(57)【要約】【課題】球面収差を防止できるイメージセンサ及びその製造方法を提供することである。【解決手段】本発明によるイメージセンサは基板１００に形成されたイメージ感知部１１０と、前記イメージ感知部１１０上に形成された層間絶縁層１２０と、前記層間絶縁層１２０上に形成された非球面マイクロレンズ１４０を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成されたイメージ感知部と、
前記イメージ感知部上に形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層上に形成された非球面マイクロレンズと、
を含むことを特徴とするイメージセンサ。
【請求項２】
前記非球面マイクロレンズは、下部マイクロレンズ上に形成された上部マイクロレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記下部マイクロレンズと上部マイクロレンズは、ネガティブフォトレジストを用いて形成されたことを特徴とする請求項２に記載のイメージセンサ。
【請求項４】
前記上部マイクロレンズは前記下部マイクロレンズより水平方向の幅が狭いことを特徴とする請求項２または３に記載のイメージセンサ。
【請求項５】
基板にイメージ感知部を形成する段階と、
前記イメージ感知部上に層間絶縁層を形成する段階と、
前記層間絶縁層上に非球面マイクロレンズを形成する段階と、
を含むことを特徴とするイメージセンサの製造方法。
【請求項６】
前記非球面マイクロレンズを形成する段階は、
下部マイクロレンズパターンを形成する段階と、
前記下部マイクロレンズパターン上に上部マイクロレンズパターンを形成する段階と、
前記上部マイクロレンズパターンと前記下部マイクロレンズパターンにリフロー工程を行う段階と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項７】
前記下部マイクロレンズパターンは、ネガティブフォトレジストを用いて形成することを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項８】
前記下部マイクロレンズパターンを形成する段階において、前記下部マイクロレンズパターンは露光されることによって硬化していることを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項９】
前記上部マイクロレンズパターンは、ネガティブフォトレジストを用いて形成することを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項１０】
前記上部マイクロレンズパターンを形成する段階において、前記上部マイクロレンズパターンは露光されることによって硬化していることを特徴とする請求項６に記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項１１】
前記上部マイクロレンズパターンを形成する段階において、前記上部マイクロレンズパターンは前記下部マイクロレンズパターンより水平方向の幅が狭く形成されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載のイメージセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイメージセンサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサは、光学的映像を電気的信号に変換させる半導体素子として、ＣＣＤイメージセンサとＣＭＯＳイメージセンサに分けられる。
【０００３】
従来技術では、ＣＩＳマイクロレンズは、フォトレジストを用いてパターニングした後、ベイク工程を行ってリフローさせ、緩やかな曲線を有するレンズを作る。
【０００４】
しかし、光学的特性から、凸レンズの場合、レンズの光軸と光軸から離れた位置での光の屈折率が異なることから、フォトダイオードの表面に正確に結像できない、いわゆる球面収差が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は球面収差を防止できるイメージセンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるイメージセンサは、基板に形成されたイメージ感知部と、前記イメージ感知部上に形成された層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に形成された非球面マイクロレンズを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明によるイメージセンサの製造方法は、基板にイメージ感知部を形成する段階と、前記イメージ感知部上に層間絶縁層を形成する段階と、前記層間絶縁層上に非球面マイクロレンズを形成する段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるイメージセンサ及びその製造方法によれば、マイクロレンズの形状を変えることで球面収差の発生を抑制し、マイクロレンズから屈折した光が正確にフォトダイオードにフォーカシングされるようにすることができる。即ち、本発明によればマイクロレンズの二重コーティング工程を通じて、非球面レンズを製作し、球面収差を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるイメージセンサの断面図である。
【図２】本発明によるイメージセンサの製造方法の工程断面図である。
【図３】本発明によるイメージセンサの製造方法の工程断面図である。
