JP7554698B2 - イメージセンサおよびその形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、イメージセンサに関するものであり、特に、イメージセンサのマイクロレンズの配置およびその形成方法に関するものである。

相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサ（ＣＩＳとしても知られている）などのイメージセンサは、デジタル静止画カメラ、デジタルビデオカメラなどの様々な撮像装置で広く用いられている。イメージセンサの光感知部は、周囲の色の変化を検出することができ、信号電荷は、光感知部で受光される光の量に応じて生成されることができる。また、光感知部で生成された信号電荷が伝送されて増幅されることにより、画像信号が得られる。

産業需要に基づき、画素サイズは縮小され続けてきた。高レベルのパフォーマンスを維持するために、１グループの位相差オートフォーカス（ＰＤＡＦ）の画素が従来の画素に統合されることができる。この１グループのＰＤＡＦ画素によって受光された光は、カラーフィルタを介して集光し、底部に対応した感知部に集められ、装置の画像焦点が検出されることができる。しかしながら、画素サイズが縮小されたイメージセンサは、精度にわずかなオフセットが発生する可能性があり、装置の全体的な性能に大きな影響を与える可能性がある。従って、これらの、および関連する問題は、イメージセンサの設計および製造を通じて解決する必要がある。

イメージセンサのマイクロレンズの配置およびその形成方法を提供する。

一実施形態では、画像センサの形成方法は、複数の感知部を含む基板を提供するステップ、基板上にカラーフィルタ層を形成するステップ、カラーフィルタ層上にマイクロレンズ材料層を形成するステップ、およびマイクロレンズ材料層上にハードマスクパターンを形成するステップを含む。ハードマスクパターンは、第１のギャップと第１のギャップよりも大きい第２のギャップを有する。前記方法は、ハードマスクパターンを複数のドーム形状にリフローするステップ、複数のドーム形状をマイクロレンズ材料層に転写して複数のマイクロレンズを形成するステップ、および複数のマイクロレンズ上にトップフィルムをコンフォーマルに形成するステップを含む。

もう１つの実施形態では、イメージセンサは、オートフォーカスセンサユニットの複数のグループを含み、各グループのオートフォーカスセンサユニットは、複数の感知部、感知部に配置されたカラーフィルタ層、およびカラーフィルタ層上に配置され、且つ複数の感知部の上に対応した複数のマイクロレンズを含む。イメージセンサは、複数のマイクロレンズ上にコンフォーマルに配置されたトップフィルム、グループのオートフォーカスセンサユニットのうちの１つの中にあるマイクロレンズ間にあり、且つ第１の深さを有するジョイントシーム、および複数のグループのオートフォーカスセンサユニットのマイクロレンズ間にあり、且つ第２の深さを有し、第２の深さが第１の深さよりも大きいギャップを含む。

本発明は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明及び例を読むことで、より完全に理解することができる。図面は、業界の標準的な慣行に従って、さまざまな特徴が縮尺通りに描かれていない。実際、さまざまな特徴の寸法は、明確に説明できるようにするために、任意に拡大または縮小されることがある。
図１は本開示のいくつかの実施形態による、イメージセンサの断面図である。 図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。 図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。 図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。 図２Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。 図２Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。 図３Ａは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるもう１つのイメージセンサの断面図である。 図３Ｂは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるもう１つのイメージセンサの断面図である。 図４Ａは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるさらにもう１つのイメージセンサの断面図である。 図４Ｂは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるさらにもう１つのイメージセンサの断面図である。

次の開示では、異なる特徴を実施するために、多くの異なる実施の形態または実施例を提供する。本開示を簡潔に説明するために、複数の要素および複数の配列の特定の実施形態が以下に述べられる。これらはもちろん単に例示するためであり、それに限定するという意図はない。例えば、下記の開示において、第１の特徴が第２の特徴の上に形成されるということは、第１と第２の特徴が直接接触して形成される複数の実施形態を含むことができ、且つ第１と第２の特徴が直接接触しないように、付加的な特徴が第１と第２の特徴間に形成される複数の実施形態を含むこともできる。

追加のステップが、例示された方法の前、間、または後に実施されてもよく、例示された方法のその他の実施形態では、いくつかのステップが置き換えられるか、または省略されてもよい。

さらに、以下の詳細な説明において、「下の方」、「下方」、「下部」、「上」、「上方」、「上部」およびこれらに類する語のような、空間的に相対的な用語は、図において１つの要素または特徴と、別の要素と特徴との関係を記述するための説明を簡潔にするために用いられる。空間的に相対的な用語は、図に記載された方向に加えて、使用または操作する装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は、他に方向づけされてもよく（９０度回転、または他の方向に）、ここで用いられる空間的に相対的な記述は、同様にそれに応じて解釈され得る。

本開示では、「約」、「およそ」、および「実質的に」という用語は、一般的に、所定値の＋／－２０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－１０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－５％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－３％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－２％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－１％を意味し、さらにより一般的に、所定値の＋／－０．５％を意味する。本開示の所定値は、近似値である。即ち、「約」、「およそ」、および「実質的に」という用語の具体的な説明がないとき、所定値は、「約」、「およそ」、および「実質的に」の意味を含む。

特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されない。

本開示は、以下の実施形態において同じ構成要素の符号または文字を繰り返し用いる可能性がある。繰り返し用いる目的は、簡易化した、明確な説明を提供するためのもので、説明される様々な実施形態および／または構成の関係を限定するものではない。

