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KR100728647B1 - 이미지 센서 및 그 제조방법 - Google Patents

이미지 센서 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100728647B1
KR100728647B1 KR1020050115911A KR20050115911A KR100728647B1 KR 100728647 B1 KR100728647 B1 KR 100728647B1 KR 1020050115911 A KR1020050115911 A KR 1020050115911A KR 20050115911 A KR20050115911 A KR 20050115911A KR 100728647 B1 KR100728647 B1 KR 100728647B1
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photodiode
forming
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dual damascene
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설우석
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명은 이미지 센서 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 소정 간격 이격된 복수의 포토 다이오드가 형성된 기판과, 상기 포토 다이오드가 형성되지 않은 기판 상에 형성되어 있으며 측벽이 경사면으로 이루어진 다층의 배선구조물과, 상기 배선구조물의 경사면에 형성된 반사막과, 상기 포토 다이오드 상에 형성된 칼라필터와, 상기 칼라필터 상에 형성된 마이크로 렌즈 및 상기 마이크로 렌즈가 형성된 결과물 전면에 형성된 소자보호막을 포함하는 이미지 센서를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 이미지 센서의 제조방법을 제공한다.
이미지 센서, 트렌치, 칼라필터, 입사광, 포토 다이오드

Description

이미지 센서 및 그 제조방법{Image Sensor and Manufacturing Method thereof}
도 1은 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서의 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이미지 센서의 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3m는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
200 : 반도체 기판 202 : 포토 다이오드
204 : 듀얼 다마신 패턴 205 : 확산 방지막
206 : 층간 절연막 209 : 트렌치
211 : 적색 칼라필터 213 : 녹색 칼라필터
215 : 청색 칼라필터 218 : 마이크로 렌즈
본 발명은 이미지 센서 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토 다이오드에 도달하는 입사광의 광량을 증가시키는 이미지 센서 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서는 소자 내로 입사하는 빛을 감지하는 광감지 부분과 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화 하는 로직회로 부분으로 구성되어 있다.
최근 소자의 집적화 및 소형화시키기 위해 알루미늄을 사용하여 형성하던 상기 로직회로를 이루는 금속배선을 상기 알루미늄 보다 전기적 특성이 우수한 구리를 사용하여 형성하고 있다.
그런데, 상기 구리를 사용하여 상기 금속배선을 형성하게 되면 상기 구리의 확산을 방지하기 위해 상기 금속배선의 상부 및 하부에 확산 방지막이 형성되고, 상기 확산 방지막은 상기 포토 다이오드와 대응하는 영역에도 위치하게 된다.
이에 따라, 기판 내의 상기 포토 다이오드까지 도달하는 입사광은, 상기 포토 다이오드와 대응하는 영역에 형성된 상기 확산 방지막에 의해 분산이 일어나게 되어 상기 포토 다이오드까지 도달하는 입사광의 광량이 줄어들게 됨으로써 이미지 센서의 광효율이 저하되는 문제가 있다.
그럼, 이하 도 1을 참조하여 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서의 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서는, 반도체 기판(100) 내에 소정 간격 이격되어 형성된 복수의 포토 다이오드(102)와, 상기 포토 다이오드(102)가 형성되지 않은 기판에 순차 적층된 구조의 금속배선을 이루는 다층의 듀얼 다마신 패턴(104)과, 서로 이웃하는 상기 듀얼 다마신 패턴(104)를 전기적으로 절연시키는 층간 절연막(106)과, 상기 포토 다이오드(102)와 대응하는 상기 층간 절연막(106) 상에 형성된 칼라필터(107) 및 상기 칼라필터(107) 상에 형성된 마이크로 렌즈(108)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 층간 절연막(106) 사이에는, 상기 듀얼 다마신 패턴(104)을 이루는 구리 금속이 확산되는 것을 방지하기 위한 확산 방지막(105)이 형성되어 있다.
