(57)【要約】【課題】フォトダイオードの集光効率を増大することができるイメージセンサー及びその製造方法を提供する。【解決手段】このイメージセンサーは半導体基板に形成された少なくとも一つのフォトダイオードと、前記フォトダイオード上に形成され、下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜と、前記多層の層間絶縁膜上に順次に積層された遮光膜及び素子保護膜と、前記素子保護膜上に順次に積層されたカラーフィルターアレイ及び平坦化膜と、前記平坦化膜上の各カラーフィルターに対向する位置に配列されるマイクロレンズと、を含む。このようにマイクロレンズとカラーフィルターを通じて入射した光の屈折角を減らすことによって、フォトダイオードに到る垂直光伝達率を増大させフォトダイオードの集光効率を大きく向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成された少なくとも一つのフォトダイオード；
前記フォトダイオード上に形成され、下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜；
前記多層の層間絶縁膜上に順次に積層された遮光膜及び素子保護膜；
前記素子保護膜上に順次に積層されたカラーフィルターアレイ及び平坦化膜；及び
前記平坦化膜上の各カラーフィルターに対向する位置に配列されるマイクロレンズ；を含むことを特徴とするイメージセンサー。
【請求項２】
前記多層の層間絶縁膜は、その下部に光感度調節膜を更に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ー。
【請求項３】
前記光感度調節膜は、その下部にバッファー絶縁膜を更に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ー。
【請求項４】
前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、蒸着工程によってＰＥ−ＣＶＤ＜ＨＤＰ−ＣＶＤ＜ＬＰ−ＣＶＤ＜熱酸化工程の順序で酸化膜の密度が高くなり、蒸着温度が低くなることによって酸化膜の密度が低くなって、蒸着工程と蒸着温度を調節して下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項５】
前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、下部より上部の層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を高めて密度を下げることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項６】
前記多層の層間絶縁膜は、蒸着工程と蒸着温度及び前記層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を調節して、下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることを特徴とする請求項４または５に記載のイメージセンサー。
【請求項７】
前記多層の層間絶縁膜、前記素子保護膜、前記平坦化膜は、垂直に形成された多層の配線を備えることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項８】
半導体基板に少なくとも一つのフォトダイオードを製造する段階；
前記フォトダイオード上に下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように、少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜を形成する段階；
前記多層の層間絶縁膜上に順次に積層された遮光膜及び素子保護膜を形成する段階；
前記素子保護膜上に順次に積層されたカラーフィルターアレイ及び平坦化膜を形成する段階；及び
前記平坦化膜上に前記各カラーフィルターに対向する位置に配列された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イメージセンサーの製造方法。
【請求項９】
前記多層の層間絶縁膜の下部に光感度調節膜を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１０】
前記光感度調節膜の下部にバッファー絶縁膜を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１１】
前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、蒸着工程によってＰＥ−ＣＶＤ＜ＨＤＰ−ＣＶＤ＜ＬＰ−ＣＶＤ＜熱酸化工程の順に酸化膜の密度が高くなり、蒸着温度が低くなることによって酸化膜の密度が低くなって、蒸着工程と蒸着温度を調節して下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１２】
