KR20110079276A - 이미지 센서의 금속배선 - Google Patents

이미지 센서의 금속배선 Download PDF

Info

Publication number
KR20110079276A
KR20110079276A KR1020090136294A KR20090136294A KR20110079276A KR 20110079276 A KR20110079276 A KR 20110079276A KR 1020090136294 A KR1020090136294 A KR 1020090136294A KR 20090136294 A KR20090136294 A KR 20090136294A KR 20110079276 A KR20110079276 A KR 20110079276A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photodiode
wiring
photodiodes
disposed
pixel
Prior art date
Application number
KR1020090136294A
Other languages
English (en)
Inventor
윤영제
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 KR1020090136294A priority Critical patent/KR20110079276A/ko
Publication of KR20110079276A publication Critical patent/KR20110079276A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures

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)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

실시예에 따른 이미지 센서의 금속배선은, 반도체 기판에 단위픽셀 별로 배치된 복수개의 포토다이오드들; 상기 반도체 기판 상에 배치되고, 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 y축 방향으로 배치된 제1 배선; 상기 제1 배선 상에 배치되고 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 x축 방향으로 배치된 제2 배선을 포함하고, 상기 제1 배선 및 제2 배선에 의하여 상기 포토다이오드들은 서로 다른 픽셀 구경(pixel aperture)을 가지는 것을 포함한다.
이미지센서, 금속배선

