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KR20040000878A - Method for protecting oxidation of metal pad on the image sensor - Google Patents

Method for protecting oxidation of metal pad on the image sensor Download PDF

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KR20040000878A
KR20040000878A KR1020020035881A KR20020035881A KR20040000878A KR 20040000878 A KR20040000878 A KR 20040000878A KR 1020020035881 A KR1020020035881 A KR 1020020035881A KR 20020035881 A KR20020035881 A KR 20020035881A KR 20040000878 A KR20040000878 A KR 20040000878A
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South Korea
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metal pad
planarization layer
color filter
region
logic circuit
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Application number
KR1020020035881A
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Korean (ko)
Inventor
홍창영
Original Assignee
동부전자 주식회사
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Publication date
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    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
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Abstract

본 발명은 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법에 관한 것으로, 특히 본 발명의 제조 방법은 광감지 소자와 논리 회로를 포함하는 반도체 기판의 상부 전면에 절연막을 형성하고, 논리 회로 영역의 절연막의 상부에 금속 패드를 형성하고, 금속 패드가 형성된 결과물 전면에 소자 보호막을 형성하고, 소자 보호막의 일부를 선택적으로 제거하여 금속 패드의 상부를 노출시키는 오픈 영역을 형성하고, 광감지 소자 영역의 소자 보호막과 오픈 영역이 형성된 논리 회로 영역의 소자 보호막에 각각 제 1평탄화층 및 라이너막을 얇게 형성하고, 광감지 소자 영역의 제 1평탄화층 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하고, 컬러 필터 어레이 상측면에 제 2평탄화층을 두껍게 형성하고, 제 2평탄화층을 일정 두께로 식각하면서 라이너막을 식각으로 제거하여 오픈 영역을 노출시킨 후에, 제 2평탄화층 상부에 컬러 필터에 대향되는 마이크로렌즈를 형성한다. 따라서, 본 발명은 컬러 필터 어레이 제조 공정전에 광감지 소자 영역에 평탄화층을 형성하면서 논리 회로 영역의 오픈 영역에 라이너막을 함께 형성함으로써 컬러 필터 어레이 공정시 금속 패드 표면의 노출을 막아 금속 패드의 부식, 손상, 오염을 방지하고 이로 인해 와이어 본딩의 수율 저하를 막을 수 있다.The present invention relates to a method for preventing metal pad oxidation of an image sensor. In particular, the manufacturing method of the present invention forms an insulating film on an upper front surface of a semiconductor substrate including a light sensing element and a logic circuit, Forming a metal pad, forming a device protection film on the entire surface of the resultant metal pad, selectively removing a part of the device protection film to form an open area exposing the upper portion of the metal pad, and opening the device protection film and the photosensitive device area. A thin first planarization layer and a liner film are respectively formed on the device protection film of the logic circuit region where the region is formed, a color filter array is formed on the first planarization layer of the photosensitive device region, and a second planarization layer is formed on the upper surface of the color filter array. Is formed thick, and the second planarization layer is etched to a predetermined thickness while the liner film is removed by etching. After exposure to the station, the formed microlenses opposite to the color filter 2 to the upper planarized layer. Accordingly, the present invention forms a planarization layer in the photosensitive device region prior to the color filter array fabrication process, and together forms a liner film in the open region of the logic circuit region to prevent the exposure of the metal pad surface during the color filter array process to prevent corrosion of the metal pads. Damage and contamination can be prevented, thereby reducing the yield of wire bonding.

Description

이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법{METHOD FOR PROTECTING OXIDATION OF METAL PAD ON THE IMAGE SENSOR}METHOD FOR PROTECTING OXIDATION OF METAL PAD ON THE IMAGE SENSOR}

본 발명은 이미지 센서의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 컬러 필터 어레이?? 공정 중에 발생되는 금속 패드의 부식, 손상, 오염을 방지할 수 있는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an image sensor, in particular a color filter array? The present invention relates to a metal pad oxidation prevention method of an image sensor that can prevent corrosion, damage, and contamination of a metal pad generated during a process.

