KR20230132221A - 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
후면 조사형 이미지 센서가 개시된다. 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 전면과 후면을 갖는 기판과, 상기 기판 내에 형성된 전하 저장 영역과, 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 구성되는 광 격리 패턴과, 상기 기판의 전면 상에 형성된 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 형성된 제1 본딩 패드와, 상기 기판의 후면 상에 형성되며 상기 기판과 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 제2 본딩 패드를 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판의 후면 상에 컬러 필터층과 마이크로렌즈 어레이가 형성되는 후면 조사형 이미지 센서와 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환하는 반도체 소자로서, 전하결합소자(charge coupled device; CCD)와 씨모스 이미지 센서(CMOS image sensor; CIS)로 구분될 수 있다.
씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스 트랜지스터를 형성하고 스위칭 방식으로 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출함으로써 이미지를 형성할 수 있다. 상기 씨모스 이미지 센서는 전면 조사형 이미지 센서와 후면 조사형 이미지 센서로 구분될 수 있다.
상기 후면 조사형 이미지 센서는, 화소 영역들이 형성된 기판, 상기 기판의 전면 상에 형성된 트랜지스터들, 상기 트랜지스터들 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 상에 형성되며 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 본딩 패드들, 상기 기판의 후면 상에 형성된 반사 방지층, 상기 반사 방지층 상에 형성된 광 차단 패턴, 상기 반사 방지층과 상기 광 차단 패턴 상에 형성된 컬러 필터층 및 상기 컬러 필터층 상에 형성된 마이크로렌즈 어레이를 포함할 수 있다.
상기 광 차단 패턴은 상기 화소 영역들과 대응하는 개구들을 가질 수 있으며, 상기 후면 조사형 이미지 센서의 크로스 토크를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 상기 후면 조사형 이미지 센서의 해상도를 증가시키기 위해 상기 화소 영역들의 크기를 감소시키는 경우 상기 후면 조사형 이미지 센서의 크로스 토크가 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 크로스 토크를 감소시킬 수 있는 후면 조사형 이미지 센서와 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 후면 조사형 이미지 센서는, 전면과 후면을 갖는 기판과, 상기 기판 내에 형성된 전하 저장 영역과, 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 구성되는 광 격리 패턴과, 상기 기판의 전면 상에 형성된 제1 절연층과, 상기 제1 절연층 상에 형성된 제1 본딩 패드와, 상기 기판의 후면 상에 형성되며 상기 기판과 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 제2 본딩 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판은 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 그리고 상기 기판의 후면으로부터 상기 기판의 전면을 향하도록 형성된 트렌치를 갖고, 상기 광 격리 패턴은 상기 트렌치 내에 형성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 기판의 후면 및 상기 트렌치의 내측 표면들 상에 형성된 제1 반사 방지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 제1 반사 방지층 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제1 개구를 갖는 광 차단 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 광 격리 패턴은 상기 광 차단 패턴으로부터 상기 기판의 전면을 향하여 연장할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 광 격리 패턴은 상기 광 차단 패턴과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 제1 반사 방지층 및 상기 광 차단 패턴 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제2 개구를 갖는 후면 절연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 본딩 패드는 상기 후면 절연층 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 제2 본딩 패드, 상기 후면 절연층, 상기 제1 및 제2 개구들의 내측면들, 및 상기 제1 및 제2 개구들에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층의 일부 상에 형성된 제2 반사 방지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 반사 방지층은 상기 제2 본딩 패드의 일부를 노출시키는 제3 개구를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 절연층, 상기 제1 반사 방지층, 상기 기판 및 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성되고, 상기 제2 본딩 패드는 상기 비아홀을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 비아홀의 내측면 상에 형성된 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 반사 방지층은 금속 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 기판의 후면 상에 형성된 제1 반사 방지층과, 상기 제1 반사 방지층 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제1 개구를 갖는 광 차단 패턴과, 상기 제1 개구에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층의 일부 상에 형성된 제2 반사 방지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 광 차단 패턴 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제2 개구를 갖는 후면 절연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 기판의 후면 상에 형성된 제1 반사 방지층과, 상기 제1 반사 방지층 상에 형성된 후면 절연층을 더 포함할 수 있으며, 상기 후면 절연층, 상기 제1 반사 방지층, 