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KR102307458B1 - 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서 - Google Patents

색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서 Download PDF

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KR102307458B1
KR102307458B1 KR1020140141693A KR20140141693A KR102307458B1 KR 102307458 B1 KR102307458 B1 KR 102307458B1 KR 1020140141693 A KR1020140141693 A KR 1020140141693A KR 20140141693 A KR20140141693 A KR 20140141693A KR 102307458 B1 KR102307458 B1 KR 102307458B1
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color separation
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sol
gel material
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손진승
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삼성전자주식회사
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Abstract

색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서가 개시된다. 개시된 색분리 소자는, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소와, 색분리 요소를 매립하도록 형성되는 저굴절율층을 포함한다.

Description

색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서{Color splitter and method for manufacturing the same and image sensor including the same}
색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서에 관한 것이다.
컬러 디스플레이 장치나 컬러 이미지 센서는 통상적으로 컬러 필터 어레이를 이용하여 다양한 색의 영상을 표시하거나 또는 입사광의 색을 감지하여 각 화소는 샘색 중 하나의 색에 해당되는 신호를 생성하게 된다. 현재 사용되는 컬러 디스플레이 장치나 컬러 이미지 센서는, 예를 들어, 4개의 화소 중에서 2개의 화소에는 녹색 필터가 배치되고, 나머지 2개의 화소에는 청색 필터와 적색 필터가 배치되는 RGB 컬러 필터 방식을 가장 많이 채택하고 있다. 또한, RGB 컬러 필터 방식 외에도, 보색 관계에 있는 시안, 옐로우, 그린, 마젠타의 컬러 필터가 4개의 화소에 각각 배치되는 CYGM 컬러 필터 방식이 채택되기도 한다.
그런데, 컬러 필터는 해당 색의 빛을 제외한 나머지 색의 빛을 흡수하기 때문에 광 이용 효율이 저하될 수 있다. 예를 들어, RGB 컬러 필터를 사용하는 경우, 입사광의 1/3만을 투과시키고 나머지 2/3는 흡수하여 버리게 되므로 광 이용 효율이 약 33% 정도에 불과하다. 따라서, 컬러 디스플레이 장치나 컬러 이미지 센서의 경우, 대부분의 광 손실이 컬러 필터에서 발생하게 된다.
최근에는 컬러 디스플레이 장치나 컬러 이미지 센서의 광 이용 효율을 향상시키기 위하여, 컬러 필터 대신에 색분리 소자를 이용하는 시도가 이루어지고 있다. 색분리 소자는 파장에 따른 빛의 회절 또는 굴절 특성을 이용하여 입사광의 색을 분리하고, 색분리 소자에 의해 분리된 색들은 각각의 대응하는 화소에 전달될 수 있도록 한다. 따라서, 색분리 소자를 사용하면 컬러 필터만을 사용하는 경우보다 높은 광 이용 효율을 달성할 수 있다.
쉽게 제조가 가능하면서도 만족스러운 광학적 성능을 낼 수 있는 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서를 제공한다.
일 유형에 따른 색분리 소자는, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소와; 상기 색분리 요소를 매립하도록 형성되는 저굴절율층;을 포함한다.
상기 색분리 요소는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되어 색분리 소자 어레이를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 색분리 요소는 단순한 형태로 이루어지거나, 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트되어 있는 복수 색분리 요소의 다단 구조로 이루어질 수 있다.
상기 저굴절율층은, 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
상기 색분리 요소와 상기 저굴절율층의 굴절율 차이는 0.7 이상일 수 있다.
상기 색분리 요소 및 저굴절율층 중 적어도 어느 하나는 가시광 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
하부에 광투과층;을 더 포함하며, 상기 저굴절율층 및 광투과층은 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 동일한 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
일 유형에 따른 이미지 센서는, 광을 감지하는 검출소자들의 2차원 화소 배열을 가지는 검출소자 어레이와; 서로 다른 파장의 광이 상기 검출소자 어레이의 서로 다른 화소에 입사하도록 입사광을 파장에 따라 분리하는 다수의 색분리 소자들이 2차원 배열된 색분리 소자 어레이;를 포함하며, 상기 색분리 소자 어레이는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되며, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소와; 상기 색분리 요소를 매립하도록 형성되는 저굴절율층;을 포함할 수 있다.
상기 색분리 요소는 단순한 형태로 이루어지거나, 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트되어 있는 복수 색분리 요소의 다단 구조로 이루어질 수 있다.
상기 저굴절율층은, 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
상기 색분리 요소와 상기 저굴절율층의 굴절율 차이는 0.7 이상일 수 있다.
상기 색분리 요소 및 저굴절율층 중 적어도 어느 하나는 가시광 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 검출소자 어레이와 색분리 소자 어레이 사이에 광투과층;을 더 포함하며, 상기 저굴절율층과 광투과층은 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 동일한 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
상기 검출소자 어레이와 색분리 소자 어레이 사이에, 특정 파장 영역의 광만을 투과시키고 다른 파장 영역의 광은 차단하는 칼라 필터 요소가 화소 단위로 배열된 칼라 필터 어레이;를 더 포함할 수 있다.
