KR20190038502A - Image sensor - Google Patents

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KR20190038502A
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김진호
박영훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

Provided are an image sensor and a manufacturing method thereof. The image sensor comprises: a substrate including a light receiving portion having defined front and rear surfaces and including pixels, and including a circuit portion driving the pixels around the light receiving portion; an insulating structure formed on the front surface of the circuit portion and including a circuit; a lower pad disposed on a position higher than the upper end of the circuit in the insulating structure and formed to be electrically connected to the upper end of the circuit; an upper pad disposed on the rear surface of the circuit portion to be positioned on the upper side of the circuit; a contact hole penetrating the circuit portion to expose the lower pad; and a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad formed within the contact hole.

Description

이미지 센서{IMAGE SENSOR}Image sensor {IMAGE SENSOR}

본 발명은 이미지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor.

일반적으로 이미지 센서(image sensor)란 광학적 이미지를 전기적 신호로 변화시키는 반도체 소자이다. 이러한 이미지 센서는 크게 전하 결합 소자(CCD: Charge Coupled Device)와 CMOS 이미지 센서로 구분될 수 있다. 상기 전하 결합 소자란 개개의 모스 캐패시터(MOS Capacitor)가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 상기 CMOS 이미지 센서란, 제어 회로 및 신호처리 회로를 주변 회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수만큼 모스 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례 차례로 출력을 검출하는 스위칭(switching) 방식을 이용하는 소자이다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Such an image sensor can be roughly divided into a charge coupled device (CCD) and a CMOS image sensor. The charge-coupled device is an element in which individual MOS capacitors are located at positions very close to each other, while the charge carriers are stored and transferred to the capacitors. The CMOS image sensor is a device that uses a switching method for generating MOS transistors as many as the number of pixels by using a CMOS technology using a control circuit and a signal processing circuit as peripheral circuits, and detecting output sequentially using the CMOS transistors.

CMOS 이미지 센서는 구동 방식이 간편하고 다양한 스캐닝(scanning) 방식으로 구현 가능하다. 또한, 신호 처리 회로를 단일 칩에 집적할 수 있어 제품의 소형화가 가능하며, MOS 공정 기술을 호환하여 사용할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다. 전력 소모 또한 매우 낮아 배터리 용량이 제한적인 제품에 적용이 용이하다. 따라서, CMOS 이미지 센서는 기술 개발과 함께 고해상도가 구현 가능함에 따라 그 사용이 급격히 늘어나고 있다.The CMOS image sensor is easy to operate and can be implemented by various scanning methods. In addition, since the signal processing circuit can be integrated on a single chip, miniaturization of the product can be achieved, and the manufacturing cost can be reduced because the MOS process technology can be used in a compatible manner. Power consumption is also very low, making it easy to apply to products with limited battery capacity. Therefore, the CMOS image sensor has been rapidly used due to its ability to implement high resolution with the development of technology.

CMOS 이미지 센서는 입사광을 흡수하여 광량에 대응하는 전하를 축적하는 광전 변환 소자와, 광을 제공받아 각 광전 변환 소자에 저장된 광신호를 출력하기 위한 다층의 금속 배선층을 포함한다. 그런데, 입사광은 금속 배선층에 의해 반사되기도 하고 층간 절연막에 의해 흡수가 일어나서, 감도(sensitivity)가 떨어지게 된다. 뿐만 아니라, 반사된 광은 인접한 픽셀에 흡수되어, 크로스토크(crosstalk)가 발생하기도 한다. 따라서, 최근에는 기판의 후면(back side)을 연마하고 기판의 후면으로부터 광을 입사시키는 구조가 제안되었다. 이를 BI(backside illuminated) 이미지 센서라고 부른다. 이러한 BI 이미지 센서는 광이 입사되는 후면에 금속 배선층이 형성되어 있지 않기 때문에, 금속 배선층에 의해서 입사광이 반사되거나 층간 절연막에 의해서 광흡수가 일어나지 않는다.The CMOS image sensor includes a photoelectric conversion element that absorbs incident light and accumulates charges corresponding to the light amount, and a multi-layered metal wiring layer for receiving the light and outputting the optical signal stored in each photoelectric conversion element. However, the incident light is reflected by the metal wiring layer and absorbed by the interlayer insulating film, so that the sensitivity is lowered. In addition, the reflected light is absorbed by the adjacent pixels, causing crosstalk. Therefore, recently, a structure has been proposed in which the back side of the substrate is polished and light is incident from the back side of the substrate. This is called a backside illuminated (BI) image sensor. In such a BI image sensor, since the metal wiring layer is not formed on the rear surface where the light is incident, incident light is reflected by the metal wiring layer or light absorption is not caused by the interlayer insulating film.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 칩의 가장자리에 별도의 패드 영역을 구비하지 않고, 회로와 대응되는 위치에 패드를 형성하여 저항이 감소되는 한편, 크기도 감소되는 이미지 센서를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image sensor in which a pad is formed at a position corresponding to a circuit without providing a separate pad region at the edge of the chip,

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이미지 센서의 일 태양은 전면과 후면이 정의되고, 픽셀을 포함하는 수광부 및 수광부 주변의 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하는 기판, 회로부의 전면에 형성되고, 회로를 포함하는 절연 구조체, 절연 구조체 내에 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드, 회로부의 후면에 회로의 상부에 위치하도록 배치된 상부 패드, 회로부을 관통하여 하부 패드를 노출시키는 컨택홀 및 컨택홀 내에 형성된 상부 패드와 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an image sensor comprising: a substrate including a light receiving portion including a pixel and a circuit portion formed with a circuit for driving pixels around the light receiving portion; An upper pad arranged to be positioned above the upper end of the circuit in the insulating structure and configured to be electrically connected to the upper end of the circuit, A contact hole penetrating the circuit portion to expose the lower pad, and a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad formed in the contact hole.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이미지 센서의 다른 태양은, 전면과 후면이 정의되고, 픽셀을 포함하는 수광부 및 수광부 주변의 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하는 기판, 회로부의 전면에 형성되고, 회로를 포함하는 절연 구조체, 절연 구조체 내에 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 기 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드, 회로부의 후면에 회로의 상부에 위치하도록 배치된 상부 패드, 회로부을 관통하여 하부 패드를 노출시키는 컨택홀 및 컨택홀 내에 형성된 상부 패드와 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함하되, 상부 패드 및 하부 패드는 회로와 중첩되는 부분을 포함하도록 배치된다.Another aspect of the image sensor of the present invention for solving the above problems is a substrate including a circuit portion in which a front surface and a rear surface are defined and in which a circuit for driving a pixel around a light receiving portion and a light receiving portion around a light receiving portion is formed, A lower pad arranged to be positioned above the upper end of the circuit in the insulating structure and configured to be electrically connected to the upper end of the circuit, an upper pad disposed on the back of the circuit, A pad, a contact hole penetrating the circuit portion to expose the lower pad, and a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad formed in the contact hole, wherein the upper pad and the lower pad are arranged to include portions overlapping the circuit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 이미지 센서의 또 다른 태양은, 픽셀을 포함하는 수광부와, 수광부 주변의 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하고, 전면과 후면이 정의된 기판, 회로부의 기판의 전면에 형성된 구동 회로, 기판의 전면에 형성되고, 구동 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 구동 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드, 기판의 후면에 구동 회로와 중첩되도록 배치되는 상부 패드 및 기판을 관통하여 상부 패드와 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an image sensor including a light receiving portion including a pixel and a circuit portion in which a circuit for driving pixels around the light receiving portion is formed, A lower pad formed on the front surface of the substrate and arranged to be positioned above the upper end of the driving circuit and electrically connected to the upper end of the driving circuit; And a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad through the upper pad and the substrate.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서의 블록도이다.
도 2는 도 1의 APS 어레이의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서의 효과를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서를 포함하는 프로세서 기반 시스템을 나타내는 개략적 블록도이다.
1 is a block diagram of an image sensor in accordance with embodiments of the present invention.
Figure 2 is an equivalent circuit diagram of the APS array of Figure 1;
3 is a plan view for explaining an image sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.
5 is a reference view for explaining an effect of the image sensor according to the embodiments of the present invention.
6 is a plan view for explaining an image sensor according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view for explaining an image sensor according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to another embodiment of the present invention.
10 to 15 are sectional views of an intermediate structure for explaining a method of manufacturing an image sensor according to an embodiment of the present invention.
16 is a schematic block diagram illustrating a processor-based system including an image sensor in accordance with embodiments of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. One element is referred to as being "connected to " or" coupled to "another element, either directly connected or coupled to another element, One case. On the other hand, when one element is referred to as being "directly connected to" or "directly coupled to " another element, it does not intervene another element in the middle. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. "And / or" include each and every combination of one or more of the mentioned items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

