KR20100078113A - 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents

이미지 센서 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100078113A
KR20100078113A KR1020080136273A KR20080136273A KR20100078113A KR 20100078113 A KR20100078113 A KR 20100078113A KR 1020080136273 A KR1020080136273 A KR 1020080136273A KR 20080136273 A KR20080136273 A KR 20080136273A KR 20100078113 A KR20100078113 A KR 20100078113A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
layer
internal lens
forming
photodiode
Prior art date
Application number
KR1020080136273A
Other languages
English (en)
Inventor
박동빈
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020080136273A priority Critical patent/KR20100078113A/ko
Publication of KR20100078113A publication Critical patent/KR20100078113A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685Process for coatings or optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드가 형성된 반도체 기판; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴; 상기 제1 내부렌즈를 포함하는 상기 반도체 기판 상에 형성된 배선층; 상기 제1 내부렌즈에 대응하도록 상기 배선층 상에 형성된 제2 내부렌즈를 포함하는 보호층 패턴; 상기 제2 내부렌즈 상에 형성된 제1 평탄화층; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 제1 평탄화층 상에 형성된 컬러필터; 상기 컬러필터 상에 형성된 제2 평탄화층; 및 상기 제2 평탄화층 상에 형성된 마이크로렌즈를 포함한다.
이미지 센서, 마이크로 렌즈

Description

이미지 센서 및 그 제조방법{Image Sensor and Method For Manufacturing Thereof}
실시예에서는 이미지 센서 및 그 제조방법이 개시된다.
이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상((optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로써, 크게 전하결합소자(charge coupled device: CCD)와 씨모스(CMOS; Complementary Metal Oxide Silicon) 이미지 센서(Image Sensor)(CIS)를 포함한다.
씨모스 이미지센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스 트랜지스터를 형성시키는 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.
광감도를 높이기 위하여 전체 이미지 센서 소자에서 광감지 영역이 차지하는 비율(Fill Factor)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있다. 광감도를 높여주기 위하여 광감지 영역 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광감지 영역으로 모아주기 위하여 컬러필터 상에 마이크로렌즈를 형성할 수 있다.
이미지 센서를 형성하는 방법은 화소를 포함하는 픽셀 어레이 기판 상에 컬 러필터, 평탄화층 및 마이크로렌즈 형성 공정을 진행한다.
상기 마이크로렌즈는 감광성 유기물 물질을 노광(expose), 현상(development) 및 리플로우(reflow)의 순서로 진행하여 반구형의 모양을 최종 형성시킨다. 이러한 마이크로 렌즈는 대략 6,000~10,000Å의 두께로 형성되어 포토다이오드로 광을 집광한다.
하지만, 상기 마이크로 렌즈는 그 두께가 너무 높아 공정 진행 중에 조건이 약간만 틀어지게되더라도 이웃하는 렌즈가 붙어버리는 브리지(bridge) 및 머지(merge) 현상이 발생될 수 있다. 이러한 마이크로 렌즈의 브리지 현상은 마이크로 렌즈의 에지(edge)쪽에서의 곡률을 바꾸면서 입사광의 하부 포토다이오드로의 집광을 방해하여 크로스토크를 유발시킬 수 있다.
따라서, 마이크로 렌즈의 브리지를 막기위해서는 현재 6000Å 이상으로 높은 마이크로 렌즈의 두께를 낮추는 것이 요구된다. 하지만, 마이크로 렌즈의 두께를 낮추게 되면 마이크로 렌즈의 패터닝 공정 시 렌즈와 렌즈 사이에 갭이 발생될 수 있는 문제가 있다. 더구나, 마이크로 렌즈의 두께가 낮아지면 하부에 위치한 포토다이오드에 대한 초점이 틀어질 수 있는 문제가 있다.