일 유형에 따른 색분리 소자 제조 방법은, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상의 색분리 요소를 형성하는 단계와; 상기 색분리 요소를 매립하도록 저굴절율층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 색분리 요소는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되어 색분리 소자 어레이를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 색분리 요소 및 상기 색분리 요소를 매립하도록 저굴절율층을 형성하기 위하여, (가) 희생층을 형성하고 패터닝하는 단계와; (나) 상기 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절하는 단계와; (다) 상기 희생층을 제거하는 단계와; (라) 상기 희생층을 제거한 영역에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 희생층은 상기 색분리 요소를 형성할 공간이 패터닝되며, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소를 형성하며, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층을 형성할 수 있다.
상기 희생층은 상기 색분리 요소를 형성할 부분을 제외한 나머지 영역이 패터닝되며, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층을 형성하며, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소를 형성할 수 있다.
상기 (가) 및 (나) 단계를 2회 이상 반복하며, 상기 (가) 및 (나) 단계 반복동안 희생층(140)을 패터닝한 공간이 시프트되도록 상기 희생층(140)을 패터닝하며, 상기 (가) 및 (나) 단계 2회 이상 반복후 상기 (다) 및 (라) 단계를 진행하여, 상기 색분리 요소를 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 다단 구조로 형성할 수 있다.
실시예에 따른 색분리 소자에 따르면, 저굴절율층에 매립되는 색분리 요소를 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 색분리 소자는 굴절율이 서로 다른 2종 이상의 솔겔 물질을 사용하여 형성할 수 있다.
이러한 색분리 소자는 쉽게 제조가 가능하면서도 만족스러운 광학적 성능을 낼 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 색분리 소자 및 이를 적용한 이미지 센서를 개략적으로 보여준다.
도 2는 다른 실시예에 따른 색분리 소자 및 이를 적용한 이미지 센서를 개략적으로 보여준다.
도 3a는 이미지 센서의 칼라 필터 어레이의 칼라 필터 요소와 색분리 소자들의 위치 관계를 예시적으로 보여준다.
도 3b는 색분리 소자에 의해 입사광이 칼라 별로 분리되는 예를 보여준다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 색분리 소자를 제조하는 과정의 실시예를 보여준다.
도 5a 내지 도 5f는 도 1의 색분리 소자를 제조하는 과정의 다른 실시예를 보여준다.
도 6a 내지 도 6i는 도 2의 색분리 소자를 제조하는 과정의 실시예를 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성색분리 요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성색분리 요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. 또한 이하에서 설명하는 층 구조에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 표현은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
색분리 소자를 형성하기 위해 상대적으로 굴절율이 낮은 물질층을 증착 공정에 의해 형성하고, 그 위에 상대적으로 굴절율이 높은 물질을 증착한 후 굴절율이 높은 물질을 에칭하여 필요한 부분만을 남긴 후 그 위에 저굴절 물질층 증착하고 평탄화하는 공정을 사용할 수 있다. 이러한 증착 공정을 사용하여 필요한 광학적 성능을 만족시키는 층을 형성하기 위해서는, 증착 조건이 까다롭고 증착에 시간이 많이 걸린다. 특히 굴절율이 매우 높은 TiO2와 같은 물질을 양산에 주로 사용되는 스퍼터링과 같은 공정으로 증착하여 만족스러운 광학적 성능을 내기에는 매우 긴 공정 시간과 까다로운 공정 조건의 조절이 필요하다. 또한, 고굴절 물질에 포토리소그래피 등으로 패터닝을 하고 그 패턴을 고굴절 물질에 에칭에 의해 전사하는 공정을 필요로 하므로 공정이 단순하지 않다.
실시예에 따르면, 고굴절 물질의 주변을 저굴절 물질이 감싸고 있는 색분리 소자 구조는 기존의 공정에서 사용하였던 화학기상증착법(CVD)나 물리기상증착법(PVD) 등과 같은 챔버 내의 증착 공정과 리소그래피(lithography)에 의해 만들어진 패턴을 증착된 물질에 건식 식각에 의해 전사하는 공정을 사용하지 않고, 솔겔 물질을 이용하여, 쉽게 제조가 가능하다. 실시예에 따른 색분리 소자는, 예를 들어, 다음과 같은 공정으로 제조 가능하다. 희생층을 리소그래피에 의해 패터닝하여 형성된 공간에 예컨대, 스핀 코팅 등에 의해 솔겔 물질을 채운다. 솔겔 물질의 상면을 평탄화시켜 경화한 후 경화된 물질이 정해진 높이만큼 남도록 에치백(etchback) 한후 희생층을 제거한다. 희생층 제거에 의해 생성된 빈 공간을 미리 사용된 솔겔 물질과 굴절율이 다른 솔겔 물질을 예를 들어, 스핀 코팅에 의해 채우고 상면을 평탄화시켜 경화한후, 필요에 따라 에치백한다.
상기 희생층의 상기 색분리 요소를 형성할 공간이 패터닝되는 경우에는, 상기 패터닝된 공간에 고굴절 솔겔 물질을 이용하여 색분리 요소를 형성한 후, 희생층이 제거되고, 희생층이 제거된 영역에 저굴절율층을 형성할 수 있다.
