KR20070070430A - 에어갭가드링을 구비한 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조방법 - Google Patents

에어갭가드링을 구비한 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AGML 기술보다도 더 우수한 광원 손실 방지를 구현하여 감도를 향상시킬 수 있는 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 씨모스 이미지 센서는 이웃하는 픽셀이 형성된 반도체기판, 상기 반도체기판 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치를 제공하는 절연막 구조물, 상기 트렌치의 양측벽에 형성된 스페이서(에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사 또는 흡수시키는 물질), 상기 트렌치 상부에 형성되어 상기 트렌치 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막, 및 상기 실링막 상에 형성된 마이크로렌즈, 그리고 상기 픽셀 상부의 절연막 구조물 내부-상기 마이크로렌즈로부터 입사된 빛이 픽셀로 입사되는 경로-에 위치하는 컬러필터어레이를 포함하고, 상술한 본 발명은 에어갭가드링(AGGR)과 절연막질의 마이크로렌즈를 조합한 AGML 기술을 구현하면서도 에어갭가드링이 형성된 트렌치의 측벽에 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서를 형성해주므로써 AGML 기술에 비해 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
씨모스이미지센서, AGGR, AGML, 에어갭가드링, 스페이서, 컬러필터어레이

Description

에어갭가드링을 구비한 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법{CMOS IMAGE SENSOR WITH AIR GAP GAURD RING AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1a 내지 도 1d는 종래기술의 AGML 기술을 이용한 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 구조를 도시한 도면,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 구조를 도시한 도면,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제2실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 반도체기판 22 : 픽셀
23 : 제1층간절연막 24a, 24b : 금속배선
25 : 금속간절연막 26 : 제2층간절연막
27 : 감광막패턴 28 : 트렌치
29 : 반사/흡수막 30 : 절연막
31 : 에버갭가드링 32 : 마이크로렌즈
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 씨모스 이미지 센서의 제조 방법에 관하 것이다.
씨모스 이미지 센서(CMOS Image sensor)의 구조는 고집적화될수록 쉬링크되어 픽셀사이즈가 감소하게 된다.
그러나, 픽셀사이즈가 작아지게 되면 포토다이오드 사이즈까지 작아지게 되어 광원의 손실을 초래한다.
예컨대, 금속배선에서 일부 반사가 되어 인접한 포토다이오드로 입사가 되거나, 지정된 포토다이오드가 아닌 포토다이오드 사이의 경계지역에 입사가 되어 광원의 손실 및 이 광원이 인접한 포토다이오드에 영향을 준다.
위와 같이, 지정된 포토다이오드로 입사되지 못하는 광원은 노이즈(Noise)로 작용하게 되어 이웃한 픽셀간 크로스토크(Crosstalk)를 유발하고, 이는 씨모스 이미지 센서의 감도(Sensitivity)를 저하시킨다.
최근에, 이웃한 픽셀간 크로스토크를 방지하기 위해 AGML(Air Gap Micro Lens) 기술이 도입되었다.
도 1a 내지 도 1d는 종래기술의 AGML 기술을 이용한 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 반도체기판(10)에 포토다이오드를 포함하는 픽셀(11)을 형성한 후, 반도체 기판(10) 상부에 제1층간절연막(ILD, 12)을 형성한다.
이어서, 다층의 금속간절연막(IMD, 13)과 다층의 금속배선(14) 구조를 형성한다. 이때, 다층의 금속배선(14)은 픽셀(12) 상부를 덮지 않는 픽셀(12)간 경계지역 상부에 형성된다.
이어서, 최상위 금속배선 상에 제2층간절연막(15)을 형성한 후, 감광막을 도포한 후 노광 및 현상으로 패터닝하여 AGGR(Air Gap Guard Ring)을 위한 감광막패턴(16)을 형성한다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 감광막패턴(16)을 식각마스크로 금속간절연막(13)을 식각하여 픽셀간 경계지역 상부를 개방시키는 탑라운드 테이퍼 형태의 트렌치(Top round taper trench, 17)를 형성한다.
이어서, 감광막패턴(16)을 제거한다.
도 1c에 도시된 바와같이, 트렌치(17)를 실링(sealing)하도록 절연막(18)을 증착한다. 이때, 트렌치(17) 내부에 AGGR(19)이 형성된다.
도 1d에 도시된 바와같이, 높은 굴절율(High Reflective Index)을 갖는 절연막을 이용하여 마이크로렌즈(20)를 형성한다.