실시예에서는 포토다이오드 상부영역에 마이크로 렌즈를 적어도 하나 이상 형성하여 최상부에 위치한 마이크로 렌즈의 두께를 감소시키면서 포토다이오드의 집광율을 향상시킬 수 있는 이미지센서 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드가 형성된 반도체 기판; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴; 상기 제1 내부렌즈를 포함하는 상기 반도체 기판 상에 형성된 배선층; 상기 제1 내부렌즈에 대응하도록 상기 배선층 상에 형성된 제2 내부렌즈를 포함하는 보호층 패턴; 상기 제2 내부렌즈 상에 형성된 제1 평탄화층; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 제1 평탄화층 상에 형성된 컬러필터; 상기 컬러필터 상에 형성된 제2 평탄화층; 및 상기 제2 평탄화층 상에 형성된 마이크로렌즈를 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법은, 반도체 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 반도체 기판 상에 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 내부렌즈를 포함하는 상기 반도체 기판 상에 배선층을 형성하는 단계; 상기 제1 내부렌즈에 대응하도록 상기 배선층 상에 제2 내부렌즈를 포함하는 보호층 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 내부렌즈 상에 제1 평탄화층을 형성하는 단계; 상기 포토다이오드에 대응하도록 상 기 제1 평탄화층 상에 컬러필터를 형성하는 단계; 상기 컬러필터 상에 제2 평탄화층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 평탄화층 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면, 포토다이오드의 최상부에 위치하는 마이크로 렌즈의 두께를 감소시킴으로써 마이크로 렌즈의 브리지 및 머지 현상을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 마이크로 렌즈에 의한 크로스 토크를 방지하여 이미지 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 포토다이오드의 상부영역에 대응하는 층간절연층 내부에 보조렌즈를 형성하여 포토다이오드의 집광율을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 최상부에 위치한 마이크로 렌즈의 곡률반경을 키울 수 있고 또한 상기 마이크로 렌즈의 모양이 완만해져도 되므로 마이크로 렌즈의 두께를 줄일 수 있는 있는 효과가 있다.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/위(on/over)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/위(On/Over)는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
도 8은 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
실시예에 따른 이미지센서는, 포토다이오드(30)가 형성된 반도체 기판(10); 상기 포토다이오드(30)에 대응하도록 상기 반도체 기판(10) 상에 형성된 제1 내부렌즈(55)를 포함하는 식각정지 패턴(51); 상기 제1 내부렌즈(55)를 포함하는 상기 반도체 기판(10) 상에 형성된 배선층(70,80,90); 상기 제1 내부렌즈(55)에 대응하도록 상기 배선층(70,80,90) 상에 형성된 제2 내부렌즈(105)를 포함하는 보호층 패턴(101); 상기 제2 내부렌즈(105) 상에 형성된 제1 평탄화층(110); 상기 포토다이오드(30)에 대응하도록 상기 제1 평탄화층(110) 상에 형성된 컬러필터(120); 상기 컬러필터(120) 상에 형성된 제2 평탄화층(130); 및 상기 제2 평탄화층(130) 상에 형성된 마이크로렌즈(140)를 포함한다.
상기 포토다이오드(30)에 대응하도록 제1, 제2 내부렌즈(55,105) 및 마이크로렌즈(140)가 형성되어 상기 포토다이오드(30)의 집광율이 향상될 수 있다.
상기 제1 내부렌즈(55) 및 제2 내부렌즈(105)는 질화막으로 형성되어 1.8~2.2의 굴절률을 가지므로 상기 포토다이오드(30)의 집광율을 향상시킬 수 있다. 상기 제1 내부렌즈(55)는 50~150Å의 두께로 형성되고, 상기 제2 내부렌즈(105)는 2500~3500Å의 두께로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내부렌즈(55)는 PMD층(Pre Metal Dielectric)의 식각정지막을 패터닝하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 내부렌즈(55)의 주변에는 식각정지 패턴(51)이 형성될 수 있다.
상기 제2 내부렌즈(105)는 소자보호막인 상부 보호층(100)을 패터닝하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 내부렌즈(105)의 주변에는 상부 보호층 패턴(101)이 형성될 수 있다.
