KR100672995B1 - 이미지 센서의 제조 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서 - Google Patents
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Abstract
이미지 센서의 형성 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서를 제공한다. 이 방법에 의하면, 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판을 준비한다. 상기 화소 영역의 상기 반도체 기판에 광전변환부를 형성한다. 상기 반도체 기판 상에 배선이 개재된 복수층의 층간절연막들을 형성한다. 패시베이션층(passivation layer)을 형성한다. 상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 일부 패터닝하여 하부의 배선을 노출시키는 비아홀을 형성하는 동시에 상기 화소 영역에 위치하는 상기 패시베이션층과 그 하부의 상기 층간절연막을 제거한다. 전면적으로 도전막을 형성하여 상기 상기 비아홀을 채운다. 그리고, 상기 도전막을 식각하여, 상기 화소 영역에서 상기 도전막을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 채우는 비아플러그와 상기 비아홀 밖으로 돌출된 도전 패드를 형성한다. 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 형성할 때 화소 영역에서 불필요한 막들을 제거하므로 공정을 단순화할 수 있으며 광감도를 향상시킬 수 있다.
이미지 센서
Description
도 1 내지 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 순차적으로 나타내는 공정 단면도들이다.
본 발명은 이미지 센서의 제조 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서(image sensor)는 광학적 이미지를 전기적 신호로 변형시키는 소자이다. 상기 이미지 센서는 크게 씨모스(CMOS, Complementary Metal-Oxide-Silicon)이미지 센서와 씨씨디(CCD, Charge Coupled Device) 이미지 센서로 구분될 수 있다. 상기 씨씨디 이미지 센서는 상기 씨모스 이미지 센서에 비하여 광감도(Photo sensitivity) 및 노이즈(noise)에 대한 특성이 우수하나, 고집적화에 어려움이 있고, 전력 소모가 높다. 이에 반하여, 상기 씨모스 이미지 센서는 씨씨디 이미지 센서에 비하여 공정들이 단순하고, 고집적화에 적합하며, 전력 소모가 낮다.
최근, 반도체 소자의 제조 기술이 고도로 발전함에 따라, 씨모스 이미지 센서의 제조 기술 및 특성이 크게 향상되고 있다. 따라서, 상기 씨모스 이미지 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 통상적으로, 상기 씨모스 이미지 센서의 화소(pixel)는 빛을 받아들이는 포토 다이오드들과 상기 포토 다이오드들로부터 입력된 영상신호들을 제어하는 씨모스 소자들을 구비한다. 상기 포토 다이오드들에서는 칼라필터를 통해 입사되는 적색(Red)광, 녹색(Green)광 및 청색(Blue)광의 파장과 세기에 따라 전자(electron)-정공(hole) 쌍(pair)이 발생되고, 상기 발생된 전자들의 양에 따라 출력신호가 변화된다. 이로써 이미지를 감지할 수 있다.
상기 씨모스 이미지 센서와 같은 이미지 센서는 포토다이오드와 같은 광전변환부가 형성되는 화소 영역과 상기 화소 영역에서 검출되는 신호들을 검출하기 위한 주변회로 영역을 구비한다. 상기 주변회로 영역은 상기 화소 영역를 둘러싸도록 위치한다. 이미지 센서 소자는 구동을 위한 다층 배선을 필요로 하며, 상기 다층 배선을 위해 다층의 층간절연막들과 식각저지막들이 필요하다. 그러나 상기 층간절연막들과 상기 식각저지막들의 수가 많을 수록 입사되는 빛의 투과율이 떨어져 상기 포토다이오드에 도달하는 빛의 세기는 최상층에 입사되는 빛의 세기보다 감소한다. 따라서 광감도를 향상시키기 위하여 상기 화소 영역 상에 불필요한 층간절연막들과 식각저지막들을 제거하는 공정이 필요하다. 이를 위해 추가로 사진식각 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성해야한다. 따라서 공정이 복잡하고 많은 공정 비용이 소요된다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 공정을 단순화할 수 있으며 광감도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서의 제조 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조 방법은 주변회로 영역의 도전패드를 형성하기 위한 비아홀을 형성할 때 동시에 화소 영역의 불필요한 막들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명에 따른 이미지 센서의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판을 준비한다. 상기 화소 영역의 상기 반도체 기판에 광전변환부를 형성한다. 상기 반도체 기판 상에 배선이 개재된 복수층의 층간절연막들을 형성한다. 패시베이션층(passivation layer)을 형성한다. 상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 일부 패터닝하여 하부의 배선을 노출시키는 비아홀을 형성하는 동시에 상기 화소 영역에 위치하는 상기 패시베이션층과 그 하부의 상기 층간절연막을 제거한다. 전면적으로 도전막을 형성하여 상기 상기 비아홀을 채운다. 그리고, 상기 도전막을 식각하여, 상기 화소 영역에서 상기 도전막을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 채우는 비아플러그와 상기 비아홀 밖으로 돌출된 도전 패드를 형성한다.