前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、下部より上部の層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を高めて密度を下げることを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１３】
前記多層の層間絶縁膜は、蒸着工程と蒸着温度及び前記層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を調節して下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることを特徴とする請求項１１または１２に記載のイメージセンサーの製造方法。
【請求項１４】
前記多層の層間絶縁膜、前記素子保護膜、前記平坦化膜を形成する段階で多層の配線を共に形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のイメージセンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイメージセンサー及びその製造方法に関するもので、特にフォトダイオードの集光効率を増大することができるイメージセンサー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは光学的映像を電気的信号に変換する半導体素子であり、その代表的な例としては電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ；ＣＣＤ)がある。ＣＣＤイメージセンサーは、個々のＭＯＳ（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ)キャパシタが互いに非常に近接して位置しながら、電荷キャリアがキャパシタに保存され、保存されたキャリアが移送される素子である。しかも、ＣＭＯＳイメージセンサーは制御回路及び信号処理回路を周辺回路として使用するＣＭＯＳ技術を利用して画素の数だけＭＯＳトランジスターをアレイで作って、これを利用して順序に出力するスイッチング方式を採用する素子である。
【０００３】
このような多様なイメージセンサーを製造することにおいて、イメージセンサーの光感度を増加させるための多くの努力が行われている。光感度を増加させる努力の中でも集光技術が最も重要である。
【０００４】
一方、ＣＭＯＳイメージセンサーは、概略的に光を感知する光感知回路部と、感知した光を電気的信号に処理してデータ化するＣＭＯＳロジック回路部とから構成される。最近では、特許文献１に示されているように光感度を高めるために光感知回路部以外の領域に入射する光の経路を変更して、光感知素子であるフォトダイオードに集束する集光技術に対する多くの研究が進行している。
【０００５】
図１は従来技術によるイメージセンサーの構造を示す垂直断面図であり、集光に直接関連する従来のＣＭＯＳイメージセンサーの主要構成部が示されている。
【０００６】
図１を参照すると、従来のＣＭＯＳイメージセンサーは半導体基板（図示せず)上に形成された複数のフィールド絶縁膜１０と、これらのフィールド絶縁膜１０の間に形成された光活性領域である少なくとも一つのフォトダイオード１２と、フィールド絶縁膜１０とフォトダイオード１２の上部を層間絶縁する多層の層間絶縁膜１４、１８と、フィールド絶縁膜１０への光の入射を防止するために層間絶縁膜１８内に金属等で形成した遮光膜１６とから構成される。層間絶縁膜１８上には素子保護膜２０が形成されており、この素子保護膜２０上には層間絶縁膜２４が形成されている。この層間絶縁膜２４には赤、緑、青のカラーフィルター２２ａ、２２ｂ、２２ｃがアレイで形成されており、これらのカラーフィルターアレイ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ上には平坦化膜２６が形成されている。各カラーフィルター２２ａ、２２ｂ、２２ｃの対向位置にはマイクロレンズ２８がそれぞれ形成されている。
【０００７】
ここで、赤、緑、青のカラーフィルター２２ａ、２２ｂ、２２ｃの材料としては、特定波長の光だけを吸収できる色が着色されたフォトレジストを主に用いる。マイクロレンズ２８の材料としては、ポリマー系列の樹脂を主に用いる。
【０００８】
そして、層間絶縁膜１４、１８、２４及び素子保護膜２０は、透明絶縁物質である通常のシリコン酸化膜を用いて製造する。また、平坦化膜２６はカラーフィルターの粗さを補うためにフォトレジストを用いて製造する。
【０００９】