그러나, 소자 내로 빛이 입사한 후 상기 포토 다이오드(102)까지 도달할때, 상기 포토 다이오드(102) 상에 형성된 상기 확산 방지막(105)으로 인해 입사광이 분산하게 되어, 상기 포토 다이오드(102)까지 도달하는 입사광의 광량이 줄어들게 되는 문제가 있다.
상기 도면에서 미설명된 도면 부호 101은 소자분리막을 나타내며, 도면 부호 103은 게이트를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 포토 다이오드와 대응하는 영역에 순차 형성되어 있는 다수의 층간 절연막 및 확산 방지막을 트렌치를 통해 제거함으로써, 상기 포토 다이오드까지 입사하는 입사광의 광량을 증가시킬 수 있는 이미지 센서를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 이미지 센서의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정 간격 이격된 복수의 포토 다이오드가 형성된 기판과, 상기 포토 다이오드가 형성되지 않은 기판 상에 형성되어 있으며 측벽이 경사면으로 이루어진 다층의 배선구조물과, 상기 배선구조물의 경사면에 형성된 반사막과 상기 포토 다이오드 상에 형성된 칼라필터와, 상기 칼라필터 상에 형성된 마이크로 렌즈 및 상기 기판 전면에 형성된 소자보호막을 포함하는 이미지 센서를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서에서, 상기 배선구조물은, 상기 기판 상에 형성된 게이트와, 상기 게이트 상에 다층으로 형성된 듀얼 다마신 패턴 및 서로 이웃하는 상기 게이트 및 듀얼 다마신 패턴을 전기적으로 절연시키는 층간 절연막을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서에서, 상기 듀얼 다마신 패턴은, 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 텅스텐 중 어느 하나의 물질로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서에서, 상기 배선구조물을 이루는 상기 듀얼 다마신 패턴은, 상기 베선구조물의 측벽이 경사지게 어느 일 방향으로 기울어진 다층의 계단 형상으로 이루어진 것이 바람직하다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서에서, 상기 마이크로 렌즈는, Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 중 어느 하나의 물질로 형성된 것이 바람직하다.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판 내에 소정 간격 이격되어 있는 복수의 포토 다이오드를 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 듀얼 다마신 패턴이 다층으로 적층된 배선구조물을 형성하는 단계와, 상기 포토 다이오드가 형성된 기판 상에 위치하는 상기 배선구조물을 식각하여 상기 포토 다이오드 상부 표면을 드러내는 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치의 양측벽에 반사막을 형성하는 단계와, 상기 트렌치를 통해 드러난 포토 다이오드 상부 표면 상에 칼라필터를 형성하는 단계와, 상기 칼라필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계 및 상기 마이크로 렌즈가 형성된 결과물 상에 소자보호막을 증착하는 단계를 포함하는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 제조방법에서, 상기 칼라필터를 형성하는 단계는, 상기 복수의 트렌치가 형성된 결과물 전면에 적색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계와, 상기 포토 다이오드 중 어느 하나의 포토 다이오드 상에 상기 적색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 적색 칼라필터를 형성하는 단계와, 상기 적색 칼 라필터가 형성된 결과물 전면에 녹색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계와, 상기 적색 칼라필터가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드 중 어느 하나의 포토 다이오드 상에 상기 녹색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 녹색 칼라필터를 형성하는 단계와, 상기 녹색 칼라필터가 형성된 결과물 전면에 청색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계 및 상기 적색 또는 녹색 칼라필터가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드 상에 상기 청색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 청색 칼라필터를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 제조방법에서, 상기 포토 다이오드가 형성된 기판 상에 위치하는 상기 배선구조물을 식각하여 상기 포토 다이오드 상부 표면을 드러내는 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치를 통해 드러난 포토 다이오드 상부 표면 상에 칼라필터를 형성하는 단계 사이에, 상기 트렌치의 양측벽에 반사막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 제조방법에서, 상기 듀얼 다마신 패턴은, 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 텅스텐 중 어느 하나의 물질을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 제조방법에서, 상기 배선구조물을 이루는 듀얼 다마신 패턴은, 상기 배선구조물을 경사지도록 다층의 계단 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서 제조방법에서, 상기 마이크로 렌즈 형성물질은, Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 중 어느 하나의 물질을 사용하 여 형성하는 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기 하였다.