상기 마이크로렌즈(140)는 포토레지스트 물질로 형성되고, 3000~6000Å의 두께로 형성될 수 있다. 상기 마이크로렌즈(140)가 작은 두께로 형성되어 그 곡률반경은 상대적으로 커질 수 있다.
상기 마이크로렌즈(140)는 그 두께로 인하여 이웃하는 마이크로렌즈(140)와 브리지 및 머지현상을 방지할 수 있어서 이미지센서의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 실시예에 따른 이미지센서의 제조공정을 상세히 설명한다.
도 1을 참조하여, 포토다이오드(30)가 형성된 반도체 기판(10) 상에 하부 보호층(40) 및 식각정지막(50)이 형성된다.
예를 들어, 상기 반도체 기판(10)에는 액티브 영역과 필드영역을 정의하는 소자분리막(20)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 액티브 영역에는 빛을 수광하여 광전하를 생성하는 포토다이오드(30) 및 상기 포토다이오드(30)와 연결되어 광전하를 전기신호로 변환하는 씨모스 회로(미도시)가 단위화소 별로 형성될 수 있다.
상기 반도체 기판(10) 상에 형성된 하부 보호층(40)은 산화막(SiO2)일 수 있다. 상기 하부 보호층(40)은 상기 포토다이오드(30)를 포함하는 단위화소를 보호할 수 있다. 한편 상기 하부 보호층(40)은 형성되지 않을 수도 있다.
상기 하부 보호층(40) 상에 형성된 식각정지막(50)은 질화막(SiN)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 식각정지막(50)은 50~150Å의 두께로 형성될 수 있다. 상기 식각정지막(50)은 배선과 상기 씨모스 회로(미도시)를 연결하기 위한 콘택 플러그(미도시) 형성시 식각정지층의 역할을 할 수 있다.
도 2를 참조하여, 상기 식각 정지막(50) 상에 제1 더미렌즈(210)가 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 더미렌즈(210)는 상기 식각정지막(50) 상에 상기 포토다이오드(30)에 대응하도록 패터닝된 포토레지스트 패턴을 형성한 후 리플로우 공정을 통하여 반구 형태로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하여, 상기 포토다이오드(30)에 대응하는 상기 하부 보호층(40) 상에 제1 내부렌즈(inner lens)가 형성된다. 상기 제1 내부렌즈(55)는 질화막으로 형성될 수 있다.
상기 제1 내부렌즈(55)는 상기 제1 더미렌즈(210)를 식각마스크로 사용하여 상기 식각정지막(50)에 대한 블랭킷 에치(Blanket etch)공정을 통하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 내부렌즈(55)는 반구형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 더미렌즈(210)의 두께가 상기 식각 정지층(50)의 두께보다 얇게 형성되어 상기 블랭킷 에치 공정을 진행하면 상기 제1 내부렌즈(55)를 제외한 나머지 영역에 식각정지 패턴(51)이 얇은 두께로 남아있을 수도 있다.
따라서, 상기 포토다이오드(30)와 근접하는 위치에 상기 제1 내부렌즈(55)가 형성되어 입사광에 대한 상기 포토다이오드(30)의 집광율을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 제1 내부렌즈(55)는 질화막으로 형성되어 1.8~2.2의 굴절률을 가지므로 집광이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하여, 상기 제1 내부렌즈(55)를 포함하는 식각정지 패턴(51) 상에 하부 절연층(60)이 형성된다. 상기 하부 절연층(60)은 씨모스 회로와 배선 사이를 절연시키기 위한 것으로 PMD층(Pre Metal Dielectric)일 수 있다. 상기 하부 절 연층(60)은 PSG(Phosphorus Silicate Glass), BPSG(Boro-Phosphorus Silicate Glass) 및 PE-TEOS가 단층 또는 복층의 구조로 형성될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 하부 보호층(40), 식각정지 패턴(51) 및 하부 절연층(60)을 관통하여 상기 씨모스 회로와 전기적으로 연결되는 콘택플러그(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 콘택플러그는 상기 포토다이오드(30) 및 제1 내부렌즈(55)를 가리지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 콘택플러그는 콘택홀에 금속물질을 갭필하여 형성된다. 상기 콘택홀 형성시 상기 식각정지 패턴(51)이 식각정지막 역할을 한 후, 상기 하부 보호층(40)을 선택적으로 식각하여 콘택홀을 형성할 수 있다.