본 발명의 일 예에 따르는 이미지 센서의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판을 준비한다. 상기 반도체 기판에 소자분리막을 형성하여 활성영역을 정의한다. 상기 화소 영역에서 상기 활성 영 역에 광전변환부를 형성한다. 상기 반도체 기판의 전면 상에 보호막을 형성한다. 상기 보호막 상에 복수의 중간배선층들을 형성한다. 여기서 상기 중간배선층은 제 1 식각저지막, 상기 제 1 식각저지막 상의 제 1 층간절연막, 그리고 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각 저지막을 관통하되 상기 활성 영역에서는 상기 소자분리막과 중첩되는 제 1 배선으로 형성된다. 상기 중간 배선층 상에 적어도 한층의 상부 배선층을 형성한다. 여기서 상기 상부 배선층은 제 2 식각저지막, 상기 제 2 식각 저지막 상의 제 2 층간절연막, 그리고 상기 주변회로 영역에만 위치하며 상기 제 2 층간절연막과 상기 식각 저지막을 관통하는 제 2 배선으로 형성된다. 상기 상부 배선층 상에 패시베이션층을 형성한다. 상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 일부 패터닝하여 상기 제 2 배선을 노출시키는 비아홀을 형성하는 동시에 상기 화소 영역에서 상기 패시베이션층과 상기 상부 배선층을 제거하여 상기 중간 배선층을 노출시킨다. 전면적으로 도전막을 형성하여 상기 상기 비아홀을 채운다. 그리고, 상기 도전막을 식각하여, 상기 화소 영역에서 상기 도전막을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 채우는 비아플러그와 상기 비아홀 밖으로 돌출된 도전 패드를 형성한다.
상기 패시베이션층은 실리콘질화막, 실리콘산화불화막 및 실리콘질화막의 삼중막으로 형성되며, 상기 도전막은 알루미늄, 구리 및 텅스텐을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 패시베이션층과 상기 배선층은 탄화불소계열의 가스를 식각가스로 이용하여 패터닝될 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 화소 영역에서 중간배선층의 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각저지막을 제거하여 상기 보호막을 노출시키는 공동(cavity)을 형성할 수 있다. 상기 공동을 채우는 수지층을 형성하고, 평탄화층을 콘포말하게 형성할 수 있다. 더 나아가 상기 화소 영역에서 상기 평탄화층 상에 칼라필터층을 형성하고, 상기 칼라필터층 상에 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
상기 수지층은 상기 반도체 기판 상에 열경화성수지막을 전면적으로 코팅하여 상기 공동을 채우고, 상기 반도체 기판을 가열시키어 상기 열경화성수지막을 경화시키고, 상기 경화된 열경화성수지막에 대해 에치백 공정을 실시함으로써 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센서는, 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 위치하여 활성영역을 정의하는 소자분리막; 상기 화소 영역에서 상기 반도체 기판 내에 위치하는 광전변환부; 상기 반도체 기판 상에 위치하는 보호막; 상기 보호막 상에 위치하는 복수의 중간배선층들; 상기 주변회로 영역에서 상기 중간 배선층 상에 위치하는 적어도 한층의 상부 배선층; 상기 상부 배선층 상에 위치하는 패시베이션층; 상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 관통하여 상기 제 2 배선과 접하는 비아플러그 및 상기 비아플러그 상의 도전 패드; 상기 화소 영역에서 상기 중간 배선층의 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각저지막을 관통하여 상기 보호막과 접하는 수지층; 상기 도전패드, 상기 상부 배선층, 상기 수지층 및 상기 중간 배선층을 콘포말하게 덮는 평탄화층; 및 상기 화소 영역에서 상기 평탄화층 상에 위치하는 칼 라필터층 및 마이크로 렌즈를 구비한다. 