이하, 본 발명의 실시예들은 기판의 후면에서 빛이 입사되는 후면 조사형(Backside illuminated: BI) 이미지 센서를 이용하여 설명한다. 여기서, 기판의 전면(FRONT SIDE)과 후면(BACK SIDE)이란 절대적인 방향을 나타내는 것이 아니고, 서로 상대적인 방향, 또는 위치 관계를 나타내기 위한 용어에 불과하다. 다만, 설명의 편의상 이하의 실시예들에서는 '기판의 전면(FRONT SIDE)'이라고 하면, 이미지 센서의 제조시 기판에 대한 제조 공정이 먼저 진행된 방향 또는 위치인 것으로 정의하며, '기판의 후면(BACK SIDE)'이라 하면, 상기 기판의 전면에 대응하는 반대 방향 또는 위치인 것으로 정의하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using a backside illuminated (BI) image sensor in which light is incident on the rear surface of a substrate. Here, the front side (front side) and the back side (back side) of the substrate are not absolute directions, but merely terms for describing relative directions or positional relationships with each other. For the sake of convenience of explanation, in the following embodiments, 'FRONT SIDE' is defined as a direction or position in which a manufacturing process for a substrate is advanced in manufacturing an image sensor, and 'BACK SIDE ') is defined as a direction opposite to the front surface of the substrate or a position thereof.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서의 블록도이다. 1 is a block diagram of an image sensor in accordance with embodiments of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서는 광전 변환 소자를 포함하는 픽셀들이 이차원적으로 배열되어 이루어진 액티브 픽셀 센서(APS) 어레이(10), 타이밍 발생기(timing generator)(20), 행 디코더(row decoder)(30), 행 드라이버(row driver)(40), 상관 이중 샘플러(Correlated Double Sampler, CDS)(50), 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter, ADC)(60), 래치부(latch)(70), 열 디코더(column decoder)(80) 등을 포함한다. 1, an image sensor according to embodiments of the present invention includes an active pixel sensor (APS) array 10 in which pixels including photoelectric conversion elements are arranged two-dimensionally, a timing generator 20 A row decoder 30, a row driver 40, a correlated double sampler (CDS) 50, an analog to digital converter (ADC) 60, A latch 70, a column decoder 80, and the like.

APS 어레이(10)는 2차원적으로 배열된 다수의 단위 픽셀들을 포함한다. 다수의 단위 픽셀들은 광학 영상을 전기적인 출력 신호로 변환하는 역할을 한다. APS 어레이(10)는 행 드라이버(40)로부터 행 선택 신호, 리셋 신호, 전하 전송 신호 등 다수의 구동 신호를 수신하여 구동된다. 또한, 변환된 전기적인 출력 신호는 수직 신호 라인를 통해서 상관 이중 샘플러(50)에 제공된다. The APS array 10 includes a plurality of unit pixels arranged two-dimensionally. The plurality of unit pixels serve to convert the optical image into an electrical output signal. The APS array 10 is driven by receiving a plurality of drive signals such as a row selection signal, a reset signal, and a charge transfer signal from the row driver 40. The converted electrical output signal is also provided to the correlated dual sampler 50 through a vertical signal line.

타이밍 발생기(20)는 행 디코더(30) 및 열 디코더(80)에 타이밍(timing) 신호 및 제어 신호를 제공한다.The timing generator 20 provides a timing signal and a control signal to the row decoder 30 and the column decoder 80.

행 드라이버(40)는 행 디코더(30)에서 디코딩된 결과에 따라 다수의 단위 픽셀들을 구동하기 위한 다수의 구동 신호를 액티브 픽셀 센서 어레이(10)에 제공한다. 일반적으로 행렬 형태로 단위 픽셀이 배열된 경우에는 각 행별로 구동 신호를 제공한다. The row driver 40 provides a plurality of driving signals to the active pixel sensor array 10 for driving a plurality of unit pixels according to the decoded result in the row decoder 30. [ Generally, when unit pixels are arranged in a matrix form, a driving signal is provided for each row.

상관 이중 샘플러(50)는 액티브 픽셀 센서 어레이(10)에 형성된 출력 신호를 수직 신호 라인을 통해 수신하여 유지(hold) 및 샘플링한다. 즉, 특정한 잡음 레벨(noise level)과, 상기 출력 신호에 의한 신호 레벨을 이중으로 샘플링하여, 잡음 레벨과 신호 레벨의 차이에 해당하는 차이 레벨을 출력한다.The correlated dual sampler 50 receives and holds and samples the output signal formed on the active pixel sensor array 10 through the vertical signal line. That is, a specific noise level and a signal level by the output signal are sampled double, and a difference level corresponding to the difference between the noise level and the signal level is output.

아날로그 디지털 컨버터(60)는 차이 레벨에 해당하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.The analog-to-digital converter 60 converts an analog signal corresponding to the difference level into a digital signal and outputs the digital signal.

래치부(70)는 디지털 신호를 래치(latch)하고, 래치된 신호는 컬럼 디코더(80)에서 디코딩 결과에 따라 순차적으로 영상 신호 처리부(도면 미도시)로 출력된다. The latch unit 70 latches the digital signal and the latched signal is sequentially output to the image signal processing unit (not shown) according to the decoding result in the column decoder 80.

도 2는 도 1의 APS 어레이의 등가 회로도이다. Figure 2 is an equivalent circuit diagram of the APS array of Figure 1;

도 2를 참조하면, 픽셀(P)이 행렬 형태로 배열되어 APS 어레이(10)를 구성한다. 각 픽셀(P)은 광전 변환 소자(11), 플로팅 확산 영역(13), 전하 전송 소자(15), 드라이브 소자(17), 리셋 소자(18), 선택 소자(19)를 포함한다. 이들의 기능에 대해서는 i행 픽셀(P(i, j), P(i, j+1), P(i, j+2), P(i, j+3), … )을 예로 들어 설명한다.Referring to FIG. 2, the pixels P are arranged in a matrix form to constitute the APS array 10. Each pixel P includes a photoelectric conversion element 11, a floating diffusion region 13, a charge transfer element 15, a drive element 17, a reset element 18 and a selection element 19. (I, j + 1), P (i, j + 2), P (i, j + 3), ...) .

광전 변환 소자(11)는 입사광을 흡수하여 광량에 대응하는 전하를 축적한다. 광전 변환 소자(11)로 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 게이트, 핀드 포토 다이오드 또는 이들의 조합이 적용될 수 있으며, 도면에는 포토 다이오드가 예시되어 있다. The photoelectric conversion element 11 absorbs the incident light and accumulates the electric charge corresponding to the light amount. As the photoelectric conversion element 11, a photodiode, a phototransistor, a photogate, a pinned photodiode, or a combination thereof may be applied, and a photodiode is illustrated in the figure.

각 광전 변환 소자(11)는 축적된 전하를 플로팅 확산 영역(13)으로 전송하는 각 전하 전송 소자(15)와 커플링된다. 플로팅 확산 영역(Floating Diffusion region)(FD)(13)은 전하를 전압으로 전환하는 영역으로, 기생 커패시턴스를 갖고 있기 때문에, 전하가 누적적으로 저장된다. Each photoelectric conversion element 11 is coupled to each charge transfer element 15 that transfers the accumulated charge to the floating diffusion region 13. [ A floating diffusion region (FD) 13 is an area for converting a charge to a voltage, and has a parasitic capacitance, so that charges are stored cumulatively.

소오스 팔로워 증폭기로 예시되어 있는 드라이브 소자(17)는 각 광전 변환 소자(11)에 축적된 전하를 전달받은 플로팅 확산 영역(13)의 전기적 포텐셜의 변화를 증폭하고 이를 출력 라인(Vout)으로 출력한다. The drive element 17 illustrated in the source follower amplifier amplifies a change in the electric potential of the floating diffusion region 13 that receives the charge accumulated in each photoelectric converter 11 and outputs the amplified change to the output line Vout .

리셋 소자(18)는 플로팅 확산 영역(13)을 주기적으로 리셋시킨다. 리셋 소자(18)는 소정의 바이어스를 인가하는 리셋 라인(RX(i))에 의해 제공되는 바이어스에 의해 구동되는 1개의 MOS 트랜지스터로 이루어질 수 있다. 리셋 라인(RX(i))에 의해 제공되는 바이어스에 의해 리셋 소자(18)가 턴 온되면 리셋 소자(18)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜, 예컨대 전원 전압(VDD)이 플로팅 확산 영역(13)으로 전달된다. The reset element 18 periodically resets the floating diffusion region 13. The reset element 18 may be composed of one MOS transistor driven by a bias provided by a reset line RX (i) for applying a predetermined bias. When the reset element 18 is turned on by the bias provided by the reset line RX (i), a predetermined electrical potential, e.g., the power supply voltage VDD, provided to the drain of the reset element 18 is applied to the floating diffusion region 13).