画素サイズの継続的な縮小化に応じて、各画素の受光量、および画素間の受光量の均一性が重要な関心事となっている。イメージセンサのうち、より小さい画素の受光量を向上させる１つの方法が、１グループのオートフォーカスセンサユニット（位相差オートフォーカス（ＰＤＡＦ）画素とも呼ばれる）を統合する方法である。本開示のいくつかの実施形態によれば、光がこのグループ内の各オートフォーカスセンサユニット（または画素）によって均一に受光されたとき、イメージセンサは焦点が合うことになる。しかしながら、各オートフォーカスセンサユニットが受光する光が不均一な場合、イメージセンサの焦点が合わなくなる。従って、オートフォーカスセンサユニットのグループは、装置全体の画像フォーカスを検出し、追跡することができる。従来、全てのグループのオートフォーカスのセンサユニットの上方には、単一のマイクロレンズのみが配置される。言い換えると、グループ内の全てのオートフォーカスセンサユニットは、単一のマイクロレンズを共有し、残りのセンサユニットのそれぞれはその上部に配置された１つのマイクロレンズを有する。オートフォーカスセンサユニットのグループの上の単一のマイクロレンズは、光を一緒に集光させて追跡と検出を可能にすることができる。例えば、光が傾斜角度で入射したとき、グループ内のオートフォーカスセンサユニットのうちの１つは、もう１つのオートフォーカスセンサユニットよりも多くの光を受光することができ、それによりオートフォーカスセンサユニット間で読み取った信号に基づき、入射光の方向が正確に決定されることができる。しかしながら、オートフォーカスセンサユニットのグループの上にある従来のマイクロレンズは、光を集光させてオートフォーカスセンサユニットのグループの中心点に焦点を合わせる。グループ内の各オートフォーカスセンサユニットは、正確な信号読み取りを反映するのに十分な光量を受光しない可能性がある。

プロセスの重複が発生した場合、オートフォーカスセンサユニットのグループの上に配置されたマイクロレンズは、位置ずれする可能性がある。各オートフォーカスセンサユニットの受光量は既に十分でないため、マイクロレンズの重なり（ｏｖｅｒｌａｙ）は、いくつかのオートフォーカスセンサユニットが過剰な量の光を受光し、その他のオートフォーカスセンサは実質的に受光しないということが生じる可能性がある。上述のような状態が発生したとき、オートフォーカスセンサユニット間の信号読み取りが著しく不正確になり、それにより、入射光の方向の判定も不正確になる可能性がある。本開示は、マイクロレンズを配置する革新的な方法を提供して上述の問題を解決する。本開示のマイクロレンズは、グループ内の各オートフォーカスセンサユニットが十分な量の光を受光することを可能にし、それによりプロセスウィンドウを増加させることができる。従って、プロセスが重複した場合でも、オートフォーカスセンサユニット間の信号読み取りは適切に用いられ、入射光を追跡して検出することができる。さらに、本開示は、マイクロレンズ上にコーティングされたトップフィルムも含んでイメージセンサのオートフォーカス機能を高めている。

図１は本開示のいくつかの実施形態による、イメージセンサ１０の断面図である。いくつかの実施形態では、イメージセンサは、実際には数百万のセンサユニットを含み得る。簡潔にするために、図１は実際のイメージセンサの一部のみを表示している。図１に示されたイメージセンサ１０は、互いに隣接して配置された、２つのオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよび１００Ｂを含む。イメージセンサ１０の上面図（図示せず）から見て、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよび１００Ｂのそれぞれは、２×２に配置された４つのセンサユニットを含み得るが、本開示はそれに限定されない。例えば、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは、上面から見て１×２または２×１に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは、上面から見て３×３、４×４、または５×５に配置されてもよい。説明のために、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは両方とも、１つの左オートフォーカスセンサユニットおよび１つの右オートフォーカスセンサユニットを含む。特に、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａは、左オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｌおよび右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒを含み、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは、左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌおよび右オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｒを含む。

図１に示されるように、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂのそれぞれは、従来の単一のマイクロレンズの代わりに、複数のマイクロレンズ１２２を有することに留意されたい。左オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｌと右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒ、または左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌと右オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｒは、その上部に配置され、且つ各オートフォーカスセンサユニットの各感知部１０６に対応した１つのマイクロレンズ１２２をそれぞれ有する。このような変更は、十分な入射光がイメージセンサ１０の各感知部１０６に伝送されるようにすることにより、プロセスウィンドウを増加させることができる。同時に、マイクロレンズ１２２は、その間に異なるギャップを含むことができ、トップフィルム１２４を一緒に組み込むことにより、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂのオートフォーカス機能を向上させることができる。

図１に示すように、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂのそれぞれは、複数の感知部１０６、カラーフィルタ層１１０、およびマイクロレンズ１２２を含む。複数の感知部１０６は、基板１０２内に埋め込まれることができる。基板１０２は、その内部に埋め込まれた複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４をさらに含み、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４は、各感知部１０６を分離し、各オートフォーカスセンサユニットのサイズを規定する。いくつかの実施形態では、基板１０２は、イメージセンサ１０の全てのオートフォーカスセンサユニットによって共有された単一の構造であってもよい。