여기서 상기 중간배선층은 제 1 식각저지막, 상기 제 1 식각저지막 상의 제 1 층간절연막, 그리고 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각 저지막을 관통하되 상기 활성 영역에서는 상기 소자분리막과 중첩되는 제 1 배선을 구비하며, 상기 상부 배선층은 제 2 식각저지막, 상기 제 2 식각 저지막 상의 제 2 층간절연막, 상기 제 2 층간절연막과 상기 식각 저지막을 관통하는 제 2 배선을 구비한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 예를 들면, 본 실시예에 소개된 방법은 씨모스(CMOS, Complementary Metal-Oxide-Silicon) 또는 씨씨디(CCD, Charge Coupled Device) 형 이미지 센서를 제조하는 방법으로 적용될 수 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 순차적으로 나타내는 공정 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 화소 영역(CE)과 주변회로 영역(PE)을 구비하는 반도체 기 판(1)에 소자분리막(3)을 형성하여 활성 영역을 정의한다. 상기 활성 영역에 이온주입 공정을 진행하여 포토다이오드와 같은 광전변환부(5)를 형성한다. 빛이 상기 광전변환부(5)에 입사되면 상기 광전변환부(5)에서 전자-정공 쌍이 발생된다. 상기 반도체 기판(1) 상에 트랜지스터들(7)을 형성한다. 도1에서 도시되지는 않았지만, 상기 화소 영역(CE)에는 트랜지스터들이 위치하여 상기 광전변환부(5)에서 발생된 전하를 감지하고 신호를 전송한다. 상기 반도체 기판(1)의 전면 상에 보호막(8)을 형성한다. 상기 보호막(8)은 상기 광전변환부(5)를 후속 공정에서 보호하기 위하여 형성한다. 상기 반도체 기판(1) 상에 중간 배선층(15)을 형성한다. 상기 중간 배선층(15)은 제 1 식각 저지막(9a)과 제 1 층간절연막(11a) 및 상기 제 1 층간절연막(11a)과 상기 제 1 식각저지막(9a)을 관통하는 제 1 배선(13a)들을 구비하도록 형성된다. 상기 화소 영역(CE)에서 상기 제 1 배선(13a)들은 상기 소자분리막(3)들과 중첩되도록 형성되어 상기 광전변환부(5)에 입사되는 빛의 경로를 방해하지 않도록 한다. 상기 중간배선층(15) 상에 상부 배선층(17)을 형성한다. 상기 상부배선층(17)은 제 2 식각저지막(9b)과 제 2 층간절연막(11b) 및 상기 제 2 층간절연막(11b)과 상기 제 2 식각저지막(9b)을 관통하는 제 2 배선(13b)들을 구비하도록 형성된다. 상기 상부 배선층(17)에서 상기 제 2 배선(13b)들은 상기 화소 영역(CE)상에는 배치되지 않고 상기 주변회로 영역(PE)에만 배치되도록 형성될 수 있다. 상기 식각저지막들(9a, 9b)은 예를 들면 실리콘질화막(Si3N4)으로 형성될 수 있다. 상기 층간절연막들(11a, 11b)은 예를 들면 실리콘산화막(SiO2), 실리콘산화불화막(SiOF) 으로 형성될 수 있다. 상기 상부배선층(17) 상에 패시베이션층(21)을 형성한다. 상기 패시베이션층(21)은 예를 들면 실리콘질화막-실리콘산화막-실리콘질화막의 삼중막으로 형성될 수 있다. 상기 패시베인션층(21)은 외부로부터 습기등을 막는 역할을 한다.
