KR20200142612A - 이미지 센서 - Google Patents

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KR20200142612A
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Abstract

이미지 센서가 제공된다. 이미지 센서는 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판, 기판 상에 배치되는 제1 절연층, 제1 절연층을 관통하는 컨택, 컨택의 적어도 일 측에 배치되는 컬러 필터, 및 컨택의 측벽과 접하고, 컬러 필터의 상면 상으로 연장되는 흡습 방지층을 포함한다.

Description

이미지 센서{Image sensor}
본 발명은 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서(image sensor)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 소자이다. 이미지 센서는 CCD(Charge coupled device) 형 및 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 형으로 분류될 수 있다. CMOS 형 이미지 센서는 CIS(CMOS image sensor)라고 약칭된다. CIS는 2차원적으로 배열된 복수개의 화소들을 구비한다. 화소들의 각각은 포토 다이오드(photodiode, PD)를 포함한다. 포토 다이오드는 입사되는 광을 전기 신호로 변환해주는 역할을 한다.
최근 들어, 컴퓨터 산업과 통신 산업의 발달에 따라 디지털 카메라, 캠코더, PCS(Personal Communication System), 게임 기기, 경비용 카메라, 의료용 마이크로 카메라, 로봇 등 다양한 분야에서 성능이 향상된 이미지 센서의 수요가 증대되고 있다. 또한, 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 이미지 센서도 고집적화고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 컬러 필터와 유기 광전 변환층 사이에 흡습 방지층을 배치하여, 컬러 필터로부터 제공되는 물질에 의해 유기 광전 변환층이 열화되는 것을 방지함으로써 신뢰성이 향상된 이미지 센서를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 이미지 센서의 몇몇 실시예는, 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판, 기판 상에 배치되는 제1 절연층, 제1 절연층을 관통하는 컨택, 컨택의 적어도 일 측에 배치되는 컬러 필터, 및 컨택의 측벽과 접하고, 컬러 필터의 상면 상으로 연장되는 흡습 방지층을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 이미지 센서의 다른 몇몇 실시예는, 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판, 기판 상에 배치되는 컬러 필터, 컬러 필터 상에 배치되는 하부 전극, 컬러 필터의 적어도 일 측에 배치되고, 하부 전극과 접하는 컨택, 및 컨택의 측벽과 접하고, 하부 전극의 바닥면을 따라 연장되는 흡습 방지층을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 이미지 센서의 또 다른 몇몇 실시예는, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판, 기판의 제2 면 상에 배치되고, 복수의 배선층을 포함하는 절연 구조체, 기판을 관통하는 비아, 기판의 제1 면 상에 배치되는 제1 절연층, 제1 절연층의 내부에 배치되는 컬러 필터, 컬러 필터의 적어도 일 측에 배치되고, 제1 절연층을 관통하여 비아와 전기적으로 연결되는 컨택, 컨택의 측벽과 접하고, 컬러 필터의 상면 상으로 연장되고, 제1 절연층과 다른 물질을 포함하는 흡습 방지층, 흡습 방지층 상에 배치되고, 컨택과 전기적으로 연결되는 하부 전극, 하부 전극 상에 배치되는 유기 광전 변환층, 유기 광전 변환층 상에 배치되는 상부 전극, 상부 전극 상에 배치되는 보호층, 및 보호층 상에 배치되는 마이크로렌즈를 포함하되, 컨택의 상면은 흡습 방지층의 상면과 동일 평면 상에 형성된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 픽셀 영역의 예시적인 회로도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 B 영역을 확대한 확대도이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 도면들이다.
도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 13의 C 영역을 확대한 확대도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 도 15의 D 영역을 확대한 확대도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 도 17의 E 영역을 확대한 확대도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 픽셀 영역의 예시적인 회로도이다. 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 개략적인 평면도이다. 도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 4의 B 영역을 확대한 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 액티브 픽셀 센서 어레이(10; APS, Active Pixel Sensor array), 행 디코더(20; row decoder), 행 드라이버(30; row driver), 열 디코더(40; column decoder), 타이밍 발생기(50; timing generator), 상관 이중 샘플러(60; CDS, Correlated Double Sampler), 아날로그 디지털 컨버터(70; ADS, Analog to Digital Converter) 및 입출력 버퍼(80; I/O buffer)를 포함한다.
액티브 픽셀 센서 어레이(10)는 2차원적으로 배열된 복수의 단위 픽셀 영역을 포함하고, 광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 액티브 픽셀 센서 어레이(10)는 행 드라이버(30)로부터 픽셀 선택 신호, 리셋 신호 및 전하 전송 신호와 같은 복수의 구동 신호들에 의해 구동될 수 있다. 또한, 액티브 픽셀 센서 어레이(10)에 의해 변환된 전기적 신호는 상관 이중 샘플러(60)에 제공될 수 있다.
