(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023124850
(43)【公開日】2023-09-06
(54)【発明の名称】イメージセンサ
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20230830BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023027078
(22)【出願日】2023-02-24
(31)【優先権主張番号】10-2022-0025417
(32)【優先日】2022-02-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】陳 暎 究
(72)【発明者】
【氏名】安 正 言卓
(72)【発明者】
【氏名】呉 暎 宣
【テーマコード（参考）】
4M118
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA14
4M118CA03
4M118CA34
4M118DD04
4M118EA14
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA33
4M118FA38
4M118GA02
4M118GB09
4M118GB13
4M118GC08
4M118GC09
4M118GC14
4M118GC20
4M118GD04
4M118HA22
4M118HA25
4M118HA30
(57)【要約】
【課題】製品の信頼性が向上したイメージセンサを提供する。
【解決手段】本発明によるイメージセンサは、第１面及び第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、基板内の複数の単位ピクセルを定義し、それぞれ第１導電膜と第１導電膜上の第２導電膜を含む複数の第１ピクセル分離パターンと、基板の第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、第１導電膜は、第２導電膜の側壁に沿って延長されて基板から第２導電膜を分離し、特定の波長帯域で、第１導電膜の反射率は、第２導電膜の反射率より大きく、第２導電膜のステップカバレッジは、第１導電膜のステップカバレッジより大きい。
【選択図】図３
【解決手段】本発明によるイメージセンサは、第１面及び第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、基板内の複数の単位ピクセルを定義し、それぞれ第１導電膜と第１導電膜上の第２導電膜を含む複数の第１ピクセル分離パターンと、基板の第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、第１導電膜は、第２導電膜の側壁に沿って延長されて基板から第２導電膜を分離し、特定の波長帯域で、第１導電膜の反射率は、第２導電膜の反射率より大きく、第２導電膜のステップカバレッジは、第１導電膜のステップカバレッジより大きい。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面及び前記第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、
前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、
前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれ第１導電膜と前記第１導電膜上の第２導電膜を含む複数の第１ピクセル分離パターンと、
前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、
前記第１導電膜は、前記第２導電膜の側壁に沿って延長されて前記基板から前記第２導電膜を分離し、
特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、
前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とするイメージセンサ。
前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、
前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれ第１導電膜と前記第１導電膜上の第２導電膜を含む複数の第１ピクセル分離パターンと、
前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、
前記第１導電膜は、前記第２導電膜の側壁に沿って延長されて前記基板から前記第２導電膜を分離し、
特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、
前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とするイメージセンサ。
【請求項2】
可視光又は赤外線の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、０．７以上であり、
前記第２導電膜のステップカバレッジは、０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
前記第２導電膜のステップカバレッジは、０．８以上である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】
それぞれの前記第１ピクセル分離パターンは、前記第１導電膜の側壁に沿って延長されて前記基板から前記第１導電膜を分離する絶縁膜と、
前記絶縁膜と前記第１導電膜との間のバリア膜をさら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。
前記絶縁膜と前記第１導電膜との間のバリア膜をさら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。
【請求項4】
それぞれの前記第１ピクセル分離パターンは、前記第１導電膜と前記第２導電膜との間の第３導電膜をさら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。
【請求項5】
前記第１ピクセル分離パターンは、前記基板の前記第１面から前記基板の前記第２面まで延長される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6】
前記第１ピクセル分離パターンは、前記基板の第２面から延長されて前記基板の一部を貫通する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7】
前記第２導電膜は、前記第１導電膜の底面に沿って延長される請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項8】
前記基板の前記第２面から延長される第２ピクセル分離パターンをさらに有し、
前記第１ピクセル分離パターンは、前記基板の前記第１面から前記第２ピクセル分離パターンに向かって延長されることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
前記第１ピクセル分離パターンは、前記基板の前記第１面から前記第２ピクセル分離パターンに向かって延長される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9】
第１面及び前記第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、
前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、
前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれの複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する複数の第１ピクセル分離パターンと、
前記基板内のウェル領域及びフローティング拡散領域と、
前記基板の前記第１面上の複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタを覆う配線間絶縁膜と前記配線間絶縁膜内の配線とを含む配線構造体と、
前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、
それぞれの前記第１ピクセル分離パターンは、それぞれの前記第１ピクセル分離トレンチの側壁に沿って延長される第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上の第１導電膜と、
前記第１導電膜上のそれぞれの前記複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する第２導電膜と、を含み、
特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、
前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とするイメージセンサ。
前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、
前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれの複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する複数の第１ピクセル分離パターンと、
前記基板内のウェル領域及びフローティング拡散領域と、
前記基板の前記第１面上の複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタを覆う配線間絶縁膜と前記配線間絶縁膜内の配線とを含む配線構造体と、
前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、
それぞれの前記第１ピクセル分離パターンは、それぞれの前記第１ピクセル分離トレンチの側壁に沿って延長される第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上の第１導電膜と、
前記第１導電膜上のそれぞれの前記複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する第２導電膜と、を含み、
特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、
前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とするイメージセンサ。
【請求項10】
前記ウェル領域の少なくとも一部は、それぞれの前記複数の第１ピクセル分離パターンの側壁に沿って延長されることを特徴とする請求項９に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イメージセンサに関し、特に、製品の信頼性が向上したイメージセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
イメージセンサ（ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）は、光学情報を電気信号に変換させる半導体素子の一つである。
このようなイメージセンサは、電荷結合型（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）イメージセンサとシーモス型（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）イメージセンサを含む。
このようなイメージセンサは、電荷結合型（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）イメージセンサとシーモス型（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）イメージセンサを含む。
【0003】
イメージセンサは、パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）形態で構成されるが、この時、パッケージは、イメージセンサを保護すると同時に、イメージセンサの受光面（ｐｈｏｔｏ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）又はセンシング領域（ｓｅｎｓｉｎｇ ａｒｅａ）に光が入射され得る構造で構成される。
【0004】
上記イメージセンサに対しては、イメージセンサ自身の信頼性を向上させる課題が常に存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平７－２３１０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記イメージセンサの課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、製品の信頼性が向上したイメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサは、第１面及び前記第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれ第１導電膜と前記第１導電膜上の第２導電膜を含む複数の第１ピクセル分離パターンと、前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、前記第１導電膜は、前記第２導電膜の側壁に沿って延長されて前記基板から前記第２導電膜を分離し、特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とする。
【0008】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサは、第１面及び前記第１面と反対に位置する第２面を含む基板と、前記基板内のそれぞれの光電変換領域を含む複数の単位ピクセルと、前記基板内の前記複数の単位ピクセルを定義し、それぞれの複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する複数の第１ピクセル分離パターンと、前記基板内のウェル領域及びフローティング拡散領域と、前記基板の前記第１面上の複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタを覆う配線間絶縁膜と前記配線間絶縁膜内の配線とを含む配線構造体と、前記基板の前記第２面上の複数のマイクロレンズと、を有し、それぞれの前記第１ピクセル分離パターンは、それぞれの前記第１ピクセル分離トレンチの側壁に沿って延長される第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上の第１導電膜と、前記第１導電膜上のそれぞれの前記複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する第２導電膜と、を含み、特定の波長帯域で、前記第１導電膜の反射率は、前記第２導電膜の反射率より大きく、前記第２導電膜のステップカバレッジは、前記第１導電膜のステップカバレッジより大きいことを特徴とする。
【0009】
また、本発明の一実施形態によるイメージセンサは、第１面及び第１面と反対に位置する第２面を含む基板、基板の第１面から基板の第２面まで延長されて複数の第１ピクセル分離トレンチを充填する複数の第１ピクセル分離パターン、基板内のそれぞれの光電変換領域を含み、前記第１ピクセル分離パターンによって定義される複数の単位ピクセル、第２面上の複数のマイクロレンズを含み、それぞれの第１ピクセル分離パターンは、それぞれの第１ピクセル分離トレンチの側壁上の第１絶縁膜と、第１絶縁膜上の第１導電膜と、第１導電膜上に第１ピクセル分離トレンチを充填する第２導電膜を含み、特定の波長帯域で、第１導電膜の反射率は第２導電膜の反射率より大きい。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るイメージセンサによれば、隣接するピクセルの間のピクセル分離パターンは第１層が高い反射率（例えば、Ａｌ又はＣｕで形成された膜）を示し、第２層は蒸着時の高いカバレッジ（例えば、Ｗ又はポリシリコンで形成された膜）を示すようにトレンチの内部に二重構造、すなわち、２個の導電層を含むことができ、これにより高い反射率と高いカバレッジを提供することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態によるイメージセンシング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態によるイメージセンサの単位ピクセルを説明するための例示回路図である。
【図3】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図4】波長による物質の反射率を示すグラフである。