도 2를 참조하면, 상기 패시베이션층(21) 상에 상기 화소 영역(CE)은 완전히 노출시키되 상기 주변회로 영역(PE)에서 비아홀을 노출시키는 개구부를 구비하는 제 1 포토레지스트 패턴(23)을 형성한다. 상기 제 1 포토레지스트 패턴(23)을 식각 마스크로 이용하여 식각 공정을 진행하여 상기 주변회로 영역(PE)에서 상기 패시베이션층(21)과 그 하부의 상기 제 2 식각저지막(9b)을 패터닝하여 상기 제 2 배선(13b)을 노출시키는 비아홀(25b)을 형성하는 동시에 상기 화소 영역(CE)에서 상기 패시베이션층(21)과 그 하부의 상기 상부배선층(17)을 제거하여 매우 넓은 리세스된 영역(25b)을 형성한다. 따라서, 상기 화소 영역(CE)에서 상기 상부배선층(17)의 상기 제 2 층간절연막(11b)들과 상기 제 2 식각저지막(9b)들이 제거된다. 상기 식각 공정에서, 도 2에 도시된바와 같이, 상기 상부배선층(17)은 완전히 제거되지 않고 상기 상부배선층(17)의 상기 제 2 층간절연막(11b)이 일부 잔존할 수 있다. 상기 식각 공정은 CF3H, CF2H2, CFH3, CF4와 같은 탄화불화계 가스를 이용하여 진행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(23)을 애싱 및 스트립 공정등을 통해 제거한다. 상기 비아홀(25b)과 상기 리세스된 영역(25a)이 형성된 상기 반도체 기판(1)의 전면 상에 도전막(27)을 콘포말하게 적층하여 상기 비아홀(25b)을 채운다. 상기 도전막(27)은 예를 들면 알루미늄과 같은 금속막일 수 있다. 상기 도전막(27)은 화학기상증착(Chemical vapor deposition) 방법등으로 형성할 수 있다. 상기 도전막(27) 상에 외부 단자와 접속되는 도전 패드를 정의하되, 상기 비아홀(25b)과 중첩되는 제 2 포토레지스트 패턴(29)을 형성한다.
도 4를 참조하면, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(29)을 식각마스크로 이용하여 상기 도전막(27)을 패터닝하여 상기 화소 영역(CE)에서는 상기 도전막(27)을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역(PE)에서는 상기 비아홀(25b) 안에 비아플러그(27b) 및 상기 비아홀(25b) 밖으로 돌출되며 상기 비아플러그(27b)와 연결되는 도전패드(27a)을 형성한다. 상기 식각 공정 후에, 상기 화소 영역(CE)에서 잔존하던 상기 상부배선층(17)의 상기 제 2 층간절연막(11b)이 모두 제거되고, 상기 제 1 식각저지막(9a)이 노출된다.
종래기술에서 설명한바와 같이, 상기 식각저지막들(9a, 9b), 층간절연막들(11a, 11b), 그리고 상기 패시베이션층(21)들 사이의 계면들에서 빛의 간섭에 의한 손실이 발생하고, 상기 층들의 고유의 흡수 계수에 의해 상기 광전변환부(5)로 입사되는 빛의 세기는 감소한다. 따라서 광감도를 향상시키기 위하여 상기 광전변환부(5)들이 위치하는 상기 화소 영역(CE) 상의 상기 상부배선층(17)은 제거되어야한다. 도 3 및 4를 참조하면, 외부 단자와 연결되기 위한 도전패드를 형성하기 위한 마스크인 상기 제 1 포토레지스트 패턴(23)을 이용하여 상기 비아홀(25b)을 형성할 때 동시에 상기 상부배선층(17)이 제거될 수 있으므로, 공정을 단순화할 수 있으며 추가적인 사진식각 공정 비용을 절감할 수 있다.
계속해서 도 5를 참조하면, 상기 주변회로 영역(PE)은 덮으며, 상기 화소 영역(CE)에서 상기 광전변환부(5)를 노출시키는 제 3 포토레지스트 패턴(미도시)을 이용하여 식각 공정을 진행하여 상기 중간배선층(15)에서 상기 제 1 배선(13a)들 사이의 상기 제 1 층간절연막들(11a) 및 상기 제 1 식각저지막들(9a)을 패터닝하여 상기 광전변환부(5) 상의 상기 보호막(8)을 노출시키는 공동(31)을 형성한다.
