KR102664446B1 - 이미지 센싱 장치 - Google Patents
이미지 센싱 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102664446B1 KR102664446B1 KR1020190106001A KR20190106001A KR102664446B1 KR 102664446 B1 KR102664446 B1 KR 102664446B1 KR 1020190106001 A KR1020190106001 A KR 1020190106001A KR 20190106001 A KR20190106001 A KR 20190106001A KR 102664446 B1 KR102664446 B1 KR 102664446B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- oxide
- film
- sensing device
- image sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- -1 silicon oxide nitride Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910020776 SixNy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910020781 SixOy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 82
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004160 TaO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- NQKXFODBPINZFK-UHFFFAOYSA-N dioxotantalum Chemical compound O=[Ta]=O NQKXFODBPINZFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L27/14625—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/804—Containers or encapsulations
-
- H01L27/14603—
-
- H01L27/14621—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
- H10F39/182—Colour image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/805—Coatings
- H10F39/8053—Colour filters
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
- H10F39/8063—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
- H10F39/8067—Reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/807—Pixel isolation structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/809—Constructional details of image sensors of hybrid image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/811—Interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/199—Back-illuminated image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
본 기술의 일 실시예에 따른 이미지 센싱 장치는 광전변환소자를 포함하는 기판층, 상기 기판층 상부에 위치하며 에어(air)층을 포함하는 그리드 구조물들, 상기 그리드 구조물들 사이에 매립되며 상기 에어층보다 큰 굴절률을 갖는 컬러 필터들 및 상기 그리드 구조물들 및 상기 컬러 필터들 상부에 위치하며 상기 컬러 필터들 보다 큰 굴절률을 갖는 렌즈층을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 이미지 센싱 장치에 관한 것이다.
이미지 센서(image sensor)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 소자이다. 최근 들어, 컴퓨터 산업과 통신 산업의 발달에 따라 디지털 카메라, 캠코더, PCS(Personal Communication System), 게임 기기, 경비용 카메라, 의료용 마이크로 카메라, 로보트 등 다양한 분야에서 집적도 및 성능이 향상된 이미지 센서의 수요가 증대되고 있다.
본 발명의 실시예는 픽셀 어레이에서 광 투과층의 구조를 개선하여 이웃한 픽셀들 간의 크로스토크(cross talk)를 보다 효과적으로 방지할 수 있는 이미지 센싱 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센싱 장치는 광전변환소자를 포함하는 기판층, 상기 기판층 상부에 위치하며 에어(air)층을 포함하는 그리드 구조물들, 상기 그리드 구조물들 사이에 매립되며 상기 에어층보다 큰 굴절률을 갖는 컬러 필터들 및 상기 그리드 구조물들 및 상기 컬러 필터들 상부에 위치하며 상기 컬러 필터들 보다 큰 굴절률을 갖는 렌즈층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱 장치는 이웃한 픽셀들 간의 크로스토크(cross talk)를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이미지 센싱 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.
도 2는 도 1의 픽셀 어레이에서 A-A' 의 절취선을 따라 절단한 단면의 일 실시예를 간략하게 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에서의 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 렌즈층의 물질 구조를 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 구조를 형성하기 위한 과정을 설명하기 위한 공정 단면도들.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 픽셀 어레이에서 A-A' 의 절취선을 따라 절단한 단면의 일 실시예를 간략하게 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에서의 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 렌즈층의 물질 구조를 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 구조를 형성하기 위한 과정을 설명하기 위한 공정 단면도들.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이미지 센싱 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 이미지 센싱 장치는 픽셀 어레이(pixel array, 100), 상관 이중 샘플러(correlated double sampler, CDS, 200), 아날로그-디지털 컨버터(analog digital converter, ADC, 300), 버퍼(Buffer, 400), 로우 드라이버(row driver, 500), 타이밍 제너레이터(timing generator, 600), 제어 레지스터(control register, 700) 및 램프 신호 제너레이터(ramp signal generator, 800)를 포함할 수 있다.