Description

이미지 센서의 금속배선{METAL LINE OF IMAGE SENSOR}
실시예는 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 전하결합소자(Charge Coupled Device: CCD) 이미지 센서와 씨모스(CMOS) 이미지 센서(Image sensor)(CIS)로 구분된다.
씨모스 이미지 센서는 단위화소 내에 포토다이오드와 트랜지스터들을 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.
최근 이미지 센서의 고집적화에 따라 외부의 광학 신호가 픽셀 하부의 포토 다이오드까지 전달되는데 여러가지 광학적인 한계가 발생하고 있다.
가장 심각한 문제를 발생시키는 광학적인 한계로서 포토다이오드 상의 포커스 스폿(focus spot)의 직경이 픽셀 피치가 작아짐에 따라 커져서 이웃 픽셀로 빛 신호가 퍼지는 공간적 크로스 토크(spatial cross talk) 가 발생될 수 있다.(λ*h/p, 여기서 λ는 빛의 파장이고, h는 마이크로 렌즈에서 포토다이오드까지의 수직거리이고, p는 픽셀 피치에 비례하는 구경(aperture)크기를 나타낸다)
도 1은 일반적인 FSI(front-side illumination) 구조의 이미지 센서의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 제1 배선 및 제2 배선의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 씨모스 이미지 센서는 포토다이오드(2)(PD1,PD2,PD3,PD4)를 포함하는 반도체 기판 기판(1), 복수의 금속배선층, 컬러필터 어레이(5) 및 마이크로 렌즈(6)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 포토다이오드(PD1)는 블루(blue)에 해당하는 광 신호를 발생시키는 포토다이오드이다.
서로 대각선 방향으로 배치된 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)는 그린(green)에 해당하는 광 신호를 발생시키는 포토다이오드이다.
상기 제1 포토다이오드(PD1)와 대각선 방향으로 배치된 제4 포토다이오드(PD4)는 레드(red)에 해당하는 광 신호를 발생시키는 포토다이오드이다.
상기 금속배선층인 제1 배선(3) 및 제2 배선(4)은 반도체 기판(1) 상부에 차례로 적층될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)들 상부에 배치된 제1 배선(3)은 포토다이오드들을 가리지 않도록 세로방향인 y축으로 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(3) 상부에 배치된 제2 배선(4)은 포토다이오드들을 가리지 않도록 가로방향인 x축으로 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(3)과 제2 배선(4)은 서로 교차되도록 배치되고, 상기 제1 배선(3) 및 제2 배선(4)에 의하여 노출된 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)로 빛은 입사될 수 있다.
상기와 같이 각각의 픽셀을 둘러싸는 제1 및 제2 배선(3,4)들이 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)의 광학적 구경(aperture) 역할을 하기 때문에 실제 구경에 해당하는 수광울은 픽셀 피치보다 항상 작아질 수 있다.
특히, 매트릭스 또는 모자이크 형태의 픽셀에서 특정 색상의 픽셀 신호가 다른 색상에 비해 작은 경우 각 색상 픽셀 사이의 신호비를 나타내는 G-B 및 G-R 비율(ratio)가 심각하게 열화될 수 있다.
도 3은 픽셀 구경의 크기가 작아짐에 따라, RGB 각 색상 별 인텐시티 프로파일(intensity profile) 신호가 열화되는 정도를 광학 시뮬레이션한 결과이다. 즉, 픽셀 구경(Pixel aperture)에서 직경 변화에 따른 intensity contrast simulation 결과이다.
시뮬레이션은 Δλ=100nm의 broadband light source를 사용하였으며, 실제 image sensor pixel과 달리 pitch=10um로 고정한 후 aperture의 직경만 변화시킨 결과이다. 1.4um pitch의 pixel인 경우 aperture 직경은 700-900nm 수준으로 입사 광의 파장 별 intensity 감쇄 차이가 나타나기 시작함을 확인할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, red 계통의 장파장 빛의 경우가 blue 계통의 단파장 빛 보다 더 빠르게 감쇄된다.
즉, 금속배선들에 의하여 픽셀 구경이 작아질수록 장파장 신호가 단파장 신 호에 비해 취약해짐을 알 수 있다.
실시예는 광학적으로 취약한 특정 색상의 픽셀 신호를 개선시키고, 양호한 특정 색상 픽셀 신호는 감쇄시켜 전체적으로 각 색상 픽셀의 신호비를 조절하여 광 감도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서의 금속배선을 제공한다.
실시예에 따른 이미지 센서의 금속배선은, 반도체 기판에 단위픽셀 별로 배치된 복수개의 포토다이오드들; 상기 반도체 기판 상에 배치되고, 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 y축 방향으로 배치된 제1 배선; 상기 제1 배선 상에 배치되고 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 x축 방향으로 배치된 제2 배선을 포함하고, 상기 제1 배선 및 제2 배선에 의하여 상기 포토다이오드들은 서로 다른 픽셀 구경(pixel aperture)을 가지는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따른 이미지 센서의 금속배선은, 반도체 기판에 모자이크 형태로 배치된 복수개의 포토다이오드들; 상기 반도체 기판 상에 배치되고, 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 y축 방향으로 배치된 제1 배선; 및 상기 제1 배선 상에 배치되고 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 x축 방향으로 배치된 제2 배선을 포함하고, 상기 제1 배선 및 제2 배선에 의하여 상기 포토다이오드들 중 서로 대각선으로 마주하는 포토다이오드의 광학적 픽셀 구경(pixel aperture)은 동일한 것을 포함한다.
실시예에 의하면, 모자이크 형태로 배치된 단위픽셀에서 각 컬러별 광 감도를 균일하게 유지할 수 있다.
이는 포토다이오드 상부에 위치하는 금속배선에 의하여 각 색상 별로 광학적 픽셀 구경을 달리 형성할 수 있기 때문이다.
즉, 장파장에 해당하는 색상에 대해서는 금속배선에 의한 픽셀 구경을 크게 형성할 수 있다.
이에 따라, 각 색상에 해당하는 컬러필터에서 포토다이오드까지의 광 신호의 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 그린 컬러에 해당하는 픽셀이 모자이크 형태로 배치되고, 그린 픽셀 영역 상으로 금속배선들이 위치될 수 있으므로, 광 감도를 균일하게 유지할 수 있다.
상기 금속배선에 의하여 형성되는 광학적 픽셀 구경은 정사각 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 픽셀 어레이에서 G-G 비율, G-B 비율 및 G-R 비율이 균일하고, 광 감도를 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예에 따른 이미지센서의 금속배선을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/아래(on/under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/아래는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하 여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
본 발명은 씨모스 이미지센서에 한정되는 것이 아니며, CCD 이미지센서 등 모든 이미지센서에 적용이 가능하다.
<제1 실시예>
도 4는 제1 실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 금속배선의 구조를 나타내는 평면도이다. 특히, 제1 실시예에서는 서로 매트릭스 또는 모자이크 형태로 배치된 4개의 단위픽셀을 기준으로 이미지 센서를 도시하였다. 제1 실시예의 설명에 있어서 도 1에 도시된 이미지 센서를 참조할 수 있다.
도 4를 참조하여, 반도체 기판(10)의 단위픽셀들 상에 복수의 금속배선(100,200)이 형성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 반도체 기판(1)에는 액티브 영역과 필드 영역을 정의하는 소자분리막이 형성되어 있다.
