이어(OCL3)가 배치되어 있다.On the first overcoating layer OCL1, color filters of R and B colors are spaced apart from each other, and a second overcoating layer OCL2 is disposed between and on top of the color filters of R and B colors. A color filter of G color is disposed on the second overcoating layer OCL2 so as not to overlap with color filters of R and B colors, and a third overcoating layer OCL3 is disposed on the color filter of G color.

제3오버코팅 레이어(OCL3)는 G 칼라필터로 인해 발생된 단차를 줄이기 위한 것으로, 후속 마이크로렌즈 형성시 공정 마진을 확보하기 위해 사용된다.The third overcoating layer OCL3 is used to reduce the step difference caused by the G color filter and is used to secure the process margin when forming the subsequent microlens.

여기서, RGB의 배치는 실시예적인 것이므로, 이들이 적층되는 배치는 바뀔 수 있다.Here, since the arrangement of RGB is exemplary, the arrangement in which they are stacked may be changed.

도 6은 도 4를 a-a' 및 b-b' 방향으로 절취한 본 발명의 다른 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a color filter array of a CMOS image sensor according to another exemplary embodiment of the present disclosure, taken along the a-a 'and b-b' directions of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 포토다이오드(도시하지 않음)와 복수의 메탈라인(도시하지 않음)이 형성된 기판(도시하지 않음) 상에 제1오버코팅 레이어(OCL1)가 배치되어 있다. Referring to FIG. 6, a first overcoating layer OCL1 is disposed on a substrate (not shown) on which a photodiode (not shown) and a plurality of metal lines (not shown) are formed.

B 칼라의 칼라필터가 일정 간격으로 배치되어 있으며, B 칼라의 칼라필터 사이 및 그 상부에는 제2오버코팅 레이어(OCL2)가 배치되어 있다. Color filters of B color are arranged at regular intervals, and a second overcoating layer OCL2 is disposed between and above the color filters of B color.

제2오버코팅 레이어(OCL2) 상에는 B 칼라의 칼라필터가 서로 오버랩되지 않도록 R 칼라의 칼라필터가 배치되어 있다. On the second overcoating layer OCL2, a color filter of R color is disposed so that the color filters of B color do not overlap each other.

R 칼라의 칼라필터의 사이 및 그 상부에는 제3오버코팅 레이어(OCL3)가 배치되어 있다. 제3오버코팅 레이어(OCL3) 상에는 R과 B 칼라의 칼라필터와 오버랩되지 않도록 G 칼라의 칼라필터가 배치되어 있으며, G 칼라의 칼라필터 상에는 제4오버코팅 레이어(OCL4)가 배치되어 있다.A third overcoating layer OCL3 is disposed between and above the color filter of R color. A color filter of G color is disposed on the third overcoating layer OCL3 so as not to overlap with color filters of R and B colors, and a fourth overcoating layer OCL4 is disposed on the color filter of G color.

제4오버코팅 레이어(OCL4)는 G 칼라필터로 인해 발생된 단차를 줄이기 위한 것으로, 후속 마이크로렌즈 형성시 공정 마진을 확보하기 위해 사용된다. The fourth overcoating layer OCL4 is used to reduce the step difference caused by the G color filter and is used to secure the process margin when forming the subsequent microlens.                     

여기서, RGB의 배치는 실시예적인 것이므로, 이들이 적층되는 배치는 바뀔 수 있다.Here, since the arrangement of RGB is exemplary, the arrangement in which they are stacked may be changed.

즉, 도 5의 일실시예에서는 R과 B 두 칼라의 칼라필터가 서로 이격되어 배치되어 있으며, 도 6의 다른 실시예에서는 B와 R 및 G가 각각 서로 다른 층에 배치되어 있다.That is, in one embodiment of FIG. 5, color filters of two colors R and B are spaced apart from each other, and in another embodiment of FIG. 6, B, R, and G are arranged on different layers.