いくつかの実施形態では、基板１０２は、例えば、ウェハまたはチップであり得るが、本開示は、それに限定されない。いくつかの実施形態では、基板１０２は、半導体基板、例えばシリコン基板であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、半導体基板は、ゲルマニウムを含む元素半導体、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ素化インジウム（ＩｎＡｓ）、および／またはアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）を含む化合物半導体、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金、リン化ガリウム砒素（ＧａＡｓＰ）合金、リン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓ）合金、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）合金、リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＡｓ）合金、リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＰ）合金、および／またはリン化ガリウムインジウム砒素（ＧａＩｎＡｓＰ）合金、或いはそれらの組み合わせを含む合金半導体であってもよい。いくつかの実施形態では、基板１０２は、シリコン基板または有機光電変換層などの光電変換基板であってもよい。

もう１つの実施形態では、基板１０２は、半導体オンインシュレータ（ＳＯＩ）基板であってもよい。半導体オンインシュレータ基板は、ベースプレート、ベースプレート上に配置された埋め込み酸化物層、および埋め込み酸化物層上に配置された半導体層を含み得る。さらに、基板１０２は、Ｎ型またはＰ型の導電型であってもよい。

上述のように、基板１０２は、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４を含んで活性領域を規定し、基板１０２内または基板上の活性領域要素を電気的に分離することができるが、本開示はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、もう１つの分離構造が代替として適用されてもよい。シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）構造とシリコン局所酸化（ＬＯＣＯＳ）構造は、他の分離構造の例である。いくつかの実施形態では、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４の形成は、例えば、基板１０２上に絶縁層を形成し、絶縁層および基板１０２を選択的にエッチングして、基板１０２の上面から基板内の位置まで延びるトレンチを形成し、このトレンチが、隣接する感知部１０６の間に配置されるようにする。次に、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４の形成は、トレンチに沿って豊富な窒素含有（例えば、酸窒化ケイ素）ライナーを成長させ、次いで絶縁材料（例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素）を堆積プロセスでトレンチ内に充填することを含んでもよい。その後、アニーリングプロセスがトレンチ内の絶縁材料に実行され、次いで基板１０２上に平坦化プロセスが実行されて過剰な絶縁材料を除去し、トレンチ内の絶縁材料が基板１０２の上面と同一平面になるようにする。

いくつかの実施形態では、基板１０２は、例えば、イオン注入および／または拡散プロセスによって形成された様々なＰ型ドープ領域および／またはＮ型ドープ領域（図示せず）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランジスタ、フォトダイオードなどが、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４によって規定された活性領域に形成されてもよい。

上述のように、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは基板１０２上に配置されたカラーフィルタ層１１０をそれぞれ含むことができる。いくつかの実施形態では、カラーフィルタ層１１０の高さは、約０．３μｍから２．０μｍの間であることができる。いくつかの実施形態では、カラーフィルタ層１１０は、赤色、緑色、青色、白色、または赤外線であり得る複数のユニットを含んでもよい。カラーフィルタ層１１０の各ユニットは、イメージセンサ１０のそれぞれの感知部１０６に対応することができ、ユニットの色は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂのそれぞれの要求によって決まる。フォトダイオードなどの個々の感知部１０６は、受信した光信号を、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの電気信号にそれぞれ変換することができる。いくつかの実施形態では、同じグループ内のオートフォーカスセンサユニットは、同じ色のユニットを有してもよい。いくつかの実施形態では、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂは、パーティショングリッド（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｇｒｉｄ）構造１１２によって互いに分離されており、これについては後で詳細に説明する。本開示のいくつかの実施形態によれば、カラーフィルタ層１１０は、基板１０２上およびパーティショングリッド構造１１２によって規定された空間内に堆積される。カラーフィルタ層１１０は、異なるステップでコーティング、露光、および現像プロセスによって順次に形成されることができる。あるいは、カラーフィルタ層１１０は、インクジェット印刷によって形成されてもよい。

図１に示すように、パーティショングリッド構造１１２は、カラーフィルタ層１１０の１つまたは複数のユニットの間に配置されている。例えば、パーティショングリッド構造１１２の中心線（図示せず）は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの境界を規定することができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、パーティショングリッド構造１１２は、カラーフィルタユニット１１０よりも低い屈折率を有することができる。屈折率は、光の速度を変化させる物質の特性であり、真空中の光の速度を物質内の光の速度で割って得られた値である。光が２つの異なる材料間をある角度で移動するとき、その屈折率が光の透過（屈折）の角度を決める。本開示のいくつかの実施形態によれば、パーティショングリッド構造１１２の屈折率は、約１．００から１．９９の間である。入射光がカラーフィルタ層１１０に入射したとき、パーティショングリッド構造１１２は、特定のユニット内の光線を分離して、光トラッピング機能として機能することができる。

パーティショングリッド構造１１２の材料は、透明な誘電体材料を含んでもよい。まず、パーティション材料層が基板１０２上にコーティングされる。次に、ハードマスク層（図示せず）がパーティション材料層上にコーティングされる。いくつかの実施形態では、ハードマスク層の材料はフォトレジストである。フォトリソグラフィプロセスがハードマスク層に実行されてパターン化する。次に、エッチングプロセスがパターン化されたハードマスク層を用いて、パーティション材料層に実行される。エッチングプロセスは、ドライエッチングであってもよい。エッチングプロセスの後、パーティション材料層の一部が基板１０２上で除去され、複数の開口部がその中に形成される。上述のように、開口部は、その後、カラーフィルタ層１１０で充填される。