상기 희생층의 상기 색분리 요소를 형성할 부분을 제외한 나머지 영역이 패터닝되는 경우에는, 상기 패터닝된 공간에 저굴절율층을 형성한 후, 희생층이 제거되고, 희생층이 제거된 영역에 고굴절 솔겔 물질을 이용하여 색분리 요소를 형성할 수 있다.
희생층을 형성 및 패터닝하고, 희생층을 패터닝한 공간에 색분리 요소나 저굴절율층을 형성하는 과정을 2회 이상 반복할 수 있으며, 이러한 2회 이상 반복 공정 동안 희생층을 패터닝한 공간이 서로에 대해 시프되도록 희생층이 패터닝되므로, 상기 색분리 요소를 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 다단 구조로 형성할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 색분리 소자(10) 및 이를 적용한 이미지 센서(100)를 개략적으로 보여준다. 도 2는 다른 실시예에 따른 색분리 소자(110) 및 이를 적용한 이미지 센서(200)를 개략적으로 보여준다. 도 1 및 도 2에서는 실시예에 따른 색분리 소자(10)(110)가 이미지 센서(100)(200)에 적용되는 경우를 예를 들어 보여주는데 이는 예시적으로 보인 것일 뿐이다. 실시예에 따른 색분리 소자(10)(110)는 이미지 센서(100)(200) 이외에도 색분리 특성을 필요로 하는 다양한 광학 장치에 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 색분리 소자(10)(110)는 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소(50)와, 상기 색분리 요소(50)를 매립하도록 형성되는 저굴절율층(70)을 포함하여 구성된다. 상기 색분리 소자(10)(110)가 이미지 센서(100)(200)에 적용되는 경우, 이미지 센서(100)(200)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 광을 감지하는 검출소자들의 2차원 화소 배열을 가지는 검출소자 어레이(11)와, 서로 다른 파장의 광이 상기 검출소자 어레이(11)의 서로 다른 화소에 입사하도록 입사광을 파장에 따라 분리하는 다수의 색분리 소자(10)(110)들이 2차원 배열된 색분리 소자 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 상기 이미지 센서(100)(200)는 상기 검출소자 어레이(11) 상에 칼라 필터 어레이(20)를 더 포함할 수 있다. 상기 칼라 필터 어레이(20)는 상기 검출소자 어레이(11)와 색분리 소자 어레이 사이에 위치될 수 있다.
색분리 소자(10)(110)가 이미지 센서(100)(200)에 적용되는 경우, 상기 색분리 요소(50)는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되어 색분리 소자(10)(110)의 2차원 배열 어레이를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 색분리 요소(50)는 상대적인 고굴절율을 가지는 솔겔 물질로 형성될 수 있다. 상기 색분리 요소(50)는 도 1에서와 같이 단순한 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 색분리 요소(50)는 도 2에서와 같이 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트되어 있는 복수 색분리 요소의 다단 구조로 이루어질 수도 있다. 도 2에서는 상기 색분리 요소(50)가 서로에 대해 시프트되어 있는 제1색분리 요소(51) 및 제2색분리 요소(53)로 이루어진 예를 보여준다.
상기 저굴절율층(70)은, 상기 색분리 요소(50)보다 작은 굴절율을 가지는 물질로 형성되는 것으로, 예를 들어, 저굴절율 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
색분리 특성을 나타내도록 상기 색분리 요소(50)와 상기 저굴절율층(70)의 굴절율 차이는 예를 들어, 약 0.7 이상이도록 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 색분리 요소(50)의 길이를 원하는 색분리 특성을 나타내도록 보다 길게 하면서, 상기 색분리 요소(50)와 저굴절율층(70)의 굴절율 차이는 약 0.7 이하가 되도록 할 수도 있다.
한편, 색분리 소자(10)(110) 하부에는 이 색분리 소자(10)(110)에서 분리된 광의 검출소자 어레이(11)까지의 필요한 도달 거리 확보를 위해 광투과층(30)을 더 구비할 수 있다. 상기 광투과층(30)은 상기 검출소자 어레이(11) 상에 구비되거나, 칼라 필터 어레이(20)를 구비하는 경우에는 이 칼라 필터 어레이(20)상에 구비될 수 있다. 상기 광투과층(30)은 상기 색분리 요소(50)보다 낮은 굴절율을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 광투과층(30)은 저굴절율층(70)과 마찬가지로 저굴절율 솔겔 물질로 형성될 수 있다.