픽셀 어레이(100)는 2차원 구조로 연속적으로 배열된(예를 들어, 제 1 방향 및 제 1 방향과 교차되는 제 2 방향으로 연속적으로 배열된) 복수의 단위픽셀들(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 단위픽셀(PX)들은 각각 입사된 광을 그에 대응되는 전기 신호로 변환하여 픽셀 신호를 생성하고 이를 컬럼 라인들(column lines)을 통해 상관 이중 샘플러(200)로 출력할 수 있다. 복수의 단위픽셀(PX)들은 각각 로우 라인들(row lines) 중 하나 및 컬럼 라인들(column lines) 중 하나와 연결될 수 있다.
상관 이중 샘플러(200)는 픽셀 어레이(100)의 픽셀(PX)들로부터 수신된 전기적 이미지 신호를 유지(hold) 및 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 상관 이중 샘플러(200)는 타이밍 제너레이터(600)로부터 제공된 클럭 신호에 따라 기준 전압 레벨과 수신된 전기적 이미지 신호의 전압 레벨을 샘플링하여 그 차이에 해당하는 아날로그적 신호를 아날로그-디지털 컨버터(300)로 전송할 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(300)는 램프 신호 제너레이터(800)로부터 출력된 램프 신호와 상관 이중 샘플러(200)로부터 출력되는 샘플링 신호를 서로 비교하여 비교 신호를 출력할 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터(300)는 타이밍 제너레이터(600)로부터 제공되는 클럭 신호에 따라 비교 신호의 레벨 전이(transition) 시간을 카운트하고, 카운트 값을 버퍼(400)로 출력할 수 있다.
버퍼(400)는 아날로그-디지털 컨버터(300)로부터 출력된 복수의 디지털 신호 각각을 저장한 후 이들 각각을 감지 증폭하여 출력할 수 있다. 따라서, 버퍼(400)는 메모리(미도시)와 감지증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리는 카운트 값을 저장하기 위한 것이며, 카운트 값은 복수의 단위픽셀(PX)들로부터 출력된 신호에 연관된 카운트 값을 의미한다. 감지증폭기는 메모리로부터 출력되는 각각의 카운트 값을 감지하여 증폭할 수 있다.
로우 드라이버(500)는 타이밍 제너레이터(600)의 신호에 따라 픽셀 어레이(100)를 로우라인(row line) 단위로 구동할 수 있다. 예를 들어, 로우 드라이버(500)는 복수의 로우라인(row line)들 중에서 어느 하나의 로우라인(row line)을 선택할 수 있는 선택 신호를 생성할 수 있다. 이러한 선택 신호는 후술되는 스위칭 정션의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어신호를 포함할 수 있다.
타이밍 제너레이터(600)는 로우 드라이버(500), 상관 이중 샘플링(200), 아날로그-디지털 컨버터(300) 및 램프 신호 제너레이터(800)의 동작을 제어하기 위한 타이밍 신호를 생성할 수 있다.
제어 레지스터(700)는 램프 신호 제너레이터(800), 타이밍 제너레이터(600) 및 버퍼(400)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
램프 신호 제너레이터(800)는 타이밍 제너레이터(600)의 컨트롤에 따라 버퍼(400)로부터 출력되는 이미지 신호를 제어하기 위한 램프 신호를 생성할 수 있다.
도 2는 도 1의 픽셀 어레이(100)에서 A-A' 의 절취선을 따라 절단한 단면의 일 실시예를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 이미지 센싱 장치의 픽셀 어레이(100)는 기판층(110), 버퍼층(120), 컬러 필터층(130), 그리드 구조물(140) 및 렌즈층(150)을 포함할 수 있다.
기판층(110)은 반도체 기판을 포함할 수 있다. 반도체 기판(110)은 단결정 상태(Single crystal state)일 수 있으며, 실리콘 함유 재료를 포함할 수 있다. 반도체 기판(110)은 P형 불순물을 포함할 수 있다. 기판층(110)의 내부에는, 각 단위픽셀(PX)별로 형성되며 소자분리막(114)에 의해 아이솔레이션되는 광전변환소자들(112)이 형성될 수 있다.