図１に引き続き示すように、遮光構造１１４は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間の基板１０２上に配置されている。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４は、パーティショングリッド構造１１２内に埋め込まれている。いくつかの実施形態では、パーティショングリッド構造１１２は、イメージセンサ１０の設計要件に応じて、遮光構造１１４の高さよりも高くてもよい。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａおよびオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの境界にまたがっている。すなわち、遮光構造１１４は、任意の２つの隣接するオートフォーカスセンサユニットによって共有されるように配置されている。遮光構造１１４の配置は、カラーフィルタ層１１０に対応したユニットの下にある感知部１０６のうちの１つが、受信信号の精度に影響を及ぼす可能性がある異なる色の隣接するユニットからの付加の光を受光するのを防ぐことができる。本開示のいくつかの実施形態では、遮光構造１１４の高さは、約０．００５μｍから２．０００μｍの間であってもよい。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４の材料は、不透明な金属（タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）など）、不透明な金属窒化物（窒化チタン（ＴｉＮ）など）、不透明な金属酸化物（酸化チタン（ＴｉＯ）など）、他の適切な材料、またはそれらの組み合わせを含むことができるが、本開示はそれらに限定されない。遮光構造１１４は、基板１０２上に金属層を堆積し、次いでフォトリソグラフィおよびエッチングプロセスを用いて金属層をパターン化することによって形成されることができるが、本開示はそれに限定されない。

図１に引き続き示すように、マイクロレンズ材料層１２０は、カラーフィルタ層１１０およびパーティショングリッド構造１１２上に配置されている。本開示のいくつかの実施形態によれば、複数のマイクロレンズ１２２は、マイクロレンズ材料層１２０上に配置されており、これらの複数のマイクロレンズ１２２は、複数の感知部１０６に対応している。上述のように、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂの上に配置された従来の単一のマイクロレンズは、光がオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂの中心点にほぼ集光するようにさせる。残念ながら、従来の単一のマイクロレンズを用いるとき、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂの中心点は、任意の感知部１０６の位置ではなく、ディープトレンチアイソレーション構造の位置である。従って、本開示のイメージセンサ１０は、複数のマイクロレンズ１２２が複数の感知部１０６の上に対応するように設計されている。図１に示される結果として得られる構造は、入射光が全ての感知部１０６にほぼ集光することを可能にし、従って、集光の問題を解決することができる。

さらに、本開示のマイクロレンズ１２２は、オートフォーカス機能を向上させるために、２つ以上の異なるギャップを有するように設計されている。複数のマイクロレンズ１２２（１つのマイクロレンズでなく）を形成することは、不注意にオートフォーカス機能を無効にする可能性があることに留意されたい。全てのオートフォーカスセンサユニットはそれ自身のマイクロレンズ１２２を含み、複数のマイクロレンズ１２２は同じであるため、各感知部１０６での受光は実質的に同じである。グループ内のオートフォーカスセンサユニット間の信号読み取りは、ユーザが入射光を追跡して検出することができないため、入射光の方向を判定することができない可能性がある。この問題を克服するために、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂの同じグループ内の２つの隣接するマイクロレンズ１２２は、そのギャップが、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間の２つの隣接するマイクロレンズ１２２とは異なるギャップを有するように設計される。例えば、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの左オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｌのマイクロレンズ１２２と右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２との間のギャップは、 オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２とオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のギャップよりも小さい。マイクロレンズ１２２間のギャップの違いは、イメージセンサ１０が元のオートフォーカス機能を取り戻すことを可能にすることがわかった。

さらに、本開示では、イメージセンサ１０のオートフォーカス機能をさらに強化するために、トップフィルム１２４が導入されている。図１に示されるように、トップフィルム１２４が複数のマイクロレンズ１２２の表面（およびマイクロレンズ材料層１２０の露出面）上にコンフォーマルに堆積された後、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの左オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｌのマイクロレンズ１２２と、右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２との間のギャップは、第１の深さＤ１を有するジョイントシーム（ｊｏｉｎｔ ｓｅａｍ）となり、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２と、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のギャップは、 第２の深さＤ２を有し、第１の深さＤ１は、第２の深さＤ２よりも小さい。さらに、第１の深さＤ１は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂのマイクロレンズ１２２間のジョイントシームを規定し、ジョイントシーム内のマイクロレンズ１２２の部分は、第１の曲率半径Ｒ１を有する。第２の深さＤ２は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間のマイクロレンズ１２２のギャップを規定し、ギャップ内のマイクロレンズ１２２の部分は、第２の曲率半径Ｒ２を有する。本開示のいくつかの実施形態によれば、第１の曲率半径Ｒ１は、第２の曲率半径Ｒ２よりも大きい。マイクロレンズ１２２間のギャップサイズの差、ギャップ深さの差、および曲率半径の差の組み合わせは、イメージセンサ１０がオートフォーカス機能を取り戻すことを可能にし、全ての感知部１０６が十分な量の入射光を受光することができるようになる。