このような構成を有する従来のＣＭＯＳイメージセンサーにおいて、マイクロレンズ２８を通じて入射した光は、下部の赤のカラーフィルター２２ａ、緑のカラーフィルター２２ｂ、青のカラーフィルター２２ｃを通じて該当赤光、緑光、青光の３色の光に分離される。フィルターリングされた赤色光、緑色光、青色光はそれぞれ素子保護膜２０及び層間絶縁膜１８、１４を通じて、各カラーフィルターに対向する位置のフォトダイオード１２に入射する。層間絶縁膜１８、１４の間に配設された遮光膜１６は入射した光が他の光経路に抜け出さないように遮蔽する役割をする。
【００１０】
ところが、マイクロレンズ２８と各カラーフィルター２２ａ、２２ｂ、２２ｃを通じてフォトダイオード１２まで入射した光が、万一平行に入射しないで他の光経路を通じて乱れて入射すれば、結局該当光経路のフォトダイオード１２では光を感知することができない又は、望まない隣接した他のフォトダイオード１２との干渉現像が発生する。このような現像はＣＭＯＳイメージセンサーで高性能のイメージを具現することにおいて、ノイズとして作用する。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，３６２，４９８Ｂ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述した従来技術の問題点を解決するためになされた本発明は、多層の層間絶縁膜を下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように構成して、マイクロレンズとカラーフィルターを通じて入射した光の屈折角を減らすことによって、フォトダイオードに到達する垂直光の伝達率を増大させ、フォトダイオードの集光効率を大きく向上させることができるイメージセンサー及びその製造方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するための本発明のイメージセンサーは、半導体基板に形成された少なくとも一つのフォトダイオード；前記フォトダイオード上に形成され、下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜；前記多層の層間絶縁膜上に順次に積層された遮光膜及び素子保護膜；前記素子保護膜上に順次に積層されたカラーフィルターアレイ及び平坦化膜；及び前記平坦化膜上の各カラーフィルターに対向する位置に配列されるマイクロレンズ；を含むことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記多層の層間絶縁膜は、その下部に光感度調節膜を更に含むことが好ましい。
【００１５】
また、前記光感度調節膜は、その下部にバッファー絶縁膜を更に含むことが好ましい。
【００１６】
また、前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、蒸着工程によってＰＥ−ＣＶＤ＜ＨＤＰ−ＣＶＤ＜ＬＰ−ＣＶＤ＜熱酸化工程の順序で酸化膜の密度が高くなり、蒸着温度が低くなることによって酸化膜の密度が低くなって、蒸着工程と蒸着温度を調節して下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記多層の層間絶縁膜は、酸化物質で形成され、下部より上部の層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を高めて密度を下げることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記多層の層間絶縁膜は、蒸着工程と蒸着温度及び前記層間絶縁膜に添加する不純物の濃度を調節して、下部より上部の層間絶縁膜の密度を下げることが好ましい。
【００１９】
さらに、前記多層の層間絶縁膜、前記素子保護膜、前記平坦化膜は、垂直に形成された多層の配線を備えることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の一側面によれば、本発明に係るイメージセンサーの製造方法は、 半導体基板に少なくとも一つのフォトダイオードを製造する段階と、前記フォトダイオード上に下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように、少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜を形成する段階と、前記多層の層間絶縁膜上に順次に積層された遮光膜及び素子保護膜を形成する段階と、前記素子保護膜上に順次に積層されたカラーフィルターアレイ及び平坦化膜を形成する段階と、及び前記平坦化膜上に前記各カラーフィルターに対向する位置に配列された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】
【００２１】