위와 같이, 종래기술은 AGGR 기술과 높은 굴절율을 갖는 절연막으로 된 마이 크로렌즈를 조합하는 AGML(Air Gap Micro Lens) 기술을 사용하고 있다.
그러나, AGML(Air Gap Micro Lens) 기술을 사용한다고 하더라도 AGGR에서의 광원의 손실을 피할 수 없고, 이로써 씨모스 이미지 센서의 감도를 향상시키는데 한계가 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, AGML 기술보다도 더 우수한 광원 손실 방지를 구현하여 감도를 향상시킬 수 있는 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씨모스 이미지 센서는 이웃하는 픽셀이 형성된 반도체기판, 상기 반도체기판 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치를 제공하는 절연막 구조물, 상기 트렌치의 양측벽에 형성된 스페이서, 상기 트렌치 상부에 형성되어 상기 트렌치 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막, 및 상기 실링막 상에 형성된 마이크로렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 스페이서는 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사 또는 흡수시키는 물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 씨모스 이미지 센서는 이웃하는 픽셀이 형성된 반도체기판, 상기 반도체기판 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치를 제공하는 절연막 구조물, 상기 트렌치의 양측벽에 형성된 스페이서, 상기 트렌치 상부에 형성되어 상기 트렌치 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막, 상기 실링막 상에 형성된 마이크로렌즈, 및 상기 픽셀 상부의 절연막 구조물 내부-상기 마이크로렌즈로부터 입사된 빛이 픽셀로 입사되는 경로-에 위치하는 컬러필터어레이를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 스페이서는 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사 또는 흡수시키는 물질인 것을 특징으로 하고, 상기 컬러필터어레이는 감광막인 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 씨모스 이미지 센서의 제조 방법은 반도체기판에 포토다이오드를 구비한 픽셀을 형성하는 단계, 상기 반도체 상부에 다층의 절연막과 상기 다층의 절연막 사이에 다층의 금속배선을 형성하는 단계, 상기 픽셀의 에지부 상부에서 일정 두께로 잔류할때까지 상기 절연막을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계, 상기 트렌치의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계, 상기 트렌치의 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막을 형성하는 단계, 및 상기 실링막 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 씨모스 이미지 센서의 제조 방법은 반도체기판에 포토다이오드를 구비한 픽셀을 형성하는 단계, 상기 반도체 상부에 다층의 절연막과 상기 다층의 절연막 사이에 다층의 금속배선을 형성하는 단계, 상기 절연막 중에서 최상위 절연막 상에 상기 픽셀에 각각 대응하는 컬러필터어레이를 형성하는 단계, 상기 컬러필터어레이 상에 저온산화막을 형성하는 단계, 상기 픽셀의 에지부 상부에서 일정 두께로 잔류할때까지 상기 저온산화막과 상기 다층의 절연막을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계, 상기 트렌치의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계, 상기 트렌치의 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막을 형성하는 단계, 및 상기 실링막 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 반도체기판(21), 반도체기판(21) 내에 형성된 포토다이오드를 포함하는 픽셀(22), 반도체기판(21) 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치(28)를 제공하는 제2층간절연막(26)과 금속간절연막(25), 트렌치(28)의 양측벽에 형성되고 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서(29), 트렌치(28) 상부에 형성되어 트렌치(28) 내부에 에어갭가드링(30)을 제공하는 절연막(31), 절연막(31) 상에 형성된 절연막 물질의 마이크로렌즈(32)를 포함한다.
그리고, 스페이서(29)는 에어갭가드링(30)으로 입사된 빛을 반사 또는 흡수시키는 물질로서, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막이거나, 반대로 TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막이다.
도 2와 같은 씨모스 이미지 센서는, AGML 기술을 이용하면서 에어갭가드링(AGGR, 30)이 형성된 트렌치(28) 내부에 스페이서(29)를 추가로 형성해주므로써 에어갭가드링 구조만을 사용하는 씨모스 이미지 센서보다 지정된 포토다이오드를 벗 어나서 입사되는 광원의 손실을 더욱 최소화하여 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킨다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 포토다이오드(Photo diode)를 포함한 픽셀(22)이 형성된 반도체기판(21) 상부에 제1층간절연막(ILD, 23)을 형성한 후, 제1층간절연막(23) 상에 다층의 금속배선(24a, 24b)과 다층의 금속간절연막(IMD, 25) 구조를 형성한다. 이때, 다층의 금속배선(24a, 24b)은 픽셀(22) 상부를 덮지 않는 픽셀(22)간 경계지역 상부에 형성되며, 통상적으로 알려진 것처럼, M1, M2, M3 또는 그 이상의 층수로 형성된다.