図１に示されるように、いくつかの実施形態によれば、本開示のイメージセンサは、複数のオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａ／１００Ｂを含み、各オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａ／１００Ｂは、複数の感知部１０６、感知部１０６上に配置されたカラーフィルタ層１１０、およびカラーフィルタ層１１０上に配置され、且つ複数の感知部１０６の上に対応するように配置された複数のマイクロレンズ１２２を含む。イメージセンサは、複数のマイクロレンズ１２２上にコンフォーマルに配置されたトップフィルム１２４、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａ／１００Ｂのうちの１つの中にあるマイクロレンズ１２２間にあり、且つ第１の深さＤ１を有するジョイントシーム、および複数のオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａ／１００Ｂのマイクロレンズ１２２の間にあり、且つ第２の深さＤ２を有し、第２の深さＤ２が第１の深さＤ１よりも大きいギャップを含む。

図２Ａ～図２Ｅは、本開示のいくつかの実施形態による、さまざまな中間の製造段階における図１のイメージセンサの断面図である。本開示は主にマイクロレンズ１２２およびトップフィルム１２４に焦点を当てているため、基板１０２、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４、複数の感知部１０６、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、および遮光構造１１４のプロセス特徴は、本明細書では詳細に説明されない。本開示のいくつかの実施形態によれば、マイクロレンズ材料層１２０は、カラーフィルタ層１１０およびパーティショングリッド構造１１２の上面に配置される。いくつかの実施形態では、マイクロレンズ材料層１２０の材料は、透明な材料であり得る。 例えば、材料は、ガラス、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、他の任意の適用可能な材料、またはそれらの組み合わせを含み得るが、本開示はそれらに限定されない。次に、マイクロレンズ材料層１２０の上にハードマスク層１３０が形成される。いくつかの実施形態では、ハードマスク層１３０は、任意の樹脂含有材料、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ハードマスク層１３０は、マイクロレンズ材料層１２０の厚さよりも薄い厚さを有してもよい。本実施形態では、フォトマスク１４０は、イメージセンサ１０の製造、特にハードマスク層１３０のパターニングに導入される。本開示のいくつかの実施形態によれば、フォトマスク１４０は、フォトフォトプロセス中にハードマスク層１３０をパターン化するために用いられる様々な透明部１４０ａおよび非透明部１４０ｂを含むことができる。

いくつかの実施形態では、フォトリソグラフィプロセスは、スピンオンコーティングによってハードマスク層１３０上にフォトレジスト（図示せず）を形成し、次いでフォトマスク１４０を用いてフォトレジストに露光プロセスを実行することを含むことができる。本実施形態では、フォトマスク１４０の不透明部１４０ｂは、残されるハードマスク層１３０の部分を規定することができ、フォトマスク１４０の透明部１４０ａは、除去されるハードマスク層１３０の他の部分を規定することができる。 フォトマスク１４０は、特定の幅を有する透明部１４０ａを有するように設計されており、これは、後続して形成されるハードマスクパターン１３２内のギャップサイズに対応することができる。露光後、現像プロセスがフォトレジストに実行される。次いで、ハードマスク層１３０が、パターン化されたフォトレジストを通してエッチングされ、それにより、ハードマスク層１３０のパターン化が完了する。

図２Ｂに示すように、フォトリソグラフィパターニングおよびエッチングの結果、ハードマスク層１３０は、ハードマスクパターン１３２を形成することができる。フォトマスク１４０の所定の設計より、ハードマスクパターン１３２は、ハードマスク層１３０の残りの部分の間に第１のギャップＡおよび第２のギャップＢを含むことができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、第１のギャップＡのサイズは、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４によって規定されたオートフォーカスセンサユニットのサイズの約１０％から約２０％の間の範囲にあり、第２のギャップＢのサイズは、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４によって規定されたオートフォーカスセンサユニットのサイズの約３０％から約４０％の範囲にある。

図２Ｃに示すように、リフロープロセスがハードマスクパターン１３２に実行される。リフロープロセスは、ハードマスクパターン１３２をハードマスク層１３０のガラス転移温度よりも高い温度で加熱することによって実行される。例えば、リフロープロセスは、ハードマスク層１３０の材料に応じて、約１３０℃から１６０℃の間の温度で、適切な期間にわたって実行されることができる。ハードマスクパターン１３２は、リフロープロセスの前では実質的に長方形であり、リフロープロセスの後にドーム形状になる可能性があることに留意されたい。さらに、リフロープロセスは、ハードマスクパターン１３２の底部で測定された、第１のギャップＡおよび第２のギャップＢのサイズを変更する。具体的には、リフロープロセスは、第１のギャップＡと第２のギャップＢのサイズを約１０％から３０％縮小する。

図２Ｄに示すように、本開示のいくつかの実施形態によれば、リフロー後のハードマスクパターン１３２およびマイクロレンズ材料層１２０の両方は、ドライエッチングプロセスによって同時にエッチングされる。いくつかの実施形態では、ドライエッチングプロセスの１つ以上のサイクルは、ハードマスクパターン１３２の形状がマイクロレンズ材料層１２０に完全に転写されるまで、実行されてもよい。ドライエッチングプロセスの間、マイクロレンズ材料層１２０の上部のみがエッチングされ、マイクロレンズ材料層１２０の残りの底部はエッチングされないことに留意されたい。いくつかの実施形態では、ドライエッチングプロセスは、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_４Ｆ_８、ＮＦ_３、Ｏ_２、ＣＯ_２、Ｎ_２、またはそれらの組み合わせを含むエッチングガスを用いてもよく、Ａｒ_２で希釈されてもよい。本実施形態では、マイクロレンズ材料層１２０に対するハードマスクパターン１３２のエッチングの選択性は、約１：１～約１：３の間で制御されることができる。ドライエッチングプロセスの後、マイクロレンズ材料層１２０の上部は、複数のマイクロレンズ１２２をとなり、マイクロレンズ材料層１２０の底部は、マイクロレンズ１２２のベースとなることができる。