선택 소자(19)는 행 단위로 읽어낼 픽셀(P)을 선택하는 역할을 한다. 선택 소자(19)는 행 선택 라인(SEL(i))에 의해 제공되는 바이어스에 의해 구동되는 1개의 MOS 트랜지스터로 이루어질 수 있다. 행 선택 라인(SEL(i))에 의해 제공되는 바이어스에 의해 선택 소자(19)가 턴 온되면 선택 소자(19)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜, 예컨대 전원 전압(VDD)이 드라이브 소자(17)의 드레인 영역으로 전달된다. The selection element 19 serves to select a pixel P to be read in units of rows. The selection element 19 may consist of one MOS transistor driven by a bias provided by the row selection line SEL (i). When the select element 19 is turned on by the bias provided by the row select line SEL (i), a predetermined electrical potential, such as the power supply voltage VDD, provided to the drain of the select element 19 is applied to the drive element 17).

전하 전송 소자(15)에 바이어스를 인가하는 전송 라인(TX(i)), 리셋 소자(18)에 바이어스를 인가하는 리셋 라인(RX(i)), 선택 소자(19)에 바이어스를 인가하는 행 선택 라인(SEL(i))은 행 방향으로 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 배열될 수 있다.A transmission line TX (i) for applying a bias to the charge transfer element 15, a reset line RX (i) for applying a bias to the reset element 18, a row for applying a bias to the selection element 19 The selection lines SEL (i) may be arranged extending substantially in parallel with each other in the row direction.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 다른 이미지 센서를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다. 도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 설명의 편의를 위해 회로부(II)와 더불어 APS 어레이가 형성되는 수광부(I)를 함께 도시하였다. 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서의 효과를 설명하기 위한 참고도이다.Hereinafter, an image sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a plan view for explaining an image sensor according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig. 4 also shows the light receiving portion I in which the APS array is formed together with the circuit portion II for convenience of explanation. 5 is a reference view for explaining an effect of the image sensor according to the embodiments of the present invention.

도 3을 참조하면, 기판(110)은 수광부(I) 및 수광부(I) 주변의 회로부(II)를 포함한다. 수광부(I)는 도 1의 액티브 픽셀 센서(APS)(10)가 형성되는 영역일 수 있고, 회로부(II)는 예를 들어, 타이밍 발생기(20), 행 디코더(30), 행 드라이버(40), 상관 이중 샘플러(50), 아날로그 디지털 컨버터(60), 래치부(70), 열 디코더(80) 등이 형성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로부(II)는 수광부(I)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 3, the substrate 110 includes a light receiving portion I and a circuit portion II around the light receiving portion I. As shown in FIG. The light receiving section I may be an area where the active pixel sensor (APS) 10 of FIG. 1 is formed and the circuit section II may be a timing generator 20, a row decoder 30, a row driver 40 A correlated double sampler 50, an analog-to-digital converter 60, a latch unit 70, a column decoder 80, and the like. Further, as shown in Fig. 3, the circuit portion II may be formed so as to surround the light receiving portion I. Fig.

계속해서 도 3을 참조하면, 회로부(II)에는 다수의 상부 패드(151, 152)가 배치되어 있다. 상부 패드(151, 152)는 외부 회로, 예를 들어, 외부 반도체 칩 또는 외부 회로 기판과 연결되는 패드일 수 있따. 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는 별도의 패드 영역(예를 들어, 회로부의 주변, 도 5의 III 참조)을 포함하지 않으므로, 상부 패드(151, 152)가 회로부(II)의 가장자리를 따라 배치되는 것이 아니라 회로부(II) 내에 임의로 배치된다. 구체적으로, 상부 패드(151, 152)는 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에 형성된 회로(도 4의 210, 220 참조)와 중첩되도록 회로부(II)의 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 임의로 배치되기 때문에 패드 영역을 별도로 구비할 필요가 없다. 도 5를 참조하면, 회로부(II)의 가장자리에 별도의 패드 영역(III)을 형성하고, 패드 영역(III)에 패드를 배치하는 경우, 이로 인해 이미지 센서의 크기가 증가할 수 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 다른 이미지 센서는 회로의 상부에 회로와 대응되는 위치에 패드가 형성되고 별도의 패드 영역을 구비할 필요가 없어 이미지 센서의 크기를 감소시킬 수 있다. 3, a plurality of upper pads 151 and 152 are arranged in the circuit part II. The upper pads 151 and 152 may be pads connected to an external circuit, for example, an external semiconductor chip or an external circuit board. Since the image sensor according to one embodiment of the present invention does not include a separate pad region (e.g., the periphery of the circuit portion, see III of FIG. 5), the upper pad 151, But are arranged randomly in the circuit portion II. Specifically, the upper pads 151 and 152 are connected to the back surface of the substrate 110 of the circuit part II so as to overlap circuits (see 210 and 220 in FIG. 4) formed on the front surface of the substrate 110 ), It is not necessary to separately provide a pad region. Referring to FIG. 5, when a separate pad region III is formed at the edge of the circuit portion II and a pad is disposed in the pad region III, the size of the image sensor may be increased. On the other hand, in the image sensor according to the embodiment of the present invention, the size of the image sensor can be reduced because the pad is formed at a position corresponding to the circuit on the circuit and does not need to have a separate pad area.

계속해서 도 3 및 도 4를 참조하면, 기판(110)은 소자 분리 영역(112)에 의해 액티브 영역이 정의되어 있다. 예를 들어, 소자 분리 영역(112)은 STI(Shallow Trench Isolation) 또는 LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon)일 수 있다. 기판(110)은 여러가지 종류의 것을 사용할 수 있으나, 예를 들어, 제1 도전형(예를 들어, P형) 또는 제2 도전형(예를 들어, N형)의 벌크 기판을 사용하거나, 제1 도전형 벌크 기판에 제1 도전형 또는 제2 도전형 에피층을 성장시켜 사용하거나, 제2 도전형 벌크 기판에 제1 도전형 또는 제2 도전형 에피층을 성장시켜 사용할 수 있다. 또한, 반도체 기판 외에 유기(organic) 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 기판(110)은 연마 공정을 통해 벌크 기판이 모두 제거되고 에피층만 남은 경우를 도시한 것이나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 벌크 기판의 일부를 남길 수도 있다. 남겨진 기판(110)의 두께는 예를 들어, 약 3-5 ㎛일 수 있다. 3 and 4, the active region of the substrate 110 is defined by the element isolation region 112. [ For example, the device isolation region 112 may be STI (Shallow Trench Isolation) or LOCOS (LOCAL Oxidation of Silicon). The substrate 110 may be of various types, for example, a bulk substrate of a first conductivity type (for example, P type) or a second conductivity type (for example, N type) The first conductive type or the second conductive type epitaxial layer may be grown on the first conductive type bulk substrate or the first conductive type or the second conductive type epitaxial layer may be grown on the second conductive type bulk substrate. In addition to the semiconductor substrate, an organic plastic substrate or the like can be used. The substrate 110 shown in FIG. 4 shows a case where all of the bulk substrate is removed through the polishing process and only the epi layer is left, but the present invention is not limited to this, and a part of the bulk substrate may be left if necessary . The thickness of the remaining substrate 110 may be, for example, about 3-5 [mu] m.

수광부(I)의 기판(110) 내에는 다수의 광전 변환 소자(120), 플로팅 확산 영역(130)이 형성되어 있고, 기판(110)의 전면(FRONT SIDE) 상에는 다수의 게이트(140)가 배치될 수 있다. 게이트(140)는 예를 들어, 전하 전송 소자의 게이트, 리셋 소자의 게이트, 드라이브 소자의 게이트 등일 수 있다. 도 4는 광전 변환 소자(120)의 예로, 핀드 포토다이오드(pinned photodiode)를 도시한 것이다. 즉, 광전 변환 소자(120)는 제2 도전형(예를 들어, N형)의 불순물 영역(121)과, 제1 도전형(예를 들어, P형)(122)의 불순물 영역을 포함할 수 있다. A plurality of photoelectric conversion elements 120 and a floating diffusion region 130 are formed in the substrate 110 of the light receiving section I and a plurality of gates 140 are arranged on a front surface of the substrate 110 . The gate 140 may be, for example, a gate of a charge transfer element, a gate of a reset element, a gate of a drive element, or the like. FIG. 4 shows a pinned photodiode as an example of the photoelectric conversion element 120. As shown in FIG. That is, the photoelectric conversion element 120 includes the impurity region 121 of the second conductivity type (for example, N type) and the impurity region of the first conductivity type (for example, the P type) 122 .