도 6을 참조하면, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(미도시)을 제거한다. 상기 반도체 기판(1)의 전면 상에 열경화성수지막(미도시)을 코팅한 후 가열하여 경화시킨다. 그리고 에치백(etch-back) 공정을 진행하여 상기 공동(33)밖의 상기 경화된 수지막을 모두 제거하고 상기 공동(31)안에 수지층(33)을 형성한다. 상기 수지층(33)은 50% 이상의 투과율을 갖는다. 상기 수지층(33)이 형성된 상기 반도체 기판(1)의 전면 상에 평탄화층(35)을 코팅 공정으로 콘포말하게 형성한다. 열처리 공정으로 상기 평탄화층(35)을 경화시킬 수 있다. 상기 평탄화층(35)은 예를 들면 폴리이미드 계열의 열경화성 수지막으로 형성될 수 있다. 상기 화소 영역(CE)에서 상기 평탄화층(35) 상에 칼라필터층(37)을 형성한다. 상기 칼라필터층(37)은 자연광을 빛의 3원색으로 분해하는 RGB(Red-Green-Blue)형 칼라필터 및 자연광을 CYGM(cyan, yellow, green, magenta)의 4색으로 분리하는 보색형 칼라필터일 수 있다. 상기 칼라필터층(37) 상에 마이크로 렌즈(39)를 형성한다. 도시하지는 않았지만, 후속으로 상기 주변회로 영역(PE)에서 상기 평탄화층(35)을 일부 패터닝하여 상기 도전패드(27a)를 노출시키는 개구부를 형성한다. 그리고 와이어 본딩 공정을 진행하여 와이 어를 상기 개구부를 통해 상기 도전패드(27a)와 연결시킨다.
도 6의 이미지 센서를 살펴보면, 상기 화소 영역(CE)에서 상기 광전변환부(5) 상에서 빛을 반사시키거나 흡수하는 식각저지막들(9a, 9b)과 층간절연막들(11a, 11b)이 모두 제거되므로 빛의 세기의 감소를 막아 광감도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 이미지 센서의 형성 방법 및 그에 의해 형성된 이미지 센서에 의하면, 주변회로 영역에서 외부 단자와 접하는 도전 패드를 형성하기 위한 비아홀 패터닝 시 동시에 화소 영역의 불필요한 패시베이션층, 층간절연막들 및 식각저지막들을 제거하므로 추가적인 마스크를 필요로 하지 않아 공정을 단순화할 수 있으며 이에 따라 공정 비용을 절감할 수 있다. 또한, 광전 변환부 상의 빛의 세기의 감소를 유발하는 패시베이션층, 층간절연막들 및 식각저지막들을 모두 제거하므로 광감도를 향상시킬 수 있다.
Claims (10)
- 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판을 준비하는 단계;상기 화소 영역의 상기 반도체 기판에 광전변환부를 형성하는 단계;상기 반도체 기판 상에 배선이 개재된 복수층의 층간절연막들을 형성하는 단계;패시베이션층(passivation layer)을 형성하는 단계;상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 일부 패터닝하여 하부의 배선을 노출시키는 비아홀을 형성하는 동시에 상기 화소 영역에 위치하는 상기 패시베이션층과 그 하부의 상기 층간절연막을 제거하는 단계;전면적으로 도전막을 형성하여 상기 상기 비아홀을 채우는 단계; 및상기 도전막을 식각하여, 상기 화소 영역에서 상기 도전막을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 채우는 비아플러그와 상기 비아홀 밖으로 돌출된 도전 패드를 형성하는 단계를 구비하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소 영역에서 상기 광전 변환부 상의 상기 층간절연막들을 제거하여 공동(cavity)을 형성하는 단계;상기 공동을 채우는 수지층을 형성하는 단계;평탄화층을 콘포말하게 형성하는 단계;상기 화소 영역에서 상기 평탄화층 상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 및상기 칼라필터층 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 더 구비하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 패시베이션층과 상기 층간절연막을 패터닝하는 단계는 탄화불소계열의 가스를 식각가스로 이용하여 진행되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판을 준비하는 단계;상기 반도체 기판에 소자분리막을 형성하여 활성영역을 정의하는 단계;상기 화소 영역에서 상기 활성 영역에 광전변환부를 형성하는 단계;상기 반도체 기판의 전면 상에 보호막을 형성하는 단계;상기 보호막 상에 복수의 중간배선층들을 형성하는 단계; 여기서 상기 중간배선층은 제 1 식각저지막, 상기 제 1 식각저지막 