図２Ｅに示すように、トップフィルム１２４は、複数のマイクロレンズ１２２の上面およびマイクロレンズ材料層１２０の底部の露出面にコンフォーマルに堆積される。いくつかの実施形態では、トップフィルム１２４は、イメージセンサ１０の表面全体を覆う連続構造である。本開示のいくつかの実施形態によれば、トップフィルム１２４の材料は、マイクロレンズ１２２（またはマイクロレンズ材料層１２０）の材料の屈折率よりも低い屈折率を有する。いくつかの実施形態では、トップフィルム１２４は、例えば、ガラス、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、他の適切な材料、またはそれらの組み合わせを含む透明材料であり得るが、本開示はそれらに限定されない。トップフィルム１２４の形成は、例えば、スピンオンコーティングプロセス、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、他の適切な方法、またはそれらの組み合わせを含むことができる堆積プロセスを含んでもよい。

本開示のいくつかの実施形態によれば、図２Ａ～図２Ｅは、イメージセンサ１０を製造するプロセスフローを示している。２つの異なる所定の間隔（第１のギャップＡおよび第２のギャップＢ）を有するハードマスクパターン１３２を用いることにより、結果として得られるマイクロレンズ１２２は、２つのギャップの、その１つがオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたはオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂ内で比較的小さいギャップ、およびもう１つがオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間にある比較的大きいギャップを有することができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、トップフィルム１２４を組み込むことは、２つのギャップ間のサイズの差を増大させ得る。さらに、トップフィルム１２４を堆積した後、比較的小さいギャップは、比較的大きいギャップの第２の深さＤ２よりも小さい第１の深さＤ１を有するジョイントシームになることができる。マイクロレンズ１２２の上述の特徴は、各感知部１０６が十分な量の入射光を受光しないという問題を解決するだけでなく、従来の位相差オートフォーカスピクセルが有するオートフォーカス機能も達成することができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるもう１つのイメージセンサの断面図である。図３Ａおよび図３Ｂは、イメージセンサ２０のプロセスフローを示している。図２Ｅに示されたイメージセンサ１０と比較して、イメージセンサ２０のオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂのマイクロレンズ１２２は、互いに隣接している。イメージセンサ２０の基板１０２、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４、複数の感知部１０６、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、および遮光構造１１４の特徴は、イメージセンサ１０のそれらと同様であり、繰り返しを避けるために本明細書では詳細を再度説明しない。

図３Ａに示すように、本実施形態のフォトマスク１４０（簡略化のために示されていない）は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂ内で得られるマイクロレンズ１２２が実質的に互いに隣接するように設計されている。オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２と、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のイメージセンサ２０のギャップは、イメージセンサ１０のギャップと実質的に等しい。

図３Ｂに示すように、トップフィルム１２４は、複数のマイクロレンズ１２２の上面およびマイクロレンズ材料層１２０の底部の露出面にコンフォーマルに堆積される。いくつかの実施形態では、トップフィルム１２４は、イメージセンサ２０の表面全体を覆う連続構造である。本開示のいくつかの実施形態によれば、トップフィルム１２４の材料は、マイクロレンズ１２２（またはマイクロレンズ材料層１２０）の材料の屈折率よりも低い屈折率を有する。トップフィルム１２４の堆積後、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの左オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｌのマイクロレンズ１２２と、右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２との間のジョイントシームは、第１の深さＤ１’を有し、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２と、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のギャップは、 第２の深さＤ２を有し、第１の深さＤ１’は、第２の深さＤ２よりも小さい。イメージセンサ２０の第１の深さＤ１’は、イメージセンサ１０の第１の深さＤ１より小さく、イメージセンサ２０の第２の深さＤ２は、イメージセンサ１０の第２の深さＤ２に実質的に等しくなることに留意されたい。

図３Ｂにさらに示すように、第１の深さＤ１’は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂ内のマイクロレンズ１２２間のジョイントシームを規定し、ジョイントシーム内のマイクロレンズ１２２の部分は、第１の曲率半径Ｒ１’を有する。第２の深さＤ２は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間のマイクロレンズ１２２のギャップを規定し、ギャップ内のマイクロレンズ１２２の部分は、第２の曲率半径Ｒ２を有する。本開示のいくつかの実施形態によれば、第１の曲率半径Ｒ１’は、第２の曲率半径Ｒ２よりも大きい。イメージセンサ２０の第１の曲率半径Ｒ１’は、イメージセンサ１０の第１の曲率半径Ｒ１よりも大きく、イメージセンサ２０の第２の曲率半径Ｒ２は、イメージセンサ１０の第２の曲率半径Ｒ２と実質的に等しいことに留意されたい。イメージセンサ１０と比較して、イメージセンサ２０の結果として得られる構造は、第１の深さＤ１’と第２の深さＤ２との間の差、および第１の曲率半径Ｒ１’と第２の曲率半径Ｒ２との間の差が両方ともイメージセンサ１０の第１の深さＤ１と第２の深さＤ２との間の差よりも大きいことを示している。いくつかの実施形態では、イメージセンサ２０は、イメージセンサ１０よりも効果的なオートフォーカス機能を有して入射光を追跡および検出することができる。