기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에는 절연 구조체(200, 210, 220, 230)가 배치된다. 절연 구조체(200, 210, 220, 230)는 층간 절연막(200)과, 수광부(I)에 형성되고 순차적으로 적층된 다층의 배선(231, 232, 233)을 포함하는 금속 배선층(230)과, 회로부(II)에 형성된 다수의 회로(210, 220)를 포함한다. 다수의 회로(210, 220) 각각은 다수의 배선(211, 213, 215, 217, 221) 및 다수의 배선(211, 213, 215, 217, 221)을 연결하는 배선 컨택(212)을 포함할 수 있다. 또한, 회로(210, 220)는 수광부의 APS를 구동하는 구동 회로일 수 있으며, 예를 들어, 도 1의 타이밍 발생기(20), 행 디코더(30), 행 드라이버(40), 상관 이중 샘플러(50), 아날로그 디지털 컨버터(60), 래치부(70), 열 디코더(80)와 관련된 회로일 수 있다. 도 4는 회로부(II)에 제1 회로(210) 및 제2 회로(220)가 형성되고, 제1 회로가 제1 내지 제4 배선(211, 213, 215, 217)과, 배선들을 연결하는 배선 컨택(212)을 포함하는 구조를 도시하였으나, 이는 예시적인 것이며, 회로의 구조는 이에 제한되지 않는다. Insulating structures 200, 210, 220 and 230 are disposed on the front side of the substrate 110. The insulating structures 200, 210, 220, and 230 include an interlayer insulating layer 200, a metal wiring layer 230 including multiple layers of wirings 231, 232, and 233 sequentially formed on the light receiving portion I, And a plurality of circuits 210 and 220 formed in the circuit part II. Each of the plurality of circuits 210 and 220 includes a wiring contact 212 connecting a plurality of wirings 211, 213, 215, 217 and 221 and a plurality of wirings 211, 213, 215, 217 and 221 . The circuits 210 and 220 may be drive circuits for driving the APS of the light receiving section and may be implemented by a timing generator 20, a row decoder 30, a row driver 40, a correlated double sampler 50, an analog-to-digital converter 60, a latch unit 70, and a column decoder 80. 4 is a circuit diagram showing the first circuit 210 and the second circuit 220 formed in the circuit part II and the first circuit connecting the first to fourth wirings 211, 213, 215, Although a structure including the wiring contact 212 is shown, this is merely exemplary and the structure of the circuit is not limited thereto.

계속해서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 회로부(II)의 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 다수의 상부 패드 예를 들어, 제1 상부 패드(151) 및 제2 상부 패드(152)와, 기판(110)을 관통하는 컨택홀 예를 들어, 제1 컨택홀(141) 및 제2 컨택홀(142)이 형성되어 있다. 상부 패드(151, 152)는 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에, 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에 형성된 회로(210, 220)와 대응되는 위치에 형성된다. 즉, 제1 상부 패드(151)는 제1 회로(210)와 중첩되도록, 제2 상부 패드(152)는 제2 회로(220)와 중첩되도록 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 배치된다. 컨택홀(141, 142)은 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)과 후면(BACK SIDE)을 관통하고, 절연 구조체 내의 회로(210, 220)를 노출시킨다. 제1 컨택홀(141)은 제1 회로(210)를 노출시키고, 제2 컨택홀(142)은 제2 회로(220)를 노출시킬 수 있으며, 예를 들어, 각각의 회로(210, 220)의 최상부에 위치하는 제1 배선(211, 221)을 노출시킬 수 있다. 상부 패드(151, 152)는 기판(110)의 후면(BACK SIDE)으로부터 컨택홀(141, 142) 내부까지 형성되어 회로(210, 220)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 상부 패드(151, 152)는 컨택홀(141, 142)의 일부만 충진하면서 회로(210, 220)와 접촉하거나, 또는 컨택홀(141, 142)을 완전히 충진하면서 회로(210, 220)와 접촉할 수 있다. 도 4는, 회로(210, 220)의 최상부에 위치하는 제1 배선(211, 221))과 상부 패드(151, 152)가 접촉하여 회로(210, 220)와 상부 패드(151, 152)가 전기적으로 연결된 경우를 예시한다. 상부 패드(151, 152)는 후에 와이어 본딩(wire bonding) 등의 방법으로 외부 회로와 연결될 수 있다.3 and 4, a plurality of upper pads, for example, a first upper pad 151 and a second upper pad 152 (not shown) are formed on the back side of the substrate 110 of the circuit part II. For example, a first contact hole 141 and a second contact hole 142 are formed to penetrate the substrate 110. In addition, The upper pads 151 and 152 are formed on the back side of the substrate 110 at positions corresponding to the circuits 210 and 220 formed on the front side of the substrate 110. The first upper pad 151 overlaps the first circuit 210 and the second upper pad 152 is disposed on the back side of the substrate 110 so as to overlap with the second circuit 220 . Contact holes 141 and 142 pass through the FRONT SIDE and BACK SIDE of the substrate 110 and expose the circuits 210 and 220 in the insulating structure. The first contact hole 141 may expose the first circuit 210 and the second contact hole 142 may expose the second circuit 220. For example, It is possible to expose the first wirings 211 and 221 located at the uppermost portion of the first wirings 211 and 221. The upper pads 151 and 152 are formed from the back side of the substrate 110 to the inside of the contact holes 141 and 142 and are electrically connected to the circuits 210 and 220. Here, the upper pads 151 and 152 contact the circuits 210 and 220 while filling only a part of the contact holes 141 and 142, or completely fill the contact holes 141 and 142, Can be contacted. 4 shows a state in which the circuits 210 and 220 and the upper pads 151 and 152 are in contact with the upper pads 151 and 152 in contact with the first wirings 211 and 221 located at the uppermost portions of the circuits 210 and 220 And the case of being electrically connected is exemplified. The upper pads 151 and 152 may be connected to an external circuit by wire bonding or the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는 별도의 패드 영역을 구비하지 않고 회로와 중첩되는 위치, 즉 회로의 바로 상부에 패드가 형성되므로 회로를 패드 영역까지 연장하기 위해 별도의 더미 배선을 형성할 필요가 없다. 따라서, 공정이 단순해지고 회로와 패드 사이의 저항도 감소될 수 있다. 또한, 본 발명의 이미지 센서는 BI 이미지 센서이므로 패드 하부를 기판이 지지하고 있어서, 후에 패드에 와이어 본딩 공정을 진행하는 경우에도 하부 회로가 손상되지 않는다. The image sensor according to the embodiment of the present invention does not have a separate pad area but a pad is formed just above the circuit, that is, at a position overlapping the circuit, so that a separate dummy wiring line is formed to extend the circuit to the pad area no need. Thus, the process can be simplified and the resistance between the circuit and the pad can be reduced. Further, since the image sensor of the present invention is a BI image sensor, the substrate is supported by the lower part of the pad, so that the lower circuit is not damaged even if the wire bonding process is performed later on the pad.

절연 구조체(200, 210, 220, 230) 상에는 지지 기판(300)이 접착, 고정되어 있다. 지지 기판(300)은 연마 공정으로 인해 얇아진 기판(110)의 강도를 확보하기 위한 것이다. 지지 기판(300)은 반도체 기판 뿐만 아니라 기계적 강도를 유지할 수 있는 물질로 이루어진 것이라면 어떤 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 유기 기판을 사용할 수 있다. A supporting substrate 300 is adhered and fixed on the insulating structures 200, 210, 220 and 230. The supporting substrate 300 is for securing the strength of the substrate 110 thinned due to the polishing process. The supporting substrate 300 can be any semiconductor substrate as long as it is made of a material capable of maintaining mechanical strength. For example, an organic substrate can be used.

도 4에는 도시하지 않았으나, 지지 기판(300)과 절연 구조체(200, 210, 220, 230)를 접착하기 위해 지지 기판(300)과 절연 구조체(200, 210, 220, 230) 사이에는 접착막(도 9의 311, 312 참조)이 개재될 수 있다. 지지 기판(300)이 실리콘 기판일 경우 접착막은 예를 들어, 실리콘 산화막일 수 있다. Although not shown in FIG. 4, an adhesive layer (not shown) may be formed between the supporting substrate 300 and the insulating structures 200, 210, 220, and 230 to bond the supporting substrate 300 and the insulating structures 200, 210, 220, See 311 and 312 in Fig. 9) can be interposed. If the supporting substrate 300 is a silicon substrate, the bonding film may be, for example, a silicon oxide film.

기판(110)의 후면(BACK SIDE)에는 반사 방지막(181)이 형성될 수 있다. 반사 방지막(181)은 포토 공정에서 사용하는 광의 파장에 따라, 물질/두께가 달라질 수 있다. 예를 들어, 반사 방지막(181)으로 약 50-200 Å 두께의 실리콘 산화막과, 약 300-500 Å 두께의 실리콘 질화막을 적층하여 사용할 수 있다.An anti-reflection film 181 may be formed on the back side of the substrate 110. The material / thickness of the antireflection film 181 may vary depending on the wavelength of light used in the photolithography process. For example, the anti-reflection film 181 may be formed by laminating a silicon oxide film having a thickness of about 50-200 Å and a silicon nitride film having a thickness of about 300-500 Å.