상기 광투과층(30)은 예컨대, 상기 저굴절율층(70)과 동일한 솔겔 물질로 저굴절율을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 광투과층(30)과 저굴절율층(70)은 동일 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 고굴절율을 가지는 상기 색분리 요소(50)는 측면으로는 저굴절율층(70)이 위치하고, 하단에는 광투과층(30)이 위치되어, 저굴절율층(70)에 대해 매립될 수 있다. 도 1, 도 2 및 이하의 도면에서는 광투과층(30)과 저굴절율층(70)이 서로 다른 층인 것으로 도시하고 있는데, 동일 물질로 형성되어 층으로서 구분되지 않을 수도 있다. 색분리 소자(10)(110) 제조 공정에 따라, 광투과층(30)과 저굴절율층(70)은 형성되는 시간에 차이가 있을 수 있으며, 단일 층으로서 형성될 수도 있다. 이하에서는, 필요에 따라 저굴절율층(70)을 광투과층(30)도 포함하는 의미로 사용하거나 광투과층(30)을 저굴절율층(70)도 포함하는 의미로 사용한다.
여기서, 광투과층(30)은 상기 저굴절율층(70)과는 다른 종류의 저굴절 물질로 형성될 수도 있다.
한편, 상기 색분리 요소(50) 및 저굴절율층(70) 중 적어도 어느 하나는 가시광 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기와 같이, 실시예에 따른 색분리 소자(10)(110)는 예를 들어, 굴절율이 서로 다른 2종 이상의 솔겔 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 이때, 굴절율이 높은 솔겔 물질이 색분리 특성을 내도록 일정한 형상의 구조로 형성되며, 굴절율이 낮은 솔겔 물질이 그 주변을 채우도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 경화된 솔겔 물질의 굴절율은 저굴절 폴리머의 경우 굴절율이 약 1.30 정도이며, TiO2와 같은 고굴절 나노 입자를 함유시키면 약 2.38의 굴절율을 얻을 수도 있다. 따라서 상기 저굴절율층(70)에 저굴절 폴리머로 된 솔겔 물질을 사용하고, 상기 색분리 요소(50)는 TiO2와 같은 고굴절 나노 입자가 함유된 솔겔 물질을 사용하여 형성하는 경우, 2종 이상의 솔겔 물질을 사용하여 색분리 특성을 내는 고굴절율 색분리 요소(50)가 저굴절율층(70)에 매립된 구조의 색분리 소자(10)(110)를 구현할 수 있다.
한편, 상기 색분리 소자(10)(110)가 이미지 센서(100)(200)에 적용되는 경우, 색분리 소자 어레이는 검출소자 어레이(11) 상에 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 상기 색분리 요소(50)를 형성하고, 저굴절율층(70)을 상기 색분리 요소(50)의 어레이를 매립하도록 형성함으로써 얻어질 수 있다.
상기 검출소자 어레이(11)는 광을 감지하는 검출소자들의 2차원 화소 배열을 가질 수 있다.
상기 칼라 필터 어레이(20)는 특정 파장 영역의 광만을 투과시키고 다른 파장 영역의 광은 차단하는 칼라 필터 요소가 화소 단위로 배열될 수 있다.
상기 칼라 필터 어레이(20)는 예를 들어, 다수의 적색 칼라 필터, 다수의 녹색 칼라 필터, 다수의 청색 칼라 필터를 포함할 수 있다. 상기 칼라 필터 어레이(20)의 기본 단위는 예를 들어, 적색 칼라 필터 요소, 2개의 녹색 칼라 필터 요소, 청색 칼라 필터 요소의 4개 화소로 이루어지고, 이 4개 화소의 기본 단위 다수개가 2차원으로 배열된 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 칼라 필터 어레이(20)는 적색 칼라 필터 요소(R), 2개의 녹색 칼라 필터 요소(G), 청색 칼라 필터 요소(B)가 각 화소에 배치되어 4개의 화소가 기본 단위를 이루는 RGB 칼라 필터 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 칼라 필터 어레이(20)는 보색 관계에 있는 시안(C), 옐로우(Y), 그린(G), 마젠타(M)의 칼라 필터 요소가 각 화소에 배치되어 4개의 화소가 기본 단위를 이루는 CYGM 칼라 필터 방식으로 이루어질 수도 있다. 이외에도, 상기 칼라 필터 어레이(20)의 배열은 다양하게 구성될 수 있다.
상기 칼라 필터 어레이(20)의 칼라 필터 요소들 사이에는 칼라 크로스톡(color cross-talk)을 방지하도록 갭을 형성할 수 있다. 상기 칼라 필터 요소들 사이의 갭에는 저굴절 물질로 채워질 수 있다. 예를 들어, 저굴절 솔겔 물질로 상기 광투과층(30) 형성시, 상기 칼라 필터 요소들 사이의 갭을 상기 광투과층(30) 형성 물질로 채울 수 있다. 이 경우, 광투과층(30) 형성 공정과 칼라 필터 요소들 사이의 갭 채우기(gap filling) 공정을 한번에 할 수 있어 공정 효율성을 매우 높일 수 있다.
도 3a는 이미지 센서(100)(200)의 칼라 필터 어레이(20)의 칼라 필터 요소와 색분리 소자들(10)(110)의 위치 관계를 예시적으로 보여준다. 도 3b는 색분리 소자에 의해 입사광이 칼라 별로 분리되는 예를 보여준다. 도 3a 및 도 3b에서는 예시적으로 색분리 요소(50)가 단순형 형상인 경우를 보여준다.