本発明によれば、多層の層間絶縁膜を下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度を減少させ、マイクロレンズとカラーフィルターを通じて入射した光の屈折角を減らすことによって、フォトダイオードに到る垂直光伝達率を増大させフォトダイオードの集光効率を大きく向上させることができる。したがって、他の光経路に屈折して損失される光を最小化することができるので、イメージセンサーの光特性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２３】
図２は本発明に係るイメージセンサーの構造を示す垂直断面図であり、集光に直接関連する本発明のＣＭＯＳイメージセンサーの主要構造部分が示されている。
【００２４】
図２を参照すれば、本発明のＣＭＯＳイメージセンサーは半導体基板（図示せず)上に形成されたフィールド絶縁膜１００と、これらのフィールド絶縁膜１００の間に形成された光活性領域の少なくとも一つのフォトダイオード１０２と、フィールド絶縁膜１００とフォトダイオード１０２の上部を層間絶縁して、下部より上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように少なくとも２層で積層された多層の層間絶縁膜１０４、１０８と、フィールド絶縁膜１００への光の入射を防止するために層間絶縁膜１０８内に金属等で形成された遮光膜１０６とから構成される。
【００２５】
層間絶縁膜１０８上には素子保護膜１２０が形成されており、素子保護膜１２０上には上部の層間絶縁膜１２４が形成されている。この層間絶縁膜１２４には赤、緑、青のカラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃがアレイで形成されており、これらのカラーフィルターアレイ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ上には平坦化膜１２６が形成されている。各カラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの対向位置にはマイクロレンズ１２８がそれぞれ形成されている。
【００２６】
ここで、赤、緑、青のカラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの材料としては、特定波長の光だけを吸収できる色で着色されたフォトレジストを主に用いる。マイクロレンズ１２８の材料としては、ポリマー系列の樹脂を主に用いる。
【００２７】
そして、層間絶縁膜１０４、１０８、１１４は、透明絶縁物質である通常のシリコン酸化膜を用いて製造する。その中で、カラーフィルターアレイ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの下部の層間絶縁膜１０４、１０８は、下部より上部の層間絶縁膜の密度が低くなるように製造する。そのために本発明では蒸着工程によってＰＥ−ＣＶＤ＜ＨＤＰ−ＣＶＤ＜ＬＰ−ＣＶＤ＜熱酸化工程の順序で酸化膜の密度を高める。また、蒸着温度を低めると、酸化膜の密度が低くなる。したがって、このような蒸着工程と蒸着温度の調節を通じて層間絶縁膜の密度の調節を行なうことができる。例えば、上部側の層間絶縁膜１０８の製造時には、ＰＥ−ＣＶＤまたはＨＤＰ−ＣＶＤで酸化膜を蒸着して低い温度域で蒸着する。  これに反して、下部側の層間絶縁膜１０４の製造時には、ＬＰ−ＣＶＤまたは熱酸化工程で酸化膜を蒸着し、上部側の層間絶縁膜に比べて高い温度域で蒸着する。または上部及び下部の層間絶縁膜１０８、１０４の両者に同一な蒸着工程を施しながら、蒸着温度を調節して下部の層間絶縁膜１０４より上部の層間絶縁膜１０８の密度がより一層低くなるように調節できる。
【００２８】
また、本発明においては、層間絶縁膜１０４、１０８は、透明絶縁物質である通常のシリコン酸化膜を用いて製造する。この時、下部より上部の層間絶縁膜に行くほど添加する不純物の濃度を高めて密度を下げることができる。例えば、下部の層間絶縁膜１０４はＦＳＧ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧで蒸着し、上部の層間絶縁膜１０８はＵＳＧで蒸着すれば、下部に比べて上部の層間絶縁膜の密度が低くなる。
【００２９】
一方、素子保護膜１２０は、透明絶縁物質である通常のシリコン酸化膜を用いて製造し、平坦化膜１２６は、カラーフィルターの粗さを補うために、フォトレジストを用いて製造する。
【００３０】
このような構造になった本発明のＣＭＯＳイメージセンサーは、マイクロレンズ１２８を通じて入射した光が下部の赤のカラーフィルター１２２ａ、緑のカラーフィルター１２２ｂ、青のカラーフィルター１２２ｃを通じて該当赤色、緑色、青色の３色の光に分離される。分離された赤色、緑色、青色の３色の光は、それぞれ素子保護膜１２０及び層間絶縁膜１０８、１０４を通じて各カラーフィルターに対向する位置のフォトダイオード１０２に入射する。