다음으로 상기 하부 절연층(60) 상에 제1 내지 제3 배선층(70,80,90)이 형성된다. 상기 제1 내지 제3 배선층(70,80,90)은 단위화소 별로 형성된 상기 씨모스 회로(미도시)와 연결되도록 층간절연층(IMD)을 관통하는 제1 메탈(M1), 제2 메탈(M2) 및 제3 메탈(M3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 메탈(M1,M2,M3)은 상기 포토다이오드(30)로 입사되는 빛을 가지지 않도록 의도적으로 레이아웃 되어 형성된다. 따라서, 상기 제1, 제2 및 제3 메탈(M1, M2, M3)은 상기 포토다이오드(30) 및 상기 제1 내부렌즈(55)를 제외한 영역에 형성되어, 상기 제1 내부렌즈(55) 상부영역은 절연층이 위치될 수 있다.
도 5를 참조하여, 상기 제3 배선층(90) 상에 상부 보호층(100)이 형성된다. 상기 상부 보호층(100)은 습기나 스크래치등으로부터 소자를 보호하기 위한 것으로 절연막으로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 상부 보호층(100)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 실리콘 산질화막으로 형성될 수 있으며 또는 하나 이상의 층이 적층된 구조일 수 있다. 실시예에서 상기 상부 보호층(100)은 질화막으로 형성되며 2500~3500Å의 두께로 형성될 수 있다. 한편, 상기 질화막의 하부에 USG막이 형성되어 있을 수 있다.
도 6을 참조하여, 상기 상부 보호층(100) 상에 제2 더미렌즈(220)가 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 더미렌즈(220)는 상기 제1 내부렌즈(55)에 대응하도록 상기 상부 보호층(100) 상에 패터닝된 포토레지스트 패턴을 형성한 후 리플로우 공정을 통하여 반구 형태로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하여, 상기 제3 배선층(90) 상에 제2 내부렌즈(inner lens)(105)가 형성된다. 상기 제2 내부렌즈(105)는 질화막으로 형성될 수 있다.
상기 제2 내부렌즈(105)는 상기 제2 더미렌즈(220)를 식각마스크로 사용하여 상기 상부 보호층(100)에 대한 블랭킷 에치(Blanket etch) 공정을 통하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 내부렌즈(105)는 반구형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 블랭킷 에치 공정을 통하여 상기 제2 내부렌즈(105)를 형성할 때 상기 제2 내부렌즈(105)를 제외한 영역에는 상부 보호층 패턴(101)이 남게될 수도 있다.
상기 제2 내부렌즈(105)는 상기 제1 내부렌즈(55)에 대응하도록 형성되어 입사광을 상기 제1 내부렌즈(55)로 향하도록 진행시킬 수 있다. 상기 제2 내부렌즈(105)는 상기 제1 내부렌즈(55)보다 두꺼운 두께로 형성되어 상기 포토다이오드(30)로의 집광율을 더욱 높일 수 있다.
도 8을 참조하여, 상기 제2 내부렌즈(105)가 형성된 상부 보호층 패턴(101) 상에 제1 평탄화층(110)이 형성된다. 상기 제1 평탄화층(110)은 상기 제2 내부렌즈(105)의 단차를 보완하기 위하여 산화막을 증착한 후 평탄화공정을 진행하여 형성될 수 있다.
다음으로 상기 제1 평탄화층(110) 상에 컬러필터(120)가 형성된다. 상기 컬러필터(120)는 염색된 포토레지스트를 사용하며 각각의 단위화소마다 하나의 컬러필터(120)가 형성되어 입사하는 빛으로부터 색을 분리해 낸다.