【図5】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図6】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図7】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図8】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図9】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図10】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図11】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図12】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図13】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図14】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図15】本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
【図16】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図17】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図18】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図19】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図20】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図21】本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
【図22】本発明の実施形態によるイメージセンサの概略的なレイアウト図である。
【図23】本発明の実施形態によるイメージセンサの概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明に係るイメージセンサを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【0013】
図１は、本発明の実施形態によるイメージセンシング装置の概略構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンシング装置１は、イメージセンサ１０及びイメージ信号プロセッサ２０を含む。
図１を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンシング装置１は、イメージセンサ１０及びイメージ信号プロセッサ２０を含む。
【0014】
イメージセンサ１０は、光を用いてセンシング対象のイメージをセンシングして、イメージ信号ＩＳを生成する。
本発明の実施形態で、生成されたイメージ信号ＩＳは、例えば、デジタル信号であり得るが、本発明の技術的思想による実施形態は、これに制限されるものではない。
イメージ信号ＩＳは、イメージ信号プロセッサ２０に提供されて処理される。
イメージ信号プロセッサ２０は、イメージセンサ１０のバッファ部１７から出力されたイメージ信号ＩＳを受信して受信したイメージ信号ＩＳをディスプレイするのに容易なように加工又は処理する。
本発明の実施形態で、生成されたイメージ信号ＩＳは、例えば、デジタル信号であり得るが、本発明の技術的思想による実施形態は、これに制限されるものではない。
イメージ信号ＩＳは、イメージ信号プロセッサ２０に提供されて処理される。
イメージ信号プロセッサ２０は、イメージセンサ１０のバッファ部１７から出力されたイメージ信号ＩＳを受信して受信したイメージ信号ＩＳをディスプレイするのに容易なように加工又は処理する。
【0015】
一実施形態で、イメージ信号プロセッサ２０は、イメージセンサ１０から出力されたイメージ信号ＩＳに対してデジタルビニングを行う。
この時、イメージセンサ１０から出力されたイメージ信号ＩＳは、アナログビニングを行わず、アクティブピクセルセンサアレイ（ａｃｔｉｖｅ ｐｉｘｅｌ ｓｅｎｓｏｒ ａｒｒａｙ：ＡＰＳ Ａｒｒａｙ）１５からのロウ（ｒａｗ）イメージ信号であり得、アナログビニングが既に行われたイメージ信号ＩＳでもあり得る。
この時、イメージセンサ１０から出力されたイメージ信号ＩＳは、アナログビニングを行わず、アクティブピクセルセンサアレイ（ａｃｔｉｖｅ ｐｉｘｅｌ ｓｅｎｓｏｒ ａｒｒａｙ：ＡＰＳ Ａｒｒａｙ）１５からのロウ（ｒａｗ）イメージ信号であり得、アナログビニングが既に行われたイメージ信号ＩＳでもあり得る。
【0016】
一実施形態で、イメージセンサ１０とイメージ信号プロセッサ２０は、図に示すように互いに分離されて配置される。
例えば、イメージセンサ１０が第１チップに搭載され、イメージ信号プロセッサ２０が第２チップに搭載されて所定のインターフェースを介して互いに通信する。
他の例としては、イメージセンサ１０とイメージ信号プロセッサ２０は、一つのパッケージ、例えばＭＣＰ（ｍｕｌｔｉ－ｃｈｉｐ ｐａｃｋａｇｅ）として実現することができる。
例えば、イメージセンサ１０が第１チップに搭載され、イメージ信号プロセッサ２０が第２チップに搭載されて所定のインターフェースを介して互いに通信する。
他の例としては、イメージセンサ１０とイメージ信号プロセッサ２０は、一つのパッケージ、例えばＭＣＰ（ｍｕｌｔｉ－ｃｈｉｐ ｐａｃｋａｇｅ）として実現することができる。
【0017】
イメージセンサ１０は、アクティブピクセルセンサアレイ１５、コントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ロウ（ｒｏｗ）ドライバ１４、リードアウト回路１６、ランプ信号生成器１３、及びバッファ部１７を含む。
コントロールレジスタブロック１１は、イメージセンサ１０の動作を制御する。
特に、コントロールレジスタブロック１１は、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、及びバッファ部１７に直接動作信号を伝送する。
タイミングジェネレータ１２は、イメージセンサ１０のいくつの構成要素の動作タイミングの基準になる信号を生成する。
タイミングジェネレータ１２で生成した動作タイミング基準信号は、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などに伝達される。
コントロールレジスタブロック１１は、イメージセンサ１０の動作を制御する。
特に、コントロールレジスタブロック１１は、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、及びバッファ部１７に直接動作信号を伝送する。
タイミングジェネレータ１２は、イメージセンサ１０のいくつの構成要素の動作タイミングの基準になる信号を生成する。
タイミングジェネレータ１２で生成した動作タイミング基準信号は、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などに伝達される。
【0018】
ランプ信号生成器１３は、リードアウト回路１６に使用されるランプ信号を生成して伝送する。
例えば、リードアウト回路１６は、相関二重サンプラＣＤＳ、比較器などを含み得るが、ランプ信号生成器１３は、相関二重サンプラ、比較器などに使用されるランプ信号を生成して伝送する。
例えば、リードアウト回路１６は、相関二重サンプラＣＤＳ、比較器などを含み得るが、ランプ信号生成器１３は、相関二重サンプラ、比較器などに使用されるランプ信号を生成して伝送する。
【0019】
ロウドライバ１４は、アクティブピクセルセンサアレイ１５のロウ（ｒｏｗ）を選択的に活性化させる。
アクティブピクセルセンサアレイ１５は、外部イメージをセンシングする。
アクティブピクセルセンサアレイ１５は、複数のピクセルを含み得る。
リードアウト回路１６は、アクティブピクセルセンサアレイ１５から提供されたピクセル信号をサンプリングし、これをランプ信号と比較した後、比較結果に基づいてアナログイメージ信号（データ）をデジタルイメージ信号（データ）に変換する。
バッファ部１７は、例えば、ラッチ部を含む。
バッファ部１７は、外部に提供するイメージ信号ＩＳを一時的に保存し、イメージ信号ＩＳを外部メモリ又は外部装置に伝送する。
アクティブピクセルセンサアレイ１５は、外部イメージをセンシングする。
アクティブピクセルセンサアレイ１５は、複数のピクセルを含み得る。
リードアウト回路１６は、アクティブピクセルセンサアレイ１５から提供されたピクセル信号をサンプリングし、これをランプ信号と比較した後、比較結果に基づいてアナログイメージ信号（データ）をデジタルイメージ信号（データ）に変換する。
バッファ部１７は、例えば、ラッチ部を含む。
バッファ部１７は、外部に提供するイメージ信号ＩＳを一時的に保存し、イメージ信号ＩＳを外部メモリ又は外部装置に伝送する。
【0020】
図２は、本発明の実施形態によるイメージセンサの単位ピクセルを説明するための例示回路図である。
図２を参照すると、それぞれの単位ピクセルは、光電変換素子ＰＤ、転送トランジスタＴＧ、フローティング拡散領域（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ：ＦＤ）、リセットトランジスタＲＧ、ソースフォロワトランジスタＳＦ、及び選択トランジスタＳＥＬを含む。
図２を参照すると、それぞれの単位ピクセルは、光電変換素子ＰＤ、転送トランジスタＴＧ、フローティング拡散領域（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ：ＦＤ）、リセットトランジスタＲＧ、ソースフォロワトランジスタＳＦ、及び選択トランジスタＳＥＬを含む。
【0021】
光電変換素子ＰＤは、外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
光電変換素子ＰＤは、生成されて蓄積された電荷をフローティング拡散領域ＦＤに伝送する転送トランジスタＴＧとカップリングされる。
フローティング拡散領域ＦＤは、電荷を電圧に切り替える領域であり、寄生キャパシタンスを有するので電荷が累積的に保存される。
転送トランジスタＴＧの一端は、光電変換素子ＰＤと接続され、転送トランジスタＴＧの他端は、フローティング拡散領域ＦＤと接続される。
転送トランジスタＴＧは、所定のバイアス（例えば、転送信号ＴＸ）により駆動されるトランジスタで形成される。
すなわち、転送トランジスタＴＧは、光電変換素子ＰＤから生成された電荷を転送信号ＴＸに応じてフローティング拡散領域ＦＤに伝送する。
光電変換素子ＰＤは、生成されて蓄積された電荷をフローティング拡散領域ＦＤに伝送する転送トランジスタＴＧとカップリングされる。
フローティング拡散領域ＦＤは、電荷を電圧に切り替える領域であり、寄生キャパシタンスを有するので電荷が累積的に保存される。
転送トランジスタＴＧの一端は、光電変換素子ＰＤと接続され、転送トランジスタＴＧの他端は、フローティング拡散領域ＦＤと接続される。
転送トランジスタＴＧは、所定のバイアス（例えば、転送信号ＴＸ）により駆動されるトランジスタで形成される。
すなわち、転送トランジスタＴＧは、光電変換素子ＰＤから生成された電荷を転送信号ＴＸに応じてフローティング拡散領域ＦＤに伝送する。
【0022】
ソースフォロワトランジスタＳＦは、光電変換素子ＰＤから電荷の伝達を受けたフローティング拡散領域ＦＤの電気的ポテンシャルの変化を増幅し、これを出力ラインＶＯＵＴに出力する。
ソースフォロワトランジスタＳＦがターンオン（ｔｕｒｎ－ｏｎ）すると、ソースフォロワトランジスタＳＦのドレインに提供される所定の電気的ポテンシャル、例えば電源電圧ＶＤＤが選択トランジスタＳＥＬのドレイン領域に伝達される。
選択トランジスタＳＥＬは、行単位で読み出す単位ピクセルを選択する。
選択トランジスタＳＥＬは、所定のバイアス（例えば、行選択信号ＳＸ）を印加する選択ラインによって駆動されるトランジスタからなる。
ソースフォロワトランジスタＳＦがターンオン（ｔｕｒｎ－ｏｎ）すると、ソースフォロワトランジスタＳＦのドレインに提供される所定の電気的ポテンシャル、例えば電源電圧ＶＤＤが選択トランジスタＳＥＬのドレイン領域に伝達される。
選択トランジスタＳＥＬは、行単位で読み出す単位ピクセルを選択する。
選択トランジスタＳＥＬは、所定のバイアス（例えば、行選択信号ＳＸ）を印加する選択ラインによって駆動されるトランジスタからなる。
【0023】
リセットトランジスタＲＧは、フローティング拡散領域ＦＤを周期的にリセットさせる。
リセットトランジスタＲＧは、所定のバイアス（例えば、リセット信号ＲＸ）を印加するリセットラインによって駆動されるトランジスタからなる。
リセット信号ＲＸによりリセットトランジスタＲＧがターンオンすると、リセットトランジスタＲＧのドレインに提供される所定の電気的ポテンシャル、例えば、電源電圧ＶＤＤがフローティング拡散領域ＦＤに伝達される。
リセットトランジスタＲＧは、所定のバイアス（例えば、リセット信号ＲＸ）を印加するリセットラインによって駆動されるトランジスタからなる。
リセット信号ＲＸによりリセットトランジスタＲＧがターンオンすると、リセットトランジスタＲＧのドレインに提供される所定の電気的ポテンシャル、例えば、電源電圧ＶＤＤがフローティング拡散領域ＦＤに伝達される。
【0024】
図３は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図であり、図４は、波長による物質の反射率を示すグラフである。
図３を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、第１基板１１０、光電変換領域１１６、配線構造体ＩＳ１、第１ピクセル分離パターン１２０、第１平坦化層１４０、グリッドパターン１５０、第１保護膜１５５、第２平坦化層１６０、カラーフィルタ１７０、マイクロレンズ１８０、及び第２保護膜１８５を含む。
図３を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、第１基板１１０、光電変換領域１１６、配線構造体ＩＳ１、第１ピクセル分離パターン１２０、第１平坦化層１４０、グリッドパターン１５０、第１保護膜１５５、第２平坦化層１６０、カラーフィルタ１７０、マイクロレンズ１８０、及び第２保護膜１８５を含む。
【0025】
第１基板１１０は、互いに反対に位置する第１面１１０ａ及び第２面１１０ｂを含む。
後述する実施形態で、第１面１１０ａは、第１基板１１０の前面（ｆｒｏｎｔ ｓｉｄｅ）、例えば、配線構造体ＩＳ１と対向する面と称され得、第２面１１０ｂは、第１基板１１０の裏面（ｂａｃｋ ｓｉｄｅ）、例えばカラーフィルタ１７０と対向する面と称され得る。
一実施形態で、第１基板１１０の第２面１１０ｂは、光が入射される受光面である。
すなわち、本発明の一実施形態によるイメージセンサは、裏面照射型（ＢＳＩ）イメージセンサである。
後述する実施形態で、第１面１１０ａは、第１基板１１０の前面（ｆｒｏｎｔ ｓｉｄｅ）、例えば、配線構造体ＩＳ１と対向する面と称され得、第２面１１０ｂは、第１基板１１０の裏面（ｂａｃｋ ｓｉｄｅ）、例えばカラーフィルタ１７０と対向する面と称され得る。
一実施形態で、第１基板１１０の第２面１１０ｂは、光が入射される受光面である。
すなわち、本発明の一実施形態によるイメージセンサは、裏面照射型（ＢＳＩ）イメージセンサである。
【0026】
第１基板１１０は、半導体基板である。
例えば、第１基板１１０は、バルクシリコン又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。
第１基板１１０は、シリコン基板であり得、又は他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素及び／又はアンチモン化ガリウムを含み得る。
又は、第１基板１１０は、ベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
一実施形態で、第１基板１１０は、第１導電型を有する。
例えば、第１基板１１０は、ｐ型不純物（例えば、ホウ素（Ｂ））を含む。
以下の実施形態で、第１導電型がｐ型である場合を説明するが、これは例示的なものであり、第１導電型は、ｎ型であり得ることはもちろんである。
例えば、第１基板１１０は、バルクシリコン又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。
第１基板１１０は、シリコン基板であり得、又は他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素及び／又はアンチモン化ガリウムを含み得る。
又は、第１基板１１０は、ベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
一実施形態で、第１基板１１０は、第１導電型を有する。
例えば、第１基板１１０は、ｐ型不純物（例えば、ホウ素（Ｂ））を含む。
以下の実施形態で、第１導電型がｐ型である場合を説明するが、これは例示的なものであり、第１導電型は、ｎ型であり得ることはもちろんである。
【0027】
第１基板１１０には複数の単位ピクセルＰＸが形成される。
例えば、第１及び第２方向（ＤＲ１、ＤＲ２）に複数の単位ピクセルＰＸは、２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
それぞれの単位ピクセルＰＸは、光電変換領域１１６を含む。
光電変換領域１１６は、第１基板１１０内に形成される。
光電変換領域１１６は、外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