【図４】本発明によるイメージセンサの製造方法の工程断面図である。
【図５】本発明によるイメージセンサの製造方法の工程断面図である。
【図６】本発明によるイメージセンサの効果を現す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明によるイメージセンサ及びその製造方法を添付された図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施例）
図１は本発明によるイメージセンサの断面図である。
【００１２】
本発明によるイメージセンサは基板１００に形成されたイメージ感知部１１０と、前記イメージ感知部１１０上に形成された層間絶縁層１２０と、前記層間絶縁層１２０上に形成された非球面マイクロレンズ１４０が含まれる。
【００１３】
前記非球面マイクロレンズ１４０は、下部マイクロレンズ１４２上に形成された上部マイクロレンズ１４４を含んでいる。
【００１４】
本発明において、イメージ感知部１１０はフォトダイオードから構成されることができるが、これに限定されるのではなく、フォトゲート、フォトダイオードとフォトゲートの結合形態などから構成されることもできる。
【００１５】
本発明によるイメージセンサによれば、マイクロレンズの二重コーティング工程を通じて、非球面レンズを製作し、球面収差を改善することができる。即ち、本発明によれば、マイクロレンズの形状を変えることで球面収差の発生を抑制し、マイクロレンズから屈折した光が正確にフォトダイオードにフォーカシングされるようにすることができる。
【００１６】
図１で、説明していない符号は、以下、製造方法にて後述される。
【００１７】
図２乃至図５を参照して、本発明によるイメージセンサの製造方法を説明する。
【００１８】
まず、基板１００にイメージ感知部１１０を形成する。例えば、イオン注入によって、フォトダイオードを形成することができる。一方、前記基板１００には前記イメージ感知部１１０から発生した電子情報を伝達、または読み取るリードアウト回路（図示せず）が形成されることができる。
【００１９】
次に、前記イメージ感知部１１０上に層間絶縁層１２０を形成する。例えば、前記イメージ感知部１１０とリードアウト回路上にＴＥＯＳを用いて層間絶縁層を形成することができるが、これに限定されるのではない。
【００２０】
次に、前記層間絶縁層１２０上にカラーフィルタ層１３０を形成する。例えば、原色（ＲＧＢ）または補色（ＣＭＹＧ）のカラーフィルタ層を形成することができる。そして、カラーフィルタ層１３０上に平坦化層（図示せず）がさらに形成されることができる。
【００２１】
以下、前記カラーフィルタ層１３０または層間絶縁層１２０上に非球面マイクロレンズ１４０を形成する方法を説明する。
【００２２】
まず、前記カラーフィルタ層１３０または層間絶縁層１２０上に下部マイクロレンズパターン１４２ａを形成する。例えば、ネガティブフォトレジスト（Negative-PR）を用いてＰＥＰ工程を行い、下部マイクロレンズパターン１４２ａを形成することができる。この時、前記下部マイクロレンズパターン１４２ａはネガティブフォトレジストであるため、露光された後硬化されている。
【００２３】
次に、図３に示しているように、上部マイクロレンズフォトレジスト１４４ａを前記下部マイクロレンズパターン１４２ａ上に形成する。
【００２４】
次に、図４に示しているように、前記上部マイクロレンズフォトレジスト１４４ａを用いてＰＥＰ工程を行い、上部マイクロレンズパターン１４４ｂを形成する。この時、前記上部マイクロレンズフォトレジスト１４４ａがネガティブフォトレジストであるため、下部マイクロレンズパターン１４２ａに影響を与えずパターニングすることが可能である。
【００２５】
この時、前記上部マイクロレンズパターン１４４ｂは、前記下部マイクロレンズパターン１４２ａより水平方向の幅を狭く形成することによって、非球面マイクロレンズを形成することができる。
【００２６】
次に、図５に示しているように、上部マイクロレンズパターン１４４ｂと下部マイクロレンズパターン１４２ａにリフロー工程を行い、非球面マイクロレンズ１４０を形成することができる。
【００２７】
前記非球面マイクロレンズ１４０は、下部マイクロレンズ１４２上に形成された上部マイクロレンズ１４４を含んでいる。
【００２８】
本発明によれば、前記リフロー工程によって、上部マイクロレンズパターン１４４ｂと下部マイクロレンズパターン１４２ａの中心部領域の形はほとんど変化せず、周辺部分が広がる特性があるので、非球面マイクロレンズ１４０を形成することができる。
【００２９】
図６は本発明によるイメージセンサの効果を現す図面である。
【００３０】
本発明によるイメージセンサ及びその製造方法によれば、マイクロレンズの形状を変えることで球面収差の発生を抑制し、マイクロレンズから屈折した光が正確にフォトダイオードにフォーカシングされるようにすることができる。即ち、本発明によればマイクロレンズの二重コーティング工程を通じて、非球面レンズを製作し、球面収差を改善することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００  基板
１１０  イメージ感知部
１２０  層間絶縁層
１３０  カラーフィルタ層
１４０  非球面マイクロレンズ
１４２  下部マイクロレンズ
１４４  上部マイクロレンズ
１４２ａ  下部マイクロレンズパターン
１４４ａ  上部マイクロレンズフォトレジスト
１４４ｂ  上部マイクロレンズパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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