일반적으로, 이미지 센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 이중 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 더욱이, 씨모스(Complementary MOS; 이하 CMOS라 함) 이미지 센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. In a double charge coupled device (CCD), individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors are very different from each other. A device in which a charge carrier is stored and transported in a capacitor while being in close proximity. Moreover, CMOS image sensors use CMOS technology, which uses control circuits and signal processing circuits as peripheral circuits, to make MOS transistors as many as the number of pixels, It is a device that employs a switching method that detects an output in turn.

이러한 다양한 이미지 센서를 제조함에 있어서, 이미지 센서의 감광도(photo sensitivity)를 증가시키기 위한 노력들이 진행되고 있는바 그 중 하나가 집광기술이다. 예컨대, CMOS 이미지 센서는 빛을 감지하는 광감지 소자부분과, 감지된 빛을 전기적신호로 처리하여 데이터화하는 CMOS 논리 회로부분으로 구성되어 있다. 광감도를 높이기 위해서는 전체 이미지 센서 면적에서 광감지 소자부분의 면적이 차지하는 비율(이를 통상 'Fill Factor'라 한다)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있지만, 근본적으로 논리 회로부분을 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적 하에서 이러한 노력에는 한계가 있다.In the manufacture of such various image sensors, efforts are being made to increase the photo sensitivity of the image sensor. For example, the CMOS image sensor is composed of a light sensing element portion for detecting light and a CMOS logic circuit portion for processing the detected light into an electrical signal to make data. In order to increase the light sensitivity, efforts have been made to increase the ratio of the area of the light sensing element portion to the total image sensor area (commonly called 'Fill Factor'), but since the logic circuit portion cannot be essentially removed, the limited area is Under these efforts, there are limits.

한편, 종래 CMOS 이미지 센서 제조 공정에서는 논리 회로 영역에 금속 패드를 형성하고 그 결과물에 외부의 수분 및 스크래치로부터 소자를 보호하기 위하여소자 보호막을 증착하고 이를 식각하여 금속 패드의 오픈 공정을 수행한 후에 광감지 소자 영역에 컬러 필터 어레이를 형성하게 된다.Meanwhile, in the conventional CMOS image sensor manufacturing process, a metal pad is formed in a logic circuit region, and a device protective film is deposited and etched to protect the device from external moisture and scratches on the resultant, followed by an open process of the metal pad. The color filter array is formed in the sensing element region.

도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 의한 이미지 센서의 금속 패드 오픈 방법을 설명하기 위한 공정 순서도로서, 이를 참조하여 종래 CMOS 이미지 센서의 금속 패드 오픈 방법에 대해 설명한다. 이들 도면에서 도면 부호 A는 광감지 소자 영역, B는 논리 회로 영역을 나타낸 것이다.1A to 1F are flowcharts illustrating a metal pad opening method of an image sensor according to the prior art, and a metal pad opening method of a conventional CMOS image sensor will be described with reference to this. In these figures, reference numeral A denotes a photosensitive element region and B denotes a logic circuit region.

먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 이미지센서의 단위화소간의 전기적인 절연을 위하여 필드 절연막(미도시함)과, 필드 절연막 사이에 적어도 하나이상의 광감지 소자(미도시함) 및 논리 회로(미도시함)가 형성된 반도체 기판(1) 상부에 절연막(10)을 형성한다. 결과물 전면에 금속 물질을 증착하고 이를 패터닝하여 기판(1)의 논리 회로 영역(B)의 절연막(10) 상부에 금속 패드(102)를 형성한다. 이때 금속 패드(102) 상/하부에는 티타늄질화막(TiN)과 같은 반사방지막(101)이 증착될 수도 있다.First, as shown in FIG. 1A, a field insulating film (not shown) and at least one light sensing element (not shown) and a logic circuit (not shown) are provided between the field insulating film and the field insulating film for electrical insulation between unit pixels of the image sensor. The insulating film 10 is formed on the semiconductor substrate 1 on which the semiconductor substrate 1 is formed. A metal material is deposited on the entire surface of the resultant and patterned to form a metal pad 102 on the insulating film 10 of the logic circuit region B of the substrate 1. In this case, an anti-reflection film 101 such as titanium nitride (TiN) may be deposited on and under the metal pad 102.