광전변환소자(112)는 유기 또는 무기 포토다이오드를 포함할 수 있다. 광전변환소자(112)는 기판층(110) 내에서 수직 방향으로 적층되는 불순물 영역들을 포함할 수 있다. 예컨대, 광전변환소자(112)는 N형 불순물 영역과 P형 불순물 영역이 수직 방향으로 적층된 포토다이오드(Photo Diode)를 포함할 수 있다. N형 불순물 영역과 P형 불순물 영역은 이온주입공정을 통해 형성될 수 있다. 소자분리막(114)은 DTI(Deep Trench Isolation) 구조를 포함할 수 있다.
버퍼층(120)은 기판층(110) 상에 형성된 소정의 구조물들에 의한 단차를 제거하기 위한 평탄화층의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 버퍼층(120)은 렌즈층(150) 및 컬러 필터층(130)을 통해 입사된 광이 광전변환소자(112) 쪽으로 통과되도록 하는 반사 방지막의 역할을 수행할 수 있다. 버퍼층(120)은 굴절율이 서로 다른 물질들이 적층된 다층막으로 형성될 수 있다. 예컨대, 버퍼층(120)은 질화막과 산화막이 적층된 다층막 구조를 포함할 수 있다. 질화막은 실리콘 질화막(SixNy, 여기서 x, y는 자연수) 또는 실리콘 산화 질화막(SixOyNz, 여기서 x, y, z는 자연수)을 포함할 수 있다. 산화막은 USG(Undoped Silicate Glass)막과 저온산화(ULTO: ULTRA LOW TEMPERATURE OXIDE)막 중 어느 하나의 단일막 또는 이들이 적층된 다층막을 포함할 수 있다. 이때 산화막은 그리드 구조물(140)의 캡핑막이 컬러 필터층(130)의 하부 영역까지 연장되게 형성됨으로써 형성될 수 있다. 즉, 버퍼층(120)의 산화막은 그리드 구조물(140)의 캡핑막이 형성될 때 함께 형성될 수 있다.
컬러 필터층(130)은 렌즈층(150)을 통해 입사되는 광으로부터 가시광을 필터링하여 통과시킨다. 컬러 필터층(130)은 각 단위픽셀(PX)에 대응되게 그리드 구조물(140) 사이에 갭필된 컬러필터들을 포함할 수 있다. 예컨대, 컬러 필터층(130)은 가시광에서 적색광만을 통과시키는 복수의 레드 컬러 필터들(R)(red color filters), 가시광에서 녹색광만을 통과시키는 복수의 그린 컬러 필터들(G)(green color filters) 및 가시광에서 청색광만을 통과시키는 복수의 블루 컬러 필터들(B)(blue color filters)을 포함할 수 있다. 컬러 필터들(R, G, B)은 베이어 패턴 형태로 배열될 수 있다. 또는 컬러 필터층(130)은 복수의 사이언 필터들(cyan filters), 복수의 옐로우 필터들(yellow filters), 복수의 마젠타 필터들(magenta filters)을 포함할 수 있다.
그리드(grid) 구조물(140)은 인접한 컬러 필터들(R, G, B) 사이에 위치하여 컬러 필터들(R, G, B) 간의 광학적 크로스토크(cross-talk)를 방지한다. 그리드 구조물(140)은 컬러 필터들(R, G, B)과 측벽이 접촉되도록 형성될 수 있다. 그리드 구조물(140)은 메탈층(metal layer), 에어층(air layer), 지지막(supporting film) 및 캡핑막(capping film)을 포함하는 하이브리드 구조로 형성될 수 있다. 이러한 그리드 구조물(140)의 구조에 대해서는 보다 상세하게 후술된다.
또한, 본 실시예에서 그리드 구조물(140)은 컬러 필터층(130)의 상부면 보다 높게 돌출되는 형태로 형성된다. 예를 들어, 컬러 필터들(R, G, B)의 높이는 그리드 구조물(140) 높이의 2/3 정도가 될 수 있다.
렌즈층(150)은 컬러 필터층(130) 및 그리드 구조물(140)의 상부에 형성되는 복수개의 마이크로 렌즈들(또는 온 칩 렌즈들)을 포함할 수 있다. 복수개의 마이크로 렌즈들은 외부로부터 입사되는 빛을 집광하여 컬러 필터층(130)으로 전달한다.