【００３１】
更に、本発明によれば、ＣＭＯＳイメージセンサーに含まれる多層の層間絶縁膜１０４、１０８においては、下部の層間絶縁膜１０４より上部の層間絶縁膜１０８の密度を低く形成する。これによってマイクロレンズ１２８、カラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを通過した赤色、緑色、青色の３色の光が下部の各フォトダイオード１０２に入射するまで、これらの層間絶縁膜１０８、１０４における光屈折角が減小しながら、光損失なしに垂直光経路のフォトダイオード１０２に入射する。ここで、層間絶縁膜１０８、１０４の間に配設された遮光膜１０６は、入射した光が他の光経路に抜け出さないように遮蔽する役割をする。
【００３２】
一方、図示しなかったが、本発明では多層の層間絶縁膜１０４、１０８の下部にシリコン窒化膜等でＢＬＣ（ｂｏｒｄｅｒ  ｌｅｓｓ  ｃｏｎｔａｃｔ)または光感度調節のための膜をさらに形成する。また、光感度調節膜の下部にはシリコン酸化膜でバッファー絶縁膜をさらに形成することができる。
【００３３】
次には、このように構成した本発明に係るＣＭＯＳイメージセンサーの製造工程を説明する。
【００３４】
まず、半導体基板（図示せず)上にはＣＭＯＳイメージセンサーの画素間の電気的な絶縁のためのフィールド絶縁膜１００を形成し、フィールド絶縁膜１００の間には少なくとも一つのフォトダイオード１０２を形成する。
【００３５】
次に、フィールド絶縁膜１００及びフォトダイオード１０２上の全面には密度が大きい下部の層間絶縁膜１０４を蒸着し、その上には金属等で遮光膜１０６を形成する。
【００３６】
続いて、遮光膜１０６が形成された下部の層間絶縁膜１０４の全面には平坦化されて、密度が低い上部の層間絶縁膜１０８を形成する。ここで、蒸着工程、蒸着温度及び不純物の濃度の調節を通じて下部の層間絶縁膜１０４と上部の層間絶縁膜１０８の密度差を調節する過程は、既に前述したので、それについての説明は省略する。
【００３７】
次に、上部の層間絶縁膜１０８上の全面には水分やスクラッチなどから素子を保護するために、平坦化した素子保護膜１２０を形成する。
【００３８】
そして、平坦化した素子保護膜１２０上には赤、緑、青で着色されたフォトレジストを塗布して現像し、赤、緑、青のカラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃをアレイする。次に、カラーフィルターアレイ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの側面に平坦化した層間絶縁膜１２４を形成する。その結果物の全面には平坦化及び焦点距離調節のための平坦化膜１２６を形成する。次に、平坦化膜１２６上にはそれぞれの赤、緑、青のカラーフィルター１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃに対向する位置にマイクロレンズ１２８を形成する。
【００３９】
図３ａないし図３ｇは本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【００４０】
まず、図３ａに示すように、半導体基板（図示せず)上にはＣＭＯＳイメージセンサーの画素間の電気的な絶縁のためのフィールド絶縁膜２００を形成し、フィールド絶縁膜２００の間には少なくとも一つのフォトダイオード２０２を形成する。次に、フィールド絶縁膜２００とフォトダイオード２０２上には流動性の大きいＢＰＳＧを２０００Å〜１５０００Å程度に蒸着する。続いて、ＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ)でその表面を錬磨して２０００Å〜９０００Å程度の第１層間絶縁膜２０４を形成し、それを平坦化する。
【００４１】
次に、図３ｂに示すように、ＨＤＰ-ＵＳＧを３００Å〜９０００Å程度に蒸着して密度の高い第２層間絶縁膜２０６を形成した後に、第２及び第１層間絶縁膜２０６、２０４をエッチングしてコンタクトホール２０８を形成する。
【００４２】
続いて、コンタクトホール２０８にＴｉ／ＴｉＮなどのグルー層／障壁金属層（図示せず）を蒸着し、図３ｃに示すように、タングステンなどの金属を埋め込み、これをパターニングして、第１コンタクト及び金属配線２１０、２１２を形成する。次に、ＨＤＰ-ＦＳＧを９０００Å〜４００００Åで蒸着して第２層間絶縁膜２０６より密度の低い第３層間絶縁膜２１４を形成し、その表面をＣＭＰで平坦化する。
【００４３】
次に、図３ｄに示すように、第３層間絶縁膜２１４にビアホールを形成し、このビアホールには下部の第１金属配線２１２に連結されるタングステンプラグ２１６及び第２金属配線２１８を形成する。
【００４４】
続いて、図３ｅに示すように、ＰＥ-ＵＳＧを３０００Å〜８０００Å程度に蒸着して第３層間絶縁膜２１４より密度の低い第４層間絶縁膜２２０を形成し、その表面をＣＭＰで平坦化する。