반사 방지막(181) 상에는 버퍼막(182)이 배치될 수 있다. 버퍼막(182)은 상부 패드(151, 152)를 형성하기 위한 패터닝 공정에서 기판(110)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 버퍼막(182)으로는 예를 들어, 약 3000-8000Å 두께의 실리콘 산화막을 사용할 수 있다. A buffer film 182 may be disposed on the antireflection film 181. The buffer film 182 prevents the substrate 110 from being damaged in the patterning process for forming the upper pads 151 and 152. As the buffer film 182, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 3000-8000 Å may be used.

수광부(I)의 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에는 광전 변환 소자(120)에 대응되도록 컬러 필터(161)가 형성된다. 광전 변환 소자(120)가 매트릭스 형태로 배열되는 경우 컬러 필터(161)도 이와 마찬가지로 매트릭스 형태로 배열된다. 컬러 필터(161)는 고화질의 영상을 얻기 위해 특정의 색을 투과시켜 기판(110)의 광전 변환 소자(120)에 도달되도록 한다. 이러한 컬러 필터(161)는 레드(R: red), 그린(G: green), 블루(B: blue)가 베이어(Bayer)형으로 배치된 컬러 필터가 사용될 수 있다. A color filter 161 is formed on the back side of the substrate 110 of the light receiving unit I so as to correspond to the photoelectric conversion element 120. [ When the photoelectric conversion elements 120 are arranged in a matrix form, the color filters 161 are similarly arranged in a matrix form. The color filter 161 transmits a specific color to reach the photoelectric conversion element 120 of the substrate 110 to obtain a high-quality image. The color filter 161 may be a color filter in which red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer pattern.

컬러 필터(161)의 상면에는 마이크로 렌즈(171)가 배치된다. 마이크로 렌즈(171)는 광전 변환 소자(120) 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 변경시켜 광전 변환 소자(120)로 빛을 집광시킨다. A microlens 171 is disposed on the upper surface of the color filter 161. The microlens 171 changes the path of light incident on the region other than the photoelectric conversion element 120 to condense the light into the photoelectric conversion element 120.

컬러 필터(161)와 마이크로 렌즈(171) 사이에는 평탄화층(162)이 형성될 수 있으며, 이는 오버 코팅 레이어(OCL:Over Coating Layer)라고 할 수 있다. 평탄화층(162)은 열경화성 수지로 형성될 수 있다. A planarization layer 162 may be formed between the color filter 161 and the microlens 171 and may be referred to as an overcoating layer (OCL). The planarization layer 162 may be formed of a thermosetting resin.

이하, 계속해서 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 다른 이미지 센서에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다. 본 발명의 다른 실시예는 수광부에 인접한 패드가 적어도 하나 이상 존재한다는 점에서 본 발명의 일 실시예와 상이하다. 이하에서는 본 실시예가 본 발명의 일 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다. Hereinafter, another image sensor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 5 and 6. Fig. 6 is a plan view for explaining an image sensor according to another embodiment of the present invention. Another embodiment of the present invention differs from the embodiment of the present invention in that at least one pad adjacent to the light receiving portion is present. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on differences from an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 기판(110)의 회로부(II)에 다수의 상부 패드가 배치된다. 다수의 상부 패드 중 적어도 하나 이상의 상부 패드(251, 252)가 수광부(I)와 인접하도록 배치된다. 도 6은 수광부(II)에 인접하도록 배치된 상부 패드로 제1 상부 패드(251) 및 제2 상부 패드(252)를 예시하나, 단 하나의 상부 패드만 수광부(II)에 인접하도록 배치되거나 모든 상부 패드가 수광부(II)에 인접하여 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다. Referring to FIG. 6, a plurality of upper pads are disposed in the circuit portion II of the substrate 110. FIG. At least one of the upper pads 251 and 252 of the plurality of upper pads is disposed adjacent to the light receiving unit I. 6 illustrates a first upper pad 251 and a second upper pad 252 as upper pads disposed adjacent to the light receiving portion II but only one upper pad is disposed adjacent to the light receiving portion II It is not excluded that the upper pad is formed adjacent to the light receiving portion II.

여기서, 상부 패드는 별도의 패드 영역에 배치되는 것이 아니라, 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에 형성된 회로(도 4의 210, 220 참조)와 중첩되도록 배치되기 때문에, 다수의 상부 패드 중 적어도 하나 이상의 상부 패드(251, 252)는 상부 패드와 수광부(I)까지의 거리(L1)가 회로부(II)의 말단까지의 거리(L2)보다 가깝도록 배치될 수 있다. 여기서, L1은 상부 패드의 중심으로부터 수광부(I) 말단까지의 거리를 의미하며, L2는 상부 패드의 중심으로부터 회로부(II) 말단까지의 거리를 의미한다. 본 실시예에 따른 이미제 센서는 별도의 패드 영역을 포함하지 않으므로 회로부(II)의 말단은 기판의 말단과 동일할 수 있다. 즉, 상부 패드(251, 152) 중 일부는 회로부(II)의 말단보다 수광부(II)에 근접하도록 배치될 수 있다. 이는 회로부(II)에 위치하는 구동 회로 중 적어도 하나는 수광부(I)에 근접하도록 형성될 수 있으며, 이러한 회로의 상부에 상부 패드가 형성되기 때문이다. 반면, 도 5를 참조하면, 회로부(II)의 가장자리에 별도의 패드 영역(III)이 형성되는 경우, 패드(10)는 패드 영역(III)에 배치되기 때문에 패드(10)와 기판(110)의 수광부(I) 까지의 거리(L1)보다 패드(10)와 기판(110)의 말단까지의 거리(L2)가 더 가깝게 패드(10)가 배치된다. Here, the upper pad is not arranged in a separate pad area, but is disposed so as to overlap a circuit (see 210 and 220 in FIG. 4) formed on the front surface (front surface) of the substrate 110, The one or more upper pads 251 and 252 may be disposed such that the distance L1 from the upper pad to the light receiving portion I is closer to the distance L2 to the distal end of the circuit portion II. Here, L1 denotes the distance from the center of the upper pad to the end of the light receiving portion (I), and L2 denotes the distance from the center of the upper pad to the end of the circuit portion (II). Since the imager sensor according to this embodiment does not include a separate pad area, the end of the circuit part II may be the same as the end of the substrate. That is, some of the upper pads 251 and 152 may be disposed closer to the light-receiving portion II than the ends of the circuit portion II. This is because at least one of the driving circuits located in the circuit portion II can be formed to be close to the light receiving portion I, and an upper pad is formed on the upper portion of such a circuit. 5, when a separate pad region III is formed at the edge of the circuit portion II, since the pad 10 is disposed in the pad region III, The pad 10 is disposed so that the distance L2 from the pad 10 to the end of the substrate 110 is closer to the distance L1 from the light receiving portion I to the light receiving portion I.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 이미지 센서에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 평면도이다. 본 발명의 다른 실시예는 수광부에 인접한 패드가 적어도 하나 이상 존재하는 한편, 회로부의 가장자리에 배치된 패드도 적어도 하나 존재한다는 점에서 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예와 상이하다. 이하에서는 본 실시예가 본 발명의 일 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, another image sensor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 is a plan view for explaining an image sensor according to another embodiment of the present invention. Another embodiment of the present invention differs from an embodiment of the present invention in that at least one pad adjacent to the light receiving portion is present, while at least one pad disposed at the edge of the circuit portion exists. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on differences from an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서는 회로부(II)에 수광부(I)에 인접하게 배치되는 제1 상부 패드(251) 및 제2 상부 패드(252)와, 회로부의 가장자리(II')에 배치되는 제3 상부 패드(351, 352)를 포함한다. 구체적으로, 제1 상부 패드(251) 및 제2 상부 패드(252)는 수광부(I) 까지의 거리(L1)가 회로부(II)의 말단까지의 거리(L2)보다 가깝도록 배치되며, 제3 상부 패드(251)는 회로부(II)의 말단까지의 거리(L2)가 수광부(I) 까지의 거리(L1)보다 가깝도록 배치될 수 있다. 또한, 도 7에는 도시하지 않았으나, 제1 내지 제3 상부 패드(251, 252, 351, 352)의 하부 즉, 기판의 상면(FRONT SIDE)에는 이들에 대응하는 회로, 예를 들어 구동 회로가 형성되어 있을 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따른 이미지 센서는 회로에 대응되는 위치의 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 패드가 형성되므로 패드는 동일 영역에 정렬되어 있지 않으며, 패드 영역을 별도로 구비할 필요가 없다. 7, the image sensor according to another embodiment of the present invention includes a first upper pad 251 and a second upper pad 252 disposed adjacent to the light receiving portion I in the circuit portion II, And third top pads 351 and 352 disposed on the edge II ' The first upper pad 251 and the second upper pad 252 are disposed so that the distance L1 to the light receiving section I is closer to the distance L2 to the terminal end of the circuit section II, The upper pad 251 may be disposed such that the distance L2 to the distal end of the circuit portion II is closer to the distance L1 to the light receiving portion I. [ Although not shown in FIG. 7, circuits corresponding to the first, second, and third upper pads 251, 252, 351, and 352, that is, a front surface of the substrate (FRONT SIDE) . Since the pads are formed on the back side of the substrate 110 corresponding to the circuits in the image sensor according to the present embodiment, the pads are not aligned in the same area and need not be provided separately .