이어서, 최상위 금속배선(Final metal layer, 24b) 상에 제2층간절연막(26)을 형성한 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 통해 평탄화시킨다.
이어서, 제2층간절연막(26) 상에 감광막을 도포한 후 노광 및 현상으로 패터닝하여 AGGR(Air Gap Guard Ring)을 위한 감광막패턴(27)을 형성한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 감광막패턴(27)을 식각마스크로 제2층간절연막(26), 다층의 금속간절연막(25)를 식각하여 제1층간절연막(23) 상부를 개방시키는 트렌치(28)를 형성한다.
이때, 트렌치(28)는 각 필셀의 에지부 상부, 특히 금속배선과 픽셀(22)의 에지부 사이의 상부에 형성된다.
이후, 감광막패턴(27)을 제거한 후에, 에치백을 진행하여 트렌치(28)의 형태 를 바꾸어 준다. 즉, 탑부분이 라운딩처리된 탑라운드 테이퍼 형태의 트렌치(28)를 형성한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 트렌치(28)를 포함한 전면에 크로스토크를 방지하기 위한 반사 또는 흡수 특성을 갖는 물질, 즉 스페이서(29)를 도포한다.
이때, 스페이서(29)로는 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막으로 도포할 수 있고, 반대로 TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막으로 도포할 수 있다. 즉, 텅스텐은 빛을 반사시키는 특성이 있고, TiN은 빛을 흡수하는 특성이 있다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 스페이서(29) 중에서 마이크로렌즈가 형성될 부위만 선택적으로 제거한다. 이때, 스페이서(29) 중에서 일부를 제거하기 위해 에치백(Etchback)을 적용한다.
위와 같은 에치백을 통해 스페이서(29)는 트렌치(28)의 측벽에만 잔류하고 트렌치(28)를 제외한 부분 및 트렌치(28)의 탑부분에에서는 잔류하지 않는다. 여기서, 트렌치(28)를 제외한 부분은 픽셀(22)의 상부에 위치하는 부분이며, 여기에 마이크로렌즈가 형성된다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 트렌치(28)를 실링(sealing)하도록 하는 실링막, 즉 절연막(30)을 증착한다. 이때, 트렌치(28) 내부에 에어갭가드링(AGGR, 31)이 형성된다. 바람직하게, 절연막(30)은 산화막으로 증착한다.
이어서, 절연막(30) 상에 높은 굴절율(High Reflective Index)을 갖는 절연막을 이용하여 마이크로렌즈(32)를 형성한다.
상술한 실시예에 따르면, 본 발명은 AGML 기술을 이용하면서 에어갭가드링 (AGGR)이 형성된 트렌치(28) 내부에 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서(29)를 추가로 형성해주므로써 에어갭가드링 구조만을 사용하는 씨모스 이미지 센서보다 지정된 포토다이오드를 벗어나서 입사되는 광원의 손실을 더욱 최소화하여 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킨다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 반도체기판(41), 반도체기판(41) 내에 형성된 포토다이오드를 포함하는 픽셀(42), 반도체기판(41) 상에 형성되어 픽셀(42) 상부를 개방시키는 트렌치(50)를 제공하는 저온산화막(48), 제2층간절연막(46) 및 다층구조의 금속간절연막(45), 트렌치(50)의 양측벽에 형성된 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서(51), 트렌치(50) 상부에 형성되어 트렌치(50) 내부에 에어갭가드링(53)을 제공하는 절연막(52), 절연막(52) 상에 형성된 절연막 물질의 마이크로렌즈(54)를 포함하고, 마이크로렌즈(54)로부터 입사된 빛이 픽셀(42)로 입사되는 경로에 컬러필터어레이(47)가 구비된다. 여기서, 컬러필터어레이(47)는 제2층간절연막(46)과 저온산화막(48) 사이에 위치한다.
그리고, 스페이서(51)는 에어갭가드링(53)으로 입사된 빛을 반사 또는 흡수시키는 물질로서, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막이거나, 반대로 TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막이다.