光電変換領域１１６は、単位ピクセルＰＸの第１基板１１０内に形成され、それぞれの単位ピクセルＰＸは、光電変換領域１１６を含む。
例えば、第１及び第２方向（ＤＲ１、ＤＲ２）に複数の単位ピクセルＰＸは、２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
それぞれの単位ピクセルＰＸは、光電変換領域１１６を含む。
光電変換領域１１６は、第１基板１１０内に形成される。
光電変換領域１１６は、外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
光電変換領域１１６は、単位ピクセルＰＸの第１基板１１０内に形成され、それぞれの単位ピクセルＰＸは、光電変換領域１１６を含む。
【0028】
光電変換領域１１６は、図２の光電変換素子ＰＤであり得る。
光電変換領域１１６は、外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
光電変換領域１１６は、第１導電型と異なる第２導電型を有する。
以下の実施形態で、第２導電型は、ｎ型である場合を説明するが、これは例示的なものであり、第２導電型は、ｐ型であり得ることはもちろんである。
光電変換領域１１６は、例えば、ｐ型である第１基板１１０内にｎ型不純物（例えば、リン（Ｐ）又はヒ素（Ａｓ））がイオン注入されて形成される。
光電変換領域１１６は、外部から入射される光の量に比例して電荷を生成する。
光電変換領域１１６は、第１導電型と異なる第２導電型を有する。
以下の実施形態で、第２導電型は、ｎ型である場合を説明するが、これは例示的なものであり、第２導電型は、ｐ型であり得ることはもちろんである。
光電変換領域１１６は、例えば、ｐ型である第１基板１１０内にｎ型不純物（例えば、リン（Ｐ）又はヒ素（Ａｓ））がイオン注入されて形成される。
【0029】
一実施形態で、光電変換領域１１６は、第１基板１１０の第１面１１０ａ及び第２面１１０ｂと交差する方向（例えば、垂直方向）でポテンシャル傾きを有する。
例えば、光電変換領域１１６の不純物濃度は、第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かうにつれて減少する。
不純物領域１１２は、第１基板１１０内に形成される。
不純物領域１１２は、第２導電型を有する。
例えば、不純物領域１１２は、ｐ型の第１基板１１０内にｎ型不純物がイオン注入されて形成される。
不純物領域１１２は、図２のフローティング拡散領域ＦＤであり得る。
例えば、光電変換領域１１６の不純物濃度は、第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かうにつれて減少する。
不純物領域１１２は、第１基板１１０内に形成される。
不純物領域１１２は、第２導電型を有する。
例えば、不純物領域１１２は、ｐ型の第１基板１１０内にｎ型不純物がイオン注入されて形成される。
不純物領域１１２は、図２のフローティング拡散領域ＦＤであり得る。
【0030】
一実施形態で、不純物領域１１２は、光電変換領域１１６より高い不純物濃度で第２導電型を有する。
例えば、不純物領域１１２は、ｐ型の第１基板１１０内に高濃度のｎ型不純物（ｎ＋）がイオン注入されて形成される。
一実施形態で、単位ピクセルＰＸ内にはウェル領域１１４がさらに形成される。
ウェル領域１１４は、光電変換領域１１６上の第１基板１１０内に形成される。
ウェル領域１１４は、第１基板１１０の第１面１１０ａに隣接する。
例えば、ウェル領域１１４は、第１基板１１０の第１面１１０ａから延長される。
例えば、不純物領域１１２は、ｐ型の第１基板１１０内に高濃度のｎ型不純物（ｎ＋）がイオン注入されて形成される。
一実施形態で、単位ピクセルＰＸ内にはウェル領域１１４がさらに形成される。
ウェル領域１１４は、光電変換領域１１６上の第１基板１１０内に形成される。
ウェル領域１１４は、第１基板１１０の第１面１１０ａに隣接する。
例えば、ウェル領域１１４は、第１基板１１０の第１面１１０ａから延長される。
【0031】
一実施形態で、ウェル領域１１４は、不純物領域１１２より深く形成される。
例えば、垂直方向で（例えば、第３方向ＤＲ３で）ウェル領域１１４の厚さは、不純物領域１１２の厚さより厚い。
ウェル領域１１４は、第１導電型を有する。
一実施形態で、ウェル領域１１４は、第１基板１１０より高い不純物濃度で第１導電型を有する。
例えば、ウェル領域１１４は、ｐ型の第１基板１１０内に高濃度のｐ型不純物（ｐ＋）がイオン注入されて形成される。
例えば、垂直方向で（例えば、第３方向ＤＲ３で）ウェル領域１１４の厚さは、不純物領域１１２の厚さより厚い。
ウェル領域１１４は、第１導電型を有する。
一実施形態で、ウェル領域１１４は、第１基板１１０より高い不純物濃度で第１導電型を有する。
例えば、ウェル領域１１４は、ｐ型の第１基板１１０内に高濃度のｐ型不純物（ｐ＋）がイオン注入されて形成される。
【0032】
トランジスタＴｒは、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に形成される。
例えば、トランジスタＴｒは、第１基板１１０の第１面１１０ａを介して貫通する。
トランジスタＴｒは、光電変換領域１１６と接続されて電気的信号を処理するための多様なトランジスタを構成する。
例えば、トランジスタＴｒは、図２の転送トランジスタＴＧ、リセットトランジスタＲＧ、ソースフォロワトランジスタＳＦ、又は選択トランジスタＳＥＬなどのトランジスタを構成する。
一実施形態で、トランジスタＴｒは、光電変換領域１１６と不純物領域１１２との間の第１基板１１０上に形成された転送トランジスタＴＧであり得る。
例えば、トランジスタＴｒは、第１基板１１０の第１面１１０ａを介して貫通する。
トランジスタＴｒは、光電変換領域１１６と接続されて電気的信号を処理するための多様なトランジスタを構成する。
例えば、トランジスタＴｒは、図２の転送トランジスタＴＧ、リセットトランジスタＲＧ、ソースフォロワトランジスタＳＦ、又は選択トランジスタＳＥＬなどのトランジスタを構成する。
一実施形態で、トランジスタＴｒは、光電変換領域１１６と不純物領域１１２との間の第１基板１１０上に形成された転送トランジスタＴＧであり得る。
【0033】
一実施形態で、トランジスタＴｒのゲートは、垂直型転送ゲート（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｇａｔｅ）である。
すなわち、トランジスタＴｒのゲートの少なくとも一部は、第１基板１１０内に埋め込まれる。
例えば、第１基板１１０内に第１基板１１０の第１面１００ａから第１基板１１０の第２面１１０ｂに向かって延長されるトレンチが形成される。
トランジスタＴｒのゲートの少なくとも一部は、トレンチを充填するように形成される。
そのため、トランジスタＴｒのゲートの下面は、第１基板１１０の第１面１００ａより第３方向ＤＲ３で上側に形成される。
例えば、トランジスタＴｒのゲートの底面は、第３方向ＤＲ３で、第１面１１０ａからあらかじめ設定された距離に第１基板１１０内に形成される。
一実施形態で、トランジスタＴｒのゲートの幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから基板１１０の第２面１１０ｂに向かう方向で減少する。
これはトレンチを形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
すなわち、トランジスタＴｒのゲートの少なくとも一部は、第１基板１１０内に埋め込まれる。
例えば、第１基板１１０内に第１基板１１０の第１面１００ａから第１基板１１０の第２面１１０ｂに向かって延長されるトレンチが形成される。
トランジスタＴｒのゲートの少なくとも一部は、トレンチを充填するように形成される。
そのため、トランジスタＴｒのゲートの下面は、第１基板１１０の第１面１００ａより第３方向ＤＲ３で上側に形成される。
例えば、トランジスタＴｒのゲートの底面は、第３方向ＤＲ３で、第１面１１０ａからあらかじめ設定された距離に第１基板１１０内に形成される。
一実施形態で、トランジスタＴｒのゲートの幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから基板１１０の第２面１１０ｂに向かう方向で減少する。
これはトレンチを形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
【0034】
第１配線構造体ＩＳ１は、第１基板１１０上に形成される。
第１配線構造体ＩＳ１は、例えば、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に、例えば、直接形成される。
また、第１配線構造体ＩＳ１は、例えば、第１基板１１０の第１面１１０ａを覆う。
第１配線構造体ＩＳ１は、一つ以上の配線で構成される。
例えば、第１配線構造体ＩＳ１は、第１配線絶縁膜１３０及び第１配線絶縁膜１３０内の複数の第１配線１３３を含む。
第１配線構造体ＩＳ１を構成する配線の層数及びその配置などは、例示的なものである。
第１配線構造体ＩＳ１は、例えば、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に、例えば、直接形成される。
また、第１配線構造体ＩＳ１は、例えば、第１基板１１０の第１面１１０ａを覆う。
第１配線構造体ＩＳ１は、一つ以上の配線で構成される。
例えば、第１配線構造体ＩＳ１は、第１配線絶縁膜１３０及び第１配線絶縁膜１３０内の複数の第１配線１３３を含む。
第１配線構造体ＩＳ１を構成する配線の層数及びその配置などは、例示的なものである。
【0035】
第１配線１３３は、単位ピクセルＰＸと電気的に接続される。
例えば、第１配線１３３は、トランジスタＴｒと接続される。
第１配線絶縁膜１３０は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、及びシリコン酸化物より誘電率が低い低誘電率（ｌｏｗ－ｋ）物質の少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
例えば、第１配線１３３は、トランジスタＴｒと接続される。
第１配線絶縁膜１３０は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、及びシリコン酸化物より誘電率が低い低誘電率（ｌｏｗ－ｋ）物質の少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
【0036】
第１ピクセル分離パターン１２０は、平面的な観点でそれぞれの単位ピクセルＰＸを囲むように形成される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、それぞれの単位ピクセルＰＸを定義する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、平面的な観点で第１基板１１０内に格子状に形成されて複数の単位ピクセルＰＸを分離する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０内に形成される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、例えば、第１基板１１０がパターニングされて形成された深い第１ピクセルトレンチ１２０ｔ内に埋め込まれて形成される。
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１面１１０ａから第２面１１０ｂまで延長される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、それぞれの単位ピクセルＰＸを定義する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、平面的な観点で第１基板１１０内に格子状に形成されて複数の単位ピクセルＰＸを分離する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０内に形成される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、例えば、第１基板１１０がパターニングされて形成された深い第１ピクセルトレンチ１２０ｔ内に埋め込まれて形成される。
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１面１１０ａから第２面１１０ｂまで延長される。
【0037】
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなるにつれても一定（同一）である。
本明細書における「同一」とは、完全に同一であることだけでなく工程上のマージンなどにより発生し得る微細な差異を含む意味である。
又は、一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するために第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
本明細書における「同一」とは、完全に同一であることだけでなく工程上のマージンなどにより発生し得る微細な差異を含む意味である。
又は、一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するために第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
【0038】
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１絶縁膜１２１、第１導電膜１２３、及び第２導電膜１２５を含む。
一実施形態で、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁に沿って、例えば、直接延長される。
第１導電膜１２３は、第１絶縁膜１２１に沿って、例えば、直接延長される。
例えば、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁と第１導電膜１２３との間に配置される。
一実施形態で、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁に沿って、例えば、直接延長される。
第１導電膜１２３は、第１絶縁膜１２１に沿って、例えば、直接延長される。
例えば、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁と第１導電膜１２３との間に配置される。
【0039】
第２導電膜１２５は、第１導電膜１２３上に、例えば、直接配置されて第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの残りを充填する。
例えば、第２導電膜１２５は、二つの第１導電膜１２３の間に配置される。
別の言葉で言えば、第１導電膜１２３は、第２導電膜１２５の、例えば、全体側壁上に連続して配置されて第２導電膜１２５と第１基板１１０を完全に分離する。
第１絶縁膜１２１は、第１導電膜１２３の側壁上に配置されて第１導電膜１２３と第１基板１１０を、例えば、完全に分離する。
例えば、第１及び第２導電膜（１２３、１２５）は、互いに異なる物質で形成され得る。
例えば、第２導電膜１２５は、二つの第１導電膜１２３の間に配置される。
別の言葉で言えば、第１導電膜１２３は、第２導電膜１２５の、例えば、全体側壁上に連続して配置されて第２導電膜１２５と第１基板１１０を完全に分離する。
第１絶縁膜１２１は、第１導電膜１２３の側壁上に配置されて第１導電膜１２３と第１基板１１０を、例えば、完全に分離する。
例えば、第１及び第２導電膜（１２３、１２５）は、互いに異なる物質で形成され得る。
【0040】
一実施形態で、例えば、同一の特定の範囲帯域で、第１導電膜１２３の反射率は、第２導電膜１２５の反射率より大きい。
可視光線又は赤外線の波長帯域で、第１導電膜１２３の反射率は、０．７以上である。
例えば、第１導電膜１２３から反射した電磁波の一部は、０．７より大きくて１より小さい。そのため、クロストークが改善又は防止されたイメージセンサが提供されることができる。
可視光線又は赤外線の波長帯域で、第１導電膜１２３の反射率は、０．７以上である。
例えば、第１導電膜１２３から反射した電磁波の一部は、０．７より大きくて１より小さい。そのため、クロストークが改善又は防止されたイメージセンサが提供されることができる。
【0041】
一実施形態で、第２導電膜１２５のステップカバレッジ（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）は、第１導電膜１２３のステップカバレッジより大きい。
第２導電膜１２５のステップカバレッジは、０．８以上であり得る。
本明細書で、ステップカバレッジは、ボトムステップカバレッジ（ｂｏｔｔｏｍ ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）又はサイドステップカバレッジ（ｓｉｄｅ ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を意味する。
例えば、トレンチの側壁又は底面上に蒸着された膜の厚さは、上部に蒸着された膜の厚さの０．８～１であり得る。
第２導電膜１２５の蒸着時、これにより第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの内部に第１ピクセル分離パターン１２０が満たされて第１ピクセル分離パターン１２０に電圧がより安定的に印加され、暗電流特性が改善又は向上したイメージセンサが提供され得る。