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 본 실시예는 상부 패드와 회로를 연결하는 컨택이 형성되어 있다는 점에서 본 발명의 일 실시예와 상이하다. Hereinafter, an image sensor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment of the present invention in that a contact for connecting the upper pad and the circuit is formed.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 이미지 센서는 회로부(II)의 기판(110)을 관통하는 컨택(452)과, 컨택(452) 상에 형성된 상부 패드(451)를 포함한다. 8, the image sensor according to the present embodiment includes a contact 452 penetrating the substrate 110 of the circuit part II and an upper pad 451 formed on the contact 452. [

회로부(II) 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에는 층간 절연막(200) 및 회로(211, 212, 213, 215, 217)를 포함하는 절연 구조체가 배치되고, 컨택(452)은 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)과 후면(BACK SIDE)를 관통하여 회로(211, 212, 213, 215, 217)를 노출시키는 컨택홀 내에 형성되어 회로(211, 212, 213, 215, 217)와 전기적으로 연결된다. 상부 패드(452)는 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 컨택(452)과 접하도록 형성된다. 따라서, 컨택(452)에 의해 상부 패드(452)와 회로(211, 212, 213, 215, 217)가 전기적으로 연결되며, 결과적으로 상부 패드(452)는 회로(211, 212, 213, 215, 217)의 상부에 위치하게 된다. 여기서, 컨택(452)은 회로를 이루는 다층의 배선 중 최상층에 위치하는 제1 배선(211)과 접할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 최상층에 위치하는 제1 배선(211)의 하부에 형성된 제2 배선(213) 또는 제3 배선(215) 등과 접촉하여도 무방하다. 본 실시예의 이미지 센서는 회로(211, 212, 213, 215, 217)와 접촉하는 별도의 컨택(452)을 구비하고, 컨택(452)을 통해 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 형성된 패드가 회로(211, 212, 213, 215, 217)와 전기적으로 연결된다. An insulating structure including an interlayer insulating film 200 and circuits 211, 212, 213, 215, and 217 is disposed on a front surface of a circuit part II substrate 110. A contact 452 is formed on the substrate 110 212, 213, 215, 217 and the circuit 211, 212, 213, 215, 217 through the front surface (FRONT SIDE) and the back surface Lt; / RTI > The upper pad 452 is formed in contact with the contact 452 on the back side of the substrate 110. Thus, the upper pad 452 and the circuits 211, 212, 213, 215 and 217 are electrically connected by the contact 452 so that the upper pad 452 is connected to the circuits 211, 212, 213, 215, 217, respectively. Here, the contact 452 may be in contact with the first wiring 211 located on the uppermost layer among the wiring layers constituting the circuit. However, the contact 452 may be formed on the upper portion of the first wiring 211, 2 wiring 213 or the third wiring 215, or the like. The image sensor of this embodiment has a separate contact 452 that contacts the circuits 211, 212, 213, 215 and 217 and is electrically connected to the pad 452 formed on the back side of the substrate 110 via the contact 452. [ Are electrically connected to the circuits 211, 212, 213, 215, and 217, respectively.

이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 본 실시예에 따른 이미지 센서는 절연 구조체 내에 하부 패드가 형성된다는 점에서 본 발명의 일 실시예와 상이하며, 이하에서는 상이한 점을 중심으로 설명한다. Hereinafter, an image sensor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to another embodiment of the present invention. The image sensor according to this embodiment is different from the embodiment of the present invention in that a lower pad is formed in an insulating structure, and different points will be mainly described below.

도 9를 참조하면, 절연 구조체는 절연막(200), 회로(211, 212, 213, 215, 217), 및 하부 패드(153)를 포함하며, 기판(110) 내에는 컨택(452)이 형성되어 있다. 9, the insulating structure includes an insulating film 200, circuits 211, 212, 213, 215, and 217, and a lower pad 153, and a contact 452 is formed in the substrate 110 have.

하부 패드(153)는 회로부(211, 212, 213, 215, 217)의 상부에 회로부(211, 212, 213, 215, 217)와 전기적으로 연결되도록 형성된다. 구체적으로, 하부 패드 컨택(154)을 통해 회로(211, 212, 213, 215, 217)와 연결된다. 이 때, 하부 패드 컨택(154)는 회로(211, 212, 213, 215, 217)를 구성하는 다층의 배선 중 최상층에 배치된 제1 배선(211)과 접촉될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 하부 패드 컨택(153)은 최상층에 배치된 제1 배선(211)이 아닌 제1 배선(211)의 하부에 형성된 제2 배선(213), 제3 배선(215) 또는 제4 배선(217)과 접촉하여도 무방하다. The lower pad 153 is formed to be electrically connected to the circuit portions 211, 212, 213, 215, and 217 on the upper portions of the circuit portions 211, 212, 213, 215, Specifically, it is connected to the circuits 211, 212, 213, 215, and 217 through the lower pad contact 154. At this time, the lower pad contact 154 may be in contact with the first wiring 211 disposed on the uppermost layer among the multilayer wiring constituting the circuits 211, 212, 213, 215, and 217, but is not limited thereto . That is, the lower pad contact 153 is connected to the second wiring 213, the third wiring 215, or the fourth wiring 217 (not shown) formed below the first wiring 211, not the first wiring 211 disposed on the uppermost layer. ).

컨택(452)은 기판(110)의 후면(BACK SIDE)와 전면(FRONT SIDE)를 관통하여 하부 패드(153)를 노출시키는 컨택홀 내에 형성되어 하부 패드(153)와 접촉할 수 있다. 이에 의해 하부 패드(253)와 전기적으로 연결된다. 컨택(452) 상에는 상부 패드(451)가 형성된다. 따라서, 컨택(452)에 의해 상부 패드(451)와 하부 패드(153)는 전기적으로 연결된다. 본 실시예는, 회로 상에 위치하는 별도의 하부 패드를 형성하여 상부 패드와 회로와의 전기적 연결이 용이할 수 있으며 접촉 저항을 감소시킬 수 있다. The contact 452 may be formed in a contact hole that penetrates the back side and the front side of the substrate 110 and exposes the lower pad 153 and may contact the lower pad 153. Thereby electrically connecting to the lower pad 253. An upper pad 451 is formed on the contact 452. Thus, the upper pad 451 and the lower pad 153 are electrically connected by the contact 452. In this embodiment, a separate lower pad positioned on the circuit is formed, so that the upper pad and the circuit can be electrically connected easily and the contact resistance can be reduced.

이하, 도 10 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 10 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 중간구조물의 단면도들이다. Hereinafter, a method of manufacturing an image sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 15. FIG. 10 to 15 are sectional views of an intermediate structure for explaining a method of manufacturing an image sensor according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 10을 참조하면, 기판(110)에 STI(Shallow Trench Isolation), DTI(Deep Trench Isolation) 등과 같은 소자 분리 영역(111)을 형성하여, 기판(110)에 수광부(I)과 회로부(II)를 정의한다.10, device isolation regions 111 such as STI (Shallow Trench Isolation) and DTI (Deep Trench Isolation) are formed on a substrate 110 to form a light receiving portion I and a circuit portion II).

이어서, 수광부(I) 내에 다수의 픽셀을 형성한다. 구체적으로, 수광부(I) 내에 광전 변환 소자(120), 예를 들어, 포토 다이오드(PD) 및 플로팅 확산 영역(130)을 형성하고, 수광부(I) 상에 다수의 게이트(140)를 형성한다. 이러한 게이트(140)는 예를 들어, 전하 전송 소자의 게이트, 리셋 소자의 게이트, 드라이브 소자의 게이트 등일 수 있다. Then, a plurality of pixels are formed in the light receiving portion I. More specifically, a photoelectric conversion element 120, for example, a photodiode PD and a floating diffusion region 130 are formed in the light receiving section I, and a plurality of gates 140 are formed on the light receiving section I . Such a gate 140 may be, for example, a gate of a charge transfer element, a gate of a reset element, a gate of a drive element, or the like.