도 3은 도 2에서의 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 그리드 구조물(140)은 메탈층(142), 에어층(144), 지지막(146) 및 캡핑막(148)을 포함할 수 있다.
메탈층(142)은 베리어메탈층(142a) 및 베리어메탈층(142a) 상부에 형성된 텅스텐층(142b)을 포함할 수 있다. 베리어메탈층(142a)은 Ti와 TiN 중 어느 하나 또는 이들이 적층된 구조를 포함할 수 있다.
메탈층(142)의 상부에는 에어층(144)이 형성되고, 에어층(144)의 상부에는 지지막(146)이 형성될 수 있다.
지지막(146)은 그리드 구조물(140)의 형태를 유지시키기 위한 막으로, 에어층(144)을 형성하는 과정에서 캡핑막(148)이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 형성된다. 이러한 지지막(146)은 광흡수 특성을 갖지 않는 절연막을 포함할 수 있다. 예컨대, 지지막(146)은 실리콘 산화 질화막(SixOyNz, 여기서 x, y, z는 자연수), 실리콘 산화막(SixOy, 여기에서 x, y는 자연수), 실리콘 질화막(SixNy, 여기에서 x, y는 자연수) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
캡핑막(148)은 그리드 구조물(140)의 최외곽에 형성되는 물질막으로, 메탈층(142), 에어층(144) 및 지지막(146)을 캡핑한다. 캡핑막(148)은 컬러 필터층(130)의 하부까지 연장되게 형성될 수 있다. 이때, 컬러 필터층(130)의 하부에 형성된 캡핑막(121)은 버퍼층(120)의 일부가 될 수 있다. 캡핑막(148)은 산화막을 포함하는 다층막 구조를 포함할 수 있다. 예컨대, 캡핑막(148)은 이중 산화막 구조 또는 산화막과 산화막이 아닌 다른 물질막이 적층된 다층막 구조로 형성될 수 있다. 캡핑막(148)의 산화막은 바람직하게는 실리콘 산화막(SiO2)과 같은 저온산화(ULTO: Ultra Low Temperature Oxide)막을 포함할 수 있다.
컬러 필터층(130)은 그리드 구조물들(140) 사이에 매립되게 형성되되, 그리드 구조물(140) 높이의 2/3 정도의 높이까지만 매립되게 형성될 수 있다. 즉, 그리드 구조물들(140) 사이의 영역에서 상부 영역(upper portion)에는 컬러 필터층(130)이 형성되지 않는다.
이러한 컬러 필터층(130)의 굴절률(n2)은 공기(air)의 굴절률(n1) 보다는 크면서 렌즈층(150)의 굴절률(n3) 보다는 작은 값을 가질 수 있다(n1 ＜ n2 ＜ n3). 예를 들어, 컬러 필터층(130)의 굴절률(n2)은 1＜ n2 ≤ 1.6 범위의 값을 가질 수 있다. 즉, 컬러 필터층(130)은 그리드 구조물(140)의 대부분을 차지하는 에어층(144)의 굴절률(n1 = 1) 보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.
렌즈층(150)은 그리드 구조물(140) 사이가 매립되도록 컬러 필터층(130) 및 그리드 구조물(140) 상부에 형성될 수 있다. 즉, 렌즈층(150)의 하부 영역은 그리드 구조물(140)의 에어층들(144) 사이에 매립된다.
특히 본 실시예에서, 렌즈층(150)은 그 굴절률(n3)이 컬러 필터층(130)의 굴절률(n2) 보다 큰 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈층(150)은 굴절률(n3)이 1.6 보다 큰 물질을 포함할 수 있다.
이처럼 본 실시예에서는, 컬러 필터층(130) 보다 굴절률이 큰 고굴절률의 렌즈층(150)의 일부가 그리드 구조물(140)의 에어층(144) 사이에 형성되도록 함으로써 입사광이 에어층(144)을 투과하지 않고 모두 반사되어 광전변환소자들(112)에 집광되도록 할 수 있다.