図４Ａおよび図４Ｂは、本開示の他の実施形態による、さまざまな中間の製造段階におけるさらにもう１つのイメージセンサの断面図である。図４Ａおよび図４Ｂは、イメージセンサ３０のプロセスフローを示している。図２Ｅに示されたイメージセンサ１０と図３Ｂに示されたイメージセンサ２０とを比較して、イメージセンサ３０のオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂのマイクロレンズ１２２は、互いに重なり合っている。イメージセンサ３０の基板１０２、複数のディープトレンチアイソレーション構造１０４、複数の感知部１０６、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、および遮光構造１１４の特徴は、イメージセンサ１０またはイメージセンサ２０と同様であり、繰り返しを避けるために本明細書では詳細を再度説明しない。

図４Ａに示すように、本実施形態のフォトマスク１４０（簡略化のために示されていない）は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂ内で得られるマイクロレンズ１２２が重なり合うように設計されている。オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２と、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のイメージセンサ３０のギャップは、イメージセンサ１０またはイメージセンサ２０のギャップと実質的に等しい。

図４Ｂに示すように、トップフィルム１２４は、複数のマイクロレンズ１２２の上面およびマイクロレンズ材料層１２０の底部の露出面にコンフォーマルに堆積される。いくつかの実施形態では、トップフィルム１２４は、イメージセンサ３０の表面全体を覆う連続構造である。本開示のいくつかの実施形態によれば、トップフィルム１２４の材料は、マイクロレンズ１２２（またはマイクロレンズ材料層１２０）の材料の屈折率よりも低い屈折率を有する。トップフィルム１２４の堆積後、第１の深さが存在しない実質的に丸みを帯びた上面がオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂ内のマイクロレンズ１２２の間に形成され、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａの右オートフォーカスセンサユニット１００Ａ－Ｒのマイクロレンズ１２２と、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂの左オートフォーカスセンサユニット１００Ｂ－Ｌのマイクロレンズ１２２との間のギャップは、依然として第２の深さＤ２を有する。イメージセンサ３０の第２の深さＤ２は、イメージセンサ１０またはイメージセンサ２０の第２の深さＤ２に実質的に等しいことに留意されたい。

図４Ｂにさらに示すように、特にこの実施形態では、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａまたは１００Ｂを覆う上部フィルム１２４の部分は、従来の位相差オートフォーカスピクセル構造と非常に類似している外観から単一のマイクロレンズ構造であるように見えることに留意されたい。第２の深さＤ２は、オートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ａとオートフォーカスセンサユニットのグループ１００Ｂとの間のマイクロレンズ１２２のギャップを規定し、ギャップ内のマイクロレンズ１２２の一部は、第２の曲率半径Ｒ２を有する。イメージセンサ１０とイメージセンサ２０とを比較して、イメージセンサ３０の結果として得られる構造は、外観から１つの特定の深さ（例えば、第２の深さＤ２）および１つの特定の曲率半径（例えば、第２の曲率半径Ｒ２）しか存在しないことを例示している。このように、イメージセンサ３０は、感知部１０６が十分な量の入射光を受光するという問題なく、従来の位相差オートフォーカスピクセルとして機能して、入射光を追跡および検出することができる。

前述の内容は、当業者が本開示の態様をよりよく理解できるように、いくつかの実施形態の特徴を概説している。当業者は、同じ目的を実行するため、および／または本明細書に導入される実施形態の同じ利点を達成するための他のプロセスおよび構造を設計または修正するための基礎として本開示を容易に使用できることを理解できる。当業者はまた、そのような同等の構造が本開示の精神および範囲から逸脱せず、且つそれらは、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書で様々な変更、置換、および代替を行うことができることを理解するべきである。従って、保護の範囲は請求項を通じて決定される必要がある。さらに、本開示のいくつかの実施形態が上記に開示されているが、それらは、本開示の範囲を限定することを意図していない。

本明細書全体にわたる特徴、利点、または同様の用語への言及は、本開示で実現され得る全ての特徴および利点が、本開示の任意の単一の実施形態で実現されるべきまたは実現され得ることを意味するのではない。むしろ、特徴および利点に言及する用語は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、利点、または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味すると理解される。従って、本明細書全体にわたる特徴および利点、ならびに類似の用語の議論は、必ずしもそうではないが、同じ実施形態を指すことがある。

さらに、１つまたは複数の実施形態では、本開示の説明された特徴、利点、および特性は、任意の適切な方法で組み合わせてもよい。当業者は、本明細書の説明に基づいて、特定の実施形態の１つまたは複数の特定の特徴または利点なしに本開示を実施できることを認識するであろう。他の例では、本開示の全ての実施形態に存在しない可能性がある、追加の特徴および利点が特定の実施形態において認識され得る。