상기한 실시예에서 나타난 바와 같이, 본 발명은 서로 다른 칼라의 칼라필터를 오버코팅 레이어를 이용하여 서로 격리함으로써, 칼라필터 간의 직접적인 접촉에 의해 기인된 흑선 불량을 거의 완벽하게 줄일 수 있다.As shown in the above embodiment, the present invention can almost completely reduce black line defects caused by direct contact between color filters by isolating each other color filters of different colors using an overcoating layer.

도 9는 도 5의 일실시예에 해당하는 SEM 사진이다.FIG. 9 is an SEM photograph corresponding to one embodiment of FIG. 5.

도 9를 참조하면, R과 G 칼라의 칼라필터가 OCL2에 의해 완벽하게 격리되어 있음을 확인할 수 있다.9, it can be seen that the color filters of the R and G colors are completely isolated by OCL2.

이하에서는, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 공정을 살펴본다.Hereinafter, the color filter array forming process of the CMOS image sensor of the present invention having the above configuration will be described.

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 일실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 공정을 도시한 단면도이다. 7A to 7C are cross-sectional views illustrating a color filter array forming process of the CMOS image sensor according to the exemplary embodiment of FIG. 5.

도 7a 내지 도 7c는 도 4를 c-c' 방향으로 절취한 단면에 해당한다.7A to 7C correspond to a cross section taken along the direction of c-c 'of FIG. 4.

도 7a에 도시된 바와 같이, 기판(SUB)에 포토다이오드(도시하지 않음)와 트랜지스터 및 복수의 메탈라인(도시하지 않음)을 형성한다.As shown in FIG. 7A, a photodiode (not shown), a transistor, and a plurality of metal lines (not shown) are formed on the substrate SUB.

메탈라인 상에 제1오버코팅 레이어(OCL1)를 형성한다. 제1오버코팅 레이어(OCL1)는 하부의 메탈라인 형성에 따라 발생된 단차로 인한 칼라필터 어레이 형성 시의 불량 억제 및 공정 마진 확보를 위해 사용한다.The first overcoat layer OCL1 is formed on the metal line. The first overcoating layer OCL1 is used to prevent defects and to secure process margins when forming the color filter array due to a step generated due to the formation of a lower metal line.

제1오버코팅 레이어(OCL1) 상에 R 칼라의 칼라필터를 형성한다. 칼라필터 형성 공정은 주지된 바와 같이, R 칼라를 갖는 포토레지스트 물질을 코팅한 후, 노광과 현상 등의 포토리소그라피 공정을 통해 형성한다.An R color color filter is formed on the first overcoating layer OCL1. As is well known, the color filter forming process is performed by coating a photoresist material having an R color and then performing photolithography processes such as exposure and development.

도 7b에 도시된 바와 같이, R 칼라의 칼라필터와 이격되도록 제1오버코팅 레이어(OCL1) 상에 B 칼라의 칼라필터를 형성한다. As shown in FIG. 7B, a color filter of B color is formed on the first overcoating layer OCL1 to be spaced apart from the color filter of R color.

도 7c에 도시된 바와 같이, R 칼라의 칼라필터와 B 칼라의 칼라필터가 형성된 전면에 이 두 칼라필터 형성에 따른 발생된 단차를 줄이기 위한 제2오버코팅 레이어(OCL2)를 형성한다.As shown in FIG. 7C, a second overcoating layer OCL2 is formed on the front surface where the color filter of R color and the color filter of B color are formed to reduce the step difference caused by the formation of the two color filters.

이어서, 제2오버코팅 레이어(OCL2) 상에 R 및 B 칼라필터와 오버랩되지 않도록 G 칼라필터를 형성한다. Subsequently, a G color filter is formed on the second overcoating layer OCL2 so as not to overlap with the R and B color filters.

이어서, G 칼라필터 형성에 따른 발생된 단차를 줄이기 위해 G 칼라필터 상에 제3오버코팅 레이어(OCL3)를 형성한다.Subsequently, the third overcoating layer OCL3 is formed on the G color filter in order to reduce the step difference caused by the formation of the G color filter.