행 드라이버(30)는 행 디코더(20)에서 디코딩된 결과에 따라 다수의 단위 픽셀 영역을 구동하기 위한 다수의 구동 신호들을 액티브 픽셀 센서 어레이(10)로 제공할 수 있다. 단위 픽셀 영역이 행렬 형태로 배열된 경우에는 각 행별로 구동 신호들이 제공될 수 있다.
타이밍 발생기(50)는 행 디코더(20) 및 열 디코더(40)에 타이밍(timing) 신호 및 제어 신호를 제공할 수 있다.
상관 이중 샘플러(CDS; 60)는 액티브 픽셀 센서 어레이(10)에서 생성된 전기 신호를 수신하여 유지(hold) 및 샘플링할 수 있다. 상관 이중 샘플러(60)는 특정한 잡음 레벨(noise level)과 전기적 신호에 의한 신호 레벨을 이중으로 샘플링하여, 잡음 레벨과 신호 레벨의 차이에 해당하는 차이 레벨을 출력할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC; 70)는 상관 이중 샘플러(60)에서 출력된 차이 레벨에 해당하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
입출력 버퍼(80)는 디지털 신호를 래치(latch)하고, 래치된 신호는 열 디코더(40)에서의 디코딩 결과에 따라 순차적으로 영상 신호 처리부(미도시)로 디지털 신호를 출력할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 픽셀 영역(PU)은 광전 변환 소자(PD), 제1 전송 트랜지스터(TG), 제1 플로팅 확산 영역(FD), 제1 리셋 트랜지스터(RG), 제1 소스 팔로워 트랜지스터(SF), 제1 선택 트랜지스터(SEL), 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1), 제2 전송 트랜지스터(OTG1), 제2 플로팅 확산 영역(OFD1), 제2 리셋 트랜지스터(ORG1), 제2 소스 팔로워 트랜지스터(OSF1) 및 제2 선택 트랜지스터(OSEL1)를 포함할 수 있다.
광전 변환 소자(PD)는 광을 흡수하여 광량에 대응하는 전하를 축적할 수 있다. 광전 변환 소자(PD)는 예를 들어, 포토 다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor), 포토 게이트(photo gate), 핀드 포토 다이오드(pinned photo diode), 유기 포토 다이오드(organic photo diode), 퀀텀닷(quantum dot) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
광전 변환 소자(PD)는 축적된 전하를 제1 플로팅 확산 영역(FD)으로 전송하는 제1 전송 트랜지스터(TG)와 커플링될 수 있다. 제1 플로팅 확산 영역(FD)은 전하를 전압으로 전환하는 영역으로, 기생 커패시턴스를 갖고 있기 때문에 전하가 누적적으로 저장될 수 있다.
제1 전송 트랜지스터(TG)는 광전 변환 소자(PD)로부터 생성된 전하를 제1 플로팅 확산 영역(FD)으로 전송할 수 있다. 제1 전송 트랜지스터(TG)는 소정의 바이어스(예컨대, 제1 전송 신호(TX))를 인가하는 전송 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제1 전송 트랜지스터(TG)가 제1 전송 신호(TX)에 의해 턴온(turn-on)되면, 광전 변환 소자(PD)로부터 생성된 전하는 제1 플로팅 확산 영역(FD)으로 전송될 수 있다.
제1 소스 팔로워 트랜지스터(SF)는 제1 플로팅 확산 영역(FD)에 의해 제어되는 소스 팔로워 버퍼 증폭기(source follower buffer amplifier) 역할을 할 수 있다. 제1 소스 팔로워 트랜지스터(SF)는 제1 플로팅 확산 영역(FD)의 전기적 포텐셜의 변화를 증폭하고 이를 제1 출력 라인(Vout1)으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 소스 팔로워 트랜지스터(SF)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대 제1 전원 전압(VDD1))이 제1 플로팅 확산 영역(FD)에 의해 제어되어 제1 출력 라인(Vout1)으로 제공될 수 있다.
제1 선택 트랜지스터(SEL)는 행 단위로 읽어낼 단위 픽셀 영역을 선택할 수 있다. 제1 선택 트랜지스터(SEL)는 소정의 바이어스(예컨대, 제1 행 선택 신호(SX1))를 인가하는 선택 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 선택 트랜지스터(SEL)가 제1 행 선택 신호(SX1)에 의해 턴온되면, 제1 선택 트랜지스터(SEL)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대, 제1 소스 팔로워 트랜지스터(SF)의 소스로부터 제공되는 전기적 포텐셜)이 제1 출력 라인(Vout1)으로 출력될 수 있다.
제1 리셋 트랜지스터(RG)는 제1 플로팅 확산 영역(FD)을 주기적으로 리셋시킬 수 있다. 제1 리셋 트랜지스터(RG)는 소정의 바이어스(예컨대, 제1 리셋 신호(RX1))를 인가하는 리셋 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제1 리셋 신호(RX1)에 의해 제1 리셋 트랜지스터(RG)가 턴온되면, 제1 리셋 트랜지스터(RG)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대 제1 전원 전압(VDD1))이 제1 플로팅 확산 영역(FD)으로 전달될 수 있다.