第２導電膜１２５のステップカバレッジは、０．８以上であり得る。
本明細書で、ステップカバレッジは、ボトムステップカバレッジ（ｂｏｔｔｏｍ ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）又はサイドステップカバレッジ（ｓｉｄｅ ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を意味する。
例えば、トレンチの側壁又は底面上に蒸着された膜の厚さは、上部に蒸着された膜の厚さの０．８～１であり得る。
第２導電膜１２５の蒸着時、これにより第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの内部に第１ピクセル分離パターン１２０が満たされて第１ピクセル分離パターン１２０に電圧がより安定的に印加され、暗電流特性が改善又は向上したイメージセンサが提供され得る。
【0042】
第１絶縁膜１２１は、例えば、第１基板１１０より屈折率が低い酸化膜を含む。
例えば、第１絶縁膜１２１は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン窒化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
第１導電膜１２３は、例えば、アルミニウム、銀、銅、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
例えば、図４を参照すると、可視光線の波長帯域で、第１導電膜１２３は、アルミニウムを含み、赤外線の波長帯域で、第１導電膜１２３は、銅である。
第２導電膜１２５は、例えば、タングステン、ポリシリコン、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
例えば、第１絶縁膜１２１は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン窒化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
第１導電膜１２３は、例えば、アルミニウム、銀、銅、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
例えば、図４を参照すると、可視光線の波長帯域で、第１導電膜１２３は、アルミニウムを含み、赤外線の波長帯域で、第１導電膜１２３は、銅である。
第２導電膜１２５は、例えば、タングステン、ポリシリコン、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
【0043】
第１平坦化層１４０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂ上に、例えば、直接形成される。
第１平坦化層１４０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂを覆う。
第１平坦化層１４０は、絶縁物質を含む。
例えば、第１平坦化層１４０は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
また、一実施形態で、第１平坦化層１４０は、多重膜で形成され得る。
例えば、第１平坦化層１４０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂ上に順次に積層されるアルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、及びハフニウム酸化膜を含む。
第１平坦化層１４０は、反射防止膜として機能し、第１基板１１０に入射される光の反射を防止することによって光電変換領域１１６の受光率を向上させる。
また、第１平坦化層１４０は、平坦化膜として機能し、後述するカラーフィルタ１７０及びマイクロレンズ１８０を均一な高さに形成する。
第１平坦化層１４０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂを覆う。
第１平坦化層１４０は、絶縁物質を含む。
例えば、第１平坦化層１４０は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
また、一実施形態で、第１平坦化層１４０は、多重膜で形成され得る。
例えば、第１平坦化層１４０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂ上に順次に積層されるアルミニウム酸化膜、ハフニウム酸化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、及びハフニウム酸化膜を含む。
第１平坦化層１４０は、反射防止膜として機能し、第１基板１１０に入射される光の反射を防止することによって光電変換領域１１６の受光率を向上させる。
また、第１平坦化層１４０は、平坦化膜として機能し、後述するカラーフィルタ１７０及びマイクロレンズ１８０を均一な高さに形成する。
【0044】
カラーフィルタ１７０は、第１平坦化層１４０上に形成される。
カラーフィルタ１７０は、それぞれの単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）に対応するように、例えば、１：１対応するように配列される。
例えば、複数のカラーフィルタ１７０は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
カラーフィルタ１７０は、単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）によって多様なカラーフィルタを有する。
例えば、カラーフィルタ１７０は、赤色（ｒｅｄ）カラーフィルタ、緑色（ｇｒｅｅｎ）カラーフィルタ、及び青色（ｂｌｕｅ）カラーフィルタを含むベイヤーパターン（ｂａｙｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ）で配列される。
他の例としては、カラーフィルタ１７０は、イエローフィルタ（ｙｅｌｌｏｗ ｆｉｌｔｅｒ）、マゼンタフィルタ（ｍａｇｅｎｔａ ｆｉｌｔｅｒ）及びシアンフィルタ（ｃｙａｎ ｆｉｌｔｅｒ）を含むこともでき、ホワイトフィルタ（ｗｈｉｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）をさらに含むこともできる。
カラーフィルタ１７０は、それぞれの単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）に対応するように、例えば、１：１対応するように配列される。
例えば、複数のカラーフィルタ１７０は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
カラーフィルタ１７０は、単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）によって多様なカラーフィルタを有する。
例えば、カラーフィルタ１７０は、赤色（ｒｅｄ）カラーフィルタ、緑色（ｇｒｅｅｎ）カラーフィルタ、及び青色（ｂｌｕｅ）カラーフィルタを含むベイヤーパターン（ｂａｙｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ）で配列される。
他の例としては、カラーフィルタ１７０は、イエローフィルタ（ｙｅｌｌｏｗ ｆｉｌｔｅｒ）、マゼンタフィルタ（ｍａｇｅｎｔａ ｆｉｌｔｅｒ）及びシアンフィルタ（ｃｙａｎ ｆｉｌｔｅｒ）を含むこともでき、ホワイトフィルタ（ｗｈｉｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）をさらに含むこともできる。
【0045】
一実施形態で、カラーフィルタ１７０の間にグリッドパターン１５０が形成される。
グリッドパターン１５０は、第１平坦化層１４０上に形成される。
グリッドパターン１５０は、平面的な観点で、格子状に形成されてカラーフィルタ１７０の間に介在する。
一実施形態で、グリッドパターン１５０は、導電パターン１５１及び低屈折率パターン１５３を含む。
導電パターン１５１及び低屈折率パターン１５３は、例えば、第１平坦化層１４０上に順次に積層される。
導電パターン１５１は、導電物質を含む。
例えば、導電パターン１５１は、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
導電パターン１５１は、ＥＳＤなどによって発生した電荷が第１基板１１０の表面（例えば、第１面１１０ａ）に蓄積されることを防止し、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止することができる。
グリッドパターン１５０は、第１平坦化層１４０上に形成される。
グリッドパターン１５０は、平面的な観点で、格子状に形成されてカラーフィルタ１７０の間に介在する。
一実施形態で、グリッドパターン１５０は、導電パターン１５１及び低屈折率パターン１５３を含む。
導電パターン１５１及び低屈折率パターン１５３は、例えば、第１平坦化層１４０上に順次に積層される。
導電パターン１５１は、導電物質を含む。
例えば、導電パターン１５１は、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
導電パターン１５１は、ＥＳＤなどによって発生した電荷が第１基板１１０の表面（例えば、第１面１１０ａ）に蓄積されることを防止し、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止することができる。
【0046】
低屈折率パターン１５３は、シリコン（Ｓｉ）より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含む。
例えば、低屈折率パターン１５３は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
低屈折率パターン１５３は、斜めに入射される光を屈折又は反射させることによって集光効率を向上させてイメージセンサの品質を向上させる。
例えば、低屈折率パターン１５３は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
低屈折率パターン１５３は、斜めに入射される光を屈折又は反射させることによって集光効率を向上させてイメージセンサの品質を向上させる。
【0047】
一実施形態で、第１平坦化層１４０及びグリッドパターン１５０上に第１保護膜１５５が形成される。
例えば、第１保護膜１５５は、第１平坦化層１４０の上面、グリッドパターン１５０の側面、及び上面のプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）に沿ってコンフォーマルに延長される。
第１保護膜１５５は、例えば、アルミニウム酸化物を含む。
第１保護膜１５５は、第１平坦化層１４０及びグリッドパターン１５０の損傷を防止する。
第２平坦化層１６０は、カラーフィルタ１７０上に形成される。
第２平坦化層１６０は、カラーフィルタ１７０を覆う。
第２平坦化層１６０は、絶縁物質を含む。
例えば、第２平坦化層１６０は、シリコン酸化物を含む。
例えば、第１保護膜１５５は、第１平坦化層１４０の上面、グリッドパターン１５０の側面、及び上面のプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）に沿ってコンフォーマルに延長される。
第１保護膜１５５は、例えば、アルミニウム酸化物を含む。
第１保護膜１５５は、第１平坦化層１４０及びグリッドパターン１５０の損傷を防止する。
第２平坦化層１６０は、カラーフィルタ１７０上に形成される。
第２平坦化層１６０は、カラーフィルタ１７０を覆う。
第２平坦化層１６０は、絶縁物質を含む。
例えば、第２平坦化層１６０は、シリコン酸化物を含む。
【0048】
マイクロレンズ１８０は、第２平坦化層１６０上に形成される。
マイクロレンズ１８０は、それぞれの単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）に対応するように、例えば、１：１対応するように配列される。
例えば、複数のマイクロレンズ１８０は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
マイクロレンズ１８０は、膨らんだ形状を有して、所定の曲率半径を有する。
そのため、マイクロレンズ１８０は、光電変換領域１１６に入射される光を集光させる。
マイクロレンズ１８０は、例えば、光透過性樹脂を含む。
マイクロレンズ１８０は、それぞれの単位ピクセル（ＰＸ１～ＰＸ４）に対応するように、例えば、１：１対応するように配列される。
例えば、複数のマイクロレンズ１８０は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２を含む平面で２次元的に（例えば、行列形状に）配列される。
マイクロレンズ１８０は、膨らんだ形状を有して、所定の曲率半径を有する。
そのため、マイクロレンズ１８０は、光電変換領域１１６に入射される光を集光させる。
マイクロレンズ１８０は、例えば、光透過性樹脂を含む。
【0049】
一実施形態で、マイクロレンズ１８０上に第２保護膜１８５が形成される。
第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の表面に沿って延長される。
第２保護膜１８５は、例えば、無機物酸化膜を含む。
例えば、第２保護膜１８５は、シリコン酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２保護膜１８５は、低温酸化物（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｘｉｄｅ：ＬＴＯ）を含み得る。
第２保護膜１８５は、外部からマイクロレンズ１８０を保護する。
例えば、第２保護膜１８５は、無機物酸化膜を含むことによって、有機物質を含むマイクロレンズ１８０を保護する。
また、第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の集光効率を向上させることによってイメージセンサの品質を向上させる。
例えば、第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の間の空間を充填することによって、マイクロレンズ１８０の間の空間に到達する入射光の反射、屈折、散乱などを減少させる。
第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の表面に沿って延長される。
第２保護膜１８５は、例えば、無機物酸化膜を含む。
例えば、第２保護膜１８５は、シリコン酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２保護膜１８５は、低温酸化物（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｘｉｄｅ：ＬＴＯ）を含み得る。
第２保護膜１８５は、外部からマイクロレンズ１８０を保護する。
例えば、第２保護膜１８５は、無機物酸化膜を含むことによって、有機物質を含むマイクロレンズ１８０を保護する。
また、第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の集光効率を向上させることによってイメージセンサの品質を向上させる。
例えば、第２保護膜１８５は、マイクロレンズ１８０の間の空間を充填することによって、マイクロレンズ１８０の間の空間に到達する入射光の反射、屈折、散乱などを減少させる。
【0050】
図５は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図５を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１バリア膜１２２をさらに含む。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図５を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１バリア膜１２２をさらに含む。
【0051】
第１バリア膜１２２は、第１絶縁膜１２１と第１導電膜１２３との間に配置される。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の側壁に沿って延長される。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の側壁上に配置されて第１絶縁膜１２１と第１導電膜１２３を、例えば、完全に分離する。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の金属成分が第１絶縁膜１２１に拡散することを防止又は抑制する。
第１バリア膜１２２は、例えば、チタン、チタン窒化物、シリコン炭窒化物、コバルト、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
また、第１バリア膜１２２は、多重膜で形成することもできる。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の側壁に沿って延長される。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の側壁上に配置されて第１絶縁膜１２１と第１導電膜１２３を、例えば、完全に分離する。