그 다음 금속 패드(102)가 형성된 결과물 전면에 외부의 수분 및 스크래치로부터 소자를 보호하기 위하여 소자 보호막(104, 106)을 증착한다. 이때, 소자 보호막은 예를 들어 TEOS박막(104)과 USG막(106)이 적층된 구조일 수 있다.Then, device protection films 104 and 106 are deposited on the entire surface of the resultant metal pad 102 to protect the device from external moisture and scratches. In this case, the device protection film may have, for example, a structure in which the TEOS thin film 104 and the USG film 106 are stacked.

이어서 도 1b에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)을 마스킹하고 식각 공정을 진행하여 소자 보호막(106, 104) 및 반사방지막(101)이 식각되어 금속 패드(102) 표면 일부가 드러나는 오픈 영역(108)을 형성한다. 이때 오픈 영역(108)은 이후 패키지 공정시 와이어 본딩이 이루어질 금속 패드(102) 표면을노출시키기 위한 것이다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the photosensitive device region A is masked and subjected to an etching process to open the device protective layers 106 and 104 and the anti-reflection film 101 by etching to expose a part of the surface of the metal pad 102. Area 108 is formed. At this time, the open area 108 is for exposing the surface of the metal pad 102 to be wire-bonded during the packaging process.

그 다음 도 1c에 도시된 바와 같이, 토포로즈(topology)의 단차 극복 및 접착(adhesion)을 좋게 하기 위하여 광감지 소자 영역(A)의 소자 보호막(106) 상부에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상으로 패터닝하여 제 1평탄화층(110)을 얇게 형성한다.Then, as shown in FIG. 1C, a photoresist is applied on the device protection layer 106 in the photosensitive device region A to expose the exposure and improve the adhesion of the topology. The first planarization layer 110 is thinly formed by patterning with development.

그리고 도 1d에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)의 제 1평탄화층(110)상부에 염색된 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터(112)를 어레이 형태로 형성한다.As shown in FIG. 1D, the dyed photoresist is applied on the first planarization layer 110 of the photosensitive device region A, and patterned by exposure and development to form a red, green, and blue color filter 112. To form an array.

그런 다음 도 1e에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(112)가 형성된 광감지 소자 영역(A) 전면에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상으로 이를 패터닝하여 컬러 필터(112)를 둘러싼 형태로 제 2평탄화층(114)을 두껍게 형성한다.Then, as shown in FIG. 1E, a photoresist is applied to the entire surface of the photosensitive device region A on which the color filter 112 is formed, and patterned by exposure and development to form a second planarization in the shape surrounding the color filter 112. The layer 114 is formed thick.

그리고나서 도 1f에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)의 제 2평탄화층(114) 상부에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상으로 패터닝하여 컬러 필터(112)에 대향되는 위치에 포토레지스트 패턴이 남아있도록 한다. 그리고 열처리 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴을 플로우(flow)시켜 제 2평탄화층(114) 상부에 광을 집약시켜주는 반구형 마이크로렌즈(116)를 형성함으로써 CMOS 이미지 센서의 제조 공정을 완료한다.Then, as shown in FIG. 1F, a photoresist is applied over the second planarization layer 114 of the photosensitive device region A and patterned by exposure and development to place the photo at a position opposite to the color filter 112. Allow the resist pattern to remain. The heat treatment process is performed to form a hemispherical microlens 116 that concentrates light on the second planarization layer 114 by flowing a photoresist pattern, thereby completing the manufacturing process of the CMOS image sensor.