제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)는 광을 흡수하여 광량에 대응하는 전하를 축적할 수 있다. 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)는 광전 변환 소자(PD)와 다른 파장의 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 광전 변환 소자(PD)는 적색 광 또는 청색 광을 감지할 수 있고, 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)는 녹색 광을 감지할 수 있다.
제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)는 예를 들어, 유기 포토 다이오드(organic photo diode)를 포함할 수 있다.
제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)는 축적된 전하를 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)으로 전송하는 제2 전송 트랜지스터(OTG1)와 커플링될 수 있다. 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)은 전하를 전압으로 전환하는 영역으로, 기생 커패시턴스를 갖고 있기 때문에 전하가 누적적으로 저장될 수 있다.
제2 전송 트랜지스터(OTG1)는 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)로부터 생성된 전하를 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)으로 전송할 수 있다. 제2 전송 트랜지스터(OTG1)는 소정의 바이어스(예컨대, 제2 전송 신호(OTX1))를 인가하는 전송 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제2 전송 트랜지스터(OTG1)가 제2 전송 신호(OTX1)에 의해 턴온되면, 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)로부터 생성된 전하는 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)으로 전송될 수 있다.
제2 소스 팔로워 트랜지스터(OSF1)는 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)에 의해 제어되는 소스 팔로워 버퍼 증폭기 역할을 할 수 있다. 제2 소스 팔로워 트랜지스터(OSF1)는 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)의 전기적 포텐셜의 변화를 증폭하고 이를 제2 출력 라인(Vout2)으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 소스 팔로워 트랜지스터(OSF1)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대 제2 전원 전압(VDD2))이 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)에 의해 제어되어 제2 출력 라인(Vout2)으로 제공될 수 있다.
제2 선택 트랜지스터(OSEL1)는 행 단위로 읽어낼 단위 픽셀 영역을 선택할 수 있다. 제2 선택 트랜지스터(OSEL1)는 소정의 바이어스(예컨대, 제2 행 선택 신호(OSX1))를 인가하는 선택 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 선택 트랜지스터(OSEL1)가 제2 행 선택 신호(OSX1)에 의해 턴온되면, 제2 선택 트랜지스터(OSEL1)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대, 제2 소스 팔로워 트랜지스터(OSF1)의 소스로부터 제공되는 전기적 포텐셜)이 제2 출력 라인(Vout2)으로 출력될 수 있다.
제2 리셋 트랜지스터(ORG1)는 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)을 주기적으로 리셋시킬 수 있다. 제2 리셋 트랜지스터(ORG1)는 소정의 바이어스(예컨대, 제2 리셋 신호(ORX1))를 인가하는 리셋 라인에 의해 구동되는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제2 리셋 신호(ORX1)에 의해 제2 리셋 트랜지스터(ORG1)가 턴온되면, 제2 리셋 트랜지스터(ORG1)의 드레인에 제공되는 소정의 전기적 포텐셜(예컨대 제2 전원 전압(VDD2))이 제2 플로팅 확산 영역(OFD1)으로 전달될 수 있다.
제1 전송 신호(TX), 제1 선택 신호(SX), 제1 리셋 신호(RX), 제2 전송 신호(OTX1), 제2 선택 신호(OSX1) 및 제2 리셋 신호(ORX1)는, 예를 들어, 도 1의 행 드라이버(30)로부터 출력될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 센서 어레이 영역(I) 및 주변 회로 영역(II)을 포함할 수 있다. 주변 회로 영역(II)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 형성되는 평면 상에서 센서 어레이 영역(I)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
센서 어레이 영역(I)은, 예를 들어, 도 1의 액티브 픽셀 센서 어레이(10)가 형성되는 영역일 수 있다. 센서 어레이 영역(I)의 액티브 픽셀 센서 어레이(10)는 복수의 단위 픽셀 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 어레이 영역(I)의 액티브 픽셀 센서 어레이(10)는 도 2의 단위 픽셀 영역(PU)을 포함할 수 있다.
주변 회로 영역(II)은, 예를 들어, 도 1의 상관 이중 샘플러(60), 아날로그 디지털 컨버터(70) 등이 형성되는 영역일 수 있다. 도 2에서, 주변 회로 영역(II)은 센서 어레이 영역(I)을 둘러싸는 것만이 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 도시되지 않았으나, 주변 회로 영역(II)은 센서 어레이 영역(I)과 중첩될 수도 있다. 예를 들어, 하부 기판 내에 주변 회로 영역(II)이 형성될 수 있고, 상기 하부 기판 상에 적층되는 상부 기판 내에 센서 어레이 영역(I)이 형성될 수도 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 광전 변환 소자(PD), 소자 분리층(STI), 절연 구조체(110), 기판(120), 비아(121), 반사 방지층(130), 제1 절연층(140), 라이너층(150), 제2 절연층(160), 컨택(170), 컬러 필터(180), 흡습 방지층(190), 하부 전극(1010), 제3 절연층(1020), 유기 광전 변환층(1030), 상부 전극(1040), 보호층(1050) 및 마이크로렌즈(1060)를 포함한다.