스넬의 법칙에 따르면, 광이 제 1 물질에서 제 2 물질로 진행할 때, 제 1 물질과 제 2 물질의 경계면에서 전반사가 이루어지도록 하기 위해서는 제 1 물질의 굴절률이 제 2 물질의 굴절률보다 훨씬 커야 한다.
일반적으로, 컬러 필터 물질의 굴절률은 에어의 굴절률 보다는 크지만 전반사가 이루어질 정도로 크지는 않다. 따라서, 에어를 포함하는 그리드 구조물들(에어 그리드들) 사이에 컬러 필터만이 존재하는 경우, 즉 컬러 필터를 투과한 입사광이 바로 에어 그리드와 만나는 경우, 입사광의 일부는 에어 그리드를 투과하여 인접 픽셀로 유입될 수 있다.
본 실시예에서는 컬러 필터층(130) 보다 굴절률이 큰 물질로 렌즈층(150)을 형성하고, 그러한 렌즈층(150)의 일부가 그리드 구조물들(140) 사이에 위치하도록 한다. 이에 따라, 그리드 구조물들(140) 사이로 경사지게 입사되는 대부분의 광들은 고굴절률의 렌즈층(150)을 통해 그리드 구조물(140)과 만나게 됨으로써 이웃 픽셀로 유입되지 않고 전반사될 수 있다.
이러한, 렌즈층(150)은 도 4에서와 같이, 폴리머 내에 고굴절율 물질의 미립자(나노 미립자)들이 알갱이 형태로 고르게 분산된 폴리이미드계 수지를 포함할 수 있다. 또는 렌즈층(150)은 고굴절율 물질의 입자를 포함하는 필러(filler) 조성물을 수지와 혼합한 물질층을 포함할 수 있다.
이때, 고굴절률 물질은 이산화티타늄(ＴｉＯ２), 산화탄탈(예컨대 ＴａＯ２, Ｔａ２Ｏ５), 산화지르코늄(ＺｒＯ２), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화란탄(La2O3), 산화세륨(CeO2), 산화이트륨(Y2O3) 둥의 고굴절 금속 산화물들을 적어도 하나 포함할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 구조를 형성하기 위한 과정을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
먼저 도 5a을 참조하면, 광전변환소자(112)를 포함하는 기판층(110) 상부에 베리어메탈막(142a'), 메탈막(142b'), 희생막(144') 및 지지물질층(146')이 순차적으로 형성된다.
이때, 베리어메탈막(142a')은 Ti와 TiN 중 어느 하나 또는 이들이 적층된 구조를 포함할 수 있으며, 메탈막(142b')은 텅스텐(W)을 포함할 수 있다. 희생막(144')은 탄소가 함유된 SOC막을 포함할 수 있다. 지지물질층(146')은 실리콘 산화 질화막(SixOyNz, 여기서 x, y, z는 자연수), 실리콘 산화막(SixOy, 여기에서 x, y는 자연수), 실리콘 질화막(SixNy, 여기에서 x, y는 자연수) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, 지지물질층(146') 상부에 그리드 영역을 정의하는 격자 구조의 마스크 패턴(149)을 형성한다.
다음에 도 5b를 참조하면, 마스크 패턴(149)을 식각 마스크로 하여 베리어메탈층(142a), 메탈층(142), 희생막 패턴(144'') 및 지지막(146)이 적층된 적층 구조물을 형성한다.
이어서, 적층 구조물 및 기판층(110) 상부에 제 1 캡핑막(148a, 121a)을 형성한다.
제 1 캡핑막(148a, 121a)은 산화막, 바람직하게는 저온산화(ULTO)막을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 캡핑막(148a, 121a)은 후속의 플라즈마 공정에서 사용되는 가스와 희생막 패턴(144'')의 탄소가 결합되어 생성된 분자가 쉽게 외부로 빠져나갈 수 있는 두께로 형성된다.
다음에 도 5c를 참조하면, 도 5b의 결과물에 대해 플라즈마 공정이 수행됨으로써 희생막 패턴(144'')이 제거되고 그 위치에 에어층(144)이 형성된다.