第１バリア膜１２２は、第１導電膜１２３の金属成分が第１絶縁膜１２１に拡散することを防止又は抑制する。
第１バリア膜１２２は、例えば、チタン、チタン窒化物、シリコン炭窒化物、コバルト、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
また、第１バリア膜１２２は、多重膜で形成することもできる。
【0052】
図６は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図６を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第３導電膜１２４をさらに含む。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図６を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第３導電膜１２４をさらに含む。
【0053】
第３導電膜１２４は、第１導電膜１２３と第２導電膜１２５との間に配置される。
第３導電膜１２４は、第２導電膜１２５の側壁に沿って延長される。
第３導電膜１２４は、第２導電膜１２５上に配置されて第１導電膜１２３と第２導電膜１２５を分離する。
第３導電膜１２４は、第１導電膜１２３と第２導電膜１２５との間の接触抵抗を改善又は減少させる。
第３導電膜１２４は、例えば、シリサイド及びシリサイドを含む合金の少なくとも一つを含み得る。
第３導電膜１２４は、第２導電膜１２５の側壁に沿って延長される。
第３導電膜１２４は、第２導電膜１２５上に配置されて第１導電膜１２３と第２導電膜１２５を分離する。
第３導電膜１２４は、第１導電膜１２３と第２導電膜１２５との間の接触抵抗を改善又は減少させる。
第３導電膜１２４は、例えば、シリサイド及びシリサイドを含む合金の少なくとも一つを含み得る。
【0054】
図７は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図７を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４をさらに含む。
第１バリア膜１２２は、図５を用いて説明した第１バリア膜１２２に対応し、第３導電膜１２４は、図６を用いて説明した第３導電膜１２４に対応する。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図７を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４をさらに含む。
第１バリア膜１２２は、図５を用いて説明した第１バリア膜１２２に対応し、第３導電膜１２４は、図６を用いて説明した第３導電膜１２４に対応する。
【0055】
図８は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図８を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサの第１ピクセル分離パターン１２０において、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁及び底面に沿って延長される。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図８を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサの第１ピクセル分離パターン１２０において、第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの側壁及び底面に沿って延長される。
【0056】
第１導電膜１２３は、例えば、第１絶縁膜１２１全体に沿って連続して延長される。
第２導電膜１２５は、第１導電膜１２３上に配置されて第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの残りの領域を充填する。
第１導電膜１２３は、第２導電膜１２５の側壁及び底面に沿って延長される。
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２面１１０ｂから第１面１１０ａまで延長される。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａに第１基板１１０の全体厚さに沿って第３方向ＤＲ３に延長される。
第２導電膜１２５は、第１導電膜１２３上に配置されて第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの残りの領域を充填する。
第１導電膜１２３は、第２導電膜１２５の側壁及び底面に沿って延長される。
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２面１１０ｂから第１面１１０ａまで延長される。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａに第１基板１１０の全体厚さに沿って第３方向ＤＲ３に延長される。
【0057】
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなる方向で一定である。
又は、一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなる方向で減少する。
これは、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第２面１１０ｂに対して行われる。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
又は、一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の幅は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから遠くなる方向で減少する。
これは、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第２面１１０ｂに対して行われる。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0058】
図９は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図８を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図９を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の一部を貫通する。
説明の便宜上、図８を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図９を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の一部を貫通する。
【0059】
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の一部を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２面１１０ｂから第１基板１１０内に第１面１１０ａに到達せず延長される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０内に、例えば、第１面１１０ａからあらかじめ設定された距離に配置される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２面１１０ｂから第１基板１１０内に第１面１１０ａに到達せず延長される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０内に、例えば、第１面１１０ａからあらかじめ設定された距離に配置される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0060】
図１０は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図８を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１０を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第１面１１０ａから突出する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通して配線構造体ＩＳ１の一部を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、配線構造体ＩＳ１内に配置される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０の第１面１１０ａより下側に配置される。
例えば、第３方向ＤＲ３で、第１ピクセル分離パターン１２０の厚さは、第１基板１１０の厚さより大きい。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
説明の便宜上、図８を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１０を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第１面１１０ａから突出する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０を貫通して配線構造体ＩＳ１の一部を貫通する。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、配線構造体ＩＳ１内に配置される。
第１ピクセル分離パターン１２０の底面は、第１基板１１０の第１面１１０ａより下側に配置される。
例えば、第３方向ＤＲ３で、第１ピクセル分離パターン１２０の厚さは、第１基板１１０の厚さより大きい。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0061】
図１１は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図９を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１１を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第２ピクセル分離パターン２２０をさらに含む。
説明の便宜上、図９を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１１を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第２ピクセル分離パターン２２０をさらに含む。
【0062】
第２ピクセル分離パターン２２０は、平面的な観点でそれぞれの単位ピクセルＰＸを囲むように形成される。
第２ピクセル分離パターン２２０は、それぞれの単位ピクセルＰＸを定義する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、平面的な観点で第１基板１１０内に格子状に形成されて複数の単位ピクセルＰＸを分離する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０内に形成される。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、第１基板１１０がパターニングされて形成された第２ピクセル分離トレンチ２２０ｔ内に埋め込まれて形成される。
第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０の一部を貫通する。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第１基板１１０の一部を貫通する。
第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０内に配置される。
第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
第２ピクセル分離パターン２２０は、それぞれの単位ピクセルＰＸを定義する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、平面的な観点で第１基板１１０内に格子状に形成されて複数の単位ピクセルＰＸを分離する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０内に形成される。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、第１基板１１０がパターニングされて形成された第２ピクセル分離トレンチ２２０ｔ内に埋め込まれて形成される。
第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０の一部を貫通する。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第１基板１１０の一部を貫通する。
第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０内に配置される。
第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
【0063】
一実施形態で、第２ピクセル分離パターン２２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で一定である。
又は、一実施形態で、第２ピクセル分離パターン２２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、第２ピクセル分離パターン２２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
又は、一実施形態で、第２ピクセル分離パターン２２０の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、第２ピクセル分離パターン２２０を形成するためのエッチング工程の特性に起因するものである。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
【0064】
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０内で第２ピクセル分離パターン２２０と離隔する。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａに向かう方向で第２ピクセル分離パターン２２０の少なくとも一部と重畳する。
例えば、第１及び第２ピクセル分離パターン（１２０、２２０）は、垂直に整列する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、絶縁物質を含む。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、第１基板１１０の第２面１１０ｂから第１基板１１０の第１面１１０ａに向かう方向で第２ピクセル分離パターン２２０の少なくとも一部と重畳する。
例えば、第１及び第２ピクセル分離パターン（１２０、２２０）は、垂直に整列する。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、絶縁物質を含む。
第２ピクセル分離パターン２２０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１基板１１０より屈折率が低い低屈折率（ｌｏｗ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質を含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0065】
図１２は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図１１を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１２を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０の少なくとも一部は、第１基板１１０、例えば、第１基板１１０内で、第２ピクセル分離パターン２２０と接触する。
説明の便宜上、図１１を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１２を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第１ピクセル分離パターン１２０の少なくとも一部は、第１基板１１０、例えば、第１基板１１０内で、第２ピクセル分離パターン２２０と接触する。
【0066】
一実施形態で、第１ピクセル分離パターン１２０の下面の幅は、第２ピクセル分離パターン２２０の上面の幅と同一である。
又は、第１ピクセル分離パターン１２０の下面の幅は、第２ピクセル分離パターン２２０の上面の幅と異なってもよい。
第１ピクセル分離パターン１２０の下面と第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
又は、第１ピクセル分離パターン１２０の下面の幅は、第２ピクセル分離パターン２２０の上面の幅と異なってもよい。