도 8a 내지 도 8c는 도 6의 다른 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 공정을 도시한 단면도이다.8A to 8C are cross-sectional views illustrating a color filter array forming process of a CMOS image sensor according to another exemplary embodiment of FIG. 6.

도 8a 내지 도 8c는 도 4를 c-c' 방향으로 절취한 단면에 해당한다.8A to 8C correspond to a cross-sectional view of FIG. 4 taken in the c-c 'direction.

도 8a에 도시된 바와 같이, 기판(SUB)에 포토다이오드(도시하지 않음)와 트랜지스터 및 복수의 메탈라인(도시하지 않음)을 형성한다.As shown in FIG. 8A, a photodiode (not shown), a transistor, and a plurality of metal lines (not shown) are formed on the substrate SUB.

메탈라인 상에 제1오버코팅 레이어(OCL1)를 형성한다. 제1오버코팅 레이어(OCL1)는 하부의 메탈라인 형성에 따라 발생된 단차로 인한 칼라필터 어레이 형성 시의 불량 억제 및 공정 마진 확보를 위해 사용한다.The first overcoat layer OCL1 is formed on the metal line. The first overcoating layer OCL1 is used to prevent defects and to secure process margins when forming the color filter array due to a step generated due to the formation of a lower metal line.

제1오버코팅 레이어(OCL1) 상에 B 칼라의 칼라필터를 형성한다. A color filter of B color is formed on the first overcoating layer OCL1.

칼라필러 형성 공정은 주지된 바와 같이, B 칼라를 갖는 포토레지스트 물질을 코팅한 후, 노광과 현상 등의 포토리소그라피 공정을 통해 형성한다.As is well known, the color filler forming process is performed by coating a photoresist material having a B color and then performing photolithography processes such as exposure and development.

도 8b에 도시된 바와 같이, B 칼라필터 형성에 따른 발생된 단차를 줄이기 위해 B 칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어(OCL2)를 형성한다.As shown in FIG. 8B, the second overcoating layer OCL2 is formed on the B color filter to reduce the step difference caused by the B color filter formation.

이어서, B 칼라의 칼라필터와 이격되도록 제2오버코팅 레이어(OCL2) 상에 R 칼라의 칼라필터를 형성한다. Subsequently, an R color color filter is formed on the second overcoating layer OCL2 to be spaced apart from the B color color filter.

도 8c에 도시된 바와 같이, R 칼라의 칼라필터가 형성된 전면에 R 칼라의 칼라필터 형성에 따른 발생된 단차를 줄이기 위한 제3오버코팅 레이어(OCL3)를 형성한다.As shown in FIG. 8C, a third overcoating layer OCL3 is formed on the entire surface where the color filter of the R color is formed to reduce the step difference caused by the color filter of the R color.

이어서, 제3오버코팅 레이어(OCL3) 상에 R 및 B 칼라필터와 오버랩되지 않도록 G 칼라필터를 형성한다. Subsequently, a G color filter is formed on the third overcoating layer OCL3 so as not to overlap with the R and B color filters.

이어서, G 칼라필터 형성에 따른 발생된 단차를 줄이기 위해 G 칼라필터 상에 제4오버코팅 레이어(OCL4)를 형성한다.
Subsequently, a fourth overcoating layer OCL4 is formed on the G color filter in order to reduce the step difference caused by the formation of the G color filter.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 이웃하는 칼라필터 간 직접적인 접촉이 없도록 칼라필터를 적층 구조로 배치하고 그 사이에 복수의 오버코팅 레이어를 배치함으로써 흑선 불량을 줄일 수 있음을 실시예를 통해 알아보았다.
The present invention made as described above has been found through the embodiment that the black line defects can be reduced by arranging the color filters in a laminated structure such that there is no direct contact between neighboring color filters and disposing a plurality of overcoating layers therebetween. .

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.

예컨대, 상기한 본 발명의 실시예에서는 CMOS 이미지센서를 그 예로 하였으나, 이외에도 수광부와 마이크로렌즈를 갖는 모든 이미지센서에도 적용이 가능하다.
For example, in the above-described embodiment of the present invention, the CMOS image sensor is taken as an example, but it is also applicable to all image sensors having the light receiving unit and the microlens.