그리고, 상기 액티브 영역에 형성된 단위픽셀은 빛을 수광하여 광전하를 생성하는 포토다이오드 및 상기 포토다이오드에 연결되어 수광된 광전하를 전기신호로 변환하는 트랜지스터 회로(미도시)를 포함한다.
예를 들어, 상기 트랜지스터 회로는 포토다이오드에서 모아진 광전하를 플로팅 확산영역으로 전송하는 트랜스퍼 트랜지스터, 상기 플로팅 확산영역을 리셋 시키기 위한 리셋 트랜지스터와, 소오스 팔로워-버퍼증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터 및 스위칭역할로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트 트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있 다.
상기 금속배선층 상에 각각의 단위픽셀 별로 컬러필터(50) 및 마이크로 렌즈(60)가 배치될 수 있다.
상기 컬러필터(50)는 염색된 포토레지스트를 사용하여 각각의 단위픽셀마다 하나씩 형성되고 입사하는 빛으로부터 색을 분리할 수 있다.
예를 들어, 상기 컬러필터(50)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue) 컬러필터 일 수 있다.
상기 컬러필터(50)에 의하여 색상에 따라 포토다이오드의 광 감지 영역을 한정할 수 있다.
예를 들어, 상기 컬러필터(50) 중 그린 컬러필터는 모자이크 형태로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 그린 컬러필터에 해당하는 픽셀 어레이는 모자이크 형태를 가질 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 단위픽셀은 각각의 포토다이오드를 포함한다.
예를 들어, 상기 단위픽셀의 포토다이오드들은 제1 포토다이오드(PD1), 제2 포토다이오드(PD2), 제3 포토다이오드(PD3) 및 제4 포토다이오드(PD4)라고 지칭한다.
상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)는 상호 인접하도록 배치된다.
상기 제1 포토다이오드(PD1)는 블루에 해당하는 광 신호를 발생시키는 블루 포토다이오드이다.
상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)는 그린에 해당하는 광 신호를 발생시키는 그린 포토다이오드이다.
상기 제4 포토다이오드(PD4)는 레드에 해당하는 광 신호를 발생시키는 레드 포토다이오드이다.
상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD1,PD2)는 x축인 가로방향으로 배열될 수 있다. 상기 제3 및 제4 포토다이오드(PD3,PD4)는 x축인 가로방향으로 배열될 수 있다.
상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3)는 y축인 세로방향으로 배열될 수 있다. 상기 제2 및 제4 포토다이오드(PD2,PD4)는 y축인 세로방향으로 배열될 수 있다.
그린 컬러에 해당하는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)는 서로 대각선 방향으로 마주할 수 있다.
상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)는 서로 대각선 방향으로 마주할 수 있다.
즉, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)는 매트릭스 또는 모자이크 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)는 동일한 픽셀 피치를 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)는 동일한 면적을 가질 수 있다.
한편, 블루 및 레드에 해당하는 제1 포토다이오드(PD1), 제4 포토다이오드(PD4) 보다 그린에 해당하는 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)가 더 많이 배치될 수 있다.
즉, 상기 블루 포토다이오드의 사방에는 그린 포토다이오드가 배치될 수 있다. 또한, 상기 레드 포토다이오드의 사방에는 그린 포토다이오드가 배치될 수 있다.
이것은 컬러필터들이 각 컬러에 따라 감도가 다르고, 사람의 눈이 레드 또는 불루보다 그린에 민감하게 반응하게 때문에 그린 컬러에 해당하는 포토다이오드가 더 많이 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)를 포함하는 상기 반도체 기판(100) 상에 제1 배선(100)을 포함하는 제1 절연층이 배치된다. 상기 제1 절연층 상에 상에 제2 배선(200)을 포함하는 제2 절연층이 배치된다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1 배선(100)은 상기 반도체 기판(100) 상에 배치된 PMD층 상에 형성되고, 하부의 트랜지스터와 컨택 플러그에 의하여 연결될 수 있다.
상기 제1 배선(100)은 매트릭스 형태로 배치된 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4) 영역을 가리지 않도록 y축 방향으로 복수개 정렬될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배선(100)은 일렬로 정렬된 제1 패턴(110), 제2 패턴(120) 및 제3 패턴(130)을 포함한다.
상기 제2 배선(200)은 매트릭스 형태로 배치된 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4) 영역을 가리지 않도록 x축 방향으로 복수개 정렬될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 배선(200)은 제1 패턴(210) 및 제2 패턴(220)을 포함한다.
평면에서 보았을 때, 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)은 서로 교차되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(100)과 상기 제2 배선(200)에 의하여 노출된 영역이 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)의 광학적 픽셀 구경(pixel aperture)이 될 수 있다.
즉, 상기 제1 배선(100)과 상기 제2 배선(200)에 의하여 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4) 영역의 픽셀 구경 직경을 한정할 수 있다.
상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 배치에 따라 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)는 서로 다른 구경을 가질 수 있다.
구체적으로 레드 컬러에 해당하는 상기 제4 포토다이오드(PD4)는 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 가장 큰 제1 구경을 가질 수 있다.
상기 제4 포토다이오드(PD4)의 픽셀 구경은 가로/세로가 대칭인 정사각 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 픽셀 구경의 직경은 제1 너비(D1)로 형성될 수 있다.
상기 레드 컬러에 해당하는 상기 제4 포토다이오드(PD4)를 기준으로 제1 배 선(100) 및 제2 배선(200)의 위치를 설명한다.
상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)은 상기 제4 포토다이오드(PD4) 영역을 가리지 않도록 그 외측으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배선(100)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 가려지지 않도록 x축 방향의 인접하는 제3 포토다이오드(PD3) 상부 영역을 가로지를 수 있다. 즉, 상기 제1 배선(100)은 상기 레드 포토다이오드(R)와 인접하는 픽셀인 그린 포토다이오드(G)의 상부 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 배선(200)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 가려지지 않도록 인접하는 y축 방향의 제2 포토다이오드(PD2)의 상부 영역을 가로지를 수 있다. 즉, 상기 레드 포토다이오드(R)와 인접하는 픽셀인 그린 포토다이오드(G)의 상부 영역에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 상부 영역은 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 모두 노출된 상태가 될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 형성되는 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 광학적 픽셀 구경은 실제 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 픽셀 피치와 동일한 구경을 가질 수 있다.