도 4와 같은 씨모스 이미지 센서는, AGML 기술을 이용하면서 에어갭가드링(AGGR, 53)이 형성된 트렌치(50)의 측벽에 스페이서(51)를 추가로 형성해줌과 동시 에 컬러필터어레이(CFA, 47)를 구비하므로써 에어갭가드링 구조만을 사용하는 씨모스 이미지 센서보다 지정된 포토다이오드를 벗어나서 입사되는 광원의 손실을 더욱 최소화하여 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킨다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제2실시예에 따른 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 포토다이오드(Photo diode)를 포함한 픽셀(42)이 형성된 반도체기판(41) 상부에 제1층간절연막(ILD, 43)을 형성한 후, 제1층간절연막(43) 상에 다층의 금속배선(44a, 44b) 구조와 다층의 금속간절연막(IMD, 45)을 형성한다. 이때, 다층의 금속배선(44a, 44b)은 픽셀(42) 상부를 덮지 않는 픽셀(42)간 경계지역 상부에 형성되며, 통상적으로 알려진 것처럼, M1, M2, M3 또는 그 이상의 층수로 형성된다.
이어서, 최상위 금속배선(Final metal layer, 44b) 상에 제2층간절연막(46)을 형성한 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 통해 평탄화시킨다.
이어서, 제2층간절연막(46) 상에 컬러필터어레이(Color Filter Array; CFA)(47)를 형성한다. 이때, 컬러필터어레이(47)는 각각의 픽셀에 대응하는 위치에 형성되며, 감광막 도포 및 패터닝을 통해 형성된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 컬러필터어레이(47)를 포함한 전면에 감광막으로 형성한 컬러필터어레이(47)에 어택을 주지 않는 낮은 온도, 즉 저온산화막(Low Temperature Oxide; LTO)(48)을 증착하고 CMP를 통해 평탄화한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 저온산화막(48) 상에 감광막을 도포한 후 노광 및 현상으로 패터닝하여 AGGR(Air Gap Guard Ring)을 위한 감광막패턴(49)을 형성한다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 감광막패턴(49)을 식각마스크로 저온산화막(48),제2층간절연막(46), 다층의 금속간절연막(45)를 식각하여 제1층간절연막(43) 상부를 개방시키는 트렌치(50)를 형성한다.
이때, 트렌치(50)는 각 필셀(42)의 에지부 상부, 특히 금속배선(44a, 44b)과 픽셀(42)의 에지부 사이의 상부에 형성된다.
이후, 감광막패턴(49)을 제거한 후에, 에치백을 진행하여 트렌치(50)의 형태를 바꾸어 준다. 즉, 탑부분이 라운딩처리된 탑라운드 테이퍼 형태의 트렌치(50)를 형성한다.
도 5e에 도시된 바와 같이, 트렌치(50)를 포함한 전면에 크로스토크를 방지하기 위한 반사 또는 흡수 특성을 갖는 물질, 즉 스페이서(51)를 도포한다.
이때, 스페이서(51)로는 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막으로 도포할 수 있고, 반대로 TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막으로 도포할 수 있다. 즉, 텅스텐은 빛을 반사시키는 특성이 있고, TiN은 빛을 흡수하는 특성이 있다.
도 5f에 도시된 바와 같이, 스페이서(51) 중에서 마이크로렌즈가 형성될 부위만 선택적으로 제거한다. 이때, 스페이서(51) 중에서 일부를 제거하기 위해 에치백(Etchback)을 적용한다.
위와 같은 에치백을 통해 스페이서(51)는 트렌치(50)의 측벽에만 잔류하고 트렌치(50)를 제외한 부분 및 트렌치(50)의 탑부분에서는 잔류하지 않는다. 여기 서, 트렌치(50)를 제외한 부분은 픽셀(42)의 상부에 위치하는 부분이며, 여기에 마이크로렌즈가 형성된다.
도 5g에 도시된 바와 같이, 트렌치(50)를 실링(sealing)하도록 하는 실링막, 즉 절연막(52)을 증착한다. 이때, 트렌치(50) 내부에 에어갭가드링(AGGR, 53)이 형성된다. 바람직하게, 절연막(52)은 산화막으로 증착한다.
이어서, 절연막(52) 상에 높은 굴절율(High Reflective Index)을 갖는 절연막을 이용하여 마이크로렌즈(54)를 형성한다.
상술한 제2실시예에 따르면, 본 발명은 AGML 기술을 이용하면서 에어갭가드링(AGGR)이 형성된 트렌치(50) 내부에 스페이서(51)를 추가로 형성해주므로써 에어갭가드링 구조만을 사용하는 씨모스 이미지 센서보다 지정된 포토다이오드를 벗어나서 입사되는 광원의 손실을 더욱 최소화하여 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킨다.