第１ピクセル分離パターン１２０の下面と第２ピクセル分離パターン２２０の上面は、第１基板１１０の第１面１１０ａから第２面１１０ｂに向かう方向である第３方向ＤＲ３を基準とする。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0067】
図１３は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図１１を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１３を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第２ピクセル分離パターン２２０は、第２絶縁膜２２１、第４導電膜２２３、及び第５導電膜２２５を含む。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１ピクセル分離パターン１２０と同一又は類似にレイヤード構造を有する。
説明の便宜上、図１１を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１３を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサにおける第２ピクセル分離パターン２２０は、第２絶縁膜２２１、第４導電膜２２３、及び第５導電膜２２５を含む。
例えば、第２ピクセル分離パターン２２０は、第１ピクセル分離パターン１２０と同一又は類似にレイヤード構造を有する。
【0068】
一実施形態で、第２絶縁膜２２１は、第２ピクセル分離トレンチ２２０ｔの側壁に沿って延長される。
第４導電膜２２３は、第２絶縁膜２２１に沿って延長される。
第５導電膜２２５は、第４導電膜２２３上に配置されて第２ピクセル分離トレンチ２２０ｔの残りを充填する。
別の言葉で言えば、第４導電膜２２３は、第５導電膜２２５の側壁上に配置されて第５導電膜２２５と第１基板１１０を分離する。
第２絶縁膜２２１は、第４導電膜２２３の側壁上に配置されて第４導電膜２２３と第１基板１１０を分離する。
第４導電膜２２３は、第２絶縁膜２２１に沿って延長される。
第５導電膜２２５は、第４導電膜２２３上に配置されて第２ピクセル分離トレンチ２２０ｔの残りを充填する。
別の言葉で言えば、第４導電膜２２３は、第５導電膜２２５の側壁上に配置されて第５導電膜２２５と第１基板１１０を分離する。
第２絶縁膜２２１は、第４導電膜２２３の側壁上に配置されて第４導電膜２２３と第１基板１１０を分離する。
【0069】
一実施形態で、特定の範囲帯域で、第４導電膜２２３の反射率は、第５導電膜２２５の反射率より大きい。
可視光線又は赤外線の波長帯域で、第４導電膜２２３の反射率は、７０％以上であり得る。
そのため、クロストークが改善又は防止されたイメージセンサが提供される。
一実施形態で、第５導電膜２２５のステップカバレッジ（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）は、第４導電膜２２３のステップカバレッジより大きい。
第５導電膜２２５のステップカバレッジは、８０％以上であり得る。
第２絶縁膜２２１は、例えば、第１基板１１０より屈折率が低い酸化膜を含む。
例えば、第２絶縁膜２２１は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン窒化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
可視光線又は赤外線の波長帯域で、第４導電膜２２３の反射率は、７０％以上であり得る。
そのため、クロストークが改善又は防止されたイメージセンサが提供される。
一実施形態で、第５導電膜２２５のステップカバレッジ（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）は、第４導電膜２２３のステップカバレッジより大きい。
第５導電膜２２５のステップカバレッジは、８０％以上であり得る。
第２絶縁膜２２１は、例えば、第１基板１１０より屈折率が低い酸化膜を含む。
例えば、第２絶縁膜２２１は、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン窒化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
【0070】
第４導電膜２２３は、例えば、アルミニウム、銀、銅、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
例えば、図４を参照すると、可視光線の波長帯域で第４導電膜２２３はアルミニウムを含み、赤外線の波長帯域で第４導電膜２２３は銅である。
第５導電膜２２５は、例えば、タングステン、ポリシリコン、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０と第２ピクセル分離パターン２２０は、互いに異なる個数の多重層で構成され得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
例えば、図４を参照すると、可視光線の波長帯域で第４導電膜２２３はアルミニウムを含み、赤外線の波長帯域で第４導電膜２２３は銅である。
第５導電膜２２５は、例えば、タングステン、ポリシリコン、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０と第２ピクセル分離パターン２２０は、互いに異なる個数の多重層で構成され得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0071】
第２ピクセル分離パターン２２０は、第２絶縁膜２２１と第４導電膜２２３との間の第２バリア膜及び第４導電膜２２３と第５導電膜２２５との間の第６導電膜の少なくとも一つをさらに含み得る。
第２バリア膜は、例えば、チタン、チタン窒化物、シリコン炭窒化物、コバルト、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
また、第２バリア膜は、多重膜で形成することもできる。
第６導電膜は、例えば、シリサイド及びシリサイドを含む合金の少なくとも一つを含み得る。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２ピクセル分離パターン２２０と垂直に離隔する。
他の例としては、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２ピクセル分離パターン２２０の少なくとも一部と接触することもできる。
第２バリア膜は、例えば、チタン、チタン窒化物、シリコン炭窒化物、コバルト、シリサイド、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
また、第２バリア膜は、多重膜で形成することもできる。
第６導電膜は、例えば、シリサイド及びシリサイドを含む合金の少なくとも一つを含み得る。
例えば、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２ピクセル分離パターン２２０と垂直に離隔する。
他の例としては、第１ピクセル分離パターン１２０は、第２ピクセル分離パターン２２０の少なくとも一部と接触することもできる。
【0072】
図１４は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１４を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、素子分離パターン１４５をさらに含む。
素子分離パターン１４５は、第１基板１１０内に配置される。
説明の便宜上、図３を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１４を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、素子分離パターン１４５をさらに含む。
素子分離パターン１４５は、第１基板１１０内に配置される。
【0073】
例えば、素子分離パターン１４５は、第１基板１１０の一部がリセスされたトレンチ内に配置される。
トレンチは、第１基板１１０の第１面１１０ａからリセスされる。
素子分離パターン１４５は、浅い素子分離（ｓｈａｌｌｏｗ ｔｒｅｎｃｈ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ：ＳＴＩ）膜であり得る。
素子分離パターン１４５は、活性領域を定義する。
一実施形態で、素子分離パターン１４５の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、素子分離パターン１４５をエッチングを行う工程の特性に起因するものである。
例えば、素子分離パターン１４５を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
又は、一実施形態で、素子分離パターン１４５の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で一定であり得る。
トレンチは、第１基板１１０の第１面１１０ａからリセスされる。
素子分離パターン１４５は、浅い素子分離（ｓｈａｌｌｏｗ ｔｒｅｎｃｈ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ：ＳＴＩ）膜であり得る。
素子分離パターン１４５は、活性領域を定義する。
一実施形態で、素子分離パターン１４５の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で減少する。
これは、素子分離パターン１４５をエッチングを行う工程の特性に起因するものである。
例えば、素子分離パターン１４５を形成するために、第１基板１１０にエッチングを行う工程は、第１基板１１０の第１面１１０ａに対して行われる。
又は、一実施形態で、素子分離パターン１４５の幅は、第１基板１１０の第１面１１０ａから遠くなる方向で一定であり得る。
【0074】
第１ピクセル分離パターン１２０は、例えば、水平方向（例えば第１方向ＤＲ１）に、素子分離パターン１４５と重畳する。
第１ピクセル分離パターン１２０の一部分は、素子分離パターン１４５内に形成される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、素子分離パターン１４５を貫通する。
素子分離パターン１４５は、絶縁物質を含む。
素子分離パターン１４５は、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、及びシリコン酸窒化物の少なくとも一つを含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０の一部分は、素子分離パターン１４５内に形成される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、素子分離パターン１４５を貫通する。
素子分離パターン１４５は、絶縁物質を含む。
素子分離パターン１４５は、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、及びシリコン酸窒化物の少なくとも一つを含み得る。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0075】
図１５は、本発明の実施形態によるイメージセンサを説明するための部分断面図である。
説明の便宜上、図１４を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１５を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、ウェル領域（１１４＿１、１１４＿２、１１４＿３）は、第１部分（１１４＿１）、第２部分（１１４＿２）、及び第３部分（１１４＿３）を含む。
説明の便宜上、図１４を用いて説明した内容と異なる点を中心に説明する。
図１５を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、ウェル領域（１１４＿１、１１４＿２、１１４＿３）は、第１部分（１１４＿１）、第２部分（１１４＿２）、及び第３部分（１１４＿３）を含む。
【0076】
第１部分（１１４＿１）は、図１４のウェル領域１１４に対応する。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁上に配置される。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁に沿って延長される。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０と光電変換領域１１６の間に配置される。
第２部分（１１４＿２）は、第１ピクセル分離パターン１２０の一側壁に沿って延長される。
第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の他側壁に沿って延長される。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁上に配置される。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁に沿って延長される。
第２部分（１１４＿２）及び第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０と光電変換領域１１６の間に配置される。
第２部分（１１４＿２）は、第１ピクセル分離パターン１２０の一側壁に沿って延長される。
第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の他側壁に沿って延長される。
【0077】
一側壁と他側壁の間に光電変換領域１１６が配置される。
第２部分（１１４＿２）は、不純物領域１１２と離隔する。
一実施形態で、第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁に沿って延長されて第１部分（１１４＿１）と接続される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
第２部分（１１４＿２）は、不純物領域１１２と離隔する。
一実施形態で、第３部分（１１４＿３）は、第１ピクセル分離パターン１２０の側壁に沿って延長されて第１部分（１１４＿１）と接続される。
第１ピクセル分離パターン１２０は、図５～図７を用いて説明したように、第１バリア膜１２２及び第３導電膜１２４の少なくとも一つをさらに含み得る。
【0078】
図１６～図２１は、本発明の実施形態によるイメージセンサの製造方法を説明するための部分断面図である。
図１６を参照すると、互いに反対に位置する第１面１１０ａ及び第３面１１０ｃを含む第１基板１１０を提供する。
第１基板１１０上に第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを形成する。
第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔは、第１面１１０ａから第３面１１０ｃに向かって第１基板１１０をエッチングを行って形成する。
第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの底面は、第１基板１１０内に形成する。
図１６を参照すると、互いに反対に位置する第１面１１０ａ及び第３面１１０ｃを含む第１基板１１０を提供する。
第１基板１１０上に第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを形成する。
第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔは、第１面１１０ａから第３面１１０ｃに向かって第１基板１１０をエッチングを行って形成する。
第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの底面は、第１基板１１０内に形成する。
【0079】
次に、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの底面と側壁及び第１基板１１０の第１面１１０ａ上に、例えば、コンフォーマルに第１絶縁膜１２１を形成する。
第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの底面と側壁に沿って延長する。
第１絶縁膜１２１は、第１基板１１０の第１面１１０ａに沿って延長する。
次に、第１絶縁膜１２１上に第１犠牲膜１２７を形成する。
第１犠牲膜１２７は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填する。
第１犠牲膜１２７は、第１基板１１０の第１面１１０ａを覆う。
第１犠牲膜１２７は、例えばシリコン窒化物及びポリシリコンの少なくとも一つを含み得る。
第１絶縁膜１２１は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔの底面と側壁に沿って延長する。
第１絶縁膜１２１は、第１基板１１０の第１面１１０ａに沿って延長する。
次に、第１絶縁膜１２１上に第１犠牲膜１２７を形成する。
第１犠牲膜１２７は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填する。
第１犠牲膜１２７は、第１基板１１０の第１面１１０ａを覆う。