상기 블루 컬러에 해당하는 상기 제1 포토다이오드(PD1)는 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 제1 구경 보다 작은 제2 구경을 가질 수 있다.
상기 제3 포토다이오드(PD3)의 픽셀 구경은 가로/세로가 대칭인 정사각 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 포토다이오드(PD1)의 픽셀 구경의 직경은 제1 너비(D1) 보다 작은 제2 너비(D2)로 형성될 수 있다.
상기 블루 컬러에 해당하는 상기 제1 포토다이오드(PD1)를 기준으로 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 위치를 설명한다.
상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)은 상기 제1 포토다이오드(PD1)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, y축 방향으로 배치된 상기 제1 배선(100)의 제1 패턴(110), 제2 패턴(120) 및 제3 패턴(130)은 상기 제1 포토다이오드(PD1) 및 제2 포토다이오드(PD2) 영역 상부의 동일한 영역이 가려지도록 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1 배선(100)은 블루 포토다이오드(B)와 가로 방향으로 인접하는 픽셀인 그린 포토다이오드(G)의 동일한 영역이 가려지도록 배치될 수 있다.
x축 방향으로 배치된 상기 제2 배선(200)의 제1 패턴(210) 및 제2 패턴(220)은 상기 제1 포토다이오드(PD1)와 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역 상부의 동일한 영역이 가려지도록 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2 배선(200)은 블루 포토다이오드(B)와 세로방향으로 인접하는 그린 포토다이오드(G)의 동일한 영역이 가려지도록 배치될 수 있다.
상기 그린 컬러에 해당하는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)는 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 제2 구경 보다 작은 제3 구경을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)는 광학적 픽셀 구경의 너비는 제2 너비(D2) 보다 작은 제3 너비(D3)로 형성될 수 있다.
상기 그린 컬러에 해당하는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)를 기준으로 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 위치를 설명한다.
상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)은 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3) 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(100)은 상기 제1 포토다이오드(PD1)와 가로 방향으로 인접하는 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역에서 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 배선(100)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)와 가로방향으로 인접하는 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD1,PD2) 사이에서 상기 제1 배선(100)은 상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD2,PD2)의 동일한 영역이 가려지도록 배치된다.
상기 제3 및 제4 포토다이오드(PD3,PD4) 사이에서 상기 제1 배선(100)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 가려지지 않도록 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역으로 돌출된 제1 돌출부(150)를 가지게 된다.
즉, 상기 제1 배선(100)의 제1 내지 제3 패턴(110,120,130)은 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역 상부에 배치될 수 있다.
상기 제2 배선(200)은 상기 제1 포토다이오드(PD1)와 세로방향으로 인접하는 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역에서 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 배선(200)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)와 세로 방향으로 인접하는 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3) 사이에서 상기 제2 배선(200)은 상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3)의 동일한 영역이 가려지도록 배치된다.
상기 제2 및 제4 포토다이오드(PD2,PD4) 사이에서 상기 제2 배선(200)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 가려지지 않도록 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역으로 돌출된 제2 돌출부(250)를 가지게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2, PD3)는 동일한 면적을 가질 수는 있지만, 상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 배치에 의하여 서로 다른 형태를 가질 수 있다.
상기 제1 돌출부(150) 및 제2 돌출부(250)의 위치에 따라 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,Pd3)의 면적이 달라질 수 있다.
상기 제2 포토다이오드(PD2) 및 제3 포토다이오드(PD3)는 가로/세로 대칭인 정사각 형태를 가지지 않을 수 있다.
상기와 같이, 레드 컬러에 해당하는 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 구경의 직경은 제1 너비(D1)로 형성된다.
블루 컬러에 해당하는 상기 제1 포토다이오드(PD1)의 구경의 직경은 제2 너비(D2)로 형성된다.
그린 컬러에 해당하는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)의 구경의 직경은 제3 너비(D3)로 형성될 수 있다.
즉, 장 파장에 해당하는 레드 컬러(red color)의 제4 포토다이오드(PD4)의 구경이 가장 넓게 형성됨으로써, 각 픽셀에 해당하는 빛 신호를 동일하게 만들어 줄 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 광학 시뮬레이션을 참고하면, 1,2 um 픽셀 피치의 경우 90nm의 금속 배선 선폭을 사용할 경우로 가정하면, 일반적인 금속배선의 구경 직경은 약 600nm 정도이다. 이 경우 레드 색상이 그린 색상과 같은 수준의 인텐시티를 갖기 위해서는 픽셀 구경이 직경이 그린픽셀에 대비하여 16% 이상 커져야 한다.
이를 위하여 실시에에서는 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 구조를 변경하여 레드 컬러에 해당하는 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 픽셀 구경의 직경을 선택적으로 확장하였다.
즉, 픽셀들의 y축 방향을 가로지르는 제1 배선(100)의 제1 돌출부(150)에 의하여 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 선택적으로 노출되고, 픽셀들의 x축 방향을 가로지르는 상기 제2 배선(200)의 제2 돌출부(250)에 의하여 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 선택적으로 노출될 수 있다.