상기 기판 및 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성되고, 상기 제2 본딩 패드는 상기 비아홀을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 비아홀의 내측면 상에 형성된 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서는, 상기 기판의 전면 부위에 형성된 필드 격리 영역을 더 포함하며, 상기 비아홀은 상기 필드 격리 영역을 관통하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 본딩 패드는 상기 제1 본딩 패드와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서의 제조 방법은, 기판 내에 전하 저장 영역을 형성하는 단계와, 상기 기판의 전면 상에 제1 절연층을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연층 상에 제1 본딩 패드를 형성하는 단계와, 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 상기 기판 내에 광 격리 패턴을 형성하는 단계와, 상기 기판의 후면 상에 상기 기판과 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 제2 본딩 패드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광 격리 패턴은 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 인접하는 전하 저장 영역으로 광이 누설되는 것을 충분히 감소시킬 수 있고, 아울러 상기 후면 조사형 이미지 센서의 크로스 토크가 크게 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 20은 도 1에 도시된 후면 조사형 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 20은 도 1에 도시된 후면 조사형 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 조사형 이미지 센서(100)는 화소 영역들(120)이 형성된 기판(102)을 포함할 수 있다. 상기 화소 영역들(120)은 입사광에 의해 생성된 전하들이 축적되는 전하 저장 영역(122)을 포함할 수 있다. 상기 기판(102)은 제1 도전형을 가질 수 있으며, 상기 전하 저장 영역(122)은 제2 도전형을 가질 수 있다. 상기 전하 저장 영역(122)과 소정 간격 이격된 상기 기판(102)의 전면 부위에는 상기 전하 저장 영역(122)과 동일한 도전형을 갖는 플로팅 확산 영역(126)이 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 기판(102)으로는 P형 기판이 사용될 수 있으며, 상기 전하 저장 영역(122)과 상기 플로팅 확산 영역(126)으로서 기능하는 N형 불순물 확산 영역들이 상기 P형 기판(102) 내에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 기판(102)은 P형 에피택시얼 층을 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 전하 저장 영역(122)과 상기 플로팅 확산 영역(126)은 상기 P형 에피택시얼 층 내에 형성될 수 있다.
상기 전하 저장 영역(122)과 상기 플로팅 확산 영역(126) 사이의 채널 영역 상에는 상기 전하 저장 영역(122)에 축적된 전하들을 상기 플로팅 확산 영역(126)으로 전달하기 위한 전달 게이트 구조물(110)이 배치될 수 있다. 상기 전달 게이트 구조물(110)은 상기 기판의(102) 전면(102A) 상에 형성된 게이트 절연막(112)과, 상기 게이트 절연막(112) 상에 형성된 게이트 전극(114)과, 상기 게이트 전극(114)의 측면들 상에 형성된 게이트 스페이서들(116)을 포함할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 기판(102)의 전면(102A) 상에는 상기 플로팅 확산 영역(126)과 전기적으로 연결된 리셋 게이트 구조물(미도시)과 소스 팔로워 게이트 구조물(미도시) 및 선택 게이트 구조물(미도시)이 배치될 수 있다.
다른 예로서, 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)가 3T 레이아웃을 갖는 경우 상기 전달 게이트 구조물(110)은 리셋 게이트 구조물로서 기능할 수 있으며 상기 플로팅 확산 영역(126)은 상기 전하 저장 영역(122)을 리셋 회로에 연결하기 위한 활성 영역으로서 기능할 수 있다.
상기 화소 영역들(120)은 상기 전하 저장 영역(122)과 상기 기판(102)의 전면(102A) 사이에 배치된 전면 피닝층(124)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화소 영역들(120)은 상기 전하 저장 영역(122)과 상기 기판(102)의 후면(102B) 사이에 배치된 후면 피닝층(128)을 포함할 수 있다. 상기 전면 및 후면 피닝층들(124, 128)은 상기 제1 도전형을 가질 수 있다. 예를 들면, P형 불순물 확산 영역들이 상기 전면 및 후면 피닝층들(124, 128)로서 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)는 상기 기판(102)의 전면(102A) 상에 형성된 제1 절연층(130)과, 상기 제1 절연층(130)의 전면 상에 형성된 제1 본딩 패드(132)를 포함할 수 있다. 상기 제1 절연층(130)의 전면 상에는 상기 화소 영역들(120)과 전기적으로 연결되는 제1 배선층(134)이 형성될 수 있으며, 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제1 배선층(134)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제1 배선층(134)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판(102)의 전면 부위에 형성된 필드 격리 영역(106)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 필드 격리 영역(106)은 상기 화소 영역들(120)의 일측에 위치되는 패드 영역의 전면 부위에 형성될 수 있으며 실리콘 산화물과 같은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 절연층(130)은 상기 기판(102)의 전면(102A)과 상기 필드 격리 영역(106)의 전면 상에 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 절연층(130)의 전면과 상기 제1 본딩 패드(132) 및 상기 제1 배선층(134) 상에는 제2 절연층(140)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 절연층(140) 상에는 제2 배선층(142)이 형성될 수 있다. 상기 제2 절연층(140)과 제2 배선층(142) 상에는 제3 절연층(144)이 형성될 수 있으며, 상기 제3 절연층(144) 상에는 제3 배선층(146)이 형성될 수 있다. 아울러, 상기 제3 절연층(144)과 제3 배선층(146) 상에는 패시베이션 층(148)이 형성될 수 있다.