第１犠牲膜１２７は、例えばシリコン窒化物及びポリシリコンの少なくとも一つを含み得る。
【0080】
図１７を参照すると、第１犠牲膜１２７の一部をエッチングする。
第１犠牲膜１２７は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填するが、第１基板１１０の第１面１１０ａ上の第１絶縁膜１２１を露出させる。
例えば、第１犠牲膜１２７の一部を除去して第１基板１１０の第１面１１０ａ上の第１絶縁膜１２１を露出させる。
次に、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に第２犠牲膜１２８を形成する。
第２犠牲膜１２８は、第１絶縁膜１２１及び第１犠牲膜１２７を覆う。
又は、第２犠牲膜１２８を形成せず、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に図３のトランジスタＴｒ及び第１配線構造体ＩＳ１を形成する。
第１配線構造体ＩＳ１は、第１配線絶縁膜１３０及び第１配線絶縁膜１３０内の複数の第１配線１３３を含む。
第１犠牲膜１２７は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填するが、第１基板１１０の第１面１１０ａ上の第１絶縁膜１２１を露出させる。
例えば、第１犠牲膜１２７の一部を除去して第１基板１１０の第１面１１０ａ上の第１絶縁膜１２１を露出させる。
次に、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に第２犠牲膜１２８を形成する。
第２犠牲膜１２８は、第１絶縁膜１２１及び第１犠牲膜１２７を覆う。
又は、第２犠牲膜１２８を形成せず、第１基板１１０の第１面１１０ａ上に図３のトランジスタＴｒ及び第１配線構造体ＩＳ１を形成する。
第１配線構造体ＩＳ１は、第１配線絶縁膜１３０及び第１配線絶縁膜１３０内の複数の第１配線１３３を含む。
【0081】
図１８を参照すると、第１基板１１０の一部をエッチングする。
第１基板１１０の第３面１１０ｃから第１基板１１０の一部をエッチングする。
例えば、第１基板１１０の厚さは、第２面１００ｂを定義する第１基板１１０の第３面１００ｃから第１基板１１０の一部を除去することによって減少する。
そのため、第１基板１１０の互いに反対に位置する第１面１１０ａと第２面１１０ｂを含む。
第１基板１１０の第３面１１０ｃから第１基板１１０の一部をエッチングする。
例えば、第１基板１１０の厚さは、第２面１００ｂを定義する第１基板１１０の第３面１００ｃから第１基板１１０の一部を除去することによって減少する。
そのため、第１基板１１０の互いに反対に位置する第１面１１０ａと第２面１１０ｂを含む。
【0082】
【0083】
図２０を参照すると、第１絶縁膜１２１及び保護膜１２９上に第１導電膜１２３を形成する。
第１導電膜１２３は、第１絶縁膜１２１及び保護膜１２９に沿って延長される。
第１導電膜１２３上に第２導電膜１２５を形成する。
第２導電膜１２５は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填する。
第１導電膜１２３は、第１絶縁膜１２１及び保護膜１２９に沿って延長される。
第１導電膜１２３上に第２導電膜１２５を形成する。
第２導電膜１２５は、第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを充填する。
【0084】
図２１を参照すると、第２導電膜１２５、第１導電膜１２３、第１絶縁膜１２１、及び保護膜１２９を、第２面１１０ｂから、（例えば、第２導電膜１２５の一部、第１導電膜１２３、第１絶縁膜１２１が依然として第１ピクセル分離トレンチ１２０ｔを埋める間、及び保護膜１２９を）除去する。
第１基板１１０の第２面１１０ｂが露出する。
そのため、第１ピクセル分離パターン１２０が形成される。
第１基板１１０の第２面１１０ｂが露出する。
そのため、第１ピクセル分離パターン１２０が形成される。
【0085】
図２２は、本発明の実施形態によるイメージセンサの概略的なレイアウト図であり、図２３は、本発明の実施形態によるイメージセンサの概略的な断面図である。
説明の便宜上、図１～図１５を用いて上述した内容と異なる点を中心に説明する。
図２３では、例示的に図３の断面図をセンサアレイ領域ＳＡＲの断面図として示した。
説明の便宜上、図１～図１５を用いて上述した内容と異なる点を中心に説明する。
図２３では、例示的に図３の断面図をセンサアレイ領域ＳＡＲの断面図として示した。
【0086】
図２２及び図２３を参照すると、本発明の実施形態によるイメージセンサは、センサアレイ領域ＳＡＲ、接続領域ＣＲ、及びパッド領域ＰＲを含む。
センサアレイ領域ＳＡＲは、図１のアクティブピクセルセンサアレイ１５に対応する領域を含む。
例えば、センサアレイ領域ＳＡＲ内には２次元的に（例えば、行列形状に）配列される複数の単位ピクセル（図３のＰＸ）が形成される。
センサアレイ領域ＳＡＲは、図１のアクティブピクセルセンサアレイ１５に対応する領域を含む。
例えば、センサアレイ領域ＳＡＲ内には２次元的に（例えば、行列形状に）配列される複数の単位ピクセル（図３のＰＸ）が形成される。
【0087】
図２２を参照すると、センサアレイ領域ＳＡＲは、受光領域ＡＰＳ及び遮光領域ＯＢを含む。
受光領域ＡＰＳには、光の提供を受けてアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）信号を生成するアクティブピクセルが配列される。
遮光領域ＯＢには、光を遮断してオプティカルブラック（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｌａｃｋ）信号を生成するオプティカルブラックピクセルが配列される。
遮光領域ＯＢは、例えば、受光領域ＡＰＳの周辺に沿って形成される。
受光領域ＡＰＳには、光の提供を受けてアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）信号を生成するアクティブピクセルが配列される。
遮光領域ＯＢには、光を遮断してオプティカルブラック（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｌａｃｋ）信号を生成するオプティカルブラックピクセルが配列される。
遮光領域ＯＢは、例えば、受光領域ＡＰＳの周辺に沿って形成される。
【0088】
一実施形態で、遮光領域ＯＢに隣接する受光領域ＡＰＳにダミーピクセルを形成することもできる。
例えば、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲの周辺に形成される。
また他の例としては、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲの一側に形成することもできる。
接続領域ＣＲには、配線が形成され、センサアレイ領域ＳＡＲの電気的信号を送受信するように構成される。
例えば、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲの周辺に形成される。
また他の例としては、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲの一側に形成することもできる。
接続領域ＣＲには、配線が形成され、センサアレイ領域ＳＡＲの電気的信号を送受信するように構成される。
【0089】
パッド領域ＰＲは、センサアレイ領域ＳＡＲの周辺に形成される。
例えば、パッド領域ＰＲは、一実施形態によるイメージセンサの縁に隣接して形成される。
パッド領域ＰＲは、外部装置などと接続され、一実施形態によるイメージセンサと外部装置の間の電気的信号を送受信するように構成される。
例えば、図２２で、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲとパッド領域ＰＲの間に介在する。
しかし、センサアレイ領域ＳＡＲ、接続領域ＣＲ、及びパッド領域ＰＲの配置は、必要に応じて多様に変更することができるのはもちろんである。
例えば、パッド領域ＰＲは、一実施形態によるイメージセンサの縁に隣接して形成される。
パッド領域ＰＲは、外部装置などと接続され、一実施形態によるイメージセンサと外部装置の間の電気的信号を送受信するように構成される。
例えば、図２２で、接続領域ＣＲは、センサアレイ領域ＳＡＲとパッド領域ＰＲの間に介在する。
しかし、センサアレイ領域ＳＡＲ、接続領域ＣＲ、及びパッド領域ＰＲの配置は、必要に応じて多様に変更することができるのはもちろんである。
【0090】
図２３を参照すると、本発明の一実施形態によるイメージセンサにおいて、第１基板１１０及び第１配線構造体ＩＳ１は、第１基板構造体１００を形成する。
一実施形態で、第１配線構造体ＩＳ１は、センサアレイ領域ＳＡＲ内の第１配線１３３及び接続領域ＣＲ内の第２配線１３４を含む。
第１配線１３３は、センサアレイ領域ＳＡＲの単位ピクセル（図１のＰＸ）と電気的に接続される。
例えば、第１配線１３３は、トランジスタＴｒと接続される。
第２配線１３４の内の少なくとも一部は、センサアレイ領域ＳＡＲから延長される。
例えば、第２配線１３４の少なくとも一部は、第１配線１３３の少なくとも一部と電気的に接続される。
そのため、第２配線１３４は、センサアレイ領域ＳＡＲの単位ピクセル（例えば、図３のＵＰ１～ＵＰ４）と電気的に接続される。
一実施形態で、第１配線構造体ＩＳ１は、センサアレイ領域ＳＡＲ内の第１配線１３３及び接続領域ＣＲ内の第２配線１３４を含む。
第１配線１３３は、センサアレイ領域ＳＡＲの単位ピクセル（図１のＰＸ）と電気的に接続される。
例えば、第１配線１３３は、トランジスタＴｒと接続される。
第２配線１３４の内の少なくとも一部は、センサアレイ領域ＳＡＲから延長される。
例えば、第２配線１３４の少なくとも一部は、第１配線１３３の少なくとも一部と電気的に接続される。
そのため、第２配線１３４は、センサアレイ領域ＳＡＲの単位ピクセル（例えば、図３のＵＰ１～ＵＰ４）と電気的に接続される。
【0091】
一実施形態によるイメージセンサは、第２基板２１０及び第２配線構造体ＩＳ２を含む。
第２基板２１０は、バルクシリコン又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。
第２基板２１０は、シリコン基板であり得、又は他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素、又はアンチモン化ガリウムを含み得る。
又は、第２基板２１０は、ベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
第２基板２１０は、互いに反対に位置する第３面２１０ａ及び第４面２１０ｂを含む。
一実施形態で、第２基板２１０の第４面２１０ｂは、第１基板１１０の第１面１１０ａと対向する面である。
第２基板２１０は、バルクシリコン又はＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ－ｏｎ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であり得る。
第２基板２１０は、シリコン基板であり得、又は他の物質、例えば、シリコンゲルマニウム、アンチモン化インジウム、鉛テルル化合物、インジウム砒素、インジウムリン化物、ガリウム砒素、又はアンチモン化ガリウムを含み得る。
又は、第２基板２１０は、ベース基板上にエピ層が形成されたものでもあり得る。
第２基板２１０は、互いに反対に位置する第３面２１０ａ及び第４面２１０ｂを含む。
一実施形態で、第２基板２１０の第４面２１０ｂは、第１基板１１０の第１面１１０ａと対向する面である。
【0092】
第２基板２１０上には複数の電子素子が形成される。
例えば、第２基板２１０の第４面２１０ｂ上にトランジスタＴｒ’が形成される。
トランジスタＴｒ’は、センサアレイ領域ＳＡＲと電気的に接続され、センサアレイ領域ＳＡＲのそれぞれの単位ピクセルと電気的信号を送受信する。
例えば、トランジスタＴｒ’は、図１のコントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などを構成する電子素子を含み得る。
例えば、第２基板２１０の第４面２１０ｂ上にトランジスタＴｒ’が形成される。
トランジスタＴｒ’は、センサアレイ領域ＳＡＲと電気的に接続され、センサアレイ領域ＳＡＲのそれぞれの単位ピクセルと電気的信号を送受信する。
例えば、トランジスタＴｒ’は、図１のコントロールレジスタブロック１１、タイミングジェネレータ１２、ランプ信号生成器１３、ロウドライバ１４、リードアウト回路１６などを構成する電子素子を含み得る。
【0093】
第２配線構造体ＩＳ２は、第２基板２１０上に形成される。
一実施形態で、第２配線構造体ＩＳ２は、第２基板２１０の第４面２１０ｂ上に形成される。
第２基板２１０及び第２配線構造体ＩＳ２は、第２基板構造体２００を形成する。
第２配線構造体ＩＳ２は、第１配線構造体ＩＳ１に付着する。
例えば、図２３に示すように、第２配線構造体ＩＳ２の上面は、第１配線構造体ＩＳ１の下面に付着する。
第２配線構造体ＩＳ２は、一つ又は複数の配線で構成される。
例えば、第２配線構造体ＩＳ２は、第２配線絶縁膜２３０及び第２配線絶縁膜２３０内の複数の配線（２３２、２３４、２３６）を含み得る。
第２配線構造体ＩＳ２を構成する配線の層数及びその配置などは例示的なものであり、これに制限されるものではない。
一実施形態で、第２配線構造体ＩＳ２は、第２基板２１０の第４面２１０ｂ上に形成される。
第２基板２１０及び第２配線構造体ＩＳ２は、第２基板構造体２００を形成する。
第２配線構造体ＩＳ２は、第１配線構造体ＩＳ１に付着する。
例えば、図２３に示すように、第２配線構造体ＩＳ２の上面は、第１配線構造体ＩＳ１の下面に付着する。
第２配線構造体ＩＳ２は、一つ又は複数の配線で構成される。
例えば、第２配線構造体ＩＳ２は、第２配線絶縁膜２３０及び第２配線絶縁膜２３０内の複数の配線（２３２、２３４、２３６）を含み得る。
第２配線構造体ＩＳ２を構成する配線の層数及びその配置などは例示的なものであり、これに制限されるものではない。
【0094】
第２配線構造体ＩＳ２の配線（２３２、２３４、２３６）の少なくとも一部は、トランジスタＴｒ’と接続される。
一実施形態で、第２配線構造体ＩＳ２は、センサアレイ領域ＳＡＲ内の第３配線２３２、接続領域ＣＲ内の第４配線２３４、及びパッド領域ＰＲ内の第５配線２３６を含む。
一実施形態で、第４配線２３４は、接続領域ＣＲ内の複数の配線の内の最上部の配線であり、第５配線２３６は、パッド領域ＰＲ内の複数の配線の内の最上部の配線である。
一実施形態で、第２配線構造体ＩＳ２は、センサアレイ領域ＳＡＲ内の第３配線２３２、接続領域ＣＲ内の第４配線２３４、及びパッド領域ＰＲ内の第５配線２３６を含む。
一実施形態で、第４配線２３４は、接続領域ＣＲ内の複数の配線の内の最上部の配線であり、第５配線２３６は、パッド領域ＰＲ内の複数の配線の内の最上部の配線である。
【0095】
一実施形態によるイメージセンサは、第１接続構造体３５０、第２接続構造体４５０、及び第３接続構造体５５０を含む。
第１接続構造体３５０は、遮光領域ＯＢ内に形成される。
第１接続構造体３５０は、遮光領域ＯＢの第１平坦化層１４０上に形成される。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１ピクセル分離パターン１２０と接触する。
例えば、遮光領域ＯＢの第１基板１１０及び第１平坦化層１４０内に、第１ピクセル分離パターン１２０を露出させる第１トレンチ３５５ｔが形成される。
第１接続構造体３５０は、第１トレンチ３５５ｔ内に形成されて遮光領域ＯＢ内の第１ピクセル分離パターン１２０と接触する。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１トレンチ３５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
第１接続構造体３５０は、遮光領域ＯＢ内に形成される。
第１接続構造体３５０は、遮光領域ＯＢの第１平坦化層１４０上に形成される。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１ピクセル分離パターン１２０と接触する。
例えば、遮光領域ＯＢの第１基板１１０及び第１平坦化層１４０内に、第１ピクセル分離パターン１２０を露出させる第１トレンチ３５５ｔが形成される。
第１接続構造体３５０は、第１トレンチ３５５ｔ内に形成されて遮光領域ＯＢ内の第１ピクセル分離パターン１２０と接触する。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１トレンチ３５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
【0096】
第１接続構造体３５０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１ピクセル分離パターン１２０と電気的に接続されて第１ピクセル分離パターン１２０にグラウンド電圧又はマイナス電圧を印加する。
そのため、ＥＳＤなどによって発生した電荷は、第１ピクセル分離パターン１２０を介して第１接続構造体３５０に排出されることができ、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止することができる。
一実施形態で、第１接続構造体３５０は、第１ピクセル分離パターン１２０と電気的に接続されて第１ピクセル分離パターン１２０にグラウンド電圧又はマイナス電圧を印加する。