도 3a를 참조하면, 상기 칼라 필터 어레이(20)는 예를 들어, 제1화소행(P1)에는 제1칼라 필터 요소 예컨대, 녹색 칼라 필터 요소(G)가 배열되고, 제2화소행(P2)에는 제2칼라 필터 요소 및 제3칼라 필터 요소 예컨대, 적색 칼라 필터 요소(R) 및 청색 칼라 필터 요소(B)가 배열되고, 제1화소행(P1)과 제2화소행(P2)이 교대로 위치되는 형태로 마련될 수 있다. 여기서, 상기 칼라 필터 어레이(20)의 칼라 필터 요소 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
상기 색분리 소자 어레이의 각 색분리 소자(10)(110)는 서로 다른 파장의 광이 상기 검출소자 어레이(11)의 서로 다른 화소에 입사하도록 입사광을 파장에 따라 분리한다. 이때, 상기 색분리 소자(10)(110) 위에는 입사광을 집광하도록 마이크로 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 색분리 소자(10)(110)의 색분리 요소(50)는 녹색 칼라 필터 요소(G) 배열을 가지는 제1화소행(P1)에는 배치되지 않으며, 청색 칼라 필터 요소(B) 및 적색 칼라 필터 요소(R) 배열을 가지는 제2화소행(P2)에 배치되어, 입사광을 파장에 따라 예컨대, 주로 청색광을 포함하는 광(C2) 및 주로 적색광을 포함하는 광(C3)으로 분리하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 주로 청색광을 포함하는 광(C2)은 청색 칼라 필터(B)를 통과하면서 청색 파장 영역만이 남게 되고 대응하는 검출소자에서 검출되게 된다. 주로 적색광을 포함하는 광(C3)은 적색 칼라 필터(R)를 통과하면서 적색 파장 영역만이 남게 되고 대응하는 검출소자에서 검출되게 된다. 도 3a에서 참조기호 "U"는 적색 칼라 필터요소(R), 2개의 녹색 칼라 필터요소(G), 청색 칼라 필터요소(B)의 4개 화소로 이루어진 상기 칼라 필터 어레이(20)의 기본 단위를 나타낸다.
한편, 제1화소행(P1) 영역으로 입사되는 광은 녹색 칼라 필터요소(G)를 통과하면서 녹색 파장 영역만이 남게 되고 대응하는 검출소자에서 검출되게 된다.
도 3a에서와 같이, 칼라 필터 어레이(20)의 칼라 필터요소와 색분리 소자(10)(110)의 색분리 요소(50)의 위치 관계가 구성되는 경우, 제1화소행(P1)에 입사되는 광의 대략 1/3만이 녹색 칼라 필터(G)를 통과하여 검출소자에서 검출되게 되며, 제2화소행(P2)에 입사되는 광 중 청색광 및 적색광은 색분리 소자(10)에 의해 분리되어 각각 청색 칼라 필터요소(B) 및 적색 칼라 필터요소(R)로 향하므로, 청색광 및 적색광은 거의 손실없이 청색 칼라 필터 요소(B) 및 적색 칼라 필터 요소(R)를 통과하여 대응하는 검출소자에서 검출되게 된다.
따라서, 상기와 같은 색분리 소자 어레이 및 칼라 필터 어레이(20)를 구비하는 이미지 센서(100)(200)는, 높은 광검출 효율을 가지며, 칼라 간의 크로스톡 또한 방지될 수 있다.
이하에서는, 도 4a 내지 도 4f, 도 5a 내지 도 5f, 도 6a 내지 도 6i를 참조로 색분리 소자(10)(110)의 제조 방법의 실시예들에 대해 설명한다. 이하에서는 이미지 센서(100)(200)의 검출소자 어레이(11) 및 칼라 필터 어레이(20)를 포함하는 구조물 상에 색분리 소자(10)를 제조하는 공정을 예시적으로 보여주는데, 이는 예시적으로 보인 것일 뿐이다. 이하에서 설명하는 색분리 소자(10)(110) 제조 방법은 이미지 센서(100)(200) 이외에도 색분리 특성을 필요로 하는 다양한 광학 장치 상에 색분리 소자(10)를 제조 할 때 적용될 수 있다.
실시예에 따른 색분리 소자(10)(110) 제조 방법에 따르면, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상의 색분리 요소(50)를 형성하는 단계와, 상기 색분리 요소(50)를 매립하도록 저굴절율층(70)을 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 색분리 요소(50) 형성후에 저굴절율층(70)을 형성하거나, 저굴절율층(70) 형성후에 색분리 요소(50)가 형성될 수 있다.
실시예에 따른 색분리 소자(10)(110) 제조 방법에 따르면, 상기 색분리 요소(50) 및 상기 색분리 요소(50)를 매립하도록 저굴절율층(70)을 형성하기 위하여, 희생층을 형성하고 패터닝하고, 상기 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절한다. 다음으로 상기 희생층을 제거하고, 상기 희생층을 제거한 영역에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절한다.
상기 색분리 요소(50)를 도 1에서와 같이 단순한 형태로 형성하는 경우에는, 희생층을 형성하고 패터닝하고, 상기 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채워 소정 구성을 형성하는 과정을 1회만 진행하는 것으로 가능할 수 있다.