상술한 종래 기술의 CMOS 이미지 센서의 제조 공정에 있어서, 논리 회로 영역(B) 상에 금속 패드(102)의 오픈 영역(108)을 형성한 후에, 광감지 소자 영역(A)의 컬러 필터(112)와 제 2평탄화층(114)을 형성하고 있다. 이러한 컬러 필터 제조공정시 노출된 금속 패드(102) 표면에 현상액과 컬러 필터(112)의 재료인 염색된 포토레지스트 또는 평탄화용 포토레지스트의 찌꺼기가 남게 될 경우 부식, 손상 오염 등을 발생하게 된다. 게다가 이후 와이어 본딩시 금속 패드(102) 표면에 남아있는 잔여물은 와이어와 금속 패드(102) 사이의 접촉을 불안전하게 하여 수율을 저하시키는 원인으로 작용한다.In the above-described manufacturing process of the CMOS image sensor of the prior art, after the open region 108 of the metal pad 102 is formed on the logic circuit region B, the color filter 112 of the photosensitive element region A is formed. ) And the second planarization layer 114 are formed. In the manufacturing process of the color filter, when the residues of the developer and the dyeing photoresist or the planarizing photoresist, which is the material of the color filter 112, remain on the exposed metal pad 102, corrosion, damage contamination, or the like may occur. In addition, the residue remaining on the surface of the metal pad 102 during wire bonding then acts as a cause of unstable contact between the wire and the metal pad 102 to lower the yield.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 컬러 필터 어레이 제조 공정전에 광감지 소자 영역에 평탄화층을 형성하면서 논리 회로 영역의 오픈 영역에 라이너막을 함께 형성함으로써 컬러 필터 어레이 공정시 금속 패드 표면의 노출을 막아 금속 패드의 부식, 손상, 오염을 방지하고 이로 인해 와이어 본딩의 수율 저하를 막을 수 있는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to form a flattening layer in the photosensitive device region prior to the color filter array fabrication process to form a liner film in the open region of the logic circuit region to solve the problems of the prior art as described above. The present invention provides a method for preventing metal pad oxidation of an image sensor that prevents exposure of the pad surface to prevent corrosion, damage, and contamination of the metal pad, thereby preventing a decrease in yield of wire bonding.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적어도 하나이상의 광감지 소자와 논리 회로를 포함하는 이미지 센서를 제조하는 방법에 있어서, 광감지 소자와 논리 회로를 포함하는 반도체 기판의 상부 전면에 절연막을 형성하는 단계와, 논리 회로 영역의 절연막의 상부에 금속 패드를 형성하는 단계와, 금속 패드가 형성된 결과물 전면에 소자 보호막을 형성하는 단계와, 소자 보호막의 일부를 선택적으로 제거하여 금속 패드의 상부를 노출시키는 오픈 영역을 형성하는 단계와, 광감지 소자 영역의 소자 보호막과 오픈 영역이 형성된 논리 회로 영역의 소자 보호막에 각각 제 1평탄화층 및 라이너막을 얇게 형성하는 단계와, 광감지 소자 영역의 제 1평탄화층상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계와, 컬러 필터 어레이 상측면에 제 2평탄화층을 두껍게 형성하는 단계와, 제 2평탄화층을 일정 두께로 식각하면서 라이너막을 식각으로 제거하여 오픈 영역을 노출시키는 단계와, 제 2평탄화층 상부에 컬러 필터에 대향되는 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing an image sensor including at least one photosensitive device and a logic circuit, forming an insulating film on an upper surface of a semiconductor substrate including the photosensitive device and a logic circuit. Forming a metal pad over the insulating film in the logic circuit region, forming a device protective film over the entire surface of the resultant metal pad, and selectively removing a portion of the device protective film to expose the top of the metal pad. Forming a region, thinly forming a first planarization layer and a liner film on the device protection film of the photosensitive device region and the device protection film of the logic circuit region in which the open region is formed, and the upper portion of the first flattening layer of the photosensitive device region, respectively. Forming a color filter array on the upper surface of the color filter array, And forming a microlens on the second planarization layer, the microlens opposing the color filter on the second planarization layer.