기판(120)은 상면인 제1 면(120a) 및 제1 면(120a)과 대향하는 하면인 제2 면(120b)을 포함한다.
기판(120)은 예를 들어, P형 또는 N형 벌크 기판을 사용하거나, P형 벌크 기판에 P형 또는 N형 에피층을 성장시켜 사용하거나, N형 벌크 기판에 P형 또는 N형 에피층을 성장시켜 사용할 수도 있다. 또한, 기판(120)은 반도체 기판 이외에도 유기(organic) 플라스틱 기판과 같은 기판도 사용할 수 있다. 기판(120) 내에는 광전 변환 소자(PD), 예를 들어, 포토 다이오드가 배치될 수 있다.
절연 구조체(110)는 기판(120)의 제2 면(120b) 상에 배치될 수 있다. 절연 구조체(110)는 복수의 배선층(114) 및 각각의 배선층(114)을 감싸도록 배치된 층간 절연막(112)을 포함할 수 있다.
층간 절연막(112)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 저유전율 물질 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
배선층(114)은 복수의 금속 배선 및 각각의 금속 배선을 전기적으로 접속시키는 복수의 비아를 포함할 수 있다.
배선층(114)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 코발트(Co), 루테늄(Ru) 등을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
배선층(114)은 순차적으로 적층된 복수의 배선 및 각각의 배선을 전기적으로 접속시키는 복수의 비아를 포함할 수 있다. 도 4에서, 배선층(114)이 순차적으로 적층된 2개 층을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
비아(121)는 기판(120)의 제1 면(120a)을 제3 방향(Z)으로 관통하여 기판(120)의 내부로 연장되도록 배치될 수 있다. 도 4에는 비아(121)가 기판(120)의 제2 면(120b)까지 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
비아(121)의 상면의 적어도 일부는 기판(120)의 제1 면(120a) 상에 노출될 수 있다. 도 4에는 비아(121)가 단일막으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
비아(121)는 예를 들어, 비아 도전막 및 비아 배리어막을 포함할 수 있다. 비아 배리어막은 비아(121)가 형성되는 트렌치의 측벽 및 바닥면을 따라 형성될 수 있다. 비아 배리어막은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 저유전율 물질 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비아 도전막은 비아(121)가 형성되는 트렌치를 채우도록 비아 배리어막 상에 배치될 수 있다. 비아 도전막은 예를 들어, 폴리 실리콘(Poly-Si)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 몇몇 실시예에서, 비아 도전막은 예를 들어, 탄소(C), 은(Ag), 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 망간(Mn), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 게르마늄(Ge), 스트론튬(Sr), 백금(Pt), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 또는 지르코늄(Zr) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
소자 분리층(STI)은 기판(120)의 제2 면(120b)으로부터 기판(120) 내부로 연장되도록 배치될 수 있다. 소자 분리층(STI)은 비아(121)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
소자 분리층(STI)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 탄화물(SiC), 실리콘 산탄화물(SiOC), 실리콘 산질화물(SiON) 및 실리콘 산탄질화물(SiOCN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반사 방지층(130)은 기판(120)의 제1 면(120a) 상에 배치될 수 있다. 반사 방지층(130)은 기판(120)의 제1 면(120a)으로부터 기판(120)의 내부로 입사되는 광의 반사를 방지할 수 있다.
도 4에는 반사 방지층(130)이 단일막인 것으로 도시되었으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 반사 방지층(130)은 다중막으로 형성될 수도 있다. 또한, 또 다른 몇몇 실시예에서, 반사 방지층(130)은 생략될 수도 있다.
반사 방지층(130)은 고유전율 물질 예를 들어, 하프늄 산화물(HfO2)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(140)은 반사 방지층(130) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(140)은 컨택(170)들 사이에서 반사 방지층(130)을 노출시키도록 배치될 수 있다. 제1 절연층(140)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
컨택(170)은 제1 절연층(140) 및 반사 방지층(130)을 제3 방향(Z)으로 관통하도록 배치될 수 있다. 컨택(170)의 하부는 비아(121)의 내부로 연장될 수 있다. 컨택(170)은 비아(121)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에는 컨택(170)이 단일막으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
컨택(170)은 예를 들어, 컨택 도전막 및 컨택 배리어막을 포함할 수 있다. 컨택 배리어막은 컨택(170)이 형성되는 트렌치의 측벽 및 바닥면을 따라 형성될 수 있다.
컨택 배리어막은 예를 들어, 티타늄(Ti), 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨 질화물(TaN), 탄탈륨 탄질화물(TaCN), 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WN), 텅스텐 탄질화물(WCN), 지르코늄(Zr), 지르코늄 질화물(ZrN), 바나듐(V), 바나듐 질화물(VN), 니오븀(Nb), 니오븀 질화물(NbN) 및 이들의 조합 중 하나를 포함할 수 있다.