이어서, 기판(110)의 전면(FRONT SIDE)에 절연 구조체(200, 210, 220, 230)를 형성한다. 구체적으로, 절연 구조체(200, 210, 220, 230)는 층간 절연막(200)과, 수광부(I) 상에 형성되고 순차적으로 적층된 다층의 배선(231, 232, 233)을 포함하는 배선층(230)과, 회로부(II) 상에 형성된 제1 회로(210) 및 제2 회로(220)를 포함한다. 여기서, 제1 회로(210)는 다수의 배선, 예를 들어, 제1 내지 제4 배선(211, 213, 215, 217) 및 배선 컨택(212)을 포함한다. Next, the insulating structures 200, 210, 220, and 230 are formed on the front surface of the substrate 110. More specifically, the insulating structures 200, 210, 220, and 230 are formed on the interlayer insulating layer 200 and a wiring layer 230 including a multilayer wiring 231, 232, and 233 formed on the light receiving portion I And a first circuit 210 and a second circuit 220 formed on the circuit part II. Here, the first circuit 210 includes a plurality of wirings, for example, first to fourth wirings 211, 213, 215, 217 and a wiring contact 212.

도 11을 참조하면, 절연 구조체(200, 210, 220, 230) 상에 지지 기판(300)을 접착한다. Referring to FIG. 11, the supporting substrate 300 is bonded on the insulating structures 200, 210, 220, and 230.

구체적으로, 절연 구조체(200, 210, 220, 230) 상에 접착막(312)을 형성하여 표면을 평탄화한다. 지지 기판(300) 상에 접착막(311)을 형성한다. 그 후, 접착막(311, 312)끼리 서로 대향하도록 하여, 기판(110)과 지지 기판(300)을 접착시킨다.Specifically, an adhesive film 312 is formed on the insulating structures 200, 210, 220, and 230 to planarize the surface. An adhesive film 311 is formed on the supporting substrate 300. Thereafter, the adhesive films 311 and 312 are opposed to each other, and the substrate 110 and the supporting substrate 300 are bonded to each other.

도 12를 참조하면, 기판(110)의 상하를 반전시키고, 기판(110)의 후면(BACK SIDE)을 연마한다. Referring to FIG. 12, the top and bottom of the substrate 110 are inverted and the back side of the substrate 110 is polished.

구체적으로, CMP(Chemical Mechanical Polishing), BGR(Back Grinding), 반응성 이온 에칭 혹은 이들의 조합을 이용하여 기판(110)의 후면을 연마한다. 연마되고 남은 기판(110)의 두께는 예를 들어, 약 3-5㎛일 수 있다.Specifically, the back surface of the substrate 110 is polished by using CMP (Chemical Mechanical Polishing), BGR (Back Grinding), reactive ion etching, or a combination thereof. The thickness of the polished and remaining substrate 110 may be, for example, about 3-5 占 퐉.

도 13을 참조하면, 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 반사 방지막(181)을 형성한다. 예를 들어, CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용해서, 약 50-200 Å 두께의 실리콘 산화막과, 약 300-500 Å 두께의 실리콘 질화막을 적층하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 13, an anti-reflection film 181 is formed on the back side of the substrate 110. For example, a silicon oxide film about 50-200 angstroms thick and a silicon nitride film about 300-500 angstroms thick can be formed by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

이어서, 반사 방지막(181) 상에 버퍼막(182)을 형성한다. 예를 들어, CVD 방법을 이용해서, 약 3000-8000Å 두께의 실리콘 산화막을 적층하여 형성할 수 있다.Subsequently, a buffer film 182 is formed on the antireflection film 181. For example, a silicon oxide film having a thickness of about 3000-8000A can be formed by stacking using a CVD method.

도 14를 참조하면, 회로부(II)에 기판(110)의 후면(BACK SIDE)과 전면(FRONT SIDE)을 관통하는 컨택홀(141, 142)을 형성한다. Referring to FIG. 14, contact holes 141 and 142 penetrating the back side and the front side of the substrate 110 are formed in the circuit part II.

구체적으로, 버퍼막(182) 상에 컨택홀이 형성될 영역이 정의된 포토 레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 포토레지스트 패턴을 이용하여 버퍼막(182), 반사 방지막(181), 기판(110)을 관통하고 회로(210, 220)를 노출하는 컨택홀(141, 142)을 형성한다. 컨택홀(141, 142)을 에칭할 때에는 이방성 에칭을 사용할 수 있다. Specifically, a photoresist pattern (not shown) defining an area where a contact hole is to be formed is formed on the buffer film 182, and a buffer film 182, an antireflection film 181, a substrate 110 and the contact holes 141, 142 exposing the circuits 210, 220 are formed. When etching the contact holes 141 and 142, anisotropic etching may be used.

도 15를 참조하면, 기판(110)의 후면(BACK SIDE) 상에 상부 패드(151, 152)를 형성한다. Referring to FIG. 15, upper pads 151 and 152 are formed on a back side of a substrate 110. Referring to FIG.

구체적으로, 버퍼막(182) 상에 컨택홀(141, 142)을 일부 또는 완전히 매립하는 상부 패드용 도전막(미도시)을 형성하고, 상기 상부 패드용 도전막 상에 상부 패드가 형성될 영역이 정의된 포토레지스트 패턴을 형성한 뒤, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 상기 상부 패드용 도전막을 식각하여 컨택홀(141, 142)의 내부를 일부 또는 완전히 매립하면서 노출된 회로와 접촉하는 상부 패드(151, 152)를 형성할 수 있다.Specifically, a conductive film (not shown) for upper pads partially or completely filling the contact holes 141 and 142 is formed on the buffer film 182, and a conductive film After forming the defined photoresist pattern, the conductive film for the upper pad is etched using the photoresist pattern as a mask to partially or completely fill the inside of the contact holes 141 and 142, thereby forming an upper pad 151 and 152 can be formed.

도면에는 도시하지 않았으나, 수광부(I) 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에 광전 변환 소자(도 4의 120)에 대응하도록 컬러 필러(도 4의 161)를 형성한다. 컬러 필터는 염색법, 안료분산법, 인쇄법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 컬러 필터는 염색된 포토레지스트로 형성될 수 있으며, 레드, 그린, 블루의 3가지 컬러 중 하나로 형성될 수 있다. 이에 의해, 기판(110)의 후면(BACK SIDE)에는 각 광전 변환 소자에 대응되는 하나의 컬러 필터가 위치하게 된다. 이어서, 컬러 필터 상에 광투과성이 우수한 폴리이미드 계열 또는 폴리아크릴 계열의 폴리머를 사용하여 평탄화층(도 4의 162)을 형성할 수 있다. 그리고 나서, 평탄화층 상에 각각의 광전 변환 소자에 대응되도록 마이크로 렌즈(도 4의 171)를 형성한다. 마이크로 렌즈는 광투광성 포토레지스트를 이용하여 광전 변환 소자를 덮는 패턴들을 형성한 후, 리플로우시켜 형성할 수 있다. 이에 의해, 평탄화층 상에 일정한 곡률을 가지며 위로 볼록한 형태의 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다. Although not shown in the drawing, a color filler (161 in FIG. 4) is formed so as to correspond to the photoelectric conversion element (120 in FIG. 4) on the back side of the light receiving section (I) The color filter can be formed by a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, or the like. The color filter may be formed of a dyed photoresist and may be formed of one of three colors of red, green, and blue. As a result, one color filter corresponding to each photoelectric conversion element is located on the back side of the substrate 110. Then, a planarization layer (162 in FIG. 4) can be formed using a polyimide-based or polyacrylic-based polymer having excellent light transmittance on the color filter. Then, microlenses (171 in Fig. 4) are formed on the planarization layer so as to correspond to the respective photoelectric conversion elements. The microlenses can be formed by forming patterns covering the photoelectric conversion elements using a photo-transparent photoresist, and then reflowing them. Thereby, it is possible to form a microlens having a certain curvature on the flattening layer and convex shape.

본 발명의 다른 실시예 들에 따른 이미지 센서의 제조 방법은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법에 대한 설명으로부터 본 발명이 속하는 당업자가 용이하게 유추할 수 있으므로 설명을 생략한다.A method of manufacturing an image sensor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to a method of manufacturing an image sensor according to an embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 센서를 포함하는 프로세서 기반 시스템을 나타내는 개략적 블록도이다. 16 is a schematic block diagram illustrating a processor-based system including an image sensor in accordance with embodiments of the present invention.