【００４５】
続いて、図３ｆに示すように、第４層間絶縁膜２２０にビアホールを形成し、そのビアホールには下部の第２金属配線２１８に連結されるタングステンプラグ２２２及び第３金属配線２２４を形成する。
【００４６】
次に、図３ｇに示すように、ＰＥ-ＦＳＧを５００Å〜２００００Å程度に蒸着して第４層間絶縁膜２２０より密度の低い第５層間絶縁膜２２６を形成し、その表面をＣＭＰで平坦化する。以後、第５層間絶縁膜２２６内に下部の第３金属配線２２４に連結されるタングステンプラグ２２８及び第４金属配線２３０を形成する。
【００４７】
以上のように、図２のＣＭＯＳイメージセンサーの多層の層間絶縁膜と図３ａないし図３ｇの多層金属配線を有する多層の層間絶縁膜において、下部から上部に行くほど層間絶縁膜の密度を減少させて、入射光の屈折角を減らすことができる。
【００４８】
図４は本発明のイメージセンサーの多層の層間絶縁膜において、密度差による屈折率差を説明するための図面である。この図面において、密度はｎ１＜ｎ２であり、φ１（入射角)>φ２（屈折角）の大きさを有する。ここで見れば、密度の低い媒質ｎ１から密度の高い媒質ｎ２に入射する光は、入射角φ１より小さな屈折角φ２を持つ。
【００４９】
したがって、本発明の多層の層間絶縁膜においては、下部の層間絶縁膜に比べて上部の層間絶縁膜の密度が低くなって、結局下部に行くほど密度が高まるので、入射光の屈折角が順次減少する。これによって、マイクロレンズ及びカラーフィルターを通過した光が下部のフォトダイオードに到る間に、密度差が順次増加する多層の層間絶縁膜により屈折角が順次小さくなって、他の光経路への屈折なしにフォトダイオードに垂直に到るようになる。
【００５０】
一方、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する請求範囲に記載した本発明の技術的思想と範ちゅう内で当業者により様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上に説明したように、本発明は多層の層間絶縁膜を下部から上部に行くほど下部より上部の層間絶縁膜の密度を減少させ、マイクロレンズとカラーフィルターを通じて入射した光の屈折角を減らすことによって、フォトダイオードに到る垂直光伝達率を増大させフォトダイオードの集光効率を大きく向上させることができる。したがって、他の光経路に屈折して損失される光を最小化することができるので、イメージセンサーの光特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来技術によるイメージセンサーの構造を示す垂直断面図である。
【図２】本発明に係るイメージセンサーの構造を示す垂直断面図である。
【図３ａ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｂ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｃ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｄ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｅ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｆ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図３ｇ】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜内に多層の配線を製造する過程を示す工程図である。
【図４】本発明に係るイメージセンサーの多層の層間絶縁膜で密度差による屈折率差を説明するための図面である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  フィールド絶縁膜、１０２  フォトダイオード、１０４,１０８  多層の層間絶縁膜、１０６  遮光膜、１２０  素子保護膜、１２２ａ,１２２ｂ,１２２ｃ  カラーフィルター、１２４  層間絶縁膜、１２６  平坦化膜、１２８  マイクロレンズ。
【図１】
2005109490.tif 000003
【図２】
2005109490.tif 000004
【図３ａ】
2005109490.tif 000005
【図３ｂ】
2005109490.tif 000006
【図３ｃ】
2005109490.tif 000007
【図３ｄ】
2005109490.tif 000008
【図３ｅ】
2005109490.tif 000009
【図３ｆ】
2005109490.tif 000010
【図３ｇ】
2005109490.tif 000011
【図４】
2005109490.tif 000012