상기 색분리 요소(50)를 도 2에서와 같이, 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 다단 구조의 복수의 색분리 요소로 형성하는 경우에는, 희생층을 형성하고 패터닝하고, 상기 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 소정 구성을 형성하는 과정을 2회 이상 반복할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 색분리 소자(10)를 제조하는 과정의 실시예를 보여준다.
도 4a를 참조하면, 먼저, 색분리 소자(10)를 제조하기 위해 베이스 구조체를 준비한다.
전술한 바와 같이, 색분리 소자(10)가 이미지 센서(100)에 적용되는 경우, 상기 베이스 구조체는 검출소자 어레이(11)를 포함하며, 상기 검출소자 어레이(11) 상에 칼라 필터 어레이(20)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 검출소자 어레이(11) 상에 칼라 필터 어레이(20)까지 형성된 이미지 센서(100)를 위한 색분리 소자(10)를 제조하는 경우를 예를 들어 설명한다.
상기 베이스 구조체는 상기 검출소자 어레이(11) 또는 칼라 필터 어레이(20) 상에 광투과층(30)을 더 포함할 수 있다. 상기 광투과층(30)은 색분리 소자(10)에서 분리된 광의 검출소자 어레이(11)까지의 적절한 도달 거리 확보를 위해 마련될 수 있다.
상기 광투과층(30)은 색분리 소자(10)의 색분리 요소(50)를 형성하는 고굴절율 물질에 비해 상대 굴절율이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과층(30)은 상대 굴절율이 낮은 솔겔 물질을 스핀 코팅하고 베이킹(baking) 공정을 사용하여 경화함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 상기 광투과층(30)은 상대 굴절율이 낮은 물질을 증착하여 형성할 수도 있다.
칼라 필터 어레이(20)를 사용하는 구조에서, 칼라 크로스톡을 방지하기 위하여, 칼라 필터 요소 간에 갭을 만들고, 이 갭을 저굴절 물질로 채우도록 된 경우, 상대 굴절율이 낮은 솔겔 물질을 이용하여 상기 광투과층(30)을 형성하는 공정을 진행하면서, 솔겔 물질로 상기 칼라 필터 요소 간의 갭도 채울 수 있다. 즉, 광투과층(30)을 형성하는 공정과 칼라 필터 요소간의 갭을 채우는 공정을 한번에 진행할 수 있다.
여기서, 칼라 필터 어레이(20)를 구비하지 않는 구조인 경우, 상기 광투과층(30)은 검출소자 어레이(11) 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이 광투과층(30)을 형성한 다음, 이 광투과층(30) 상에 도 4b에서와 같이 희생층(40)을 형성하고 패터닝한다. 본 실시예에 있어서, 상기 희생층(40)은 상기 색분리 요소(50)를 형성할 공간(41)이 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 상기 희생층(40)을 상기 색분리 요소(50)의 두께 또는 그보다 높은 두께로 쌓고, 광투과층(30)이 나타나는 깊이까지 패터닝하여 상대적으로 굴절율이 높은 물질을 채울 수 있는 공간을 마련할 수 있다.
상기 희생층(40)은, 습식 또는 건식 식각 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있으며, 패터닝 가능한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 희생층(40)은 포토레지스터 등으로 형성될 수 있으며, 포토리소그래피 공정으로 패터닝할 수 있다.
다음으로, 도 4c 및 도 4d를 참조하면, 희생층(40)을 패터닝한 공간(41)에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절할 수 있다.
도 4c에서와 같이 희생층(40)을 패터닝한 공간(41)이 색분리 요소(50)를 형성할 위치에 해당하는 경우, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소(50)를 형성하는 고굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
이와 같이, 패턴이 형성된 희생층(40) 위에 상대 굴절율이 높은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 고굴절 물질로 상기 패터닝된 공간을 완전히 채우고, 평탄한 상면을 갖도록 충분한 높이로 도포하여 고굴절 솔겔 물질층(55)을 형성할 수 있다. 그런 다음 베이킹에 의해 경화시킬 수 있다.
다음으로, 도 4d에서와 같이, 상기 고굴절 솔겔 물질층(55)을 건식 식각 장비를 사용하여 에치백(etchback)하거나 폴리싱 예컨대, 기계 화학적 폴리싱(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 사용하여 상기 고굴절 솔겔 물질층(55)이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 줄이고 평탄화하여 상기 희생층(40)의 패터닝된 공간(41)에 색분리 요소(50)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4e에서와 같이, 희생층(40)을 예를 들어, 습식 또는 건식 공정에 의해 제거할 수 있다.
그런 다음, 도 4f에서와 같이, 상기 희생층(40)을 제거한 영역에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절할 수 있다.
상기 희생층(40)을 패터닝한 공간(41)에 고굴절 솔겔 물질을 이용하여 색분리 요소(50)를 형성하는 경우, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층(70)을 형성하는 저굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 희생층(40)을 제거한 영역에 상대 굴절율이 낮은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 도포하고, 베이킹에 의해 경화시킨 후, 고굴절 물질로 된 색분리 요소(50)가 드러날 때까지 에치백 또는 폴리싱 예컨대, CMP 공정으로 얇게 하고(thinnig) 평탄화 하여 색분리 요소(50)를 매립하는 저굴절율층(70)을 형성할 수 있다.