플라즈마 공정은 O2, N2, H2, CO, CO2, CH4 등 산소, 질소, 수소 중 적어도 하나가 포함된 가스를 이용한 플라즈마 공정이 이용될 수 있다.
도 5b의 결과물에 대해 O2 플라즈마 공정을 수행하면, 산소기(Oxygen Radical)(O*)가 제 1 캡핑막(148a)을 통해 희생막 패턴(144'')으로 유입되고, 유입된 산소기는 희생막 패턴(144'')의 탄소와 결합하여 CO 또는 CO2 를 생성한다. 생성된 CO 또는 CO2 는 제 1 캡핑막(148a)을 통해 밖으로 빠져나가게 된다. 이러한 과정을 통해 희생막 패턴(144'')이 제거되고 제거된 위치에 에어층(144)이 형성된다.
이러한 희생막 패턴(144'')의 제거 과정 중에 얇은 두께의 제 1 캡핑막(148a)이 붕괴될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 희생막 패턴(144'')이 제거되더라도 제 1 캡핑막(148a)이 붕괴되는 것을 방지하기 위해, 희생막 패턴(144'') 상에 지지막(146)을 형성한 상태에서 플라즈마 공정을 수행한다.
이어서, 제 1 캡핑막(148a, 121a) 상부에 제 2 캡핑막(148b, 121b)을 형성함으로써 그리드 구조물(140)을 형성한다.
제 1 캡핑막(148a, 121a)이 두껍게 형성되는 경우, 상술한 플라즈마 공정을 통한 희생막 패턴(144'') 제거를 통한 에어층(144) 형성이 어려울 수 있다. 따라서, 플라즈마 공정이 잘 이루어지도록 제 1 캡핑막(148a, 121a)은 박막 형태로 가능한 얇게 형성한다.
그런데, 캡핑막(148)이 박막 형태의 제 1 캡핑막(148a) 만으로 이루어지는 경우, 후속의 열처리 공정 등에서 에어층이 터지는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 플라즈마 공정 후 제 1 캡핑막(148a, 121a) 상에 제 2 캡핑막(148b, 121b)이 추가적으로 형성됨으로써 최종적으로 캡핑막(148, 121)이 형성된다.
다음에 도 5d를 참조하면, 그리드 구조물들(140) 사이가 매립되도록 컬러 필터 물질들을 형성한 후 컬러 필터 물질들의 일부를 식각하여 그리드 구조물들(140) 사이에 컬러 필터층(130)을 형성한다. 컬러 필터 물질들은 O2 디스컴(Descum) 공정을 통해 부분적으로 제거될 수 있다.
이때, 컬러 필터층(130)은 그리드 구조물(140) 높이의 2/3 정도의 높이가 되도록 식각될 수 있다. 즉, 그리드 구조물(140) 사이의 영역 중 상부 영역에는 일정 높이만큼 컬러 필터층(130)이 형성되지 않도록 한다.
다음에 도 5e을 참조하면, 그리드 구조물(140) 사이가 매립되도록 컬러 필터층(130) 및 그리드 구조물(140) 상부에 렌즈용 물질막(152)을 형성한다.
렌즈용 물질막(152)은 폴리머 내에 고굴절율 물질의 미립자(나노 미립자)들이 알갱이 형태로 고르게 분산된 폴리이미드계 수지를 포함할 수 있다. 또는 렌즈용 물질막(152)은 고굴절율 물질의 입자를 포함하는 필러(filler) 조성물을 수지와 혼합한 물질층을 포함할 수 있다.
이때, 고굴절률 물질은 이산화티타늄(ＴｉＯ２), 산화탄탈(예컨대 ＴａＯ２, Ｔａ２Ｏ５), 산화지르코늄(ＺｒＯ２), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화란탄(La2O3), 산화세륨(CeO2), 산화이트륨(Y2O3) 둥의 고굴절 금속 산화물을 포함할 수 있다.
이어서, 렌즈용 물질막(152) 상부에 각 단위픽셀들에 대응되게 마이크로 렌즈들(154)을 형성한다. 예를 들어, 종래에 컬러 필터들 상부에 마이크로 렌즈들을 형성하는 것과 같은 방법으로 렌즈용 물질막(152) 상부에 일정 간격으로 이격되는 마이크로 렌즈들(152)을 형성한다.