상의 제 1 층간절연막, 그리고 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각 저지막을 관통하되 상기 활성 영역에서는 상기 소자분리막과 중첩되는 제 1 배선으로 형성되며,상기 중간 배선층 상에 적어도 한층의 상부 배선층을 형성하는 단계; 여기서 상기 상부 배선층은 제 2 식각저지막, 상기 제 2 식각 저지막 상의 제 2 층간절연막, 그리고 상기 주변회로 영역에만 위치하며 상기 제 2 층간절연막과 상기 식각 저지막을 관통하는 제 2 배선으로 형성되며,상기 상부 배선층 상에 패시베이션층을 형성하는 단계;상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 일부 패터닝하여 상기 제 2 배선을 노출시키는 비아홀을 형성하는 동시에 상기 화소 영역에서 상기 패시베이션층과 상기 상부 배선층을 제거하여 상기 중간 배선층을 노출시키는 단계;전면적으로 도전막을 형성하여 상기 상기 비아홀을 채우는 단계; 및상기 도전막을 식각하여, 상기 화소 영역에서 상기 도전막을 모두 제거하고 상기 주변회로 영역에서 상기 비아홀을 채우는 비아플러그와 상기 비아홀 밖으로 돌출된 도전 패드를 형성하는 단계를 구비하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 패시베이션층은 실리콘질화막, 실리콘산화불화막 및 실리콘질화막의 삼중막으로 형성되며, 상기 도전막은 알루미늄, 구리 및 텅스텐을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 패시베이션층과 상기 배선층을 패터닝하는 단계는 탄화불소계열의 가스를 식각가스로 이용하여 진행되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 화소 영역에서 중간배선층의 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각저지막을 제거하여 상기 보호막을 노출시키는 공동(cavity)을 형성하는 단계;상기 공동을 채우는 수지층을 형성하는 단계;평탄화층을 콘포말하게 형성하는 단계;상기 화소 영역에서 상기 평탄화층 상에 칼라필터층을 형성하는 단계; 및상기 칼라필터층 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 더 구비하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 수지층을 형성하는 단계는,상기 반도체 기판 상에 열경화성수지막을 전면적으로 코팅하여 상기 공동을 채우는 단계;상기 반도체 기판을 가열시키어 상기 열경화성수지막을 경화시키는 단계; 및상기 경화된 열경화성수지막에 대해 에치백 공정을 실시하여 상기 공동안에 수지층을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
- 화소 영역과 주변회로 영역을 구비하는 반도체 기판;상기 반도체 기판에 위치하여 활성영역을 정의하는 소자분리막;상기 화소 영역에서 상기 반도체 기판 내에 위치하는 광전변환부;상기 반도체 기판 상에 위치하는 보호막;상기 보호막 상에 위치하는 복수의 중간배선층들; 여기서 상기 중간배선층은 제 1 식각저지막, 상기 제 1 식각저지막 상의 제 1 층간절연막, 그리고 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각 저지막을 관통하되 상기 활성 영역에서는 상기 소자분리막과 중첩되는 제 1 배선을 구비하며,상기 주변회로 영역에서 상기 중간 배선층 상에 위치하는 적어도 한층의 상부 배선층; 여기서 상기 상부 배선층은 제 2 식각저지막, 상기 제 2 식각 저지막 상의 제 2 층간절연막, 상기 제 2 층간절연막과 상기 식각 저지막을 관통하는 제 2 배선을 구비하며,상기 상부 배선층 상에 위치하는 패시베이션층;상기 주변회로 영역에서 상기 패시베이션층을 관통하여 상기 제 2 배선과 접하는 비아플러그 및 상기 비아플러그 상의 도전 패드;상기 화소 영역에서 상기 중간 배선층의 상기 제 1 층간절연막과 상기 제 1 식각저지막을 관통하여 상기 보호막과 접하는 수지층;상기 도전패드, 상기 상부 배선층, 상기 수지층 및 상기 중간 배선층을 콘포말하게 덮는 평탄화층; 및상기 화소 영역에서 상기 평탄화층 상에 위치하는 칼라필터층 및 마이크로 렌즈를 구비하는 이미지 센서.
- 제 9 항에 있어서,상기 패시베이션층은 실리콘질화막, 실리콘산화불화막 및 실리콘질화막의 삼중막으로 이루어지며, 상기 도전막은 알루미늄, 구리 및 텅스텐을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
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