상술한 바와 같은 본 발명은 이미지센서 불량의 10%에 해당하는 흑선 불량을 억제할 수 있어, 수율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention can suppress black line defects corresponding to 10% of image sensor defects, thereby improving the yield.

Claims (10)

기판 상에 제공된 제1오버코팅 레이어;A first overcoating layer provided on the substrate; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제1칼라필터;A first color filter provided on the first overcoating layer; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제2칼라필터;A second color filter provided on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제공된 제2오버코팅 레이어; 및A second overcoating layer provided on the first color filter and the second color filter; And 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제공된 제3칼라필터A third color filter provided on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter 를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.Color filter array of the image sensor comprising a. 기판 상에 제공된 제1오버코팅 레이어;A first overcoating layer provided on the substrate; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제공된 제1칼라필터;A first color filter provided on the first overcoating layer; 상기 제1칼라필터 상에 제공된 제2오버코팅 레이어;A second overcoating layer provided on the first color filter; 상기 제1칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제공된 제2칼라필터;A second color filter provided on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter; 상기 제2칼라필터 상에 제공된 제3오버코팅 레이어; 및A third overcoating layer provided on the second color filter; And 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제3오버코팅 레이어 상에 제공된 제4칼라필터A fourth color filter provided on the third overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter 를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.Color filter array of the image sensor comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1칼라필터와 상기 제2칼라필터 및 상기 제3칼라필터는 RGB 또는 YMgCy의 칼라 포맷을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.And the first color filter, the second color filter, and the third color filter have a color format of RGB or YMgCy. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3칼라필터 상에 제공된 제3오버코팅 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.And a third overcoating layer provided on the third color filter. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제3칼라필터 상에 제공된 제4오버코팅 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.And a fourth overcoating layer provided on the third color filter. 기판 상에 제1오버코팅 레이어를 형성하는 단계;Forming a first overcoating layer on the substrate; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제1칼라필터를 형성하는 단계;Forming a first color filter on the first overcoating layer; 상기 제1칼라필터와 이격되도록 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제2칼라필터를 형성하는 단계;Forming a second color filter on the first overcoating layer to be spaced apart from the first color filter; 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 및Forming a second overcoating layer on the first color filter and the second color filter; And 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 상에 제3칼라필터를 형성하는 단계Forming a third color filter on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter and the second color filter; 를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법.Color filter array forming method of the image sensor comprising a. 기판 상에 제1오버코팅 레이어를 형성하는 단계;Forming a first overcoating layer on the substrate; 상기 제1오버코팅 레이어 상에 제1칼라필터를 형성하는 단계;Forming a first color filter on the first overcoating layer; 상기 제1칼라필터 상에 제2오버코팅 레이어를 형성하는 단계;Forming a second overcoating layer on the first color filter; 상기 제1칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제2오버코팅 레이어 사에 제2칼라필터를 형성하는 단계;Forming a second color filter on the second overcoating layer so as not to overlap with the first color filter; 상기 제2칼라필터 상에 제3오버코팅 레이어를 형성하는 단계; 및Forming a third overcoating layer on the second color filter; And 상기 제1칼라필터 및 상기 제2칼라필터와 오버랩되지 않도록 상기 제3오버코팅 레이어 상에 제4칼라필터를 형성하는 단계Forming a fourth color filter on the third overcoating layer so as not to overlap the first color filter and the second color filter. 를 포함하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법.Color filter array forming method of the image sensor comprising a. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 제1칼라필터와 상기 제2칼라필터 및 상기 제3칼라필터는 RGB 또는 YMgCy의 칼라 포맷을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법.And wherein the first color filter, the second color filter, and the third color filter have a color format of RGB or YMgCy. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제3칼라필터 상에 제3오버코팅 레이어를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이.And forming a third overcoating layer on the third color filter. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제3칼라필터 상에 제4오버코팅 레이어를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 칼라필터 어레이 형성 방법.And forming a fourth overcoating layer on the third color filter.
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