다음에 도 5f를 참조하면, 마이크로 랜즈들(152)을 식각 마스크로 그 하부의 렌즈용 물질막(152)을 식각한 후 남아 있는 마이크로 랜즈들(152)을 제거함으로써 렌즈층(150)이 형성된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리드 구조물, 컬러 필터층 및 렌즈층의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 컬러 필터층(132)의 각 컬러필터들(R, G, B)은 해당 컬러의 파장에 따라 서로 다른 높이를 가질 수 있다.
예를 들어, 그린 필터(G)는 블루 필터(B) 보다 높게 형성될 수 있으며, 레드 필터(R)는 그린 필터(G) 보다 높게 형성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 픽셀 어레이
110: 기판층
120: 버퍼층
130: 컬러 필터층
140: 그리드 구조물
150: 렌즈층
200: 상관 이중 샘플러
300: 아날로그-디지털 컨버터
400: 버퍼
500: 로우 드라이버
600: 타이밍 제너레이터
700: 제어 레지스터
800: 램프 신호 제너레이터
110: 기판층
120: 버퍼층
130: 컬러 필터층
140: 그리드 구조물
150: 렌즈층
200: 상관 이중 샘플러
300: 아날로그-디지털 컨버터
400: 버퍼
500: 로우 드라이버
600: 타이밍 제너레이터
700: 제어 레지스터
800: 램프 신호 제너레이터
Claims (14)
- 광전변환소자를 포함하는 기판층;
상기 기판층 상부에 위치하며 에어(air)층을 포함하는 그리드 구조물들;
상기 그리드 구조물들 사이에 매립되며 상기 에어층보다 큰 굴절률을 갖는 컬러 필터들; 및
상기 그리드 구조물들 및 상기 컬러 필터들 상부에 위치하며 상기 컬러 필터들 보다 큰 굴절률을 갖는 렌즈층을 포함하며,
상기 그리드 구조물들은
상기 에어층을 캡핑하며 상기 컬러 필터들의 하부까지 연장되는 캡핑막을 포함하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 그리드 구조물들은
상부면이 상기 컬러 필터층의 상부면 보다 높게 돌출되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈층은
하부 영역이 상기 에어층 사이에 매립되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈층은
폴리머 내에 고굴절율 물질의 미립자들이 분산된 폴리이미드계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 4에 있어서, 상기 고굴절율 물질은
이산화티타늄(ＴｉＯ２), 산화탄탈(ＴａＯ２, Ｔａ２Ｏ５), 산화지르코늄(ＺｒＯ２), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화란탄(La2O3), 산화세륨(CeO2), 산화이트륨(Y2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈층은
고굴절율 물질의 입자를 포함하는 필러(filler) 조성물을 수지와 혼합한 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 6에 있어서, 상기 고굴절율 물질은
이산화티타늄(ＴｉＯ２), 산화탄탈(ＴａＯ２, Ｔａ２Ｏ５), 산화지르코늄(ＺｒＯ２), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화란탄(La2O3), 산화세륨(CeO2), 산화이트륨(Y2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 컬러 필터들의 굴절률은
1 보다 크고 1.6 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 1에 있어서, 상기 그리드 구조물들은
상기 캡핑막에 의해 캡핑된 공간 내에서 상기 에어층 하부에 위치하는 메탈층; 및
상기 캡핑막에 의해 캡핑된 공간 내에서 상기 에어층 상부에 위치하는 지지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 9에 있어서, 상기 지지막은
실리콘 산화 질화막(SixOyNz, 여기서 x, y, z는 자연수), 실리콘 산화막(SixOy, 여기에서 x, y는 자연수), 실리콘 질화막(SixNy, 여기에서 x, y는 자연수) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 9에 있어서, 상기 캡핑막은
상기 메탈층, 상기 에어층 및 상기 지지막을 캡핑하는 제 1 캡핑막; 및
상기 제 1 캡핑막 상에 형성된 제 2 캡핑막을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 청구항 11에 있어서, 상기 제 1 캡핑막은
저온산화(ULTO: ULTRA LOW TEMPERATURE OXIDE)막을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 컬러 필터들은
색상별로 서로 다른 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱 장치.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190106001A KR102664446B1 (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 이미지 센싱 장치 |
| US16/784,019 US11557622B2 (en) | 2019-08-28 | 2020-02-06 | Image sensing device |
| CN202010190942.6A CN112447780B (zh) | 2019-08-28 | 2020-03-18 | 图像感测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190106001A KR102664446B1 (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 이미지 센싱 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210025938A KR20210025938A (ko) | 2021-03-10 |
| KR102664446B1 true KR102664446B1 (ko) | 2024-05-09 |
Family
ID=74680191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190106001A Active KR102664446B1 (ko) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 이미지 센싱 장치 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11557622B2 (ko) |
| KR (1) | KR102664446B1 (ko) |
| CN (1) | CN112447780B (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220020587A (ko) * | 2020-08-12 | 2022-02-21 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 |