이러한 컬러필터(120)는 각각 다른 색상을 나타내는 것으로 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 색으로 이루어져 인접한 컬러필터(120)들은 서로 약간씩 오버랩되어 단차를 가질 수 있다.
그리고, 상기 컬러필터(120)의 단차를 보완하기 위한 제2 평탄화층(130)이 상기 컬러필터(120) 상에 형성된다. 후속공정으로 형성된 마이크로렌즈(140)는 평탄화된 표면에 형성되어야 하며 이를 위해서는 상기 컬러필터(120)로 인한 단차를 제거해야 하므로, 상기 컬러필터(120) 상에 제2 평탄화층(130)이 형성된다.
상기 제2 평탄화층(130)은 평탄화 물질을 상기 컬러필터 상에 코팅함으로써 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 평탄화층(130)은 포토레지스트와 같은 유기물 물질(Organic)을 코팅하여 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 제2 평탄화층(130) 상에 단위화소 별로 마이크로렌즈(140)가 형성된다. 예를 들어, 상기 마이크로렌즈(140)는 3000~6000Å의 두께로 형성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 마이크로렌즈(140)는 상기 제2 평탄화층(130) 상에 포토레지스트막을 스핀 공정등을 통해 코팅하고 마이크로 렌즈용 마스크를 사용 하여 노광(expose) 및 현상(development) 공정을 통해 렌즈패턴을 형성한다. 그리고, 상기 렌즈패턴을 리플로우(reflow) 시킴으로써 반구형태의 마이크로렌즈(140)를 형성할 수 있다.
상기 마이크로렌즈(140)는 기존의 마이크로렌즈 보다 곡률반경은 커지고 두께는 감소된 두께로 형성되어 리플로우 공정 시 브리지 현상을 감소시킬 수 있다. 즉, 실시예에 따른 마이크로 렌즈는 3000~6000Å의 두께로 형성되어 기존의 마이크로 렌즈에 비하여 얇은 두께를 가짐으로써 리플로우 시 이웃하는 렌즈와 브리지 및 머지 현상이 발생되는 것을 방지하여 이미지센서의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 마이크로렌즈(140)의 두께가 작아지더라도 상기 마이크로렌즈(140)의 하부에는 제1 및 제2 내부렌즈(55,105)가 형성되어 상기 포토다이오드(30)의 집광율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 마이크로렌즈(140)에 의하여 1차로 집광된 광은 상기 제2 내부렌즈(105)를 통하여 상기 포토다이오드(30)로 모아질 수 있게되어 이미지특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 내부렌즈(105)의 하부영역에 복수의 배선층이 형성되어 있어도 상기 포토다이오드(30)와 근접하는 영역에 제1 내부렌즈(55)가 형성되어 포토다이오드(30)의 집광율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 내부렌즈(55,105)는 이미지센서의 제조공정시 일반적으로 사용되는 식각정지막 및 보호막을 식각하여 형성되는 것이고, 상기 마이크로렌즈(140)는 기존보다 낮은 두께로 형성되어 전체적인 높이가 감소됨으로써 이미지센서의 소형화를 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아 니고, 본 실시예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1 내지 도 8은 실시예에 따른 이미지센서의 제조공정을 나타내는 단면도이다.

Claims (10)

  1. 포토다이오드가 형성된 반도체 기판;
    상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴;
    상기 제1 내부렌즈를 포함하는 상기 반도체 기판 상에 형성된 배선층;
    상기 제1 내부렌즈에 대응하도록 상기 배선층 상에 형성된 제2 내부렌즈를 포함하는 보호층 패턴;
    상기 제2 내부렌즈 상에 형성된 제1 평탄화층;
    상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 제1 평탄화층 상에 형성된 컬러필터;
    상기 컬러필터 상에 형성된 제2 평탄화층; 및
    상기 제2 평탄화층 상에 형성된 마이크로렌즈를 포함하는 이미지센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내부렌즈 및 제2 내부렌즈는 질화막으로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈는 포토레지스트 물질로 형성되고, 3000~6000Å의 두께로된 것을 특징으로 하는 이미지센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴의 하부에는 하부 보호층이 형성된 것을 더 포함하는 이미지센서.