도 16을 참조하면, 프로세서 기반 시스템(1000)은 CMOS 이미지 센서(1110)의 출력 이미지를 처리하는 시스템이다. 시스템(1000)은 컴퓨터 시스템, 카메라 시스템, 스캐너, 기계화된 시계 시스템, 네비게이션 시스템, 비디오폰, 감독 시스템, 자동 포커스 시스템, 추적 시스템, 동작 감시 시스템, 이미지 안정화 시스템 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 16, a processor-based system 1000 is a system for processing an output image of a CMOS image sensor 1110. System 1000 may illustrate a computer system, a camera system, a scanner, a mechanized clock system, a navigation system, a video phone, a supervisory system, an autofocus system, a tracking system, an operation monitoring system, an image stabilization system, It is not.

컴퓨터 시스템 등과 같은 프로세서 기반 시스템(1000)은 버스(1005)를 통해 입출력(I/O) 소자(1130)와 커뮤니케이션할 수 있는 마이크로프로세서 등과 같은 중앙 정보 처리 장치(CPU)(1120)를 포함한다. CMOS 이미지 센서(1110)는 버스(1005) 또는 다른 통신 링크를 통해서 시스템과 커뮤니케이션할 수 있다. 또, 프로세서 기반 시스템(1000)은 버스(1005)를 통해 CPU(1120)와 커뮤니케이션할 수 있는 RAM(1140), CD ROM 드라이브(1150) 및/또는 포트(1160)을 더 포함할 수 있다. 포트(1160)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 소자 등을 커플링하거나, 또 다른 시스템과 데이터를 통신할 수 있는 포트일 수 있다. CMOS 이미지 센서(1110)는 CPU, 디지털 신호 처리 장치(DSP) 또는 마이크로프로세서 등과 함께 집적될 수 있다. 또, 메모리가 함께 집적될 수도 있다. 물론 경우에 따라서는 프로세서와 별개의 칩에 집적될 수도 있다.A processor-based system 1000 such as a computer system or the like includes a central processing unit (CPU) 1120 such as a microprocessor or the like capable of communicating with an input / output (I / O) element 1130 via a bus 1005. The CMOS image sensor 1110 may communicate with the system via bus 1005 or other communication link. The processor-based system 1000 may further include a RAM 1140, a CD ROM drive 1150, and / or a port 1160 capable of communicating with the CPU 1120 via a bus 1005. The port 1160 may be a port capable of coupling a video card, a sound card, a memory card, a USB device, or the like, or communicating data with another system. The CMOS image sensor 1110 may be integrated with a CPU, a digital signal processing device (DSP), a microprocessor, or the like. Also, the memories may be integrated together. Of course, in some cases, it may be integrated on a separate chip from the processor.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

I: 수광부 II: 회로부
110: 기판 151: 상부 패드
153: 하부 패드 452: 컨택
210, 220: 회로 200: 층간 절연막
I: light receiving part II: circuit part
110: substrate 151: upper pad
153: lower pad 452: contact
210, 220: circuit 200: interlayer insulating film

Claims (10)

전면과 후면이 정의되고, 픽셀을 포함하는 수광부 및 상기 수광부 주변의 상기 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하는 기판;
상기 회로부의 전면에 형성되고, 상기 회로를 포함하는 절연 구조체;
상기 절연 구조체 내에 상기 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 상기 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드;
상기 회로부의 후면에 상기 회로의 상부에 위치하도록 배치된 상부 패드;
상기 회로부을 관통하여 상기 하부 패드를 노출시키는 컨택홀; 및
상기 컨택홀 내에 형성된 상기 상부 패드와 상기 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함하는 이미지 센서.
A substrate including a front surface and a back surface, and a circuit portion in which a light receiving portion including pixels and a circuit for driving the pixels around the light receiving portion are formed;
An insulating structure formed on a front surface of the circuit portion, the insulating structure including the circuit;
A lower pad disposed in the insulating structure above the upper end of the circuit and configured to be electrically connected to the upper end of the circuit;
An upper pad disposed on a rear surface of the circuit portion so as to be positioned above the circuit;
A contact hole penetrating through the circuit portion to expose the lower pad; And
And a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad formed in the contact hole.
제1항에 있어서,
상기 상부 패드는 상기 회로부에 형성되고, 별도의 패드 영역을 미포함하는 이미지 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the upper pad is formed in the circuit portion and includes a separate pad region.
제2항에 있어서,
상기 상부 패드가 상기 회로부의 가장자리를 제외한 영역에 배치되는 이미지 센서.
3. The method of claim 2,
Wherein the upper pad is disposed in an area excluding an edge of the circuit part.
제2항에 있어서,
복수의 상부 패드를 포함하고,
상기 복수의 상부 패드 중 적어도 하나 이상은 상기 상부 패드로부터 상기 수광부까지의 거리가 상기 회로부의 말단까지의 거리보다 가깝도록 배치된 이미지 센서.
3. The method of claim 2,
A plurality of upper pads,
Wherein at least one of the plurality of upper pads is disposed such that the distance from the upper pad to the light receiving portion is closer to the distal end of the circuit portion.
제4항에 있어서,
상기 복수의 상부 패드 중 적어도 하나 이상은 상기 회로부의 가장자리에 배치된 이미지 센서.
5. The method of claim 4,
Wherein at least one of the plurality of upper pads is disposed at an edge of the circuit portion.
전면과 후면이 정의되고, 픽셀을 포함하는 수광부 및 상기 수광부 주변의 상기 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하는 기판;
상기 회로부의 전면에 형성되고, 상기 회로를 포함하는 절연 구조체;
상기 절연 구조체 내에 상기 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 상기 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드;
상기 회로부의 후면에 상기 회로의 상부에 위치하도록 배치된 상부 패드;
상기 회로부을 관통하여 상기 하부 패드를 노출시키는 컨택홀; 및
상기 컨택홀 내에 형성된 상기 상부 패드와 상기 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함하되,
상기 상부 패드 및 상기 하부 패드는 상기 회로와 중첩되는 부분을 포함하도록 배치되는 이미지 센서.
A substrate including a front surface and a back surface, and a circuit portion in which a light receiving portion including pixels and a circuit for driving the pixels around the light receiving portion are formed;
An insulating structure formed on a front surface of the circuit portion, the insulating structure including the circuit;
A lower pad disposed in the insulating structure above the upper end of the circuit and configured to be electrically connected to the upper end of the circuit;
An upper pad disposed on a rear surface of the circuit portion so as to be positioned above the circuit;
A contact hole penetrating through the circuit portion to expose the lower pad; And
And a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad formed in the contact hole,
Wherein the upper pad and the lower pad are arranged to include a portion overlapping the circuit.
제6항에 있어서,
상기 상부 패드가 상기 회로부의 가장자리를 제외한 영역에 배치되는 이미지 센서.
The method according to claim 6,
Wherein the upper pad is disposed in an area excluding an edge of the circuit part.
제6항에 있어서,
복수의 상부 패드를 포함하고,
상기 복수의 상부 패드 중 적어도 하나 이상은 상기 상부 패드로부터 상기 수광부까지의 거리가 상기 회로부의 말단까지의 거리보다 가깝도록 배치된 이미지 센서.
The method according to claim 6,
A plurality of upper pads,
Wherein at least one of the plurality of upper pads is disposed such that the distance from the upper pad to the light receiving portion is closer to the distal end of the circuit portion.
픽셀을 포함하는 수광부와, 상기 수광부 주변의 상기 픽셀을 구동하는 회로가 형성되는 회로부를 포함하고, 전면과 후면이 정의된 기판;
상기 회로부의 기판의 전면에 형성된 구동 회로;
상기 기판의 전면에 형성되고, 상기 구동 회로의 상단보다 상부에 위치하도록 배치되고, 상기 구동 회로의 상단과 전기적으로 연결되도록 형성된 하부 패드;
상기 기판의 후면에 상기 구동 회로와 중첩되도록 배치되는 상부 패드; 및
상기 기판을 관통하여 상기 상부 패드와 상기 하부 패드를 전기적으로 연결하는 컨택을 포함하는 이미지 센서.
A substrate including a light receiving portion including a pixel and a circuit portion in which a circuit for driving the pixel around the light receiving portion is formed, the front surface and the rear surface being defined;
A driving circuit formed on a front surface of the substrate of the circuit portion;
A lower pad formed on a front surface of the substrate and arranged to be positioned above the upper end of the driving circuit and electrically connected to an upper end of the driving circuit;
An upper pad disposed on the rear surface of the substrate so as to overlap the driving circuit; And
And a contact electrically connecting the upper pad and the lower pad through the substrate.
제9항에 있어서,
상기 상부 패드와 상기 수광부 사이의 거리는 상기 상부 패드와 상기 회로부의 말단과의 거리보다 가까운 이미지 센서.
10. The method of claim 9,
Wherein the distance between the upper pad and the light receiving portion is less than the distance between the upper pad and the end of the circuit portion.
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