상기 기판(102)의 후면(102B) 상에는 제1 반사 방지층(152)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 반사 방지층(152)은 상기 기판(102)의 후면(102B) 상에 형성되는 금속 산화막을 포함할 수 있다. 상기 금속 산화막은 음성 고정 전하층(negative fixed charge layer)으로서 기능할 수 있으며, 알루미늄 산화물(Al2O3), 하프늄 산화물(HfO2), 하프늄 알루미늄 산화물(HfAlO), 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 음성 고정 전하층의 음성 전하는 상기 기판(102)의 후면 부위에 음성으로 충전된 얕은 소수 캐리어 과량 함유 영역(shallow minority carrier rich region) 즉 상기 기판(102)의 후면 부위에 정공들이 축적된 정공 축적 영역을 형성할 수 있으며, 이에 의해 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)의 암전류가 감소될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 반사 방지층(152)은 상기 기판(102)의 후면(102B) 상에 형성된 알루미늄 산화막과, 상기 알루미늄 산화막 상에 형성된 하프늄 산화막을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 전하 저장 영역(122)이 제1 도전형을 갖는 경우 즉 상기 기판(102)으로서 N형 기판이 사용되고 상기 전하 저장 영역(122)이 P형 불순물을 포함하는 경우, 상기 금속 산화막은 양성 고정 전하층(positive fixed charge layer)으로서 기능할 수 있으며, 지르코늄 산화물(ZrO2), 하프늄 실리콘 산화물(HfSiO2) 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 양성 고정 전하층은 상기 기판(102)의 후면 부위에 전자들이 축적된 전자 축적 영역을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)는 상기 전하 저장 영역(122)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 광 격리 패턴(156)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(102)은 상기 기판(102)의 후면(102B)으로부터 상기 기판(102)의 전면(102A)을 향하여 연장하며 상기 전하 저장 영역(122)의 적어도 일부를 감싸는 트렌치(150)를 가질 수 있으며, 상기 광 격리 패턴(156)은 상기 트렌치(150) 내에 배치될 수 있다. 특히, 상기 제1 반사 방지층(152)은 상기 기판(102)의 후면(102B) 및 상기 트렌치(150)의 내측 표면들 상에 기 설정된 두께로 일정하게 형성될 수 있으며, 상기 광 격리 패턴(156)은 상기 트렌치(150)를 매립하도록 상기 제1 반사 방지층(152) 상에 형성될 수 있다.
특히, 상기 광 격리 패턴(156)은 광 반사가 가능하도록 금속 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라 인접하는 전하 저장 영역(122)으로 광이 누설되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)의 크로스 토크가 크게 감소될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(102)의 후면 부위에 후면 피닝층(129)이 전체적으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 후면 피닝층(129)은 상기 기판(102)의 후면 부위와 상기 트렌치(150)의 내측 표면 부위를 따라 일정한 두께로 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 반사 방지층(152) 상에는 광 차단 패턴(170)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 차단 패턴(170)은 상기 전하 저장 영역(122)과 대응하는 제1 개구(172)를 가질 수 있으며, 상기 광 격리 패턴(156)은 상기 광 차단 패턴(170)으로부터 상기 기판(102)의 전면(102A)을 향해 연장할 수 있다. 특히, 상기 광 격리 패턴(156)과 상기 광 차단 패턴(170)은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 화학 기상 증착 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 격리 패턴(156)과 상기 광 차단 패턴(170)은 텅스텐으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 반사 방지층(152) 및 상기 광 차단 패턴(170) 상에는 상기 전하 저장 영역(122)과 대응하는 제2 개구(174)를 갖는 후면 절연층(158)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 상기 후면 절연층(158)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 상기 제2 개구(174)는 상기 제1 개구(172)와 동일한 크기를 가질 수 있다.