상기 제1 배선(100)의 제1 돌출부(150)는 그린컬러인 제3 포토다이오드(PD3) 상부에 배치되고, 상기 제2 배선(200)의 제2 돌출부(250)는 그린컬러인 제2 포토다이오드(PD2)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)의 배치에 따라, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)가 서로 다른 구경을 가질 수 있다.
상기와 같이, 장 파장에 해당하는 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 픽셀 구경을 제1 배선(100) 및 제2 배선(200)에 의하여 확장시킴으로써, 각 픽셀들의 색상 별 신호 비를 균일하게 유지할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)로 전달되는 빛 신호는 색상별로 동일하므로 G(green)-B(blue)의 비율 및 G(green)-R(red)의 비율은 동일해지고, 광 감도가 향상될 수 있다.
<제2 실시예>
도 6은 제2 실시예에 따른 이미지 센서의 금속배선를 나타내는 단면도이다.
제2 실시예는 제1 실시예의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
다만 제2 실시예에서는 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)의 배치를 변경함으로써, 상기 제1 포토다이오드(PD1) 및 제4 포토다이오드(PD4)의 구경의 직경이 동일하도록 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)의 배치를 변경함으로써 상기 제2 포토다이오드 및 제3 포토다이오드(PD3)의 구경의 직경이 동일하도록 형성할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 반도체 기판(100) 상에 제1, 제2, 제3 및 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)가 배치된다.
상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)에서 발생되는 광 신호 및 위치는 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 반도체 기판(100) 상에 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)을 포함하는 절연층이 배치된다.
상기 절연층 상에 컬러필터(50) 및 마이크로 렌즈(60)가 배치될 수 있다.
제2 실시에에서 상기 컬러필터(50) 중 블루 컬러필터는 나머지 색상의 컬러 필터보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
도 7을 참조하여, 상기 제1 배선(300)은 매트릭스 형태로 배치된 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)를 가리지 않도록 y축 방향으로 복수개 정렬될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 배선(300)은 평행하게 배열된 제1 패턴(310), 제2 패턴(320) 및 제3 패턴(330)을 포함한다.
상기 제2 배선(400)은 매트릭스 형태로 배치된 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)를 가리지 않도록 x축 방향으로 복수개 정렬될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 배선(400)은 평행하게 배열된 제1 패턴(410) 및 제2 패턴(420)을 포함한다.
평면에서 보았을 때, 상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)은 서로 교차되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(300)과 상기 제2 배선(400)에 의하여 노출된 영역이 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)의 광학적 픽셀 구경(pixel aperture)이 될 수 있다.
즉, 상기 제1 배선(300)과 상기 제2 배선(400)에 의하여 상기 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4)의 광학적 픽셀 구경 직경을 한정할 수 있다.
상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)의 배치에 따라 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)의 픽셀 구경은 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)의 픽셀 구경은 가로/세로가 서로 대 칭인 정사각 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)의 픽셀 구경의 너비는 제1 너비(W1)를 가질 수 있다.
상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)의 배치에 따라 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)의 픽셀 구경은 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)의 픽셀 구경은 가로/세로가 서로 대칭인 정사각 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)의 픽셀 구경의 너비는 제1 너비(W1) 보다 작은 제2 너비(W2)를 가질 수 있다.
상기 제1 배선(300)은 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4) 영역이 최소한으로 가려지도록 그 외측으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD2) 사이를 가로지르는 상기 제1 배선(300)의 제1 패턴(310)은 상기 제1 포토다이오드(PD1) 영역에 배치되고, 나머지 제2 패턴 및 제3 패턴(320,330)은 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역으로 배치될 수 가질 수 있다.
상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD1,PD2) 사이에서 연장되고, 상기 제3 및 제4 포토다이오드(PD3,PD4) 사이를 가로지르는 상기 제1 배선(300)의 제1 및 제2 패턴(310,320)은 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역에 배치되고, 나머지 제3 패턴(330)은 상기 제4 포토다이오드(PD4) 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(300)은 상기 블루 포토다이오드(B)와 상기 그린 포토다이오 드(G)에 해당하는 상기 제1 및 제2 포토다이오드(PD1,PD2)를 가로지를 때는 그린 포토다이오드(G)인 제2 포토다이오드(PD2) 영역에 두꺼운 두께로 배치될 수 있다. 또한 상기 제1 배선(300)은 상기 그린 포토다이오드(G)와 상기 레드 포토다이오드(R)에 해당하는 상기 제3 및 제4 포토다이오드(PD3,PD4)를 가로지를 때는 상기 그린 포토다이오드(G)인 제3 포토다이오드(PD3) 영역으로 영역에 두꺼운 두께로 배치될 수 있다.
상기 제1 배선(300)이 상기 제1 포토다이오드(PD1)에서 제4 포토다이오드(PD4)를 가로지를 때 일정한 두께로 상기 그린 포토다이오드(G) 영역인 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 배선(300)에 의하여 노출된 블루 픽셀의 상기 제1 포토다이오드(PD1) 및 레드 픽셀의 상기 제4 포토다이오드(PD4)의 면적은 동일할 수 있다.
상기 제1 배선(300)은 서로 대각선으로 마주하고 있는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)에서 동일한 두께를 가지도록 배치될 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 제1 배선(300)의 제2 및 제3 패턴(310,320)이 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역에 배치되고, 상기 제1 배선(300)의 제1 및 제2 패턴(310,320)이 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역에 배치되기 때문이다.
즉, 상기 제1 배선(300)이 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3) 영역 상에서 동일한 두께로 배치된다. 상기 제1 배선(300)에 의하여 상기 그린 포토다이오드(G)는 동일한 면적을 가질 수 있게 된다.