이제 본 발명에 따른 이미지 센서 및 그의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 이미지 센서에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이미지 센서의 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 센서는, 소정 간격 이격된 복수의 포토 다이오드(202)가 형성된 반도체 기판(200)과, 상기 포토 다이오드(202)가 형성되지 않은 기판 상에 형성되어 있으며 측벽이 상기 반도체 기판(200) 표면에 대해서 소정의 경사각을 가지는 경사면으로 이루어진 배선구조물(208)과, 상기 포토 다이오드(202) 상에 형성되어 있으며 각각 다른 색을 가지는 칼라필터 (220)와, 상기 칼라필터(220) 상에 형성된 마이크로 렌즈(218) 및 상기 반도체 기판(200) 전면에 형성된 보호막(219)을 포함한다.
이때, 상기 배선구조물(208)은, 상기 포토 다이오드(202)가 형성되지 않은 기판 상에 형성된 게이트(203)와 상기 게이트(203) 상에 순차 적층된 구조로 형성된 다층의 듀얼 다마신 패턴(204)과, 서로 이웃하는 상기 게이트(203) 및 듀얼 다마신 패턴(204)을 전기적으로 절연시키는 층간 절연막(206) 및 상기 다층의 층간 절연막(206) 사이와 상기 듀얼 다마신 패턴(204)의 상하부에 금속 확산을 방지하기 위해 형성된 확산 방지막(205)으로 이루어진다.
또한, 상기 듀얼 다마신 패턴(204)은, 전기 전도성이 우수한 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 텅스텐 등으로 형성된 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 이미지 센서에서, 소자의 소형화로 광감지 부분이 작아지게 되어 입사광을 최대한으로 확보하기 위해, 상기 배선구조물(208)을 이루는 듀얼 다마신 패턴(204)은, 상기 배선구조물(208)을 경사지도록 다층의 계단 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 배선구조물(208)의 측벽 경사면에 반사막(미도시함)을 더 포함하는 것이 가능하다. 이에 따라, 본 발명은 상기 반사막을 이용하여 상기 포토 다이오드(202)에 입사광을 집중시킴으로써, 상기 포토 다이오드(202)까지 도달하는 입사광의 광량을 증가시킬 수 있다.
상기 마이크로 렌즈(218)는, Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 등으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 칼라필터(220)는, 적색 칼라필터(211)와 녹색 칼라필터(213) 및 청색 칼라필터(215)으로 이루어진다.
상기 도면에 미설명된 도면 부호 201은 서로 이웃하는 상기 이미지 센서를 분리하기 위한 소자분리막이다.
이어서, 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법에 대하여 도 3a 내지 도 3m 및 앞서 설명한 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a 내지 도 3m는 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(200) 내에 빛을 감지하는 광감지 부분과 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이타화 하는 로직회로 부분으로 이루어진 이미지 센서 형성 영역을 정의하는 소자 분리막(201)을 형성한다.
그 다음으로, 상기 빛을 감지하는 광감지 부분의 상기 반도체 기판(200) 내에 포토 다이오드(202)를 형성한다.
그런 다음, 상기 포토 다이오드(202)가 형성된 기판의 로직회로 부분 상에 배선구조물(208: 도 3g 참조)을 형성한다. 이때, 상기 배선구조물(208)은 트렌치(209)를 통해 서로 반대방향으로 기울어진 V형상의 측벽을 갖는 것이 바람직하다.
그럼, 이하 도 3b 내지 도 3m을 참조하여 상기 배선구조물(208)의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 소자 분리막(201) 및 포토 다이오드 (202)가 형성되지 않은 상기 반도체 기판(200) 상에 게이트(203)를 형성한다.
그 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트(203)가 형성된 결과물 전면에 제1 층간 절연막(206a)을 형성한다.