상기 후면 조사형 이미지 센서(100)는 상기 기판(102)의 후면(102B) 상에 형성되며 상기 기판(102)과 상기 제1 절연층(130)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)와 연결되는 제2 본딩 패드(168)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 후면 절연층(158), 상기 제1 반사 방지층(152), 상기 기판(102) 및 상기 제1 절연층(130)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부를 노출시키는 비아홀(160)이 형성될 수 있고, 상기 제2 본딩 패드(168)는 상기 후면 절연층(158) 상에 형성될 수 있으며 상기 비아홀(160)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)와 연결될 수 있다. 특히, 상기 비아홀(160)의 내측면 상에는 절연 물질, 예를 들면, 실리콘 산화물로 이루어진 스페이서(164)가 형성될 수 있다. 상기 스페이서(164)는 상기 제2 본딩 패드(168)와 상기 제1 반사 방지층(152) 사이를 전기적으로 절연시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 제2 본딩 패드(168), 상기 후면 절연층(158), 상기 제1 및 제2 개구들(172, 174)의 내측면들, 및 상기 제1 및 제2 개구들(172, 174)에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층(152)의 일부 상에는 제2 반사 방지층(176)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 반사 방지층(176)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 상기 제2 본딩 패드(168)의 일부를 노출시키는 제3 개구(178)를 가질 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 제3 개구(178)에 의해 노출된 상기 제2 본딩 패드(168)의 일부 상에 솔더 범프(미도시)가 형성될 수 있다. 다른 예로서, 와이어 본딩 공정을 통해 상기 제3 개구(178)에 의해 노출된 상기 제2 본딩 패드(168)의 일부 상에 와이어(미도시)가 본딩될 수 있다.
상기 제2 반사 방지층(176) 상에는 컬러 필터층(180)과 마이크로렌즈 어레이(182)가 순차적으로 형성될 수 있다. 상기 컬러 필터층(180)은 적색 필터들과 청색 필터들 및 녹색 필터들을 포함할 수 있으며, 상기 필터들은 상기 제2 반사 방지층(176) 상에 스핀 코팅 공정을 통해 색상을 갖는 포토레지스트 층을 형성한 후 포토리소그래피 공정을 수행함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 본딩 패드(168)는 상기 제1 본딩 패드(132)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 본딩 패드(132)와 제2 본딩 패드(168)는 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 상기와 같이 제2 본딩 패드(168)가 상기 제1 본딩 패드(132)와 동일한 물질로 이루어지고 상기 제1 본딩 패드(132)에 직접 연결되기 때문에 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제2 본딩 패드(168) 사이에 텅스텐 패드를 배치하는 종래 기술과 비교하여 상기 제1 본딩 패드(132)와 제2 본딩 패드(168) 사이의 전기적인 저항이 감소될 수 있다. 또한, 상기 텅스텐 패드를 생략함으로써 상기 제2 본딩 패드(168)의 상부면 높이가 감소될 수 있으며, 이에 따라 상기 컬러 필터층(180)의 형성을 위한 상기 스핀 코팅 공정에서 상기 포토레지스트 층에 줄무늬 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 20은 도 1에 도시된 후면 조사형 이미지 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 기판(102)의 전면 부위들에 액티브 영역들을 정의하기 위한 소자 분리 영역들(104)을 형성할 수 있다. 상기 기판(102)은 제1 도전형을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 기판(102)으로는 P형 기판이 사용될 수 있으며, 다른 예로서, 상기 기판(102)은 실리콘 벌크 기판과 상기 실리콘 벌크 기판 상에 형성된 P형 에피택시얼 층을 포함할 수 있다. 상기 소자 분리 영역들(104)은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있으며 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액티브 영역들에 인접하는 상기 기판(102)의 패드 영역의 전면 부위에 필드 격리 영역(106)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 상기 필드 격리 영역(106)은 상기 소자 분리 영역들(104)과 동시에 형성될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 소자 분리 영역들(104)을 형성한 후 상기 기판(102)의 전면(102A) 상에 전달 게이트 구조물들(110)이 형성될 수 있다. 상기 전달 게이트 구조물들(110)은 각각 게이트 절연막(112)과 상기 게이트 절연막(112) 상에 형성된 게이트 전극(114)과 상기 게이트 전극(114)의 측면들 상에 형성된 게이트 스페이서들(116)을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 기판(102)의 전면(102A) 상에는 리셋 게이트 구조물들(미도시)과 소스 팔로워 게이트 구조물들(미도시) 및 선택 게이트 구조물들(미도시)이 상기 전달 게이트 구조물들(110)과 동시에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 기판(102) 내에 전하 저장 영역들(122)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(102)의 액티브 영역들 내에 제2 도전형을 갖는 전하 저장 영역들(122)을 형성할 수 있다. 예를 들면, P형 기판(102) 내에 N형 전하 저장 영역들(122)을 형성할 수 있으며, 상기 N형 전하 저장 영역들(122)은 이온 주입 공정에 의해 형성된 N형 불순물 확산 영역들일 수 있다.