여기서, 저굴절 물질을 증착하면, 증착된 표면이 돌출된 색분리 요소(50)의 형상을 따라 굴곡이 심한 표면으로 형성되므로, 정밀한 CMP 공정에 의해서만 표면을 평탄화할 수 있다. 반면, 솔겔 물질은 스핀 코팅에 의해 평탄한 표면을 형성할 수 있으므로, CMP 공정뿐만 아니라 건식 식각에 의한 에치백 공정을 선택적으로 사용할 수 있다.
상기한 바와 같은 실시예에 따른 색분리 소자(10) 제조 방법에 따르면, 화학기상증착법(CVD)나 물리기상증착법(PVD) 등과 같은 챔버 내의 증착 공정과 고굴절 물질층의 패터닝을 위해 리소그래피에 의한 패턴 마스킹(pattern masking) 공정 후 고굴절 물질을 정밀한 에칭에 의해 패턴하는 대신에, 간단한 솔겔 법에 의해 층 형성과 패터닝된 공간을 채워 넣는 공정을 사용하므로, 매우 간단한 장비와 쉬운 공정으로 색분리 소자(10)를 제조할 수 있다.
또한, 칼라 필터 어레이(20)를 사용하는 구조에서, 칼라 크로스톡을 방지하기 위하여, 칼라 필터 요소 간에 갭을 만들고, 이 갭을 저굴절 물질로 채우도록 된 경우, 광투과층(30)을 형성하는 공정과 칼라 필터 요소간의 갭을 채우는 공정을 한번에 진행할 수 있어, 공정 효율성을 높일 수 있다.
또한, 에치백 공정시 정확한 에치백 정지 시점을 감지하기 위해, 정지 시점 검출기(EPD: End Point Detector)를 사용할 때, 고굴절 물질의 에치백을 끝내야 하는 위치에 넓은 면적의 희생층(40)이 나타나므로 에치백 정지 시점을 정확히 감지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 도 1의 색분리 소자(10)를 제조하는 과정의 다른 실시예를 보여준다.
도 5a를 참조하면, 먼저, 색분리 소자(10)를 제조하기 위해 베이스 구조체를 준비한다. 상기 베이스 구조체는 검출소자 어레이(11), 칼라 필터 어레이(20) 및 광투과층(30) 등을 포함할 수 있다. 상기 광투과층(30)을 형성하는 공정은 도 4a를 참조로 전술한바와 같으므로, 여기서는 반복된 설명은 생략한다.
상기와 같이 광투과층(30)을 형성한 다음, 이 광투과층(30) 상에 도 5b에서와 같이 희생층을 형성하고 패터닝한다. 이때, 상기 희생층은 상기 색분리 요소(50)를 형성할 부분(45)을 제외한 나머지 영역이 패터닝된다. 상기 희생층을 상기 색분리 요소(50)의 두께 또는 그보다 높은 두께로 쌓고, 색분리 요소(50)를 형성할 부분(45)을 제외한 나머지 희생층 영역을 광투과층(30)이 나타날 때까지 제거할 수 있다.
상기 희생층은, 습식 또는 건식 식각 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있으며, 패터닝이 가능한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 희생층은 포토레지스터 등으로 형성될 수 있으며, 포토리소그래피 공정으로 패터닝할 수 있다.
다음으로, 도 5c 및 도 5d를 참조하면, 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 희생층을 패터닝한 공간이 색분리 요소(50)를 형성할 부분(45)을 제외한 나머지 영역일 경우, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소(50)를 매립하는 저굴절율층(70)을 형성하는 저굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
이와 같이, 패턴이 형성된 희생층 위에 상대 굴절율이 낮은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 저굴절 물질로 상기 패터닝된 공간을 완전히 채우고, 평탄한 상면을 갖도록 충분한 높이로 도포하여 저굴절 솔겔 물질층(75)을 형성한다. 그런 다음 베이킹에 의해 경화시킨다.
그런 다음, 도 5d에서와 같이, 상기 저굴절 솔겔 물질층(75)을 건식 식각 장비를 사용하여 에치백(etchback)하거나 폴리싱 예컨대, 화학적 기계적 폴리싱(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 사용하여 상기 저굴절 솔겔 물질층(75)이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 줄이고 평탄화하여 상기 희생층이 패터닝된 공간에 저굴절율층(70)을 형성한다.
다음으로, 도 5e에서와 같이, 색분리 요소(50)를 형성할 부분(45)에 남아 있는 희생층을 예를 들어, 습식 또는 건식 공정에 의해 제거한다.
그런 다음, 도 5f에서와 같이, 남아 있는 희생층을 제거한 공간에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절한다.