상기 제2 배선(400)은 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4) 영역이 가려지지 않도록 그 외측으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3) 사이를 가로지르는 제2 배선(400)의 제1 및 제2 패턴(410,420)은 상기 제1 포토다이오드(PD1)가 가려지지 않도록 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3) 사이에서 연장되고, 상기 제2 및 제4 포토다이오드(PD2,PD4) 사이를 가로지르는 상기 제2 배선(400)의 제1 및 제2 패턴(410,420)은 상기 제4 포토다이오드(PD4)가 가려지지 않도록 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제2 배선(400)은 상기 블루 포토다이오드(B)와 상기 그린 포토다이오드(G)에 해당하는 상기 제1 및 제3 포토다이오드(PD1,PD3)를 가로지를 때는 상기 그린 포토다이오드(G)인 제3 포토다이오드(PD3) 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 그린 포토다이오드(G)와 레드 포토다이오드(R) 사이에 해당하는 상기 제2 및 제4 포토다이오드(PD4) 사이를 가로지를 때는 상기 그린 포토다이오드(G)인 제2 포토다이오드(PD2) 영역에 배치될 수 있다.
따라서, 상기 제2 배선(400)은 상기 블루 및 레드 컬러에 해당하는 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)는 노출되도록 그린 컬러에 해당하는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3) 영역으로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 배선(400)에 의하여 노출된 상기 제1 포토다이오드(PD1) 및 제4 포토다이오드(PD4)의 면적은 동일할 수 있다.
상기 제2 배선(400)은 서로 대각선으로 마주하고 있는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)에서 동일한 두께를 가지도록 배치될 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 제2 배선(400)의 제1 및 제2 패턴(410,420)이 상기 제2 포토다이오드(PD2) 영역에 배치되고, 상기 제2 배선(400)의 제1 및 제2 패턴(410,420)이 상기 제3 포토다이오드(PD3) 영역에 배치되기 때문이다. 즉, 상기 제2 배선(400)이 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3) 영역 상에서 동일한 두께로 배치되고, 상기 제2 배선(400)에 의하여 상기 그린 포토다이오드(G)는 동일한 면적을 가질 수 있게 된다.
상기와 같이 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)이 제1 내지 제4 포토다이오드(PD1,PD2,PD3,PD4) 영역에서 일정한 패턴을 가지도록 배치할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)에 의하여 형성되는 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)의 픽셀 구경은 동일할 수 있다.
즉, 블루 포토다이오드(B)와 상기 레드 포토다이오드(R)의 광학적 픽셀 구경은 동일할 수 있다.
상기 제1 배선 및 제2 배선(300, 400)에 의하여 형성되는 상기 제2 및 제3 포토다이오드(PD2,PD3)의 픽셀 구경은 동일할 수 있다.
즉, 그린 포토다이오드(G)의 광학적 픽셀 구경은 모두 동일할 수 있다.
한편, 실시예의 설명에서 제1 배선(300)에서 제1, 제2 및 제3 패턴(310,320,330) 중 어느 하나의 패턴이 상기 제1 포토다이오드(PD1) 및 제4 포토다이오드(PD4) 영역으로 돌출되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니 다. 즉, 상기 제1 배선(300)의 제1 내지 제3 패턴(310,320,330)은 상기 제1 및 제4 포토다이오드(PD1,PD4)를 가리지 않도록 배치할 수 있다.
도 8은 상기 제1 배선(300) 및 제2 배선(400)에 의한 픽셀 어레이를 나타내는 평면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 배선(300)은 단위픽셀에 해당하는 포토다이오드의 y축 방향으로 배치되어 있다.
상기 제1 배선(300)은 레드 포토다이오드(R)는 가리지 않도록 인접하는 그린 포토다이오드(G)로 돌출될 수 있다.
또한, 상기 제1 배선(300)은 블루 포토다이오드(B)는 가리지 않도록 인접하는 그린 포토다이오드(G)로 돌출될 수 있다.
상기 제2 배선(400)은 단위픽셀에 해당하는 상기 포토다이오드의 x축 방향으로 배치되어 있다.
상기 제2 배선(400)은 레드 포토다이오드(R)를 가리지 않도록 인접하는 그린 포토다이오드(G)로 돌출될 수 있다.
또한, 상기 제2 배선(400)은 블루 포토다이오드(B)는 가리지 않도록 인접하는 그린 포토다이오드(G)로 돌출될 수 있다.
x축 방향으로 정렬된 상기 제1 배선(300)이 그린 포토다이오드(G) 영역에서만 일정한 두께로 돌출되고, y축 방향으로 정렬된 상기 제2 배선(400)이 그린 포토다이오드(G) 영역에서만 일정한 두께로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 픽셀 어레이 전체의 평면을 기준으로, 상기 그린 포토다이오 드(G) 영역은 동일한 광학적 픽셀 구경을 가질 수 있다.
또한, 모자이크 형태에 의하여 대각선 방향으로 마주하는 상기 그린 포토다이오드(G)에 의하여 상기 블루 및 레드 포토다이오드(R) 영역은 동일한 광학적 픽셀 구경을 가질 수 있다.
상기 블루 및 레드 포토다이오드(R) 영역의 광학적 픽셀 구경의 직경은 제1 너비(W1)로 형성되고, 상기 그린 포토다이오드(G)의 광학적 픽셀 구경의 직경은 제1 너비(W1) 보다 작은 제2 너비(W2)로 형성될 수 있다.
상기 블루 및 레드 포토다이오드(R) 영역의 광학적 픽셀 구경은 가로/세로 대칭인 정사각 형태일 수 있다. 상기 그린 포토다이오드(G) 영역의 광학적 픽셀 구경은 가로/세로 대칭인 정사각 형태일 수 있다.
상기 그린 포토다이오드(G) 영역에서 광학적 픽셀 구경이 정사각 형태로 형성되므로, 픽셀의 중앙 및 외각에서의 입사광에 의한 빛 신호가 동일할 수 있다.
즉, 모자이크 픽셀 배치의 경우 서로 인접하는 그린 픽셀의 신호 비율인 G-G 비율이 일정해야 정확한 컬러 인터폴레이션(color interpolation, color aliasing 또는 de-mosaic와 동일한 의미임)이 가능하다.
실시예에서는 상기 그린 포토다이오드(G) 영역의 광학적 픽셀 구경을 동일하게 형성함으로써 동일한 그린 신호를 생성할 수 있다.
한편, 블루 픽셀 영역에 해당하는 중심 파장은 450nm 정도로 단파장인데, 픽셀 구경 크기의 제약이 가장 적은 반면 수직 구조를 통과할 때 신호 손실이 가장 커서 실제 포토다이오드에 전달되는 빛 신호는 레드와 유사하게 취약할 수 있다. 이 경우 레드 픽셀 영역과 다른 점은 수직 구조 통과 시 발생하는 손실이므로 픽셀 피치가 큰 경우에도 나타날 수 있다.
이를 방지하기 위하여 실시에에서는 블루 픽셀과 레드 픽셀 영역의 광학적 픽셀 구경을 증가시킬 수 있다. 이 경우 블루 픽셀의 시그널이 그린 및 레드 픽셀의 시그널보다 클수도 있으므로, 실시예에서는 블루 픽셀의 컬러필터의 두께를 조절하여 블루 픽셀의 빛 신호 감쇄 조절을 하여 광감도를 균일하게 유지할 수 있다.
한편, 레드 픽셀의 경우 금속배선 구조에서는 회절에 의해 포커스 스폿 직경이 커서 컬러 필터 두께 조절 들을 통해 조절할 수 있는 경우가 아니므로 금속배선의 위치를 변형함으로써 광 감도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 이미지 센서 및 제조방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사항 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1은 일반적인 이미지 센서를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 금속배선을 나타내는 평면도이다.
도 3은 픽셀 구경(aperture) 직경 변화에 따른 광학 시뮬레이션(simulation) 결과이다.
도 4는 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 금속배선의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 금속배선의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 픽셀 구경(aperture)에 의하여 노출되는 색상별 포토다이오드를 나타내는 평면도이다.