도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 의한 이미지 센서의 금속 패드 오픈 방법을 설명하기 위한 공정 순서도,1A to 1F are process flowcharts illustrating a metal pad opening method of an image sensor according to the prior art;

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 이미지 센서의 금속 패드 오픈 공정시 금속 패드의 산화를 방지하기 위한 공정 순서도.2a to 2g is a process flow diagram for preventing the oxidation of the metal pad during the metal pad open process of the image sensor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1 : 반도체 기판 10 : 절연막1 semiconductor substrate 10 insulating film

202 : 금속 패드 204, 206 : 소자 보호막202: metal pads 204 and 206: element protective film

208 : 오픈 영역 210 : 제 1평탄화층208: open area 210: first leveling layer

212 : 라이너막 214 : 컬러 필터 어레이212: liner film 214: color filter array

216 : 제 2평탄화층 218 : 마이크로렌즈216: second planarization layer 218: microlens

A : 광감지 소자 영역 B : 논리 회로 영역A: photosensitive device area B: logic circuit area

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 이미지 센서의 금속 패드 오픈 공정시 금속 패드의 산화를 방지하기 위한 공정 순서도이다. 이를 참조하여 본 발명의 CMOS 이미지 센서의 금속 패드 오픈 방법에 대해 설명한다. 이들 도면에서 도면 부호 A는 광감지 소자 영역, B는 논리 회로 영역을 나타낸 것이다.2A to 2G are process flowcharts for preventing oxidation of a metal pad during a metal pad opening process of an image sensor according to the present invention. A method of opening a metal pad of the CMOS image sensor according to the present invention will be described with reference to this. In these figures, reference numeral A denotes a photosensitive element region and B denotes a logic circuit region.

먼저 도 2a에 도시된 바와 같이, 이미지센서의 단위화소간의 전기적인 절연을 위하여 필드 절연막(미도시함)과, 필드 절연막 사이에 적어도 하나이상의 광감지 소자(미도시함) 및 논리 회로(미도시함)가 형성된 반도체 기판(1) 상부에 절연막(10)을 형성한다. 결과물 전면에 금속 물질을 증착하고 이를 패터닝하여 기판(1)의 논리 회로 영역(B)의 절연막(10) 상부에 금속 패드(202)를 형성한다. 이때 금속 패드(202) 상/하부에는 티타늄질화막(TiN)과 같은 반사방지막(201)이 증착될 수도 있다.First, as shown in FIG. 2A, a field insulating film (not shown) and at least one photosensitive device (not shown) and a logic circuit (not shown) are provided between the field insulating films for electrical insulation between unit pixels of the image sensor. The insulating film 10 is formed on the semiconductor substrate 1 on which the semiconductor substrate 1 is formed. A metal material is deposited on the entire surface of the resultant and patterned to form a metal pad 202 on the insulating film 10 of the logic circuit region B of the substrate 1. In this case, an anti-reflection film 201 such as titanium nitride (TiN) may be deposited on and under the metal pad 202.

그 다음 금속 패드(202)가 형성된 결과물 전면에 외부의 수분 및 스크래치로부터 소자를 보호하기 위하여 소자 보호막(204, 206)을 증착한다. 이때, 소자 보호막은 예를 들어 TEOS박막(204)과 USG막(206)이 적층된 구조일 수 있다.Then, device protection layers 204 and 206 are deposited on the entire surface of the resultant metal pad 202 to protect the device from external moisture and scratches. In this case, the device protection film may have, for example, a structure in which the TEOS thin film 204 and the USG film 206 are stacked.

이어서 도 2b에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)을 마스킹하고 식각 공정을 진행하여 소자 보호막(206, 204) 및 반사방지막(201)을 식각해서 금속 패드(202) 표면 일부가 드러나는 오픈 영역(208)을 형성한다. 이때 오픈 영역(208)은 이후 패키지 공정시 와이어 본딩이 이루어질 금속 패드(202) 표면을 노출시키기 위한 것이다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the photosensitive device region A is masked and an etching process is performed to etch the device protective layers 206 and 204 and the anti-reflection film 201 so that a part of the surface of the metal pad 202 is exposed. Area 208 is formed. In this case, the open area 208 is for exposing the surface of the metal pad 202 to be wire bonded during the packaging process.