이어서, 상기 기판(102)의 전면(102A)과 상기 전하 저장 영역들(122) 사이에 제1 도전형을 갖는 전면 피닝층들(124)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(102)의 전면(102A)과 상기 N형 전하 저장 영역들(122) 사이에는 이온 주입 공정을 통해 P형 전면 피닝층들(124)이 형성될 수 있으며, 상기 P형 전면 피닝층들(124)은 P형 불순물 확산 영역들일 수 있다. 상기 N형 전하 저장 영역들(122)과 P형 전면 피닝층들(124)은 후속하는 급속 열처리 공정에 의해 활성화될 수 있다.
아울러, 상기 전하 저장 영역들(122)로부터 소정 간격 이격되도록 상기 기판(102)의 전면 부위에 제2 도전형을 갖는 플로팅 확산 영역들(126)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전하 저장 영역들(122)로부터 소정 간격 이격되도록 상기 기판(102)의 전면 부위에 상기 플로팅 확산 영역들(126)로서 기능하는 N형 고농도 불순물 영역들이 이온 주입 공정을 통해 형성될 수 있다. 이때, 상기 전달 게이트 구조물들(110)은 상기 전하 저장 영역들(122)과 상기 플로팅 확산 영역들(126) 사이의 채널 영역들 상에 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 기판(102)의 전면(102A) 상에는 실리콘 산화물과 같은 절연 물질로 이루어지는 제1 절연층(130)이 형성될 수 있으며, 상기 절연층(130)의 전면 상에는 제1 본딩 패드(132)와 제1 배선층(134)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연층(130) 상에 알루미늄 층과 같은 금속층을 형성한 후 상기 금속층을 패터닝함으로써 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제1 배선층(134)을 형성할 수 있다.
아울러, 상기 제1 절연층(130)과 상기 제1 본딩 패드(132) 및 상기 제1 배선층(134) 상에 제2 절연층(140)을 형성하고, 상기 제2 절연층(140) 상에 제2 배선층(142)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제2 절연층(140)과 상기 제2 배선층(142) 상에 제3 절연층(144)을 형성하고, 상기 제3 절연층(144) 상에 제3 배선층(146)을 형성할 수 있다. 상기 제3 절연층(144)과 제3 배선층(146) 상에 패시베이션 층(148)을 형성할 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 배선층들(134, 142, 146)은 상기 화소 영역들(120)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 본딩 패드(132)는 상기 제1, 제2 및 제3 배선층들(134, 142, 146)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 기판(102)의 두께를 감소시키기 위한 백그라인딩 공정 또는 화학적 기계적 연마 공정이 수행될 수 있으며, 이어서 상기 기판(102)의 후면(102B)과 상기 전하 저장 영역들(122) 사이에 제1 도전형을 갖는 후면 피닝층들(128)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 기판(102)의 후면(102B)이 위를 향하도록 상기 기판(102)을 반전시킨 후 이온 주입 공정을 통해 상기 기판(102)의 후면(102B)과 상기 전하 저장 영역들(122) 사이에 P형 후면 피닝층들(128)이 형성될 수 있으며, 상기 P형 후면 피닝층들(128)은 레이저 어닐 공정을 통해 활성화될 수 있다.
상기와 다르게, 상기 후면 피닝층들(128)은 상기 전하 저장 영역들(122)보다 먼저 형성될 수도 있다. 예를 들면, 이온 주입 공정을 통해 상기 후면 피닝층들(128)을 형성한 후 상기 후면 피닝층들(128) 상에 상기 전하 저장 영역들(122)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 백그라인딩 공정은 상기 후면 피닝층들(128)이 노출되도록 수행될 수 있다.
한편, 상기 기판(102)이 P형 에피택시얼 층을 포함하는 경우, 상기 전하 저장 영역들(122)과 전면 및 후면 피닝층들(124, 128)은 상기 P형 에피택시얼 층 내에 형성될 수 있으며, 상기 실리콘 벌크 기판은 상기 백그라인딩 공정에 의해 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 트렌치(150)를 형성한 후 도 3에 도시된 바와 같이 기판(102)의 후면 부위에 전체적으로 후면 피닝층(129)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 후면 피닝층(129)은 상기 트렌치(150)를 형성한 후 이온 주입 공정을 통해 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 후면 피닝층(129)은 상기 기판(102)의 후면 부위와 상기 트렌치(150)의 내측 표면 부위를 따라 형성될 수 있다. 다른 예로서, 도시되지는 않았으나, 이온 주입 공정을 통해 상기 기판(102)의 후면 부위에 전체적으로 후면 피닝층(미도시)을 형성한 후 상기 트렌치(150)를 형성할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 상기 기판(102)을 부분적으로 제거하여 상기 전하 저장 영역(122)의 적어도 일부를 감싸는 트렌치(150)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(102)의 후면(102B) 상에 상기 트렌치(150)에 대응하는 개구를 갖는 제1 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성할 수 있으며, 이어서 상기 제1 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 트렌치(150)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 트렌치(150)는 격자 형태를 가질 수 있으며, 상기 제1 포토레지스트 패턴은 상기 트렌치(150)를 형성한 후 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 기판(102)의 후면(102B) 및 상기 트렌치(150)의 내측 표면들 상에 제1 반사 방지층(152)을 일정한 두께로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 반사 방지층(152)은 상기 기판(102)의 후면(102B) 및 상기 트렌치(150)의 내측 표면들 상에 형성된 알루미늄 산화막 및 상기 알루미늄 산화막 상에 형성된 하프늄 산화막을 포함할 수 있으며, 상기 알루미늄 산화막과 상기 하프늄 산화막은 일정한 두께를 갖도록 원자층 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제1 반사 방지층(152) 상에 제1 금속층(154)이 형성될 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이 상기 제1 금속층(154)은 상기 트렌치(150)를 충분히 매립하도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 트렌치(150) 내에 상기 전하 저장 영역들(122)을 감싸는 광 격리 패턴(156)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 반사 방지층(152) 상에 화학 기상 증착 공정을 통해 텅스텐 층(154)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 텅스텐으로 이루어진 광 격리 패턴(156)이 상기 트렌치(150) 내에 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 제1 금속층(154)의 일부를 제거하여 상기 기판(102)의 패드 영역(102C)의 후면 상에 형성된 상기 제1 반사 방지층(152)의 일부를 노출시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 금속층(154) 상에 상기 패드 영역(102C)의 후면 상에 형성된 상기 제1 금속층(154)의 일부를 노출시키는 제2 포토레지시트 패턴(미도시)을 형성한 후 상기 제2 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 패드 영역(102C)의 후면 상에 형성된 상기 제1 반사 방지층(152)의 일부를 노출시킬 수 있다. 상기 제2 포토레지스트 패턴은 상기 제1 금속층(154)의 일부를 제거한 후 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 제1 금속층(154)과 상기 노출된 상기 제1 반사 방지층(152)의 일부 상에 후면 절연층(158)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 후면 절연층(158)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 화학 기상 증착 공정을 통해 상기 제1 금속층(154)과 상기 노출된 상기 제1 반사 방지층(152)의 일부 상에 일정한 두께로 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 후면 절연층(158)과 상기 제1 반사 방지층(152) 및 상기 기판(102)과 상기 제1 절연층(130)을 부분적으로 제거하여 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부를 노출시키는 비아홀(160)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 후면 절연층(158) 상에 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부와 대응하는 상기 후면 절연층(158)의 일부를 노출시키는 제3 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한 후 상기 제3 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 후면 절연층(158)과 상기 제1 반사 방지층(152) 및 상기 기판(102)과 상기 제1 절연층(130)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부를 노출시키는 비아홀(160)을 형성할 수 있다. 상기 제3 포토레지스트 패턴은 상기 비아홀(160)을 형성한 후 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 후면 절연층(158)과 상기 비아홀(160)의 내측면 및 상기 노출된 상기 본딩 패드(132)의 일부 상에 제2 후면 절연층(162)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 후면 절연층(162)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 화학 기상 증착 공정을 통해 상기 후면 절연층(158)과 상기 비아홀(160)의 내측면 및 상기 노출된 상기 본딩 패드(132)의 일부 상에 일정한 두께로 형성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 비아홀(160)의 내측면 상에 스페이서(164)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 스페이서(164)는 이방성 식각 공정을 통해 상기 제2 후면 절연층(162)을 부분적으로 제거함으로써 형성될 수 있다. 특히, 상기 이방성 식각 공정은 상기 본딩 패드(132)의 일부가 노출될 때까지 수행될 수 있다. 이때, 상기 이방성 식각 공정에 의해 상기 후면 절연층(158)이 노출될 수 있다.
도 16을 참조하면, 상기 후면 절연층(158)과 상기 스페이서(164) 및 상기 노출된 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부 상에 제2 금속층(166)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 금속층(166)은 스퍼터링 공정을 통해 상기 후면 절연층(158)과 상기 스페이서(164) 및 상기 노출된 상기 제1 본딩 패드(132)의 일부 상에 균일한 두께로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제2 금속층(166)은 상기 제1 본딩 패드(132)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 금속층(166)은 알루미늄으로 이루어질 수 있다.
도 17을 참조하면, 상기 제2 금속층(166)을 패터닝하여 상기 비아홀(160)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)와 연결되는 제2 본딩 패드(168)를 상기 후면 절연층(158) 상에 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 본딩 패드(168)가 형성될 상기 제2 금속층(166)의 일부를 제외한 나머지 부위를 노출시키는 제4 포토레지스트 패턴(미도시)을 상기 제2 금속층(166) 상에 형성한 후 상기 제4 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 제2 본딩 패드(168)를 형성할 수 있다. 상기 제2 본딩 패드(168)는 상기 스페이서(164)에 의해 상기 제1 반사 방지층(152) 및 상기 기판(102)과 전기적으로 절연될 수 있으며, 상기 제2 본딩 패드(168)가 상기 제1 본딩 패드(132)와 동일한 물질로 이루어지기 때문에 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제2 본딩 패드(138) 사이의 전기적인 저항이 감소될 수 있다. 상기 제4 포토레지스트 패턴은 상기 제2 본딩 패드(168)를 형성한 후 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 18을 참조하면, 상기 제1 금속층(154)을 패터닝하여 상기 전하 저장 영역들(122)과 대응하는 제1 개구들(172)을 갖는 광 차단 패턴(170)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 전하 저장 영역들(122)과 대응하는 상기 후면 절연층(158) 부위들을 노출시키는 제5 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한 후 상기 제5 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 광 차단 패턴(170)을 형성할 수 있다. 특히, 상기 제1 금속층(154)은 상기 광 차단 패턴(170)이 상기 광 격리 패턴(156) 상에 위치되도록 패터닝될 수 있다. 이때, 상기 이방성 식각 공정에 의해 상기 전하 저장 영역들(122)과 대응하는 제2 개구들(174)이 상기 후면 절연층(158)을 통해 형성될 수 있다. 상기 이방성 식각 공정은 상기 제1 반사 방지층(152)이 노출될 때까지 수행될 수 있으며, 상기 광 차단 패턴(170)을 형성한 후 상기 제5 포토레지스트 패턴은 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 제2 본딩 패드(168), 상기 후면 절연층(158), 상기 제1 및 제2 개구들(172, 174)의 내측면들 및 상기 제1 및 제2 개구들(172, 174)에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층(152) 부위들 상에 제2 반사 방지층(176)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 반사 방지층(176)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있으며, 화학 기상 증착 공정을 통해 일정한 두께로 형성될 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 제2 반사 방지층(176)을 패터닝하여 상기 제2 본딩 패드(168)의 일부를 노출시키는 제3 개구(178)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 본딩 패드(168)의 일부와 대응하는 상기 제2 반사 방지층(176)의 일부를 노출시키는 제6 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한 후 상기 제6 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 이방성 식각 공정을 수행함으로써 상기 제3 개구(178)를 형성할 수 있다. 상기 제6 포토레지스트 패턴은 상기 제3 개구(178)를 형성한 후 애싱 또는 스트립 공정에 의해 제거될 수 있다.
이어서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2 반사 방지층(176) 상에 상기 전하 저장 영역들(122)과 대응하는 컬러 필터들을 포함하는 컬러 필터층(180)을 형성하고, 상기 컬러 필터층(180) 상에 마이크로렌즈 어레이(182)를 형성할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광 격리 패턴(156)은 상기 전하 저장 영역(122)의 적어도 일부를 감싸도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 인접하는 전하 저장 영역(122)으로 광이 누설되는 것을 충분히 감소시킬 수 있고, 아울러 상기 후면 조사형 이미지 센서(100)의 크로스 토크가 크게 감소될 수 있다. 아울러, 상기 제2 본딩 패드(168)는 상기 비아홀(160)을 통해 상기 제1 본딩 패드(132)와 직접 연결될 수 있으며, 상기 제1 본딩 패드(132)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 제1 본딩 패드(132)와 상기 제2 본딩 패드(168) 사이의 전기적인 저항이 감소될 수 있으며, 상기 컬러 필터층(180)의 형성을 위한 스핀 코팅 공정에서 상기 포토레지스트 층에 줄무늬 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 후면 조사형 이미지 센서
102 : 기판
102A : 기판의 전면 102B : 기판의 후면
104 : 소자 분리 영역 106 : 필드 격리 영역
110 : 전달 게이트 구조물 120 : 화소 영역
122 : 전하 저장 영역 124 : 전면 피닝층
126 : 플로팅 확산 영역 128 : 후면 피닝층
130 : 절연층 132 : 본딩 패드
150 : 트렌치 152 : 제1 반사 방지층
154 : 제1 금속층 156 : 광 격리 패턴
158 : 후면 절연층 160 : 비아홀
162 : 제2 후면 절연층 164 : 스페이서
166 : 제2 금속층 168 : 제2 본딩 패드
170 : 광 차단 패턴 172 : 제1 개구
174 : 제2 개구 176 : 제2 반사 방지층
178 : 제3 개구 180 : 컬러 필터층
182 : 마이크로렌즈 어레이
102A : 기판의 전면 102B : 기판의 후면
104 : 소자 분리 영역 106 : 필드 격리 영역
110 : 전달 게이트 구조물 120 : 화소 영역