Claims (15)

  1. 반도체 기판에 단위픽셀 별로 배치된 복수개의 포토다이오드들;
    상기 반도체 기판 상에 배치되고, 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 y축 방향으로 배치된 제1 배선;
    상기 제1 배선 상에 배치되고 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 x축 방향으로 배치된 제2 배선을 포함하고,
    상기 제1 배선 및 제2 배선에 의하여 상기 포토다이오드들은 서로 다른 픽셀 구경(pixel aperture)을 가지는 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포토다이오드들 중 장파장이 입사되는 포토다이오드의 픽셀 구경이 가장 큰 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속배선.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포토다이오드들은 모자이크로 형태로 배치된 제1 포토다이오드, 제2 포토다이오드, 제3 포토다이오드 및 제4 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제1 포토다이오드 및 제4 포토다이오드는 대각선 방향으로 마주하고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드는 대각선 방향으로 마주하도록 배치되고,
    상기 제4 포토다이오드에 해당하는 픽셀 구경은 제1 크기를 가지고, 상기 제 1 포토다이오드에 해당하는 픽셀 구경은 제1 크기보다 작은 제2 크기로 형성되고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드에 해당하는 픽셀 구경은 제2 크기보다 작은 제3 크기를 가지는 이미지 센서의 금속배선.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 포토다이오드는 블루 시그널을 생성하고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드는 그린 시그널이 생성되고, 상기 제4 포토다이오드는 레드 시그널이 생성되는 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 제1 및 제2 포토다이오드 사이를 가로지르고, 제3 및 제4 포토다이오드 사이를 가로지르도록 배치되고,
    상기 제1 배선은 상기 제4 포토다이오드가 가려지지 않도록 상기 제3 포토다이오드 영역으로 돌출된 제1 돌출부를 가지는 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 배선은 상기 제1 및 제3 포토다이오드 사이를 가로지르고, 제2 및 제4 포토다이오드 사이를 가로지르도록 배치되고,
    상기 제2 배선은 상기 제4 포토다이오드가 가려지지 않도록 상기 제2 포토다 이오드 영역으로 돌출된 제2 돌출부를 가지는 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  7. 반도체 기판에 모자이크 형태로 배치된 복수개의 포토다이오드들;
    상기 반도체 기판 상에 배치되고, 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 y축 방향으로 배치된 제1 배선; 및
    상기 제1 배선 상에 배치되고 상기 포토다이오드를 가리지 않도록 x축 방향으로 배치된 제2 배선을 포함하고,
    상기 제1 배선 및 제2 배선에 의하여 상기 포토다이오드들 중 서로 대각선으로 마주하는 포토다이오드의 광학적 픽셀 구경(pixel aperture)은 동일한 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포토다이오드들의 광학적 픽셀 구경은 정사각 형태를 가지는 이미지 센서의 금속배선.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 포토다이오드들은 모자이크로 형태로 배치된 제1 포토다이오드, 제2 포토다이오드, 제3 포토다이오드 및 제4 포토다이오드를 포함하고,
    상기 제1 포토다이오드 및 제4 포토다이오드는 대각선 방향으로 마주하고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드는 대각선 방향으로 마주하도록 배치되고,
    상기 제1 및 제4 포토다이오드의 픽셀 구경은 제1 크기로 형성되고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드의 픽셀 구경은 제1 크기보다 작은 제2 크기로 형성된 이미지 센서의 금속배선.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 포토다이오드는 블루 시그널을 생성하고, 상기 제2 및 제3 포토다이오드는 그린 시그널이 생성되고, 상기 제4 포토다이오드는 레드 시그널이 생성되는 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 제1 및 제2 포토다이오드 사이에서부터 상기 제3 및 제4 포토다이오드 사이를 가로지르도록 배치되고,
    상기 제1 및 제4 포토다이오드에 해당하는 영역을 가리지 않도록 상기 제2 및 제3 포토다이오드 영역으로 돌출된 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속배선.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 포토다이오드 영역에서 돌출된 상기 제1 배선의 두께는 동일한 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 배선은 상기 제1 및 제3 포토다이오드 사이에서부터 상기 제2 및 제4 포토다이오드 사이를 가로지르도록 배치되고,
    상기 제1 및 제4 포토다이오드에 해당하는 영역을 가리지 않도록 제2 및 제3 포토다이오드 영역으로 돌출된 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속배선.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 포토다이오드 영역에서 돌출된 상기 제2 배선의 두께는 동일한 것을 포함하는 이미지 센서의 금속배선.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 배선 및 제3 배선을 포함하는 상기 반도체 기판 상에 각각의 포토다이오드에 대응하도록 컬러필터 및 마이크로 렌즈가 배치되고,
    상기 제1 포토다이오드에 해당하는 상기 블루 컬러필터는 레드 및 그린 보다 두꺼운 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속배선.
KR1020090136294A 2009-12-31 2009-12-31 이미지 센서의 금속배선 KR20110079276A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090136294A KR20110079276A (ko) 2009-12-31 2009-12-31 이미지 센서의 금속배선

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090136294A KR20110079276A (ko) 2009-12-31 2009-12-31 이미지 센서의 금속배선

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110079276A true KR20110079276A (ko) 2011-07-07

Family

ID=44918659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090136294A KR20110079276A (ko) 2009-12-31 2009-12-31 이미지 센서의 금속배선

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110079276A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140141390A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 촬상 장치
WO2017039038A1 (ko) * 2015-09-04 2017-03-09 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 다중 필팩터가 적용된 이미지 센서
US20210296385A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 Ricoh Company, Ltd. Solid-state image sensor, image scanning device, and image forming apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140141390A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 촬상 장치
US9324754B2 (en) 2013-05-31 2016-04-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging sensors including photodetecting devices with different well capacities and imaging devices including the same
WO2017039038A1 (ko) * 2015-09-04 2017-03-09 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 다중 필팩터가 적용된 이미지 센서
US20210296385A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 Ricoh Company, Ltd. Solid-state image sensor, image scanning device, and image forming apparatus
US11978749B2 (en) * 2020-03-19 2024-05-07 Ricoh Company, Ltd. Solid-state image sensor, image scanning device, and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102375989B1 (ko) 화소 사이의 신호 차이를 보상하는 이미지 센서
US9036960B2 (en) Photonic via waveguide for pixel arrays
KR100703376B1 (ko) 매설된 렌즈를 갖는 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR101550866B1 (ko) 광학적 크로스토크를 개선하기 위하여, 절연막의 트렌치 상부만을 갭필하여 에어 갭을 형성하는 이미지 센서의 제조방법
US9261769B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
US20140339615A1 (en) Bsi cmos image sensor
KR20230025931A (ko) 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법, 및 전자 기기
KR20130050867A (ko) 실리콘 마이크로렌즈들 및 금속 반사기를 갖는 후면 이미지 센서 픽셀
CN101211941B (zh) 图像传感器及其制造方法
US20140152878A1 (en) Solid-state imaging device
KR100829378B1 (ko) 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US20100009493A1 (en) Methods of manufacturing an image sensor
KR20110079276A (ko) 이미지 센서의 금속배선
US20120261731A1 (en) Image sensor
KR20100028371A (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100883038B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR101350758B1 (ko) 고체 촬상 장치
JP2023024353A (ja) イメージセンサー
KR20080104589A (ko) Ｇｒ/Ｇｂ 감도 차이를 제거할 수 있는 씨모스 이미지센서의 배치구조 및 배치방법
KR20180053916A (ko) 이미지 센서
KR100817710B1 (ko) 입사광의 파장에 따라 마이크로렌즈의 곡률반경을 달리한시모스 이미지센서 및 그 제조방법
JP2012004437A (ja) 固体撮像装置
KR100954917B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100825810B1 (ko) 줌 렌즈 용 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR20110065771A (ko) 이미지 센서의 금속배선

Legal Events

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