컨택 도전막은 컨택(170)이 형성되는 트렌치를 채우도록 컨택 배리어막 상에 배치될 수 있다.
컨택 도전막은 예를 들어, 티타늄(Ti), 티타늄 질화물(TiN) 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
즉, 다른 몇몇 실시예에서, 컨택 도전막은 예를 들어, 탄소(C), 은(Ag), 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 게르마늄(Ge), 스트론튬(Sr), 백금(Pt), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 또는 지르코늄(Zr) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
라이너층(150)은 제1 절연층(140)으로부터 노출된 반사 방지층(130)의 상면, 제1 절연층(140)의 측벽, 제1 절연층(140)의 상면 및 제1 절연층(140)의 상면 상에 노출된 컨택(170)의 측벽의 일부를 따라 배치될 수 있다. 이 경우, 라이너층(150)은 컨택(170)의 상부의 측벽에는 배치되지 않는다.
라이너층(150)은 예를 들어, 컨포말하게 형성될 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 라이너층(150)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
컬러 필터(180)는 제1 절연층(140)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 컬러 필터(180)는 제1 절연층(140)의 측벽 사이에서 라이너층(150) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터(180)의 측벽 및 하면은 라이너층(150)과 접할 수 있다.
컬러 필터(180)는 컨택(170)의 적어도 일 측에 배치될 수 있다. 컬러 필터(180)는 컨택(170)과 제1 방향(X)으로 이격될 수 있다.
컬러 필터(180)의 상면(180a)은 제1 절연층(140)의 상면보다 낮게 형성될 수 있다. 즉, 컬러 필터(180)의 상면(180a)은 제1 절연층(140)의 상면보다 기판(120)의 제1 면(120a)에 가깝게 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 절연층(160)은 라이너층(150) 및 컬러 필터(180) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(160)의 상면은 라이너층(150)의 상면과 동일 평면 상에 형성될 수 있다.
제2 절연층(160)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
흡습 방지층(190)은 제2 절연층(160) 및 라이너층(150) 상에 배치될 수 있다. 흡습 방지층(190)은 인접한 컨택(170) 사이에 배치된 제2 절연층 및 라이너층(150)을 완전히 덮도록 배치될 수 있다.
흡습 방지층(190)은 라이너층(150)의 상부에 노출된 컨택(170)의 측벽과 접할 수 있다. 흡습 방지층(190)은 컬러 필터(180)의 상면(180a) 상으로 연장될 수 있다. 흡습 방지층(190)은 컬러 필터(180)와 제3 방향(Z)으로 오버랩될 수 있다.
제2 절연층(160)은 컬러 필터(180)와 흡습 방지층(190) 사이에 배치될 수 있다. 흡습 방지층(190)의 적어도 일부는 제1 절연층(140)과 제2 절연층(160) 사이에 배치될 수 있다.
흡습 방지층(190)의 상면(190a)은 컨택(170a)의 상면과 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 흡습 방지층(190)의 제3 방향(Z)의 두께(t)는 균일할 수 있다.
흡습 방지층(190)은 제1 절연층(140), 라이너층(150) 및 제2 절연층(160) 각각과 다른 물질을 포함할 수 있다. 흡습 방지층(190)은 예를 들어, 실리콘 산탄화물(SiOC)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 흡습 방지층(190)은 예를 들어, 알루미늄 산화물(Al2O3), 실리콘 질화물(SiN) 및 실리콘 산질화물(SiON) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
하부 전극(1010)은 컨택(170) 및 흡습 방지층(190) 상에 배치될 수 있다. 하부 전극(1010)은 컨택(170)의 상면(170a) 접하도록 배치될 수 있다. 하부 전극(1010)은 컨택(170)과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 하부 전극(1010)들은 서로 이격될 수 있다. 구체적으로, 어느 하나의 컨택(170)과 전기적으로 연결된 어느 하나의 하부 전극(1010)은 인접한 다른 하나의 컨택(170)과 전기적으로 연결된 다른 하나의 하부 전극(1010)과 이격될 수 있다.
하부 전극(1010)은 투명 전극 일 수 있다. 하부 전극(1010)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Dioxide), ATO(Antimony-doped Tin Oxide), AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide), TiO2(Titanium Dioxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 절연층(1020)은 흡습 방지층(190) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(1020)은 서로 이격된 하부 전극(1010) 사이에 배치될 수 있다.
제3 절연층(1020)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 저유전율 물질 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유기 광전 변환층(1030)은 하부 전극(1010) 및 제3 절연층(1020) 상에 배치될 수 있다.