122 : 전하 저장 영역 124 : 전면 피닝층
126 : 플로팅 확산 영역 128 : 후면 피닝층
130 : 절연층 132 : 본딩 패드
150 : 트렌치 152 : 제1 반사 방지층
154 : 제1 금속층 156 : 광 격리 패턴
158 : 후면 절연층 160 : 비아홀
162 : 제2 후면 절연층 164 : 스페이서
166 : 제2 금속층 168 : 제2 본딩 패드
170 : 광 차단 패턴 172 : 제1 개구
174 : 제2 개구 176 : 제2 반사 방지층
178 : 제3 개구 180 : 컬러 필터층
182 : 마이크로렌즈 어레이
Claims (20)
- 전면과 후면을 갖는 기판;
상기 기판 내에 형성된 전하 저장 영역;
상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 구성되는 광 격리 패턴;
상기 기판의 전면 상에 형성된 제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 형성된 제1 본딩 패드; 및
상기 기판의 후면 상에 형성되며 상기 기판과 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 제2 본딩 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 그리고 상기 기판의 후면으로부터 상기 기판의 전면을 향하도록 형성된 트렌치를 갖고,
상기 광 격리 패턴은 상기 트렌치 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제2항에 있어서, 상기 기판의 후면 및 상기 트렌치의 내측 표면들 상에 형성된 제1 반사 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제3항에 있어서, 상기 제1 반사 방지층 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제1 개구를 갖는 광 차단 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제4항에 있어서, 상기 광 격리 패턴은 상기 광 차단 패턴으로부터 상기 기판의 전면을 향하여 연장하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제4항에 있어서, 상기 광 격리 패턴은 상기 광 차단 패턴과 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제4항에 있어서, 상기 제1 반사 방지층 및 상기 광 차단 패턴 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제2 개구를 갖는 후면 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제7항에 있어서, 상기 제2 본딩 패드는 상기 후면 절연층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제8항에 있어서, 상기 제2 본딩 패드, 상기 후면 절연층, 상기 제1 및 제2 개구들의 내측면들, 및 상기 제1 및 제2 개구들에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층의 일부 상에 형성된 제2 반사 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제9항에 있어서, 상기 제2 반사 방지층은 상기 제2 본딩 패드의 일부를 노출시키는 제3 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제8항에 있어서, 상기 후면 절연층, 상기 제1 반사 방지층, 상기 기판 및 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성되고,
상기 제2 본딩 패드는 상기 비아홀을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제11항에 있어서, 상기 비아홀의 내측면 상에 형성된 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 반사 방지층은 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제1항에 있어서, 상기 기판의 후면 상에 형성된 제1 반사 방지층과,
상기 제1 반사 방지층 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제1 개구를 갖는 광 차단 패턴과,
상기 제1 개구에 의해 노출된 상기 제1 반사 방지층의 일부 상에 형성된 제2 반사 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제14항에 있어서, 상기 광 차단 패턴 상에 형성되며 상기 전하 저장 영역과 대응하는 제2 개구를 갖는 후면 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제1항에 있어서, 상기 기판의 후면 상에 형성된 제1 반사 방지층과,
상기 제1 반사 방지층 상에 형성된 후면 절연층을 더 포함하고,
상기 후면 절연층, 상기 제1 반사 방지층, 상기 기판 및 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성되고,
상기 제2 본딩 패드는 상기 비아홀을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제16항에 있어서, 상기 비아홀의 내측면 상에 형성된 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 제16항에 있어서, 상기 기판의 전면 부위에 형성된 필드 격리 영역을 더 포함하며,
상기 비아홀은 상기 필드 격리 영역을 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서. - 제1항에 있어서, 상기 제2 본딩 패드는 상기 제1 본딩 패드와 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서.
- 기판 내에 전하 저장 영역을 형성하는 단계;
상기 기판의 전면 상에 제1 절연층을 형성하는 단계;
상기 제1 절연층 상에 제1 본딩 패드를 형성하는 단계;
상기 전하 저장 영역의 적어도 일부를 감싸도록 상기 기판 내에 광 격리 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 후면 상에 상기 기판과 상기 제1 절연층을 통해 상기 제1 본딩 패드와 연결되는 제2 본딩 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 조사형 이미지 센서 제조 방법.
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