그런 다음, 상기 제1 층간 절연막(206a)를 선택적으로 식각하여 상기 게이트(203)의 상부 일부가 드러나도록 듀얼 다마신 패턴 형성 영역(203a)을 형성한다.
그 다음으로, 도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 듀얼 다마신 패턴 형성 영역(203a)이 형성된 결과물 상에 상기 듀얼 다마신 패턴 형성 영역(203a)을 완전히 매립하도록 금속을 증착한 후, 상기 금속을 상기 제1 층간 절연막(206a)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP)하여 상기 게이트(203) 상에 이와 전기적으로 연결되는 듀얼 다마신 패턴(204a)을 형성한다. 이때, 상기 금속은 구리(Cu)를 사용하는 것이 바람직하다.
그 다음으로, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 제1 듀얼 다마신 패턴(204a)이 형성된 결과물 상에 제1 확산 방지막(205a) 및 제2 층간 절연막(206b)을 순차적으로 형성한다.
그런 다음, 상기 제1 듀얼 다마신 패턴(204a)을 형성한 방법과 동일한 방법으로(도 3c 및 3d를 참조) 상기 제1 듀얼 다마신 패턴(204a) 상에 이와 전기적으로 연결되는 제2 듀얼 다마신 패턴(204b)을 형성한다. 이때, 상기 제1 확산 방지막(205a)은 상기 제1 듀얼 다마신 패턴(204a)의 금속이 확산되는 것을 방지하는 역할을 한다.
그 다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, 상기 제2 듀얼 다마신 패턴(204b)이 형 성된 결과물 상에 제2 확산 방지막(205b) 및 제3 층간 절연막(206c)을 순차적으로 형성한다.
그런 다음, 상기 제1 듀얼 다마신 패턴(204a)을 형성한 방법과 동일한 방법으로(도 3c 및 3d를 참조) 상기 제2 듀얼 다마신 패턴(204b) 상에 이와 전기적으로 연결되는 제3 듀얼 다마신 패턴(204c)을 형성한다. 이때, 상기 제2 확산 방지막(205b)은 상기 제2 듀얼 다마신 패턴(204b)의 금속이 확산되는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 본 발명에 따른 이미지 센서에서 상기 듀얼 다마신 패턴(204)은, 상기 배선구조물(208)의 측벽이 상기 반도체 기판(200) 표면에 대해서 소정의 경사각을 가지는 경사면으로 이루어지기 위해 어느 일 방향으로 소정의 각을 가지고 기울어져 있는 다층의 계단 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음으로, 상기 제3 듀얼 다마신 패턴(204c)이 형성된 결과물 상에 트렌치 형성 영역을 정의하는 감광막 패턴(207)을 형성한다.
그 다음, 상기 감광막 패턴(207)을 식각 마스크로 상기 층간 절연막(206) 즉, 제1과 제2 및 제3 층간 절연막(206a, 206b, 206c)과 확산 방지막(205) 즉, 제1 및 제2 확산 방지막(205a, 205b)을 상기 반도체 기판(200)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 순차 식각한 후, 상기 감광막 패턴(207)을 제거한다.
그러면, 도 3g에 도시한 바와 같이, 상기 포토 다이오드(202)의 상부 표면을 드러내는 트렌치(209) 및 배선구조물(208)이 형성된다.
이때, 상기 트렌치(209)를 형성하기 위한 식각 공정은, 등방성 식각을 진행 하여 상기 배선구조물(208)의 측벽이 상기 반도체 기판(200)의 표면에 대하여 소정의 경사각을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는 서로 다른 방향으로 기울어진 상기 배선구조물(208)의 측벽에 외부로부터 입사하는 입사광이 상기 포토 다이오드(202)로 반사되어 많은 양의 입사광을 집광시킬 수 있다.
또한, 상기 소자를 집적화 및 소형화시키기 위해 상기 소자 분리막(201) 및 배선구조물(208)의 폭이 좁아지므로 상기 배선구조물(208)의 측벽을 상기 반도체 기판(200)에 대해서 수직으로 형성하는 것도 가능하다.
이에 따라, 본 발명은, 상기 포토 다이오드(202) 상에 형성된 트렌치(209)를 통해 상기 포토 다이오드(202)와 대응하는 영역에 형성된 상기 층간 절연막(206)과 확산 방지막(205)이 제거되어, 종래의 상기 층간 절연막(206)과 확산 방지막(205)에 의해 상기 포토 다이오드(202)까지 도달하는 입사광이 분산되던 문제점을 방지하는 것이 가능하며 그 결과 상기 포토 다이오드(202)에 입사하는 입사광의 광량을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 트렌치(209)의 측벽에 반사막(미도시함)을 형성하는 것이 바람직하며, 이에 따라, 상기 반도체 기판(200) 내로 입사하는 입사광을 상기 포토 다이오드(202)로 반사시켜 상기 포토 다이오드(202)로 집중시킬 수 있다.
그런 다음, 상기 트렌치(209)를 형성하기 위한 상기 감광막 패턴(207)을 제거한 후, 상기 트렌치(209)를 통해 드러난 상기 포토 다이오드(202) 상에 직접적으로 칼라필터(220)를 형성한다.
그럼, 이하 도 3h 내지 도 3m을 참조하여 이미지 센서의 칼라필터 제조방법 에 대하여 설명한다.
도 3h에 도시한 바와 같이, 상기 트렌치(209)가 형성된 결과물 전면에 적색 칼라필터 형성용 물질(210)을 증착한다. 이때, 상기 증착법은 통상적인 칼라필터의 제조방법에 의한 증착법으로써 CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 PVD(Physical Vapor Deposition) 등을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음, 도 3i에 도시한 바와 같이, 상기 포토 다이오드(202) 중 어느 하나의 포토 다이오드(202) 상에 상기 적색 칼라필터 형성용 물질(210)을 패터닝하여 적색 칼라필터(211)를 형성한다.
그 다음으로, 상기 적색 칼라필터(211)가 형성된 결과물 전면에 녹색 칼라필터 형성용 물질(212)을 증착한다.
그런 다음, 도 3j에 도시한 바와 같이, 상기 적색 칼라필터(211)가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드(202) 중 어느 하나의 포토 다이오드(202) 상에 녹색 칼라필터 형성용 물질(212)을 패터닝하여 녹색 칼라필터(213)를 형성한다.
그 다음, 상기 녹색 칼라필터(213)가 형성된 결과물 전면에 청색 칼라필터 형성용 물질(214)을 증착한다.
그런 다음, 도 3k에 도시한 바와 같이, 상기 적색 또는 녹색 칼라필터(211, 213)가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드(202) 상에 상기 청색 칼라필터 형성용 물질(214)을 패터닝하여 청색 칼라필터(215)를 형성하여, 상기 포토 다이오드(202) 상에 직접적으로 적색, 녹색 및 청색의 칼라필터(220)를 형성한다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 칼라필터(220)는 적색, 녹색 및 청색의 칼라필 터(211, 213, 215) 순으로 형성되는 방법을 도시하였으나, 이는 이에 한정되지 않고, 녹색, 청색, 적색 또는 청색, 녹색, 적색 등과 같이 이중 어떤 색의 칼라필터를 먼저 형성하여도 무방하다.
그 다음으로, 상기 칼라필터(220)가 형성된 결과물 상에 마이크로 렌즈 형성용 물질(216)을 증착한다. 이때, 상기 마이크로 렌즈 형성용 물질(216)은 빛의 투과율이 우수한 Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 등으로 사용한다.
그 다음, 도 3l에 도시한 바와 같이, 상기 마이크로 렌즈 형성용 물질(216)을 상기 트렌치(209) 내에 형성된 상기 각각의 적색과 녹색 및 청색 칼라필터(220) 상에 패터닝 한다.