| CN114449193A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 三星电子株式会社 | 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子装置 |
| KR20220124333A (ko) * | 2021-03-03 | 2022-09-14 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011258728A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011176715A (ja) | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Nikon Corp | 裏面照射型撮像素子および撮像装置 |
| TW201933599A (zh) * | 2013-03-25 | 2019-08-16 | 日商新力股份有限公司 | 固體攝像元件、攝像裝置及電子裝置 |
| KR102302594B1 (ko) * | 2014-09-16 | 2021-09-15 | 삼성전자주식회사 | 고 굴절지수의 마이크로 렌즈를 갖는 이미지 센서 |
| KR102312964B1 (ko) * | 2014-12-15 | 2021-10-15 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR102384890B1 (ko) * | 2015-01-13 | 2022-04-11 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 그 형성 방법 |
| US9360607B1 (en) | 2015-01-15 | 2016-06-07 | Omnivision Technologies, Inc. | Color filter array with support structures to provide improved filter thickness uniformity |
| US9276029B1 (en) | 2015-01-20 | 2016-03-01 | Omnivision Technologies, Inc. | Optical isolation grid over color filter array |
| US9437645B1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Composite grid structure to reduce cross talk in back side illumination image sensors |
| KR102497812B1 (ko) * | 2015-08-10 | 2023-02-09 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| US9728570B2 (en) * | 2015-11-09 | 2017-08-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Deep trench isolation fabrication for BSI image sensor |
| KR102506837B1 (ko) * | 2017-11-20 | 2023-03-06 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| US11245823B2 (en) * | 2019-08-13 | 2022-02-08 | Omnivision Technologies, Inc. | Fully buried color filter array of image sensor |
-
2019
- 2019-08-28 KR KR1020190106001A patent/KR102664446B1/ko active Active
-
2020
- 2020-02-06 US US16/784,019 patent/US11557622B2/en active Active
- 2020-03-18 CN CN202010190942.6A patent/CN112447780B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011258728A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210066374A1 (en) | 2021-03-04 |
| US11557622B2 (en) | 2023-01-17 |
| CN112447780B (zh) | 2024-08-09 |
| CN112447780A (zh) | 2021-03-05 |
| KR20210025938A (ko) | 2021-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102658571B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR102664446B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| KR102793152B1 (ko) | 이미지 센서 | |
| US20210104560A1 (en) | Image sensing device | |
| US20230127841A1 (en) | Image sensing device | |
| KR102638487B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법 | |
| KR102691365B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| KR102771722B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| KR102766214B1 (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| US20210183929A1 (en) | Image sensing device | |
| KR102696964B1 (ko) | 이미지 센서 | |
| KR20210099349A (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| US11515345B2 (en) | Image sensor | |
| KR20230072881A (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| US20210057471A1 (en) | Image sensor | |
| US20250126910A1 (en) | Image sensing device | |
| US12261189B2 (en) | Image sensing device | |
| KR20220085543A (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| KR20240070262A (ko) | 이미지 센싱 장치 | |
| KR20240104688A (ko) | 이미지 센싱 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20190828 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220705 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20190828 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20231028 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20240405 |
|
| PG1601 | Publication of registration |