유기 광전 변환층(1030)은 외부로부터 입사되는 광의 양에 비례하여 광전하를 생성할 수 있다. 즉, 유기 광전 변환층(1030)은 광을 제공받아 광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 유기 광전 변환층(1030)은 도 2의 제1 유기 광전 변환 소자(OPD1)에 대응될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 유기 광전 변환층(1030)은 광전 변환 소자(PD)와 다른 파장의 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 유기 광전 변환층(1030)은 녹색 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 입사되는 광 중 녹색 파장의 광은 유기 광전 변환층(1030)에 흡수될 수 있다. 이에 따라, 유기 광전 변환층(1030)은 녹색 광에 대한 전기적 신호를 제공할 수 있다. 녹색 광을 제외한 다른 파장의 광은 유기 광전 변환층(1030)을 통과할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서, 광전 변환 소자(PD)는 적색 또는 청색의 광을 감지할 수 있다. 예를 들어, 유기 광전 변환층(1030)을 통과한 광은, 컬러 필터(180)를 통과하여 광전 변환 소자(PD)에 적색 광 또는 청색 광을 제공할 수 있다. 이에 따라, 광전 변환 소자(PD)는 적색 광 또는 청색 광에 대한 전기적 신호를 제공할 수 있다.
상부 전극(1040)은 유기 광전 변환층(1030) 상에 배치될 수 있다. 상부 전극(1040)은 투명 전극 일 수 있다. 상부 전극(1040)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Dioxide), ATO(Antimony-doped Tin Oxide), AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide), TiO2(Titanium Dioxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상부 전극(1040)은 하부 전극(1010)과 동일한 물질을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 상부 전극(1040)은 하부 전극(1010)과 다른 물질을 포함할 수 있다.
보호층(1050)은 상부 전극(1040) 상에 배치될 수 있다. 도 4에는 보호층(1050)이 단일막으로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
보호층(1050)은 예를 들어, 상부 전극(1040) 상에 순차적으로 적층된 패시베이션층, 절연층 및 평탄화층을 포함할 수 있다.
패시베이션층은 예를 들어, 고유전율 절연 물질을 포함할 수 있다. 패시베이션층에 포함된 고유전율 절연 물질의 적어도 일부는 비정질 결정(amorphous) 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
평탄화층은 예를 들어, 실리콘 산화막 계열의 물질, 실리콘 질화막 계열의 물질, 수지 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
마이크로렌즈(1060)는 보호층(1050) 상에 배치될 수 있다. 마이크로렌즈(1060)는 볼록한 형상을 가지며, 소정의 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 따라, 마이크로렌즈(1060)는 단위 픽셀 영역에 입사되는 광을 집광시킬 수 있다.
마이크로렌즈(1060)는 예를 들어, 광투과성 수지와 같은 유기 물질을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 컬러 필터(180)와 유기 광전 변환층(1030) 사이에 흡습 방지층(190)을 배치하여, 컬러 필터(180)로부터 제공되는 물질에 의해 유기 광전 변환층(1030)이 열화되는 것을 방지함으로써 이미지 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 도 4, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 설명한다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 단계 도면들이다.
도 6을 참조하면, 기판(120) 및 기판(120)의 제2 면(120b) 상에 형성된 절연 구조체(110)가 제공될 수 있다.
기판(120)에는 광전 변환 소자(PD), 비아(121) 및 소자 분리층(STI)이 형성될 수 있다. 절연 구조체(110)에는 층간 절연막(112) 및 복수의 배선층(114)이 형성될 수 있다.
이어서, 기판(120)의 제1 면(120a) 상에 반사 방지층(130), 제1 절연층(140) 및 마스크층(1100)이 순차적으로 적층될 수 있다.
마스크층(1100)은 예를 들어, 실리콘 질화물(SiN)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 식각 공정을 수행하여, 반사 방지층(130), 제1 절연층(140) 및 마스크층(1100)을 제3 방향(Z)으로 관통하고, 일부가 비아(121)의 내부로 연장되는 제1 트렌치가 형성될 수 있다.
이어서, 제1 트렌치의 내부에 컨택(170)이 형성될 수 있다. 컨택(170)의 상면(170a)은 마스크층(1100) 상에 노출될 수 있다.
도 8을 참조하면, 마스크층(1100) 및 제1 절연층(140)을 식각하여 제1 절연층(140)의 내부에 제2 트렌치(R)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 트렌치(R)를 통해 반사 방지층(130)이 노출될 수 있다.
이어서, 마스크층(1100)이 제거될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2 트렌치(R)의 바닥면, 제1 절연층(140)의 측벽, 제1 절연층(140)의 상면, 제1 절연층(140)의 상면 상에 노출된 컨택(170) 상에 라이너층(150)이 형성될 수 있다. 라이너층(150)은 예를 들어, 컨포말하게 형성될 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 제2 트렌치(R)의 내부에 컬러 필터(180)가 형성될 수 있다. 컬러 필터(180)의 상면(180a)은 예를 들어, 제1 절연층(140)의 상면보다 낮게 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10을 참조하면, 라이너층(150) 및 컬러 필터(180)의 상면(180a)을 덮도록 제2 절연층(160)이 형성될 수 있다.
이어서, 평탄화 공정(예를 들어, CMP 공정)을 통해 제2 절연층(160)의 일부 및 컨택(170)의 상면(170a) 상에 형성된 라이너층(150)이 제거될 수 있다. 평탄화 공정에 의해 컨택(170)의 상면(170a)이 노출될 수 있다.
도 11을 참조하면, 에치 백(etch back) 공정을 통해, 제2 절연층(160)의 일부 및 컨택(170)의 상부의 측벽 상에 형성된 라이너층(150)의 일부가 제거될 수 있다. 이로 인해, 컨택(170)의 상부의 측벽의 일부가 노출될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 절연층(160)의 상면, 노출된 라이너층(150) 및 노출된 컨택(170)을 덮도록 흡습 방지층(190)이 형성될 수 있다.
이어서, 평탄화 공정(예를 들어, CMP 공정)을 통해 컨택(170)의 상면(170a)이 노출될 수 있다.
도 4를 참조하면, 컨택(170)의 상면(170a) 및 흡습 방지층(190) 상면(190a) 상에 하부 전극(1010)이 형성될 수 있다. 또한, 하부 전극(1010)이 형성되지 않은 흡습 방지층(190)의 상면(190a) 상에 제3 절연막(1020)이 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 전극(1010)의 상면과 제3 절연막(1020)의 상면은 동일 평면 상에 형성될 수 있다.
이어서, 하부 전극(1010) 및 제3 절연막(1020) 상에 유기 광전 변환층(1030), 상부 전극(1040), 보호층(1050) 및 마이크로렌즈(1060)가 순차적으로 형성될 수 있다.
상술한 공정들을 통해, 도 4에 도시된 이미지 센서가 제조될 수 있다.
이하에서, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 이미지 센서와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 도 14는 도 13의 C 영역을 확대한 확대도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 흡습 방지층(290)이 제1 부분(291) 및 제2 부분(292)을 포함한다.
흡습 방지층(290)의 제1 부분(291)은 컨택(170)의 측벽과 접하고, 컬러 필터(180)의 상면(180a) 상으로 연장될 수 있다. 흡습 방지층(290)의 제1 부분(291)은 하부 전극(1010)의 바닥면 및 제3 절연층(1020)의 바닥면을 따라 연장될 수 있다.
흡습 방지층(290)의 제1 부분(291)과 컬러 필터(180)의 상면(180a) 사이에 제2 절연층(160)이 배치될 수 있다. 흡습 방지층(290)의 제1 부분(291)의 상면(291a)은 컨택(170)의 상면(170a)과 동일 평면 상에 형성될 수 있다.
흡습 방지층(290)의 제2 부분(292)은 제1 절연층(140)으로부터 노출된 반사 방지층(130)의 상면, 제1 절연층(140)의 측벽, 제1 절연층(140)의 상면 및 제1 절연층(140)의 상면 상에 노출된 컨택(170)의 측벽의 일부를 따라 배치될 수 있다. 즉, 흡습 방지층(290)의 제2 부분(292)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면을 따라 배치될 수 있다. 흡습 방지층(290)의 제2 부분(292)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면과 접할 수 있다.
흡습 방지층(290)의 제1 부분(291)은 제1 절연층(140) 상에 노출된 컨택(170)의 측벽 상에서 흡습 방지층(290)의 제2 부분(292)과 접할 수 있다.
컬러 필터(180)는 흡습 방지층(290)에 의해 완전히 감싸질 수 있다.
이하에서, 도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 이미지 센서와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 도 16은 도 15의 D 영역을 확대한 확대도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 흡습 방지층(390)이 제1 부분(391), 제2 부분(392) 및 제3 부분(393)을 포함한다.
흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 컨택(170)의 측벽과 접하고, 컬러 필터(180)의 상면(180a) 상으로 연장될 수 있다. 흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 하부 전극(1010)의 바닥면 및 제3 절연층(1020)의 바닥면을 따라 연장될 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)의 상면(391a)은 컨택(170)의 상면(170a)과 동일 평면 상에 형성될 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)은 제1 절연층(140)으로부터 노출된 반사 방지층(130)의 상면, 제1 절연층(140)의 측벽, 제1 절연층(140)의 상면 및 제1 절연층(140)의 상면 상에 노출된 컨택(170)의 측벽의 일부를 따라 배치될 수 있다. 즉, 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면을 따라 배치될 수 있다. 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면과 접할 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제3 부분(393)은 컬러 필터(180)의 상면(180a) 및 컬러 필터(180)의 상면(180a)에 노출된 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)을 따라 배치될 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 제1 절연층(140) 상에 노출된 컨택(170)의 측벽 상에서 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)과 접할 수 있다. 또한, 흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 제1 절연층(140) 상에 노출된 컨택(170)의 측벽 상에서 흡습 방지층(390)의 제3 부분(393)과 접할 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)과 흡습 방지층(390)의 제3 부분(393) 사이에 제2 절연층(160)이 배치될 수 있다.
컬러 필터(180)는 흡습 방지층(390)에 의해 완전히 감싸질 수 있다.
이하에서, 도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 이미지 센서와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 도 18은 도 17의 E 영역을 확대한 확대도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 이미지 센서는 흡습 방지층(490)이 제1 부분(491), 제2 부분(492) 및 제3 부분(493)을 포함한다.
흡습 방지층(490)의 제1 부분(491)은 컨택(170)의 측벽과 접하고, 컬러 필터(180)의 상면(180a) 상으로 연장될 수 있다. 흡습 방지층(490)의 제1 부분(491)은 하부 전극(1010)의 바닥면 및 제3 절연층(1020)의 바닥면을 따라 연장될 수 있다.
흡습 방지층(490)의 제1 부분(491)의 상면(491a)은 컨택(170)의 상면(170a)과 동일 평면 상에 형성될 수 있다.
흡습 방지층(490)의 제2 부분(492)은 제1 절연층(140)으로부터 노출된 반사 방지층(130)의 상면, 제1 절연층(140)의 측벽, 제1 절연층(140)의 상면 및 제1 절연층(140)의 상면 상에 노출된 컨택(170)의 측벽의 일부를 따라 배치될 수 있다. 즉, 흡습 방지층(490)의 제2 부분(492)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면을 따라 배치될 수 있다. 흡습 방지층(490)의 제2 부분(492)은 컬러 필터(180)의 측벽 및 바닥면과 접할 수 있다.
흡습 방지층(490)의 제3 부분(493)은 컬러 필터(180)의 상면(180a), 흡습 방지층(490)의 제1 부분(491) 및 흡습 방지층(490)의 제2 부분(492)에 의해 감싸지는 영역에 배치될 수 있다. 흡습 방지층(490)의 제3 부분(493)은 컬러 필터(180)의 상면(180a), 흡습 방지층(490)의 제1 부분(491) 및 흡습 방지층(490)의 제2 부분(492) 각각과 접할 수 있다.
흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 제1 절연층(140) 상에 노출된 컨택(170)의 측벽 상에서 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392)과 접할 수 있다. 또한, 흡습 방지층(390)의 제1 부분(391)은 컬러 필터(180)의 상면(180a) 및 흡습 방지층(390)의 제2 부분(392) 상에서 흡습 방지층(390)의 제3 부분(393)과 접할 수 있다.
컬러 필터(180)는 흡습 방지층(490)에 의해 완전히 감싸질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
110: 절연 구조체 120: 기판
121: 비아 130: 반사 방지층
140: 제1 절연층 150: 라이너층
160: 제2 절연층 170: 컨택
180: 컬러 필터 190: 흡습 방지층
1010: 하부 전극 1020: 제3 절연층
1030: 유기 광전 변환층 1040: 상부 전극
1050: 보호층 1060: 마이크로렌즈

Claims (10)

  1. 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 제1 절연층;
    상기 제1 절연층을 관통하는 컨택;
    상기 컨택의 적어도 일 측에 배치되는 컬러 필터; 및
    상기 컨택의 측벽과 접하고, 상기 컬러 필터의 상면 상으로 연장되는 흡습 방지층을 포함하는 이미지 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡습 방지층은,
    상기 컬러 필터의 상면 상으로 연장되는 제1 부분과,
    상기 컬러 필터의 측벽 및 바닥면을 따라 배치되는 제2 부분을 포함하는 이미지 센서.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 흡습 방지층은 상기 컬러 필터의 상면을 따라 배치되는 제3 부분을 더 포함하는 이미지 센서.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 흡습 방지층의 상기 제1 부분과 상기 흡습 방지층의 상기 제3 부분 사이에 배치되고, 상기 흡습 방지층과 다른 물질을 포함하는 제2 절연층을 더 포함하는 이미지 센서.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 흡습 방지층의 상기 제1 부분은 상기 컬러 필터의 상기 제3 부분과 접하는 이미지 센서.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 컨택의 상면은 상기 흡습 방지층의 상면과 동일 평면 상에 형성되는 이미지 센서.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 흡습 방지층은 균일한 두께를 갖는 이미지 센서.
  8. 내부에 광전 변환 소자가 배치되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 컬러 필터;
    상기 컬러 필터 상에 배치되는 하부 전극;
    상기 컬러 필터의 적어도 일 측에 배치되고, 상기 하부 전극과 접하는 컨택; 및
    상기 컨택의 측벽과 접하고, 상기 하부 전극의 바닥면을 따라 연장되는 흡습 방지층을 포함하는 이미지 센서.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 측면을 감싸도록 배치되는 제1 절연층과,
    상기 제1 절연층 및 상기 컬러 필터 상에 배치되는 제2 절연층을 더 포함하되,
    상기 흡습 방지층의 적어도 일부는 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 사이에 배치되는 이미지 센서.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층 각각은 상기 흡습 방지층과 다른 물질을 포함하는 이미지 센서.
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