  5. 반도체 기판에 포토다이오드를 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 반도체 기판 상에 제1 내부렌즈를 포함하는 식각정지 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 내부렌즈를 포함하는 상기 반도체 기판 상에 배선층을 형성하는 단계;
    상기 제1 내부렌즈에 대응하도록 상기 배선층 상에 제2 내부렌즈를 포함하는 보호층 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 내부렌즈 상에 제1 평탄화층을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 제1 평탄화층 상에 컬러필터를 형성하는 단계;
    상기 컬러필터 상에 제2 평탄화층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 평탄화층 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 내부렌즈를 형성하는 단계는,
    상기 반도체 기판 상에 식각정기막을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드에 대응하도록 상기 식각정지막 상에 제1 더미렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 더미렌즈를 식각마스크로 하여 상기 식각정지막에 대한 블랭킷 식각을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 블랭킷 식각 시 제1 더미렌즈의 하부에는 상기 제1 내부렌즈가 형성되고 상기 제1 더미렌즈를 제외한 영역에는 식각정지막 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 내부렌즈를 형성하는 단계는,
    상기 배선층 상에 보호층을 형성하는 단계;
    상기 패시베이션층 상에 제2 더미렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 상기 제2 더미렌즈를 식각마스크로 하여 상기 패시베이션층에 대한 블랭킷 식각을 진행하는 단계를 포함하고,
    상기 블랭킷 식각 시 상기 제2 더미렌즈의 하부에는 상기 제2 내부렌즈가 형성되고 상기 제2 더미렌즈를 제외한 영역에는 보호층 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 내부렌즈 및 제2 내부렌즈는 질화막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈는 포토레지스트 물질로 형성되고, 3000~6000Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지센서의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 반도체 기판에 포토다이오드를 형성한 다음 하부 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이미지센서의 제조방법.
KR1020080136273A 2008-12-30 2008-12-30 이미지 센서 및 그 제조방법 KR20100078113A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080136273A KR20100078113A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 이미지 센서 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080136273A KR20100078113A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 이미지 센서 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100078113A true KR20100078113A (ko) 2010-07-08

Family

ID=42639384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080136273A KR20100078113A (ko) 2008-12-30 2008-12-30 이미지 센서 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100078113A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2418602A2 (en) 2010-08-13 2012-02-15 Pantech Co., Ltd. User terminal, method and system for transmitting digital content

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2418602A2 (en) 2010-08-13 2012-02-15 Pantech Co., Ltd. User terminal, method and system for transmitting digital content

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100477789B1 (ko) 이미지센서의 제조 방법
US6348361B1 (en) CMOS image sensor having enhanced photosensitivity and method for fabricating the same
US7829370B2 (en) Image sensor and fabricating method thereof
KR100866252B1 (ko) 이미지 센서의 제조방법
KR100907156B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
JP2008277800A (ja) イメージセンサの製造方法
KR20010061308A (ko) 박막 이미지센서의 제조 방법
KR100851752B1 (ko) 이미지 센서의 제조방법
KR100906558B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
US20090140360A1 (en) Image sensor and fabricating method thereof
KR100882732B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100871553B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100871552B1 (ko) 이미지 센서의 제조방법
TW202333367A (zh) 在背側表面上具有隔離光電二極體的壁的高動態範圍、背照式、低串擾影像感測器
US8119436B2 (en) Image sensor having optical waveguide structure and method for manufacturing the same
KR100449951B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조 방법
KR20100078113A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
US6800838B2 (en) Image sensor having reduced stress color filters and method of making
KR20090068409A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR101024765B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR20090050697A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100967482B1 (ko) 이미지 센서의 제조 방법
KR100866254B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR100959432B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100902583B1 (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination