KR20130120976A - 이미지 센서 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
감광 다이오드 간의 누화를 감소시키는 시스템 및 방법이 제공된다. 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터는 제1 감광 다이오드 위에 형성되고, 제2 컬러 필터는 제2 감광 다이오드 위에 형성되며, 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 사이에 갭이 형성된다. 갭은 다른 경우에 제1 컬러 필터로부터 제2 컬러 필터로 교차되는 광을 반사시키도록 작용하고, 이것에 의해 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드 간의 누화를 감소시킨다. 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드 사이에 반사 그리드가 또한 형성되어 반사를 돕고 누화의 양을 더욱 감소시킨다.
Description
본 발명은 반도체 분야에 관한 것이다.
상보형 금속 산화물 반도체 이미지 센서는 일반적으로 광이 광다이오드에 부딪치는 때를 감지하기 위해 반도체 기판의 픽셀 영역의 어레이 내에 형성된 일련의 광다이오드를 이용한다. 각 픽셀 영역 내의 각 광다이오드 부근에는 원하는 시간에 광다이오드 내의 감지된 광에 의해 발생된 신호를 전달하기 위해 전달 트랜지스터(transfer transistor)가 형성된다. 이러한 광다이오드 및 전달 트랜지스터는 원하는 시간에 전달 트랜지스터를 동작시킴으로써 이미지가 원하는 시간에 포착될 수 있게 한다.
상보형 금속 산화물 반도체 이미지 센서는 일반적으로 전면 조명 구성 또는 배면 조명 구성으로 형성된다. 전면 조명 구성에서는 광이 전달 트랜지스터가 형성된 이미지 센서의 앞쪽으로부터 광다이오드로 통과한다. 그러나, 이 구성에서 광은 광이 광다이오드에 도달하기 전에 금속 층, 유전체 층, 및 전달 트랜지스터를 통과해야 한다. 이것은 금속 층, 유전체 층 및 전달 트랜지스터가 반드시 투명일 필요가 없고 광다이오드에 도달하려고 하는 광을 차단할 수 있기 때문에 공정상 및/또는 작용상의 문제를 발생한다.
배면 조명 구성에서는 전달 트랜지스터, 금속 층, 및 유전체 층이 기판의 앞면에 형성되고, 광이 전달 트랜지스터, 유전체 층 또는 금속 층에 도달하기 전에 광이 광다이오드에 도달하도록 기판의 뒷면으로부터 광다이오드로 통과할 수 있다. 이러한 구성은 이미지 센서의 제조 및 그 동작에 있어서의 복잡성을 감소시킨다.
그러나, 서로 인접하게 있는 픽셀 영역들은 누화(cross-talk)라고 알려져 있는 서로 간의 작용에 의해 간섭을 받을 수 있다. 이러한 누화는 이미지 센서의 정밀성 및 효율을 감소시킬 수 있다.
감광 다이오드 간의 누화를 감소시키는 시스템 및 방법이 제공된다.
실시예에 있어서, 제1 컬러 필터는 제1 감광 다이오드 위에 형성되고, 제2 컬러 필터는 제2 감광 다이오드 위에 형성되며, 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 사이에 갭이 형성된다. 갭은 다른 경우에 제1 컬러 필터로부터 제2 컬러 필터로 교차되는 광을 반사시키도록 작용하고, 이것에 의해 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드 간의 누화를 감소시킨다. 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드 사이에 반사 그리드가 또한 형성되어 반사를 돕고 누화의 양을 더욱 감소시킨다.
본 발명에 따라 감광 다이오드 간의 누화를 감소시키는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명 및 본 발명의 장점을 더욱 완전하게 이해하기 위해, 이제 첨부도면과 함께 이하의 설명을 참조하기로 한다.
도 1은 실시예에 따라서 픽셀 영역 어레이를 구비한 이미지 센서를 보인 도이다.
도 2는 실시예에 따라서 기판 내의 제1 감광 다이오드 및 제2 감광 다이오드를 보인 도이다.
도 3은 실시예에 따라서 기판 위의 반사 그리드의 형성을 보인 도이다.
도 4는 실시예에 따라서 사이에 갭이 있는 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 형성을 보인 도이다.
도 5는 실시예에 따라서 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 위에 물질을 증착한 것을 보인 도이다.
도 6은 실시예에 따라서 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터 위에 마이크로렌즈를 형성한 것을 보인 도이다.
전체 도면에서 대응하는 숫자 및 기호들은 다르게 표시하지 않는 한 일반적으로 대응하는 부품을 나타낸다. 도면들은 실시예의 관련 양태들을 명확하게 나타내도록 작도된 것이며, 반드시 정확한 축척으로 된 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따라서 픽셀 영역 어레이를 구비한 이미지 센서를 보인 도이다.
도 2는 실시예에 따라서 기판 내의 제1 감광 다이오드 및 제2 감광 다이오드를 보인 도이다.
도 3은 실시예에 따라서 기판 위의 반사 그리드의 형성을 보인 도이다.
도 4는 실시예에 따라서 사이에 갭이 있는 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 형성을 보인 도이다.
도 5는 실시예에 따라서 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터의 위에 물질을 증착한 것을 보인 도이다.
도 6은 실시예에 따라서 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터 위에 마이크로렌즈를 형성한 것을 보인 도이다.
전체 도면에서 대응하는 숫자 및 기호들은 다르게 표시하지 않는 한 일반적으로 대응하는 부품을 나타낸다. 도면들은 실시예의 관련 양태들을 명확하게 나타내도록 작도된 것이며, 반드시 정확한 축척으로 된 것은 아니다.
실시예의 구성 및 이용이 이하에서 구체적으로 설명된다. 그러나, 이 실시예들은 매우 다양한 특수 상황(context)에서 실현될 수 있는 많은 적용가능한 개념을 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 여기에서 설명하는 특수한 실시예들은 실시예를 구성하고 이용하는 특수한 방법을 단순히 설명하기 위한 것이고 실시예의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예들은 특수 상황, 즉 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 배면 조명식 이미지 센서와 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 다른 실시예가 다른 이미지 센서 및 다른 반도체 소자에 또한 적용될 수 있다.
이제, 도 1을 참조하면, 배면 조명식 픽셀 영역(101)의 그리드 또는 어레이를 포함한 이미지 센서(100)가 도시되어 있다. 이미지 센서(100)는 또한 픽셀 영역(101)의 어레이 부근에 위치된 로직 영역(103)을 포함할 수 있다. 로직 영역(103)은 픽셀 영역(101)의 어레이에 대한 입력 및 출력 접속을 위한 추가 회로 및 접점을 가질 수 있다. 로직 영역(103)은 픽셀 영역(101)의 동작 환경을 제공하고 픽셀 영역(101)의 어레이와 다른 외부 장치(도시 생략됨) 간의 통신을 조절하기 위해 사용된다.
도 2는 도 1의 선 A-A'를 따르는 인접 픽셀 영역(101)의 단순화한 횡단면도이며, 격리 영역(205)에 의해 분리된 2개의 픽셀 영역(101)을 가진 기판(201)을 보여주고 있다. 기판(201)은 전면(202)과 배면(204)이 있고, 결정 방위가 (110)인 실리콘, 게르마늄, 다이아몬드 등과 같은 반도체 물질로 구성될 수 있다. 대안적으로, 다른 결정 방위를 가진 실리콘 게르마늄, 실리콘 카바이드, 갈륨 비소, 인듐 비소화물, 인듐 인화물, 실리콘 게르마늄 카바이드, 갈륨 비소 인화물, 갈륨 인듐 인화물, 및 이들의 임의 조합 등과 같은 화합물이 또한 사용될 수 있다. 추가적으로, 기판(201)은 실리콘-온-인슐레이터(SOI) 기판을 포함할 수 있다. 일반적으로, SOI 기판은 에피택셜 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, SOI, 실리콘 게르마늄 온 인슐레이터(silicon germanium on insulator; SGOI), 또는 이들의 조합과 같은 반도체 물질 층을 포함한다. 기판(201)은 붕소, 갈륨과 같은 p형 도펀트로 도핑될 수 있고, 대안적으로, 기판은 이 기술 분야에서 공지된 n형 도펀트로 도핑될 수도 있다.
격리 영역(205)은 기판(201) 내에서 개별 픽셀 영역(101) 사이에 위치되어 픽셀 영역(101)들을 분리 및 격리한다. 격리 영역(205)은 일반적으로 트렌치를 형성하도록 기판(201)을 에칭하고 트렌치를 이 기술 분야에서 공지된 유전체 물질로 채움으로써 형성된 얕은 트렌치 격리 영역이다. 격리 영역(205)은 이 기술 분야에서 공지된 종래의 방법으로 형성되는 산화물, 고밀도 플라즈마(HDP) 산화물 등과 같은 유전체 물질로 채워질 수 있다. 선택적으로, 산화물 라이너(oxide liner)가 격리 영역(205)의 측벽을 따라 형성될 수 있다.
감광 다이오드(207)는 각각의 픽셀 영역(101)에 형성된다. 감광 다이오드(207)는 감광 다이오드(207)에 충돌하는 광의 강도 또는 명도에 관한 신호를 발생하기 위해 사용된다. 실시예에 있어서, 감광 다이오드(207)는 기판(201)(이 실시예에서는 p형 기판)에 형성된 n형 도핑 영역(209)를 포함할 수 있고, 또한 p-n-p 접합을 형성하도록 n형 도핑 영역(209)의 표면상에 형성된 농후하게 도핑된 p형 도핑 영역(211)을 또한 포함할 수 있다.
n형 도핑 영역(209)은 예를 들면 포토리소그래픽 마스킹 및 주입 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 포토레지스트(도 2에는 도시 생략됨)가 기판(201) 위에 배치될 수 있다. 제1 포토레지스트는 극자외선(deep ultra-violet; DUV) 포토레지스트와 같은 종래의 포토레지스트 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면, 제1 포토레지스트를 배치하기 위한 스핀온(spin-on) 공정을 이용하여 기판(201)의 표면에 증착될 수 있다. 그러나, 제1 포토레지스트를 형성 또는 배치하는 임의의 다른 적당한 물질 또는 방법이 대안적으로 사용될 수 있다. 제1 포토레지스터가 기판(201) 위에 배치되었으면, 제1 포토레지스트는 에너지에 노출된 제1 포토레지스트의 부분에서의 반응을 유도하기 위해 패턴화 레티클을 통해 광 등의 에너지에 노출될 수 있다. 제1 포토레지스트는 그 다음에 현상되고, 제1 포토레지스트의 부분들이 제거되어 감광 다이오드(207)를 위치시키고자 하는 기판(201)의 부분을 노출시킨다.
제1 포토레지스트가 배치되고 현상되었으면, 농후하게 도핑된 n형 도핑 영역(209)이 제1 포토레지스트를 통해 n형 도펀트(예를 들면, 인, 비소, 안티몬 등)를 주입함으로써 형성된다. 일 실시예에 있어서, n형 도핑 영역(209)은 그들의 농도가 약 1e15 원자/㎤와 약 1e20 원자/㎤ 사이, 예를 들면 약 8e15 원자/㎤가 되도록 주입될 수 있다. 그러나, 농후하게 도핑된 n형 도핑 영역(209)에 대한 임의의 적당한 다른 농도가 대안적으로 사용될 수 있다.
n형 도핑 영역(209)이 (예를 들면 주입 공정을 통해) 형성된 후에, p형 도핑 영역(211)이 예를 들면 제1 포토레지스트를 마스크로 하는 이온 주입 공정을 이용하여 형성될 수 있다. p형 도핑 영역(211)은 약 1㎛ 내지 약 4㎛의 깊이로 기판(201) 내로 연장하도록 형성될 수 있다. 또한 p형 도핑 영역(211)은 약 1e15 원자/㎤와 약 5e19 원자/㎤ 사이, 예를 들면 약 1e16 원자/㎤의 농도를 갖도록 형성될 수 있다.
감광 다이오드(207)가 형성되었으면, 제1 포토레지스트를 제거할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 포토레지스트는 박리(ashing)와 같은 공정을 이용하여 제거될 수 있다.
또한, 이 기술에 숙련된 사람이라면 알고 있는 바와 같이, 위에서 설명한 감광 다이오드(207)는 실시예에서 사용될 수 있는 감광 다이오드(207)의 단순한 하나의 유형이다. 임의의 적당한 광다이오드가 실시예와 함께 사용될 수 있고, 이러한 광다이오드는 모두 실시예의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 게다가, 위에서 설명한 정밀한 방법 및 단계들의 순서는 실시예의 범위 내에서 예컨대 n형 도핑 영역(209)의 형성 전에 p형 도핑 영역(211)을 형성하는 것과 같이 수정될 수 있다.
제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)가 각각의 픽셀 영역(101)에서 그들 각각의 감광 다이오드(207) 부근에 형성될 수 있다. 제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)는 전달 트랜지스터일 수 있다. 그러나, 제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)는 또한 픽셀 영역(101)에서 사용될 수 있는 많은 유형의 기능 트랜지스터를 단순히 나타낸다. 예를 들면, 제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)가 도 2에서는 전달 트랜지스터로서 도시되어 있지만, 다른 실시예들은 리셋 트랜지스터, 소스 폴로워 트랜지스터, 또는 선택 트랜지스터와 같이 픽셀 영역(101)에 위치된 다른 트랜지스터를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 트랜지스터들은 예를 들면 4-트랜지스터 CMOS 이미지 센서(CIS)를 형성하도록 배열될 수 있다. 이미지 센서에서 사용될 수 있는 모든 적당한 트랜지스터 및 구성은 실시예의 범위 내에 포함되는 것으로 전적으로 의도된다.
제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)는 기판(201) 위에 형성될 수 있는 복수의 게이트 스택을 포함할 수 있다. 각 게이트 스택은 게이트 유전체(217)와 게이트 전극(219)을 각각 포함할 수 있다. 게이트 유전체(217)와 게이트 전극(219)은 공지되어 있는 임의의 적당한 공정에 의해 기판(201) 위에서 형성 및 패터닝될 수 있다. 게이트 유전체(217)는 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물, 산화물, 질소 함유 산화물, 알루미늄 산화물, 란탄 산화물, 하프늄 산화물, 지르콘 산화물, 하프늄 산질화물, 이들의 조합 등과 같은 높은 K의 유전체 물질일 수 있다. 게이트 유전체(217)는 약 4 이상의 상대 유전율 값을 가질 수 있다.
게이트 유전체(217)가 산화물 층을 포함하는 실시예에 있어서, 게이트 유전체(217)는 산화물, H2O, NO 또는 이들의 조합을 포함한 분위기에서 습식 또는 건식 열산화와 같은 임의의 산화 처리에 의해, 또는 전구체로서 테트라-에틸-오르토-실리케이트(TEOS) 및 산소를 이용한 화학적 기상 증착(CVD) 기술에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 게이트 유전체(217)는 두께가 약 10Å 내지 약 150Å, 예를 들면 100Å일 수 있다.
게이트 전극(219)은 금속(예를 들면, 탄탈, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 백금, 알루미늄, 하프늄, 루테늄), 금속 실리사이드(예를 들면, 티탄 실리사이드, 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드, 탄탈 실리사이드), 금속 질화물(예를 들면, 티탄 질화물, 탄탈 질화물), 도핑된 다결정 실리콘, 다른 도전성 물질, 또는 이들의 조합과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로서, 비정질 실리콘이 증착 및 재결정화되어 다결정 실리콘(폴리실리콘)을 생성한다. 게이트 전극(219)이 폴리실리콘인 실시예에 있어서, 게이트 전극(219)은 약 100Å 내지 약 2500Å 범위의 두께, 예를 들면 1200Å의 두께로 저압 화학 기상 증착(LPCVD)에 의해 도핑 또는 도핑되지 않은 폴리실리콘을 증착함으로써 형성될 수 있다.
스페이서(221)는 게이트 유전체(217)와 게이트 전극(219)의 측벽에 형성될 수 있다. 스페이서(221)는 미리 형성된 구조물에 스페이서 층(도시 생략됨)을 블랭킷 증착(blanket depositing)함으로써 형성될 수 있다. 스페이서 층은 SiN, 산질화물, SiC, SiON, 산화물 등을 포함할 수 있고, 화학적 기상 증착(CVD), 플라즈마 엔헌스드 CVD, 스퍼터, 및 공지된 다른 방법과 같은 일반적으로 사용되는 방법에 의해 형성될 수 있다. 스페이서 층은 그 다음에 구조물의 수평면으로부터 스페이서 층을 제거하도록 예를 들면 이방성 에칭에 의해 패터닝되어 스페이서(221)를 형성한다.
소스/드레인 영역(223)은 감광 다이오드(207)로부터 게이트 유전체(217)의 반대측에 위치하도록 기판(201) 내에 형성될 수 있다. 기판(201)이 p형 기판인 실시예에서, 소스/드레인 영역(223)은 인, 비소 또는 안티몬과 같은 적당한 n형 도펀트를 주입함으로써 형성될 수 있다. 소스/드레인 영역(223)은 약하게 도핑된 소스/드레인(LDD) 영역(225) 및 농후하게 도핑된 소스/드레인 영역(227)을 형성하도록 마스크로서 게이트 전극(219) 및 스페이서(221)를 이용하여 주입될 수 있다.
이 기술에 통상의 지식을 가진 자라면, 소스/드레인 영역(223) 및 감광 다이오드(207)를 형성하기 위해 많은 다른 공정, 단계 등이 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 이 기술에 통상의 지식을 가진 자라면, 특수 목적에 적합한 특수 형태 또는 특성을 가진 소스/드레인 영역(223) 및 감광 다이오드(207)를 형성하기 위해 스페이서와 라이너의 각종 조합을 이용하여 복수의 주입이 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 처리들 중의 임의의 처리가 소스/드레인 영역(223) 및 감광 다이오드(207)를 형성하기 위해 사용될 수 있고, 상기 설명은 실시예를 전술한 단계들로 제한하지 않는다.
제1 트랜지스터(213) 및 제2 트랜지스터(215)가 형성되었으면, 제1 층간 유전체(inter-layer dielectric; ILD) 층(228)이 픽셀 영역(101) 위에 형성되고, 접점(229)이 제1 ILD 층(228)을 관통하여 형성된다. 제1 ILD 층(228)은 붕소 인 실리케이트 글라스(BPSG)와 같은 물질을 포함할 수 있고, 임의의 적당한 유전체가 어느 하나의 층에 대하여 사용될 수 있다. 제1 ILD 층(228)은 PECVD와 같은 처리를 이용하여 형성될 수 있고, LPCVD와 같은 다른 처리가 대안적으로 사용될 수 있다. 제1 ILD 층(228)은 약 100Å 내지 약 3000Å의 두께로 형성될 수 있다.
접점(229)은 적당한 포토리소그래피 및 에칭 기술로 제1 ILD 층(228)을 관통하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 포토레지스트 물질을 이용하여 접점(229)을 한정하기 위한 패턴화 마스크를 생성한다. 하드마스크와 같은 추가의 마스크가 또한 사용될 수 있다. 이방성 또는 등방성 에칭 처리와 같은 에칭 처리를 수행하여 제1 ILD 층(228)을 에칭한다.
접점(229)은 그 다음에 기판(201)과 게이트 전극(219)을 접촉시키도록 형성될 수 있다. 접점(229)은 확산을 방지하고 접점(229)에 대한 더 나은 접착을 제공하도록 장벽/접착 층(도 2에서 구분하여 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 장벽 층은 티탄, 티탄 질화물, 탄탈, 탄탈 질화물 등 중에서 하나 이상의 층으로 형성된다. 장벽 층은 화학적 기상 증착에 의해 형성될 수 있고, 대안적으로 다른 기술을 이용하여 형성될 수도 있다. 장벽 층은 약 50Å 내지 약 500Å의 결합 두께로 형성될 수 있다.
접점(229)은 고전도성 저저항성 금속, 기본 금속(elemental metal), 전이 금속 등과 같은 임의의 적당한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 접점(229)은 텅스텐으로 형성되지만, 구리 등의 다른 물질이 대안적으로 사용될 수 있다. 접점(229)이 텅스텐으로 형성되는 실시예에 있어서, 접점(229)은 이 기술 분야에 공지된 CVD 기술에 의해 증착될 수 있지만, 임의의 다른 형성 방법이 대안적으로 사용될 수 있다.
접점(229)이 형성된 후, 기판(201)의 전면(202)의 추가 처리가 수행될 수 있다. 이 처리는 개별적으로 형성된 소자들을 서로 간에 상호접속하기 위해 각종의 전도성 층 및 유전체 층(도 2에서는 이들을 집합적으로 참조번호 231로 표시하였다)을 형성하는 처리를 포함한다. 이러한 상호접속은 임의의 적당한 형성 공정(예를 들면, 에칭을 동반한 리소그래피, 다마신, 이중 다마신 등)을 통하여 만들어질 수 있고, 알루미늄 합금, 구리 합금 등과 같은 적당한 전도성 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
추가적으로, 제1 ILD 층(228) 위에 상호접속이 형성되었으면, 하부의 층들을 물리적 및 화학적 손상으로부터 보호하기 위한 패시베이션 층(233)이 형성될 수 있다. 패시베이션 층(233)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 탄소 도핑 산화물과 같은 낮은-k 유전체, 다공성 탄소 도핑 실리콘 이산화물과 같은 극히 낮은-k 유전체, 이들의 조합 등과 같은 하나 이상의 적당한 유전체 물질로 구성될 수 있다. 패시베이션 층(233)은 화학적 기상 증착(CVD)과 같은 공정을 통하여 형성될 수 있지만, 임의의 다른 적당한 공정을 이용할 수도 있다.
도 3은 캐리어 웨이퍼(307) 위에 기판(201)을 배치하는 것, 및 기판(201)의 전면(202)에서의 처리 후에 수행될 수 있는 기판(201)의 배면(204)에서의 추가 처리를 보인 것이다. 캐리어 웨이퍼(307)는 배면(204)이 추가로 처리되는 동안 기판(201)의 전면(202)에서 구조물에 대한 지지 및 보호를 제공하기 위해 사용될 수 있고, 캐리어 웨이퍼(307)는 유리, 실리콘, 유리 세라믹, 이들의 조합 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 기판(201)은 예를 들면 접착제를 이용하여 캐리어 웨이퍼(307)에 부착될 수 있고(도 3에는 개별적으로 도시되지 않음), 기판(201)을 캐리어 웨이퍼(307)에 부착하기 위한 임의의 적당한 방법이 대안적으로 사용될 수 있다.
대안적으로, 기판(201)은 캐리어 웨이퍼(307) 대신에 다른 웨이퍼(도시 생략됨)에 접착된 웨이퍼일 수 있다. 이 실시예에서, 기판(201)은 기판(201)과 다른 웨이퍼 간에 신호 및/또는 전력을 제공하기 위해 전도체 및 유전체 층(231)과 패시베이션 층(233)을 통하여 다른 웨이퍼에 물리적으로 및 전기적으로 접속될 수 있다. 기판(201)의 전면(202)을 보호하기 위한 이러한 및 임의의 다른 방법이 대안적으로 사용될 수 있고, 모든 이러한 방법은 전적으로 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.
기판(201)이 캐리어 웨이퍼(307) 위에 배치되었으면, 기판(201)의 배면(204)이 추가로 처리될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 기판(201)의 배면(204)의 두께는 감소시켜서 얇게 할 수 있다. 배면의 두께를 얇게 하면 광이 감광 다이오드(207)에 도달하기 전에 광이 기판(201)의 배면(204)을 통하여 이동하는 거리를 단축시킨다. 기판(201)의 배면(204)을 얇게 하는 것은 화학 기계적 연마(CMP)와 같은 제거 공정을 이용하여 수행될 수 있다. CMP 처리에 있어서, 물질의 에칭 및 물질의 삭마의 조합에 의해 기판(201)의 배면(204)과의 접촉을 유지하고, 원하는 두께가 얻어질 때까지 기판(201)의 배면(204)을 갈아내기 위해 그라인딩 패드(도시 생략됨)가 사용된다. 그러나, 기판(201)의 배면(204)을 얇게 하기 위한 임의의 적당한 처리, 예를 들면, 에칭 또는 CMP와 에칭의 조합이 대안적으로 사용될 수 있다. 기판(201)의 배면(204)은 기판(201)이 약 2㎛ 내지 약 2.3㎛의 두께를 갖도록 얇게 될 수 있다.
도 3은 기판(201)의 배면(204)(이제 얇게 된 것) 위에 반사 그리드(301)가 형성된 것을 또한 보여준다. 일 실시예에 있어서, 반사 그리드(301)는 하나의 픽셀 영역(101) 위에서 이미지 센서(100)에 입력되는 광이 감광 다이오드(207)에 도달하기 전에 다른 픽셀 영역(101)과 교차하지 않도록 보장하기 위해 사용된다. 그래서, 반사 그리드(301)는 이미지 센서(100)의 격리 영역(205) 위에서 개별 픽셀 영역(101)들 간에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 반사 그리드(301)는 반사 그리드(301)를 홀드하기 위해 초기에 홀딩 층(303)을 형성함으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 홀딩 층(303)은 산화물과 같은 홀딩 층(303)을 광이 통과하게 하는 투명 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 홀딩 층(303)은 실리콘 산화물과 같은 물질로 될 수 있고, 대안적으로 임의의 다른 적당한 물질이 이용될 수 있다. 홀딩 층(303)은 CVD, PECVD, 열 산화 또는 이들의 조합과 같은 공정에 의해 형성될 수 있다. 홀딩 층(303)은 반사 그리드(301)의 바람직한 두께 이상의 두께로 형성될 수 있다(도 3과 관련하여 뒤에서 더 자세히 설명된다).
홀딩 층(303)이 배치되었으면, 반사 그리드(301)는 초기에 홀딩 층(303)에 개공을 형성함으로써 형성될 수 있다. 개공은 예를 들면 적당한 포토리소그래픽 마스킹 및 에칭 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 그러한 공정에서, 제2 포토레지스트(도 3에는 도시되지 않음)가 홀딩 층(303)에 배치될 수 있다. 제2 포토레지스트는 극자외선(DUV) 포토레지스트와 같은 종래의 포토레지스트 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면, 제2 포토레지스트를 배치하기 위한 스핀온 공정을 이용하여 홀딩 층(303)의 표면에 증착될 수 있다. 그러나, 제2 포토레지스트를 형성 또는 배치하기 위한 임의의 다른 적당한 물질 또는 방법이 대안적으로 사용될 수 있다. 제2 포토레지스터가 홀딩 층(303) 위에 배치되었으면, 제2 포토레지스트는 에너지에 노출된 제2 포토레지스트의 부분에서의 반응을 유도하기 위해 패턴화 레티클을 통해 광 등의 에너지에 노출될 수 있다. 제2 포토레지스트는 그 다음에 현상되고, 제2 포토레지스트의 부분들이 제거되어 반사 그리드(301)를 위치시키고자 하는 홀딩 층(303)의 표면을 노출시킨다.
제2 포토레지스트가 배치되었으면, 홀딩 층(303)의 부분들이 제거되어 개공을 형성하고 반사 그리드(301)를 위한 룸을 만든다. 홀딩 층(303)이 실리콘 산화물인 실시예에 있어서, 제거는 플루오르화 암모늄/플르오르화 수소 또는 플루오르화 암모늄/아세트산 등의 부식액을 이용한 이방성 에칭과 같은 적당한 에칭 공정을 이용하여 수행될 수 있지만, 임의의 다른 적당한 제거 공정이 대안적으로 사용될 수 있다. 개공은 후속적으로 형성되는 갭(407)(도 3에는 도시되지 않았고, 도 4에 도시되어 있고 뒤에서 설명됨)보다 더 큰 제1 폭(w1)을 갖도록 형성될 수 있다. 갭(407)이 약 0.1㎛의 제2 폭(w2)을 갖는 실시예에 있어서, 개공은 약 0.1㎛보다 더 큰 제1 폭(w1), 예를 들면 0.15㎛의 제1 폭(w1)을 갖도록 형성될 수 있다.
개공이 형성되었으면, 개공은 반사 그리드(301)를 형성하도록 반사성 물질로 채워질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 반사성 물질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 탄탈(Ta), 티탄 질화물(TiN) 또는 이들의 조합과 같은 금속 물질일 수 있고, 임의의 다른 적당한 반사성 물질이 대안적으로 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 반사성 물질은 개공을 최초로 충전하고 개공을 CVD, PECVD, ALD, 전기 도금, 무전해 도금, 이들의 조합 등과 같은 적당한 증착 처리를 이용하여 반사성 물질로 과잉충전(overfilling)함으로써 개공 내에 배치될 수 있다. 반사성 물질이 개공에 충전 및 과잉충전되었으면, 개공 외부의 과잉 반사성 물질이 제거되고 반사성 물질이 홀딩 층(303)과 평탄하게 된다. 일 실시예에 있어서, 제거 및 평탄화는 화학기계 연마(CMP)와 같은 적당한 평탄화 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 반사 그리드(301)는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면 약 4000Å의 제1 높이(h1)를 갖도록 형성될 수 있다.
반사 그리드(301)가 홀딩 층(303)의 개공 내에 형성된 후, 홀딩 층(303) 내의 반사 그리드(301)를 캡슐화하도록 반사 그리드(301) 위에 커버 층(305)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 커버 층(305)은 홀딩 층(303)과 유사한 물질(예를 들면, 실리콘 산화물과 같은 반투명 물질)일 수 있고, CVD, PECVD, 이들의 조합 등과 같은 증착 처리를 통하여 형성될 수 있다. 커버 층(305)은 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면 약 6000Å의 두께를 가질 수 있다.
도 4는 기판(201)의 배면(204)에서 반사 그리드(301) 위에 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)가 형성된 것을 보인 것이다. 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)는 원색(예를 들면, 적색, 녹색, 청색) 중의 하나에 대한 필터를 포함하고, 감광 다이오드(207)에 부딪히는 광을 필터링하도록 위치될 수 있다. 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)는 각 컬러 필터가 각각의 픽셀 영역(101) 위에 위치되는 컬러 필터의 어레이 패턴의 일부일 수 있다. 예를 들면, 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)는 베이어(Bayer) RGB 패턴, 요츠바(Yotsuba) CRGB 패턴, 또는 이미지 센서(100) 위의 컬러 필터의 위치에 대한 임의의 다른 적당한 패턴의 일부일 수 있다.
제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)는 착색 안료를 포함하는 중합체 폴리머(polymeric polymer)와 같은 중합체 물질 또는 수지를 포함할 수 있다. 중합체 폴리머를 이용하여 제1 컬러 필터(401)를 형성한 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터(401)는 제1 중합체 폴리머의 제1 블랭킷 층을 형성하기 위해 스핀 코팅과 같은 처리를 이용하여 하나의 감광 다이오드(207) 위에 형성될 수 있고, 임의의 다른 적당한 방법이 대안적으로 사용될 수 있다.
중합체 폴리머의 제1 블랭킷 층이 형성되었으면, 제1 블랭킷 층은 제1 컬러 필터(401)가 원하는 픽셀 영역(101) 위에 형성되도록 패터닝될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 블랭킷 층은 적당한 포토리소그래픽 마스킹 및 에칭 공정을 이용하여 패터닝될 수 있고, 제1 블랭킷 층의 원하는 부분을 커버하기 위해 제3 포토레지스트(도 4에는 도시되지 않음)가 배치되고 노출되고 현상된다. 제3 포토레지스트는 위에서 설명한 제2 포토레지스트와 유사할 수 있다. 원하는 부분이 보호되었으면, 제1 블랭킷 층의 노출된 부분이 예를 들면 이방성 에칭을 이용하여 제거된다.
제2 컬러 필터(403)는 제1 컬러 필터(401)와 다른 픽셀 영역(101)(예를 들면, 도 4에 도시된 인접 픽셀 영역(101))으로부터의 광을 필터링하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 컬러 필터(403)는 초기에 스핀 코팅에 의해 형성될 수 있고, 또는 다른 방식으로 제2 컬러 필터(403)에 대한 물질의 제2 블랭킷 층(도 4에는 도시되지 않음)을 배치함으로써 형성될 수 있다. 제2 블랭킷 층(403)이 형성되었으면, 제2 블랭킷 층은 제2 컬러 필터(403)가 원하는 픽셀 영역(101) 위에 형성되도록 패터닝될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 블랭킷 층은 적당한 포토리소그래픽 마스킹 및 에칭 공정을 이용하여 패터닝될 수 있고, 제2 블랭킷 층의 원하는 부분을 커버하기 위해 제4 포토레지스트(도 4에는 도시되지 않음)가 배치되고 노출되고 현상된다. 제4 포토레지스트는 위에서 설명한 제2 포토레지스트와 유사할 수 있다. 원하는 부분이 보호되었으면, 제2 블랭킷 층의 노출된 부분이 예를 들면 이방성 에칭을 이용하여 제거된다.
도 4는 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 사이에 형성될 수 있는 갭(407)의 형성을 또한 보여주고 있다. 갭(407)은 갭(407)을 위치시키고자하는 제1 블랭킷 층과 제2 블랭킷 층의 부분들을 제거하여 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 사이에 갭(407)(이 갭은 공기와 같은 주변 가스로 충전된다)을 남기도록, 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)의 패터닝 중에 제2 포토레지스트와 제3 포토레지스트를 조정함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 갭(407)이 약 0.01㎛ 내지 1㎛, 예를 들면, 0.1㎛의 제2 폭(w2)을 가지는 실시예에 있어서, 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)의 폭은 측면마다 0.05㎛씩 각각 감소되어 그들 사이에 함께 0.1㎛가 유지되고, 이것에 의해 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403)가 패터닝된 때 갭(407)을 형성한다.
제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 사이에 갭(407)을 둠으로써, 갭(407)은 제1 컬러 필터(401) 또는 제2 컬러 필터(403)를 통과한 광을 반사시키기 위한 광도파로로서 사용될 수 있다. 개별적인 컬러 필터가 유사한 굴절률을 가질 수 있지만(큰 주입 각이 광을 컬러 필터들 간을 교차하는 통로 위에 둘 수 있도록), 갭(407)을 포함시킴으로써 굴절률에 있어서의 이러한 유사성을 방해하고 입사광의 반사를 돕는다. 갭(407)을 통과하는 것으로부터 입사광을 반사시킴으로써 인접 픽셀 영역(101)들 간의 누화가 감소될 수 있다. 그래서, 이미지 센서(100)의 전체 효율이 개선될 수 있다.
도 5는 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 위에 및 부분적으로는 갭(407) 내에 갭 커버층(501)을 형성한 것을 보인 것이다. 일 실시예에 있어서, 갭 커버층(501)은 광을 통과시키는 투명 물질, 예를 들면 실리콘 산화물일 수 있고, 임의의 적당한 투명 물질이 대안적으로 사용될 수 있다. 갭 커버층(501)은 CVD 또는 PECVD 등과 같은 증착 처리를 이용하여 형성될 수 있고, 제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 이상의 두께인 50Å 내지 5000Å의 두께, 예를 들면 500Å의 두께로 형성될 수 있다.
제1 컬러 필터(401)와 제2 컬러 필터(403) 위에 갭 커버층(501)을 형성하기 위해 사용되는 증착 처리를 제어함으로써, 갭 커버층(501)의 물질(예를 들면, 실리콘 산화물)은 갭(407) 내에서 비조화식으로 증착되고 갭(407)의 측벽 및 바닥을 따르는 것보다 더 빨리 갭(407)의 코너에서 구축될 것이다. 이 처리는 오버행(overhang)의 형성을 유도하고, 증착 처리가 계속됨에 따라서, 오버행이 융합되고, 이것에 의해 갭(407)의 일부의 내측에 아직 있는 주변물질로 갭(407)을 밀봉한다. 예를 들면, 갭 커버층(501)이 CVD에 의해 증착된 실리콘 산화물인 실시예에서, CVD 처리는 약 50℃ 내지 약 500℃, 예를 들면 200℃의 온도로, 약 0.1 토르 내지 약 100 토르, 예를 들면 약 10 토르의 압력으로 실란 및 산소와 같은 전구체로 수행될 수 있다.
도 6은 갭 커버층(501) 위에 마이크로렌즈(601)를 형성한 것을 보인 도이다. 마이크로렌즈(601)는 기판(201)으로부터 반대쪽의 갭 커버층(501)에 형성될 수 있고, 충돌 광을 감광 다이오드(207)에 보다 직접적으로 집중시키기 위해 사용될 수 있다. 마이크로렌즈(601)는 갭 커버층(501) 위에 포지티브형 포토레지스트(도시 생략됨)을 먼저 도포하고 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 형성되었으면, 패턴화 포토레지스트는 그 다음에 포토레지스트를 곡면 마이크로렌즈(601)로 되도록 둥글게 되게끔 구워진다.
이미지 센서(100)의 픽셀 영역(101)들 사이에 갭(407)을 형성함으로써, 갭(407)에 충돌하는 광은 적당한 감광 다이오드(207) 쪽으로 역반사되어 광을 포착하고 다른 픽셀 영역(101)들 간의 누화를 감소 또는 제거함에 있어서 이미지 센서(100)를 더욱 효율적으로 할 수 있다. 반사 그리드(301)를 추가함으로써, 반사 그리드(301)와 갭(407)은 더 많은 광을 올바른 감광 다이오드(207) 쪽으로 반사시키도록 서로 협력하여 작용할 것이다. 광이 올바른 감광 다이오드(207)에 충돌하도록 보장함으로써, 이미지 센서(100)가 전반적으로 더욱 효율적으로 된다.
실시예에 따르면, 기판 내에서 서로 인접하게 배치되는 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 가진 이미지 센서를 구비한 반도체 소자가 제공된다. 제1 컬러 필터는 제1 픽셀 영역 위에 있고 제2 컬러 필터는 제2 픽셀 영역 위에 있다. 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 사이에는 갭이 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1측과 제2측이 있고 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드를 가진 기판을 구비한 반도체 소자가 제공된다. 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드 사이의 기판 위에는 반사 그리드가 위치되고, 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터는 기판으로부터 반사 그리드의 반대쪽에 위치된다. 갭은 반사 그리드 위에서 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 사이에 위치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 기판 내에서 인접하는 픽셀 영역 내에 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드를 형성하는 단계를 포함한 반도체 소자 제조 방법이 제공된다. 제1 컬러 필터 블랭킷 층이 기판 위에 형성되고 제1 컬러 필터 블랭킷 층의 제1 부분이 제거되어 제1 감광 다이오드 위에 제1 컬러 필터를 형성한다. 제2 컬러 필터 블랭킷 층이 기판 위에 형성되고 제2 컬러 필터 블랭킷 층의 제2 부분이 제거되어 제2 감광 다이오드 위에 제2 컬러 필터를 형성한다. 제1 부분의 제거 및 제2 부분의 제거는 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 둘 다와 인접한 영역에 개공을 형성한다.
지금까지 본 발명의 각종 실시예 및 그 장점들을 구체적으로 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에서 규정하는 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 각종의 변경, 치환 및 대체가 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 이미지 센서 내의 CMOS 소자 대신에 전하 결합 소자(CCD)를 이용할 수 있고, 이미지 센서는 배면 이미지 센서 대신에 전면 이미지 센서일 수 있다. 이러한 소자, 단계 및 물질들은 발명의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 범위는 명세서에서 설명한 공정, 장치, 제품, 조성물, 수단, 방법 및 단계의 특정 실시예로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 이 기술에 통상의 지식을 가진 자라면 실시예의 설명으로부터 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 여기에서 설명한 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하거나 나중에 개발될 공정, 장치, 제품, 조성물, 수단, 방법 또는 단계들이 실시예에 따라서 사용될 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 그러한 공정, 장치, 제품, 조성물, 수단, 방법 또는 단계들을 그 범위 내에 포함하는 것으로 의도된다.
100: 이미지 센서 101: 픽셀 영역
103: 로직 영역 201: 기판
205: 격리 영역 207: 감광 다이오드
209: n형 도핑 영역 211: p형 도핑 영역
213, 215: 트랜지스터 217: 게이트 유전체
219: 게이트 전극 221: 스페이서
223: 소스/드레인 영역
103: 로직 영역 201: 기판
205: 격리 영역 207: 감광 다이오드
209: n형 도핑 영역 211: p형 도핑 영역
213, 215: 트랜지스터 217: 게이트 유전체
219: 게이트 전극 221: 스페이서
223: 소스/드레인 영역
Claims (10)
- 기판 내에서 서로 인접하게 배치된 제1 픽셀 영역과 제2 픽셀 영역을 구비한 이미지 센서와;
상기 제1 픽셀 영역 위의 제1 컬러 필터와;
상기 제2 픽셀 영역 위의 제2 컬러 필터와;
상기 제1 컬러 필터와 상기 제2 컬러 필터 사이의 갭을 포함한 반도체 소자. - 제1항에 있어서, 상기 갭은 고체 물질이 없는 것인 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 갭과 상기 제1 컬러 필터 사이에 투명 고체 물질을 더 포함한 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 갭과 상기 기판 사이에 반사 그리드를 더 포함한 반도체 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 컬러 필터 위에 마이크로렌즈를 더 포함한 반도체 소자.
- 제1측과 제2측이 있고, 상기 제1측에 제1 감광 다이오드와 제2 감광 다이오드를 구비한 기판과;
상기 기판의 제2측 위에서 상기 제1 감광 다이오드와 상기 제2 감광 다이오드 사이에 위치된 반사 그리드와;
상기 기판의 제2측 위에 배치된 제1 컬러 필터 및 제2 컬러 필터와;
상기 반사 그리드 위에 상기 제1 컬러 필터와 상기 제2 컬러 필터 사이의 갭을 포함한 반도체 소자. - 제6항에 있어서, 상기 반사 그리드는 금속 그리드인 것인 반도체 소자.
- 이미지 센서 소자를 제조하는 방법에 있어서,
기판 내에서 인접하는 픽셀 영역 내에 제1 감광 다이오드 및 제2 감광 다이오드를 형성하는 단계와;
상기 기판 위에 제1 컬러 필터 블랭킷(blanket) 층을 형성하는 단계와;
상기 제1 감광 다이오드 위에 제1 컬러 필터를 형성하도록 상기 제1 컬러 필터 블랭킷 층의 제1 부분을 제거하는 단계와;
상기 기판 위에 제2 컬러 필터 블랭킷 층을 형성하는 단계와;
상기 제2 감광 다이오드 위에 제2 컬러 필터를 형성하도록 상기 제2 컬러 필터 블랭킷 층의 제2 부분을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 제1 부분의 제거 및 상기 제2 부분의 제거는 제1 컬러 필터와 제2 컬러 필터 둘 다와 인접하게 개공을 형성하는 것인 이미지 센서 소자 제조 방법. - 제8항에 있어서, 상기 제1 컬러 필터와 상기 제2 컬러 필터 위에 산화물을 증착하는 단계를 더 포함한 이미지 센서 소자 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제1 컬러 필터 블랭킷 층을 형성하기 전에 상기 기판 위에 반사 그리드를 형성하는 단계를 더 포함한 이미지 센서 소자 제조 방법.
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| US9812483B2 (en) | 2015-10-26 | 2017-11-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Back-side illuminated (BSI) image sensor with global shutter scheme |
| US9875989B2 (en) | 2016-01-12 | 2018-01-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device structure |
| US9673239B1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-06-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Image sensor device and method |
| JP6987529B2 (ja) * | 2017-05-15 | 2022-01-05 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子、撮像素子の製造方法、電子機器、及び、撮像モジュール |
| US10529761B2 (en) * | 2017-08-28 | 2020-01-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Image sensor device and manufacturing method for improving shutter efficiency |
| US10510788B2 (en) * | 2017-10-31 | 2019-12-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor image sensor |
| KR102506837B1 (ko) * | 2017-11-20 | 2023-03-06 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| US10790362B2 (en) * | 2017-11-30 | 2020-09-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and manufacturing method of the same |
| CN108257999A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-06 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及形成图像传感器的方法 |
| CN108682679B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-07-14 | 德淮半导体有限公司 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN110828490B (zh) * | 2018-08-07 | 2023-05-23 | 联华电子股份有限公司 | 背照式影像传感器 |
| KR102638487B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2024-02-21 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법 |
| CN110112162B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-11-30 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器及其形成方法 |
| KR102611172B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2023-12-08 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센서 |
| KR20210026845A (ko) | 2019-09-02 | 2021-03-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 |
| US11631709B2 (en) * | 2020-03-10 | 2023-04-18 | Visera Technologies Company Limited | Solid-state image sensor |
| CN113257926A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-13 | 深圳市汇春科技股份有限公司 | 一种封装图像传感器的方法和滤光胶封装传感器 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10163462A (ja) | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Sony Corp | マス型フィルタ構造による固体撮像素子及び製造方法 |
| US5949143A (en) * | 1998-01-22 | 1999-09-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor interconnect structure with air gap for reducing intralayer capacitance in metal layers in damascene metalization process |
| US20020153478A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-24 | Chih-Hsing Hsin | Method of preventing cross talk |
| JP2006128433A (ja) | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Sony Corp | 光フィルタ付き光学装置及びその製造方法 |
| KR100672660B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2007-01-24 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| US8139131B2 (en) | 2005-01-18 | 2012-03-20 | Panasonic Corporation | Solid state imaging device and fabrication method thereof, and camera incorporating the solid state imaging device |
| JP4598680B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
| KR100710210B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-04-20 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| US7638852B2 (en) | 2006-05-09 | 2009-12-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of making wafer structure for backside illuminated color image sensor |
| JP4659783B2 (ja) | 2007-06-14 | 2011-03-30 | 富士フイルム株式会社 | 裏面照射型撮像素子の製造方法 |
| US7924504B2 (en) | 2008-01-01 | 2011-04-12 | United Microelectronics Corp. | Color filter structure having inorganic layers |
| US7800192B2 (en) * | 2008-02-08 | 2010-09-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches |
| JP2010010478A (ja) | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Fujifilm Corp | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法及び撮像装置 |
| JP2010067827A (ja) | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子及び撮像装置 |
| KR20100035439A (ko) | 2008-09-26 | 2010-04-05 | 주식회사 동부하이텍 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR20100064699A (ko) | 2008-12-05 | 2010-06-15 | 삼성전자주식회사 | 후면 조명 구조의 이미지 센서 |
| US8502130B2 (en) * | 2008-12-22 | 2013-08-06 | Candela Microsystems (S) Pte. Ltd. | Light guide array for an image sensor |
| KR101550435B1 (ko) * | 2009-01-14 | 2015-09-04 | 삼성전자주식회사 | 후면 수광 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| JP2010192705A (ja) | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Sony Corp | 固体撮像装置、電子機器、および、その製造方法 |
| JP2010258157A (ja) | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP4444371B1 (ja) | 2009-09-01 | 2010-03-31 | 富士フイルム株式会社 | 撮像素子及び撮像装置 |
| JP2011054741A (ja) | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Toshiba Corp | 裏面照射型固体撮像装置 |
| US8269264B2 (en) | 2009-11-09 | 2012-09-18 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor having waveguides formed in color filters |
| JP5430387B2 (ja) | 2009-12-22 | 2014-02-26 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法 |
| JP5853351B2 (ja) | 2010-03-25 | 2016-02-09 | ソニー株式会社 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び電子機器 |
| KR101738532B1 (ko) | 2010-05-25 | 2017-05-22 | 삼성전자 주식회사 | 상부 고농도 ｐ 영역을 포함하는 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| JP2011258728A (ja) | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
| KR101688084B1 (ko) | 2010-06-30 | 2016-12-20 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 패키지 |
| JP5640630B2 (ja) | 2010-10-12 | 2014-12-17 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及び電子機器 |
| JP4872023B1 (ja) | 2011-04-22 | 2012-02-08 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| US8405182B2 (en) | 2011-05-02 | 2013-03-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Back side illuminated image sensor with improved stress immunity |
| JP2013229446A (ja) | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Sharp Corp | 固体撮像素子及び固体撮像の製造方法 |
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