１０、２０、３０ イメージセンサ
１００Ａ、１００Ｂ オートフォーカスセンサユニットのグループ
１００Ａ－Ｌ 左オートフォーカスセンサユニット
１００Ａ－Ｒ 右オートフォーカスセンサユニット
１００Ｂ－Ｌ 左オートフォーカスセンサユニット
１００Ｂ－Ｒ 右オートフォーカスセンサユニット
１０２ 基板
１０４ ディープトレンチアイソレーション構造
１０６ 感知部
１１０ カラーフィルタ層
１１２ パーティショングリッド構造
１１４ 遮光構造
１２０ マイクロレンズ材料層
１２２ マイクロレンズ
１２４ トップフィルム
１３０ ハードマスク層
１３２ ハードマスクパターン
１４０ フォトマスク
１４０ａ 透明部
１４０ｂ 非透明部
Ａ 第１のギャップ
Ｂ 第２のギャップ
Ｄ１ 第１の深さ
Ｄ１’ 第１の深さ
Ｄ２ 第２の深さ
Ｒ１ 第１の曲率半径
Ｒ１’第１の曲率半径
Ｒ２ 第２の曲率半径

Claims (8)

1. 複数の感知部、および前記複数の感知部を分離し、オートフォーカスセンサユニットのサイズを規定する、複数のディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ）構造を含む基板を提供するステップであって、２つ以上の前記オートフォーカスセンサユニットはオートフォーカスセンサユニットのグループを構成するステップ、
   前記基板上にカラーフィルタ層を形成するステップ、
   前記カラーフィルタ層上にマイクロレンズ材料層を形成するステップ、
   前記マイクロレンズ材料層に前記複数の感知部の各々の上部に１つのマイクロレンズが形成されるように、前記マイクロレンズ材料層上に、第１のギャップと前記第１のギャップよりも大きい第２のギャップを有するハードマスクパターンを形成する、ここで前記第１のギャップは、前記オートフォーカスセンサユニットのグループ内の前記マイクロレンズの間のギャップに相当し、前記第２のギャップは、互いに隣接する前記オートフォーカスセンサユニットのグループの前記マイクロレンズの間のギャップに相当するステップ、
   前記ハードマスクパターンを複数のドーム形状にリフローするステップ、
   前記複数のドーム形状を前記マイクロレンズ材料層に転写して前記マイクロレンズを形成するステップ、および
   互いに隣接する前記オートフォーカスセンサユニットのグループの前記マイクロレンズの間のギャップの深さが、前記オートフォーカスセンサユニットのグループ内の前記マイクロレンズの間のギャップの深さよりも大きくなるように、前記マイクロレンズ上にトップフィルムをコンフォーマルに形成するステップを含む画像センサの形成方法。
2. 前記カラーフィルタ層内にパーティショングリッド構造を形成するステップをさらに含み、前記パーティショングリッド構造は、 前記オートフォーカスセンサユニットのグループを囲む請求項１に記載の方法。
3. 前記パーティショングリッド構造を形成する前に、前記パーティショングリッド構造内に埋め込まれる遮光構造を形成するステップをさらに含み、前記ハードマスクパターンを形成するステップは、前記パーティショングリッド構造内に第１のギャップを形成するステップを含み、前記ハードマスクパターンを形成するステップは、前記パーティショングリッド構造の真上に第２のギャップを形成するステップを含む請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のギャップは、前記オートフォーカスセンサユニットのサイズの約１０％から約２０％の範囲にあり、前記第２のギャップは、前記オートフォーカスセンサユニットのサイズの約３０％から約４０％の範囲にある請求項１に記載の方法。
5. 前記マイクロレンズの形成は、前記マイクロレンズ材料層の上部にのみ形成され、前記トップフィルムの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも低い請求項１に記載の方法。
6. 複数のオートフォーカスセンサユニットのグループ、ここで、前記複数のオートフォーカスセンサユニットのグループのそれぞれは、複数の感知部、前記複数の感知部に配置されたカラーフィルタ層、および前記カラーフィルタ層上に配置され、且つ前記複数の感知部の各々の上部に１つのマイクロレンズが形成される複数のマイクロレンズを含み、
   前記複数のマイクロレンズ上にコンフォーマルに配置されたトップフィルム、
   前記複数のオートフォーカスセンサユニットのグループのうちの１つの中にある前記マイクロレンズの間にあり、且つ第１の深さを有するジョイントシーム、および
   互いに隣接する前記複数のオートフォーカスセンサユニットのグループの間にあり、且つ前記第１の深さよりも大きい第２の深さを有するギャップを含み、
   前記複数の感知部は、基板内に埋め込まれ、前記基板は、前記複数の感知部を分離する複数のディープトレンチアイソレーション構造をさらに含むイメージセンサ。
7. 前記カラーフィルタ層内のパーティショングリッド構造、および前記パーティショングリッド構造内に埋め込まれた遮光構造をさらに含み、前記パーティショングリッド構造は、前記複数のオートフォーカスセンサユニットのグループのそれぞれを分離する請求項６に記載のイメージセンサ。
8. 前記ジョイントシーム内の前記マイクロレンズの部分は、第１の曲率半径を有し、前記ギャップ内の前記マイクロレンズの異なる部分は、第２の曲率半径を有し、前記第１の曲率半径は、前記第２の曲率半径よりも大きく、前記複数のオートフォーカスセンサユニットのグループのそれぞれの中にある前記マイクロレンズは、互いに分離されているか、互いに隣接しており、前記トップフィルムの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも低い請求項６に記載のイメージセンサ。

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