또한, 컬러필터어레이(CFA, 47)를 마이크로렌즈(54)를 통해 입사되는 빛의 경로에 형성해주므로써 감도 특성이 더욱 향상된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명은 에어갭가드링(AGGR)과 절연막질의 마이크로렌즈를 조합한 AGML 기술을 구현하면서도 에어갭가드링이 형성된 트렌치의 측벽에 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서를 형성해주므로써 AGML 기술에 비해 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 에어갭가드링(AGGR)과 절연막질의 마이크로렌즈를 조합한 AGML 기술을 구현하면서도 에어갭가드링이 형성된 트렌치의 측벽에 반사 또는 흡수 성질을 갖는 스페이서와 빛의 입사경로에 컬러필터어레이를 형성해주므로써 AGML 기술에 비해 씨모스 이미지 센서의 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (31)

  1. 이웃하는 픽셀이 형성된 반도체기판;
    상기 반도체기판 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치를 제공하는 절연막 구조물;
    상기 트렌치의 양측벽에 형성된 스페이서;
    상기 트렌치 상부에 형성되어 상기 트렌치 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막; 및
    상기 실링막 상에 형성된 마이크로렌즈
    를 포함하는 씨모스 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사시키는 물질인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스페이서는, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 흡수시키는 물질인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스페이서는, TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  6. 이웃하는 픽셀이 형성된 반도체기판;
    상기 반도체기판 상에 형성되어 픽셀 상부를 개방시키는 트렌치를 제공하는 절연막 구조물;
    상기 트렌치의 양측벽에 형성된 스페이서;
    상기 트렌치 상부에 형성되어 상기 트렌치 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막;
    상기 실링막 상에 형성된 마이크로렌즈; 및
    상기 픽셀 상부의 절연막 구조물 내부-상기 마이크로렌즈로부터 입사된 빛이 픽셀로 입사되는 경로-에 위치하는 컬러필터어레이
    를 포함하는 씨모스 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절연막구조물이 다층 구조의 절연막과 저온산화막으로 이루어지고, 상기 컬러필터어레이는 상기 다층 구조의 절연막과 저온 산화막 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컬러필터어레이는, 감광막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사시키는 물질인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스페이서는, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 흡수시키는 물질인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스페이서는, TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈는, 높은 굴절율을 갖는 절연막 물질인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실링막은, 산화막인 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서.
  15. 반도체기판에 포토다이오드를 구비한 픽셀을 형성하는 단계;
    상기 반도체 상부에 다층의 절연막과 상기 다층의 절연막 사이에 다층의 금속배선을 형성하는 단계;
    상기 픽셀의 에지부 상부에서 일정 두께로 잔류할때까지 상기 절연막을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막을 형성하는 단계; 및
    상기 실링막 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계
    를 포함하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 트렌치는, 상기 금속배선과 상기 픽셀의 에지부 사이에 형성되는 것을 특지응로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사시키는 물질을 형성한 후 에치백하여 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스페이서는, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 흡수시키는 물질을 형성한 후 에치백하여 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스페이서는, TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈는, 높은 굴절율을 갖는 절연막 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  22. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실링막은, 산화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  23. 반도체기판에 포토다이오드를 구비한 픽셀을 형성하는 단계;
    상기 반도체 상부에 다층의 절연막과 상기 다층의 절연막 사이에 다층의 금속배선을 형성하는 단계;
    상기 절연막 중에서 최상위 절연막 상에 상기 픽셀에 각각 대응하는 컬러필터어레이를 형성하는 단계;
    상기 컬러필터어레이 상에 저온산화막을 형성하는 단계;
    상기 픽셀의 에지부 상부에서 일정 두께로 잔류할때까지 상기 저온산화막과 상기 다층의 절연막을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 내부에 에어갭가드링을 제공하는 실링막을 형성하는 단계; 및
    상기 실링막 상에 마이크로렌즈를 형성하는 단계
    를 포함하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 컬러필터어레이는, 감광막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 트렌치는, 상기 금속배선과 상기 픽셀의 에지부 사이에 형성되는 것을 특지응로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 반사시키는 물질을 형성한 후 에치백하여 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 스페이서는, 텅스텐 또는 빛을 반사할 수 있는 금속막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 에어갭가드링으로 입사된 빛을 흡수시키는 물질을 형성한 후 에치백하여 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 스페이서는, TiN 또는 빛을 흡수할 수 있는 금속막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  30. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈는, 높은 굴절율을 갖는 절연막 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
  31. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실링막은, 산화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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