그 다음 도 2c에 도시된 바와 같이, 토포로즈의 단차 극복 및 접착을 좋게 하기 위하여 광감지 소자 영역(A)의 소자 보호막(206) 상부에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상으로 패터닝하여 제 1평탄화층(210)을 얇게 형성한다. 이와 동시에 논리 회로 영역(B)의 오픈 영역(208) 상부와 그 주변에도 라이너막(212)을 얇게 형성한다. 이때 라이너막(212)은 이후 광감지 소자 영역(A)의 컬러 필터 제조 공정시 금속 패드(202) 표면이 노출되어 금속 패드의 부식, 손상, 오염 등이 발생되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 바람직하게, 제 1평탄화층(210) 및 라이너막(212)은 4000Å∼8000Å의 두께를 갖는다.Next, as shown in FIG. 2C, a photoresist is applied on the device protection layer 206 of the photosensitive device region A to pattern the photoresist layer and exposed and developed to improve the adhesion of the topologies. The planarization layer 210 is formed thin. At the same time, a thin liner film 212 is formed on and around the open region 208 of the logic circuit region B. In this case, the liner layer 212 may serve to prevent the surface of the metal pad 202 from being exposed during the color filter manufacturing process of the photosensitive device region A to cause corrosion, damage, or contamination of the metal pad. Preferably, the first planarization layer 210 and the liner film 212 have a thickness of 4000 kPa to 8000 kPa.

그리고 도 2d에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)의 제 1평탄화층(210)상부에 염색된 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터(214)를 어레이 형태로 형성한다.As shown in FIG. 2D, a dyed photoresist is applied on the first planarization layer 210 of the photosensitive device region A, and patterned by exposure and development to form a red, green, and blue color filter 214. To form an array.

그런 다음 도 2e에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(214)가 형성된 광감지 소자 영역(A) 전면에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상으로 이를 패터닝하여 컬러 필터(214)를 둘러싼 형태로 제 2평탄화층(216)을 형성한다. 바람직하게 제 2평탄화층(216)은 12000Å∼30000Å의 두께를 갖는다.Then, as shown in FIG. 2E, a photoresist is applied to the entire surface of the photosensitive device region A on which the color filter 214 is formed, and patterned by exposure and development to form a second flattening in the shape surrounding the color filter 214. Form layer 216. Preferably, the second planarization layer 216 has a thickness of 12000 kPa to 30000 kPa.

계속해서 제 2평탄화층(216)을 일정 두께로 식각하면서 라이너막(212)을 식각으로 제거하여 도 2f에 도시된 바와 같이, 금속 패드(202)의 오픈 영역(218)을 노출시킨다. 이때 식각 공정은 라이너막(212)이 모두 제거될 때까지 제 2평탄화층(216)을 전면 식각(etch back)한다.Subsequently, the liner layer 212 is etched while the second planarization layer 216 is etched to a predetermined thickness to expose the open region 218 of the metal pad 202, as shown in FIG. 2F. In this case, the etching process etches back the second planarization layer 216 until all of the liner layer 212 is removed.

그리고나서 도 2g에 도시된 바와 같이, 광감지 소자 영역(A)의 식각된 제 2평탄화층(216') 상부에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상으로 패터닝하여 컬러 필터(214)가 대향하는 위치에 포토레지스트 패턴이 남아있도록 한다. 그리고 열처리 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴을 플로우(flow)시켜 제 2평탄화층(216') 상부에 컬러 필터(214)에 대향되는 반구형 마이크로렌즈(218)를 형성함으로써 CMOS 이미지 센서의 제조 공정을 완료한다.Then, as shown in FIG. 2G, a photoresist is applied over the etched second planarization layer 216 ′ of the photosensitive device region A and patterned by exposure and development so that the color filters 214 face each other. Allow the photoresist pattern to remain in place. The photoresist pattern is flowed to form a hemispherical microlens 218 opposite the color filter 214 on the second planarization layer 216 'to complete the manufacturing process of the CMOS image sensor. do.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 컬러 필터 어레이 제조 공정전에 광감지 소자 영역에 평탄화층을 형성하면서 논리 회로 영역의 오픈 영역에 라이너막을 함께 형성함으로써 컬러 필터 어레이 공정시 금속 패드 표면의 노출을 막아 현상액과 염색된 포토레지스트 잔여물 또는 평탄화용 포토레지스트 잔여물로 인해 금속 패드 표면이 부식, 손상, 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.As described above, the present invention forms a planarization layer in the photosensitive device region before the color filter array fabrication process, and together forms a liner film in the open region of the logic circuit region to prevent exposure of the surface of the metal pad during the color filter array process. Dyeing photoresist residues or planarization photoresist residues can prevent corrosion, damage and contamination of the metal pad surface.