이때, 상기 패터닝된 마이크로 렌즈 형성용 물질(217)은, 후속하는 마이크로 렌즈를 형성하기 위한 베이크 공정시 크기가 증가하므로 상기 적색과 녹색 및 청색 칼라필터(220)의 영역보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음으로, 도 3m에 도시한 바와 같이, 상기 결과물에 베이크 공정을 진행하여 상기 적색과 녹색 및 청색 칼라필터(220) 상에 볼록한 형상의 마이크로 렌즈(218)를 형성한다.
그런 다음, 상기 마이크로 렌즈(218)가 형성된 결과물 전면에 이미지 센서를 보호하기 위한 보호막(219)을 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실 시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 포토 다이오드 상에 트렌치를 형성하여 상기 포토 다이오드와 대응하는 영역에 형성되는 다수의 층간 절연막 및 확산 방지막을 제거한 다음, 상기 트렌치를 통해 드러난 상기 포토 다이오드 상에 칼라필터 및 마이크로 렌즈를 형성함으로써, 상기 포토 다이오드까지 도달하던 입사광이 분산되는 현상을 최소화하여 상기 입사광의 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서의 광효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 소정 간격 이격된 복수의 포토 다이오드가 형성된 기판과;
    상기 포토 다이오드가 형성되지 않은 기판 상에 형성되어 있으며 측벽이 경사면으로 이루어진 다층의 배선구조물과;
    상기 배선구조물의 경사면에 형성된 반사막과;
    상기 포토 다이오드 상에 형성된 칼라필터와;
    상기 칼라필터 상에 형성된 마이크로 렌즈; 및
    상기 마이크로 렌즈가 형성된 결과물 전면에 형성된 소자보호막;을 포함하는 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배선구조물은,
    상기 기판 상에 형성된 게이트와;
    상기 게이트 상에 다층으로 형성된 듀얼 다마신 패턴; 및
    서로 이웃하는 상기 게이트 및 듀얼 다마신 패턴을 전기적으로 절연시키는 층간 절연막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 듀얼 다마신 패턴은, 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 텅스텐 중 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 배선구조물을 이루는 듀얼 다마신 패턴은, 상기 배선구조물의 측벽이 경사지게 어느 일 방향으로 기울어진 다층의 계단 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈는, Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 중 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  7. 기판 내에 소정 간격 이격되어 있는 복수의 포토 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 듀얼 다마신 패턴이 다층으로 적층된 배선구조물을 형성하는 단계;
    상기 포토 다이오드가 형성된 기판 상에 위치하는 상기 배선구조물을 식각하여 상기 포토 다이오드 상부 표면을 드러내는 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 양측벽에 반사막을 형성하는 단계;
    상기 트렌치를 통해 드러난 포토 다이오드 상부 표면 상에 칼라필터를 형성하는 단계;
    상기 칼라필터 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 마이크로 렌즈가 형성된 결과물 상에 소자보호막을 증착하는 단계;를 포함하는 이미지 센서 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 칼라필터를 형성하는 단계는,
    상기 복수의 트렌치가 형성된 결과물 전면에 적색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계;
    상기 포토 다이오드 중 어느 하나의 포토 다이오드 상에 상기 적색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 적색 칼라필터를 형성하는 단계;
    상기 적색 칼라필터가 형성된 결과물 전면에 녹색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계;
    상기 적색 칼라필터가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드 중 어느 하나의 포토 다이오드 상에 상기 녹색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 녹색 칼라필터를 형성하는 단계;
    상기 녹색 칼라필터가 형성된 결과물 전면에 청색 칼라필터 형성물질을 도포하는 단계; 및
    상기 적색 또는 녹색 칼라필터가 형성되지 않은 상기 포토 다이오드 상에 상기 청색 칼라필터 형성물질을 패터닝하여 청색 칼라필터를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 듀얼 다마신 패턴은, 구리, 알루미늄, 금, 은 또는 텅스텐 중 어느 하나의 물질을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 배선구조물을 이루는 듀얼 다마신 패턴은, 상기 배선구조물을 경사지도록 다층의 계단 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 형성물질은, Co-polymer, SiN, BCB, SILK 또는 감광물질 중 어느 하나의 물질을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 제조방법.
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