そのため、ＥＳＤなどによって発生した電荷は、第１ピクセル分離パターン１２０を介して第１接続構造体３５０に排出されることができ、ＥＳＤアザ不良を効果的に防止することができる。
【0097】
一実施形態で、第１接続構造体３５０上に、第１トレンチ３５５ｔを充填する第１パッド３５５が形成される。
第１パッド３５５は、例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金の少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第１接続構造体３５０及び第１パッド３５５を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第１接続構造体３５０及び第１パッド３５５のプロファイルに沿って延長される。
第１パッド３５５は、例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金の少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第１接続構造体３５０及び第１パッド３５５を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第１接続構造体３５０及び第１パッド３５５のプロファイルに沿って延長される。
【0098】
第２接続構造体４５０は、接続領域ＣＲ内に形成される。
第２接続構造体４５０は、接続領域ＣＲの第１平坦化層１４０上に形成される。
第２接続構造体４５０は、第１基板構造体１００と第２基板構造体２００を電気的に接続する。
例えば、接続領域ＣＲの第１基板構造体１００及び第２基板構造体２００内に、第２配線１３４と第４配線２３４を露出させる第２トレンチ４５５ｔが形成される。
第２接続構造体４５０は、第２トレンチ４５５ｔ内に形成されて第２配線１３４と第４配線２３４を接続する。
一実施形態で、第２接続構造体４５０は、第２トレンチ４５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
第２接続構造体４５０は、接続領域ＣＲの第１平坦化層１４０上に形成される。
第２接続構造体４５０は、第１基板構造体１００と第２基板構造体２００を電気的に接続する。
例えば、接続領域ＣＲの第１基板構造体１００及び第２基板構造体２００内に、第２配線１３４と第４配線２３４を露出させる第２トレンチ４５５ｔが形成される。
第２接続構造体４５０は、第２トレンチ４５５ｔ内に形成されて第２配線１３４と第４配線２３４を接続する。
一実施形態で、第２接続構造体４５０は、第２トレンチ４５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
【0099】
第２接続構造体４５０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得るが、これに制限されるものではない。
一実施形態で、第２接続構造体４５０は、第１接続構造体３５０と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第２接続構造体４５０を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第２接続構造体４５０のプロファイルに沿って延長される。
一実施形態で、第２接続構造体４５０上に、第２トレンチ４５５ｔを充填する第１充填絶縁膜４６０が形成される。
第１充填絶縁膜４６０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２接続構造体４５０は、第１接続構造体３５０と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第２接続構造体４５０を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第２接続構造体４５０のプロファイルに沿って延長される。
一実施形態で、第２接続構造体４５０上に、第２トレンチ４５５ｔを充填する第１充填絶縁膜４６０が形成される。
第１充填絶縁膜４６０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
【0100】
第３接続構造体５５０は、パッド領域ＰＲ内に形成される。
第３接続構造体５５０は、パッド領域ＰＲの第１平坦化層１４０上に形成される。
第３接続構造体５５０は、第２基板構造体２００と外部装置などを電気的に接続する。
例えば、パッド領域ＰＲの第１基板構造体１００及び第２基板構造体２００内に、第５配線２３６を露出させる第３トレンチ５５０ｔが形成される。
第３接続構造体５５０は、第３トレンチ５５０ｔ内に形成されて第５配線２３６と接触する。
また、パッド領域ＰＲの第１基板１１０内に、第４トレンチ５５５ｔが形成される。
第３接続構造体５５０は、第４トレンチ５５５ｔ内に形成されて露出する。
一実施形態で、第３接続構造体５５０は、第３トレンチ５５０ｔ及び第４トレンチ５５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
第３接続構造体５５０は、パッド領域ＰＲの第１平坦化層１４０上に形成される。
第３接続構造体５５０は、第２基板構造体２００と外部装置などを電気的に接続する。
例えば、パッド領域ＰＲの第１基板構造体１００及び第２基板構造体２００内に、第５配線２３６を露出させる第３トレンチ５５０ｔが形成される。
第３接続構造体５５０は、第３トレンチ５５０ｔ内に形成されて第５配線２３６と接触する。
また、パッド領域ＰＲの第１基板１１０内に、第４トレンチ５５５ｔが形成される。
第３接続構造体５５０は、第４トレンチ５５５ｔ内に形成されて露出する。
一実施形態で、第３接続構造体５５０は、第３トレンチ５５０ｔ及び第４トレンチ５５５ｔの側面及び下面のプロファイルに沿って延長される。
【0101】
第３接続構造体５５０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、チタン窒化物（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第３接続構造体５５０は、第１接続構造体３５０及び第２接続構造体４５０と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第３接続構造体５５０上に、第３トレンチ５５０ｔを充填する第２充填絶縁膜５６０が形成される。
第２充填絶縁膜５６０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２充填絶縁膜５６０は、第１充填絶縁膜４６０と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第３接続構造体５５０は、第１接続構造体３５０及び第２接続構造体４５０と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第３接続構造体５５０上に、第３トレンチ５５０ｔを充填する第２充填絶縁膜５６０が形成される。
第２充填絶縁膜５６０は、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２充填絶縁膜５６０は、第１充填絶縁膜４６０と同一レベルで形成される。
【0102】
一実施形態で、第３接続構造体５５０上に、第４トレンチ５５５ｔを充填する第２パッド５５５が形成される。
第２パッド５５５は、例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金の少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２パッド５５５は、第１パッド３５５と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第３接続構造体５５０を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第３接続構造体５５０のプロファイルに沿って延長される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第２パッド５５５を露出させる。
第２パッド５５５は、例えば、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金の少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、第２パッド５５５は、第１パッド３５５と同一レベルで形成される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第３接続構造体５５０を覆う。
例えば、第１保護膜１５５は、第３接続構造体５５０のプロファイルに沿って延長される。
一実施形態で、第１保護膜１５５は、第２パッド５５５を露出させる。
【0103】
一実施形態で、第１接続構造体３５０及び第２接続構造体４５０上に遮光カラーフィルタ１７０Ｃが形成される。
例えば、遮光カラーフィルタ１７０Ｃは、遮光領域ＯＢ及び接続領域ＣＲ内の第１保護膜１５５の一部を覆うように形成される。
遮光カラーフィルタ１７０Ｃは、例えば、青色（ｂｌｕｅ）カラーフィルタを含む。
例えば、遮光カラーフィルタ１７０Ｃは、遮光領域ＯＢ及び接続領域ＣＲ内の第１保護膜１５５の一部を覆うように形成される。
遮光カラーフィルタ１７０Ｃは、例えば、青色（ｂｌｕｅ）カラーフィルタを含む。
【0104】
一実施形態で、遮光カラーフィルタ１７０Ｃ上に第３保護膜３８０が形成される。
例えば、第３保護膜３８０は、遮光領域ＯＢ、接続領域ＣＲ、及びパッド領域ＰＲ内の第１保護膜１５５の一部を覆うように形成される。
一実施形態で、第２保護膜１８５は、第３保護膜３８０の表面に沿って延長される。
第３保護膜３８０は、例えば、光透過性樹脂を含む。
一実施形態で、第３保護膜３８０は、マイクロレンズ１８０と同じ物質を含む。
例えば、第３保護膜３８０は、遮光領域ＯＢ、接続領域ＣＲ、及びパッド領域ＰＲ内の第１保護膜１５５の一部を覆うように形成される。
一実施形態で、第２保護膜１８５は、第３保護膜３８０の表面に沿って延長される。
第３保護膜３８０は、例えば、光透過性樹脂を含む。
一実施形態で、第３保護膜３８０は、マイクロレンズ１８０と同じ物質を含む。
【0105】
一実施形態で、第２保護膜１８５及び第３保護膜３８０は、第２パッド５５５を露出させる。
例えば、第２保護膜１８５及び第３保護膜３８０内に、第２パッド５５５を露出させる露出開口ＥＲが形成される。
そのため、第２パッド５５５は、外部装置などと接続され、一実施形態によるイメージセンサと外部装置の間の電気的信号を送受信するように構成される。
すなわち、第２パッド５５５は、本発明の一実施形態によるイメージセンサの入出力パッドであり得る。
例えば、第２保護膜１８５及び第３保護膜３８０内に、第２パッド５５５を露出させる露出開口ＥＲが形成される。
そのため、第２パッド５５５は、外部装置などと接続され、一実施形態によるイメージセンサと外部装置の間の電気的信号を送受信するように構成される。
すなわち、第２パッド５５５は、本発明の一実施形態によるイメージセンサの入出力パッドであり得る。
【0106】
一実施形態で、第１基板１１０内に素子分離パターン１１５が形成される。
例えば、第１基板１１０内に素子分離トレンチ１１５ｔが形成される。
素子分離パターン１１５は、素子分離トレンチ１１５ｔ内に形成される。
図２３で、素子分離パターン１１５は、接続領域ＣＲの第２接続構造体４５０の周辺及びパッド領域ＰＲの第３接続構造体５５０の周辺にのみに形成される場合を示しているが、これは例示的なものである。
例えば、素子分離パターン１１５は、遮光領域ＯＢの第１接続構造体３５０の周辺にも形成できるのはもちろんである。
素子分離パターン１１５は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、素子分離パターン１１５は、第１平坦化層１４０と同一レベルで形成される。
例えば、第１基板１１０内に素子分離トレンチ１１５ｔが形成される。
素子分離パターン１１５は、素子分離トレンチ１１５ｔ内に形成される。
図２３で、素子分離パターン１１５は、接続領域ＣＲの第２接続構造体４５０の周辺及びパッド領域ＰＲの第３接続構造体５５０の周辺にのみに形成される場合を示しているが、これは例示的なものである。
例えば、素子分離パターン１１５は、遮光領域ＯＢの第１接続構造体３５０の周辺にも形成できるのはもちろんである。
素子分離パターン１１５は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み得る。
一実施形態で、素子分離パターン１１５は、第１平坦化層１４０と同一レベルで形成される。
【0107】
本発明の実施形態は、製品の信頼性が向上したイメージセンサを提供する。
すなわち、実施形態によれば、隣接するピクセルの間のピクセル分離パターンは第１層が高い反射率（例えば、Ａｌ又はＣｕで形成された膜）を示し、第２層は蒸着時の高いカバレッジ（例えば、Ｗ又はポリシリコンで形成された膜）を示すようにトレンチの内部に二重構造、すなわち、２個の導電層を含むことができ、これにより高い反射率と高いカバレッジを提供することができる。
すなわち、実施形態によれば、隣接するピクセルの間のピクセル分離パターンは第１層が高い反射率（例えば、Ａｌ又はＣｕで形成された膜）を示し、第２層は蒸着時の高いカバレッジ（例えば、Ｗ又はポリシリコンで形成された膜）を示すようにトレンチの内部に二重構造、すなわち、２個の導電層を含むことができ、これにより高い反射率と高いカバレッジを提供することができる。
【0108】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0109】
１ イメージセンシング装置
１０ イメージセンサ
１１ コントロールレジスタブロック
１２ タイミングジェネレータ
１３ ランプ信号生成器
１４ ロウ（ｒｏｗ）ドライバ
１５ アクティブピクセルセンサアレイ
１６ リードアウト回路
１７ バッファ部
２０ イメージ信号プロセッサ
１００ 第１基板構造体
１１０ 第１基板
１１２ 不純物領域
１１４、 ウェル領域
１１４＿１、１１４＿２、１１４＿３ ウェル領域第１～第３部分
１１５ 素子分離パターン
１１５ｔ 素子分離トレンチ
１１６ 光電変換領域
１２０ 第１ピクセル分離パターン
１２０ｔ 第１ピクセル分離トレンチ
１２１ 第１絶縁膜
１２２ 第１バリア膜
１２３ 第１導電膜
１２４ 第３導電膜
１２５ 第２導電膜
１３０ 第１配線絶縁膜
１３３ 第１配線
１４０ 第１平坦化層
１４５ 素子分離パターン
１５０ グリッドパターン
１５１ 導電パターン
１５３ 低屈折率パターン
１５５ 第１保護膜
１６０ 第２平坦化層
１７０ カラーフィルタ
１７０ｃ 遮光カラーフィルタ
１８０ マイクロレンズ
１８５ 第２保護膜
２００ 第２基板構造体
２１０ 第２基板
２２０ 第２ピクセル分離パターン
２２０ｔ 第２ピクセル分離トレンチ
２２１ 第２絶縁膜
２２３ 第４導電膜
２２５ 第５導電膜
２３０ 第２配線絶縁膜
２３２、２３４、２３６ 配線
３５０ 第１接続構造体
３５５ 第１パッド
３５５ｔ 第１トレンチ
３８０ 第３保護膜
４５０ 第２接続構造体
４５５ｔ 第２トレンチ
４６０ 第１充填絶縁膜
５５０ 第３接続構造体
５５０ｔ 第３トレンチ
５５５ 第２パッド
５５５ｔ 第４トレンチ
５６０ 第２充填絶縁膜
ＣＲ 接続領域
ＩＳ１ （第１）配線構造体
ＩＳ２ 第２配線構造体
ＰＲ パッド領域
ＰＸ 単位ピクセル
ＳＡＲ センサアレイ領域
Ｔｒ トランジスタ
１０ イメージセンサ
１１ コントロールレジスタブロック
１２ タイミングジェネレータ
１３ ランプ信号生成器
１４ ロウ（ｒｏｗ）ドライバ
１５ アクティブピクセルセンサアレイ
１６ リードアウト回路
１７ バッファ部
２０ イメージ信号プロセッサ
１００ 第１基板構造体
１１０ 第１基板
１１２ 不純物領域
１１４、 ウェル領域
１１４＿１、１１４＿２、１１４＿３ ウェル領域第１～第３部分
１１５ 素子分離パターン
１１５ｔ 素子分離トレンチ
１１６ 光電変換領域
１２０ 第１ピクセル分離パターン
１２０ｔ 第１ピクセル分離トレンチ
１２１ 第１絶縁膜
１２２ 第１バリア膜
１２３ 第１導電膜
１２４ 第３導電膜
１２５ 第２導電膜
１３０ 第１配線絶縁膜
１３３ 第１配線
１４０ 第１平坦化層
１４５ 素子分離パターン
１５０ グリッドパターン
１５１ 導電パターン
１５３ 低屈折率パターン
１５５ 第１保護膜
１６０ 第２平坦化層
１７０ カラーフィルタ
１７０ｃ 遮光カラーフィルタ
１８０ マイクロレンズ
１８５ 第２保護膜
２００ 第２基板構造体
２１０ 第２基板
２２０ 第２ピクセル分離パターン
２２０ｔ 第２ピクセル分離トレンチ
２２１ 第２絶縁膜
２２３ 第４導電膜
２２５ 第５導電膜
２３０ 第２配線絶縁膜
２３２、２３４、２３６ 配線
３５０ 第１接続構造体
３５５ 第１パッド
３５５ｔ 第１トレンチ
３８０ 第３保護膜
４５０ 第２接続構造体
４５５ｔ 第２トレンチ
４６０ 第１充填絶縁膜
５５０ 第３接続構造体
５５０ｔ 第３トレンチ
５５５ 第２パッド
５５５ｔ 第４トレンチ
５６０ 第２充填絶縁膜
ＣＲ 接続領域
ＩＳ１ （第１）配線構造体
ＩＳ２ 第２配線構造体
ＰＲ パッド領域
ＰＸ 単位ピクセル
ＳＡＲ センサアレイ領域
Ｔｒ トランジスタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】