따라서, 본 발명은 컬러필터 어레이 제조 공정시 금속 패드 표면을 라이너막으로 보호하여 이후 금속 패드의 와이어 본딩시 금속 패드와 와이어 사이의 접촉을 향상시킬 수 있어 CMOS 이미지 센서의 제품 수율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can improve the contact between the metal pad and the wire during the wire bonding of the metal pad to protect the metal pad surface with a liner film during the color filter array manufacturing process to increase the product yield of the CMOS image sensor It works.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

Claims (4)

적어도 하나이상의 광감지 소자와 논리 회로를 포함하는 이미지 센서를 제조하는 방법에 있어서,In the method for manufacturing an image sensor comprising at least one photosensitive device and a logic circuit, 상기 광감지 소자와 논리 회로를 포함하는 반도체 기판의 상부 전면에 절연막을 형성하는 단계;Forming an insulating film on an entire upper surface of the semiconductor substrate including the photosensitive device and a logic circuit; 상기 논리 회로 영역의 절연막의 상부에 금속 패드를 형성하는 단계;Forming a metal pad on the insulating film of the logic circuit region; 상기 금속 패드가 형성된 결과물 전면에 소자 보호막을 형성하는 단계;Forming a device protection layer on an entire surface of the resultant product on which the metal pad is formed; 상기 소자 보호막의 일부를 선택적으로 제거하여 상기 금속 패드의 상부를 노출시키는 오픈 영역을 형성하는 단계;Selectively removing a portion of the device protection layer to form an open area exposing an upper portion of the metal pad; 상기 광감지 소자 영역의 소자 보호막과 상기 오픈 영역이 형성된 논리 회로 영역의 소자 보호막에 각각 제 1평탄화층 및 라이너막을 얇게 형성하는 단계;Thinly forming a first planarization layer and a liner film on the device protection film of the photosensitive device area and the device protection film of the logic circuit area where the open area is formed; 상기 광감지 소자 영역의 제 1평탄화층 상부에 컬러 필터 어레이를 형성하는 단계;Forming a color filter array on the first planarization layer of the photosensitive device region; 상기 컬러 필터 어레이 상측면에 제 2평탄화층을 두껍게 형성하는 단계;Thickening a second planarization layer on an upper surface of the color filter array; 상기 제 2평탄화층을 일정 두께로 식각하면서 상기 라이너막을 식각으로 제거하여 상기 오픈 영역을 노출시키는 단계; 및Removing the liner layer by etching while etching the second planarization layer to a predetermined thickness to expose the open area; And 상기 제 2평탄화층 상부에 상기 컬러 필터에 대향되는 마이크로렌즈를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법.And forming a microlens facing the color filter on the second planarization layer. 제 1항에 있어서, 상기 제 1평탄화층과 라이너막 및 제 2평탄화층은 포토레지스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법.The method of claim 1, wherein the first planarization layer, the liner layer, and the second planarization layer are made of photoresist. 제 1항에 있어서, 상기 제 1평탄화층 및 라이너막은 4000Å∼8000Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법.The method of claim 1, wherein the first planarization layer and the liner layer have a thickness of 4000 kPa to 8000 kPa. 제 1항에 있어서, 상기 제 2평탄화층은 12000Å∼30000Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 금속 패드 산화 방지방법.The method of claim 1, wherein the second planarization layer has a thickness of 12000 kPa to 30000 kPa.
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