[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

本申请要求于2007年6月25日提交的韩国专利申请第P10-2007-0062023号的优先权，将其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，并且更特别地，涉及一种图像传感器及其制造方法。

背景技术

通常，图像传感器是一种用于将光学图像转换为电信号的半导体器件，并且主要被分类为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物硅(CMOS)图像传感器(CIS)。

CMOS图像传感器顺序地检测各个单元像素(单位像素，unitpixel)的电信号，以通过在每一单元像素中适配光电二极管和MOS晶体管来获得转换方案(转换电路，switching scheme)中的图像。

另一方面，为了增加图像传感器中的光敏度(感光性，lightsensitivity)，需要对占据图像传感器的整个区域的光电二极管的面积比率(area rate)、填充系数(fill factor)进行相当大地调整，或者需要使用通过改变入射到除了光电二极管外的区域的光的路径而聚焦到光电二极管上的技术。

聚焦技术的代表性实例是用来形成微透镜。

在根据传统技术制造图像传感器中的形成微透镜的方法中，通常，显微光学处理(micro photo process)通过首先对微透镜使用特定光刻胶(光致抗蚀剂)，然后使用回流方案(reflow scheme)来实施。

然而，根据传统技术，在光刻胶回流过程中损失的光刻胶的量相当多，因此在微透镜之间存在间隙G。即，减少了入射到光电二极管的光的量，引起图像缺陷。

在根据传统技术的微透镜之间的这样的间隙G引起微透镜的填充系数的降低。此外，光穿过微透镜的间隙进入，造成像素之间的串音(串话，crosstalk)。即，引起了降低光敏度的问题。

发明内容

本发明的某些具体实施方式提供了一种图像传感器及其制造方法，其能够减少微透镜之间的间隙。

根据本发明的一种具体实施方式，图像传感器包括在像素区域的衬底上形成的层间绝缘层；在层间绝缘层上的多个彼此隔开的第一微透镜；以及在第一微透镜之间形成的并且具有不同于第一微透镜的直径的多个第二微透镜。

根据本发明的另一种具体实施方式，制造图像传感器的方法包括：在像素区域的衬底上形成层间绝缘层；在层间绝缘层上形成多个彼此隔开的第一微透镜；以及在多个第一微透镜之间形成第二微透镜，所述第二微透镜具有不同于所述第一微透镜的直径。

如上所述，在根据本发明一种具体实施方式的图像传感器及其制造方法中，可以通过在双重微透镜形成过程中减少微透镜之间的间隙来增加灵敏度。

附图说明

包括以用于提供对本发明的进一步理解以及结合到本申请中并构成本申请的一部分的附图描述了本发明的具体实施方式并连同描述用来解释本发明的原理。在附图中：

图1至图4示出了根据本发明一种具体实施方式的图像传感器的制造过程。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明具体实施方式的图像传感器及其制造方法。

在对本发明具体实施方式的以下描述中，用于在各自的层的上面/下面形成的表达包括在各自的层上的所有直接形成以及通过插入另一个层的间接形成。

虽然本发明的某些具体实施方式描述了CMOS图像传感器(CIS)的结构，但本发明并不限于CIS，而是可以应用于所有采用微透镜的图像传感器诸如CCD图像传感器等。

例如，本发明可以应用于上述IC型的图像传感器中，其形成的光电二极管与电路区域垂直。

(具体实施方式)

图1至图4示出了根据本发明一种具体实施方式的图像传感器的制造过程。

如图1所示，在形成于衬底110上的像素区域上形成层间绝缘层130。

可以在衬底110上形成光电二极管(未示出)。这里，光电二极管可以形成为与晶体管120呈水平(horizontal)，或者可以在与晶体管120垂直的位置上形成。

层间绝缘层130可以由多层形成。详细地，形成一个层间绝缘层，然后形成屏蔽层(防护层，shield layer)(未示出)以防止光入射到除了光电二极管(未示出)区域以外的部分。之后，可以再次形成层间绝缘层。

可以在层间绝缘层130之间形成金属配线(metal wiring)140。

然后，可以在层间绝缘层130上进一步形成钝化层150，以防止器件受潮和擦伤。钝化层150可以是氧化物层、氮化物层等，并且可以是单层或多层。