이때, 상기 남아 있는 희생층을 제거한 공간에 채우는 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소(50)를 형성하는 고굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 남아 있는 희생층을 제거한 공간에 상대 굴절율이 높은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 도포하고, 베이킹에 의해 경화시킨 후, 저굴절율층(70)이 드러날 때까지 에치백 또는 폴리싱 예컨대, CMP 공정으로 얇게 하고(thinnig) 평탄화 하여 저굴절율층(70)에 매립된 형태로 색분리 요소(50)를 형성할 수 있다.
여기서, 고굴절 물질을 증착하면, 증착된 표면이 남아 있는 희생층을 제거한 공간을 둘러싸는 저굴절율층(70)의 형상을 따라 굴곡을 가지는 표면으로 형성되므로, 정밀한 CMP 공정에 의해서만 표면을 평탄화할 수 있다. 반면, 솔겔 물질은 스핀 코팅에 의해 평탄한 표면을 형성할 수 있으므로, CMP 공정뿐만 아니라 건식 식각에 의한 에치백 공정을 선택적으로 사용할 수 있다.
상기한 바와 같은 다른 실시예에 따른 색분리 소자(10) 제조 방법에 따르면, 앞서의 실시예와 마찬가지로, 간단한 솔겔 법에 의해, 매우 간단한 장비와 쉬운 공정으로 색분리 소자(10)를 제조할 수 있다. 또한, 상기한 다른 실시예에서도, 칼라 필터 어레이(20)를 사용하는 구조에서, 칼라 크로스톡을 방지하기 위하여, 칼라 필터 요소 간에 갭을 만들고, 이 갭을 저굴절 물질로 채우도록 된 경우, 광투과층(30)을 형성하는 공정과 칼라 필터 요소간의 갭을 채우는 공정을 한번에 진행할 수 있으므로, 공정 효율성을 높일 수 있다. 또한, 에치백 공정시 정확한 에치백 정지 시점을 감지하기 위해, 정지 시점 검출기(EPD: End Point Detector)를 사용할 때, 고굴절 물질의 에치백을 끝내야 하는 위치에 넓은 면적의 저굴절율층(70)이 나타나므로 에치백 정지 시점을 정확히 감지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6i는 도 2의 색분리 소자(110)를 제조하는 과정의 실시예를 보여준다.
도 6a를 참조하면, 먼저, 색분리 소자(110)를 제조하기 위해 베이스 구조체를 준비한다. 상기 베이스 구조체는 검출소자 어레이(11), 칼라 필터 어레이(20) 및 광투과층(30) 등을 포함할 수 있다. 상기 광투과층(30)을 형성하는 공정은 도 4a를 참조로 전술한바와 같으므로, 여기서는 반복된 설명은 생략한다.
상기와 같이 광투과층(30)을 형성한 다음, 이 광투과층(30) 상에 도 6b에서와 같이 희생층(140)을 형성하고 패터닝한다. 이때, 상기 희생층(140)은 상기 색분리 요소(50)의 제1색분리 요소(51)를 형성할 공간(141)이 패터닝된다. 예를 들어, 상기 희생층(140)을 상기 제1색분리 요소(51)의 두께 또는 그보다 높은 두께로 쌓고, 광투과층(30)이 나타나는 깊이까지 패터닝하여 상대적으로 굴절율이 높은 물질을 채울 수 있는 공간(141)을 마련한다.
상기 희생층(140)은, 습식 또는 건식 식각 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있으며, 패터닝이 가능한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 희생층(140)은 포토레지스터 등으로 형성될 수 있으며, 포토리소그래피 공정으로 패터닝할 수 있다.
다음으로, 도 6c 및 도 6d를 참조하면, 희생층(140)을 패터닝한 공간(141)에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절할 수 있다.
도 6c에서와 같이 희생층(140)을 패터닝한 공간(141)이 제1색분리 요소(51)를 형성할 위치에 해당하는 경우, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소(50)를 형성하는 고굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
이와 같이, 패턴이 형성된 희생층(140) 위에 상대 굴절율이 높은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 고굴절 물질로 상기 패터닝된 공간(141)을 완전히 채우고, 평탄한 상면을 갖도록 충분한 높이로 도포하여 고굴절 솔겔 물질층(151)을 형성한다. 그런 다음 베이킹에 의해 경화시킨다.
다음으로, 도 6d에서와 같이, 상기 고굴절 솔겔 물질층(151)을 건식 식각 장비를 사용하여 에치백(etchback)하거나 폴리싱 예컨대, 화학적 기계적 폴리싱(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 사용하여 상기 고굴절 솔겔 물질층(151)이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 줄이고 평탄화하여 상기 희생층(140)의 패터닝된 공간(141)에 제1색분리 요소(51)를 형성한다.
다음으로, 상기 희생층(140) 및 제1색분리 요소(51) 상에, 도 6e에서와 같이 다시 희생층(145)을 형성하고 패터닝한다. 이때, 상기 희생층(145)은 상기 색분리 요소(50)의 제1색분리 요소(51)에 대해 시프트되게 제2색분리 요소(53)를 형성할 공간(146)이 패터닝된다. 예를 들어, 상기 희생층(145)을 상기 제2색분리 요소(53)의 두께 또는 그보다 높은 두께로 쌓고, 예를 들어, 상기 제1색분리 요소(51)가 나타나는 깊이까지 패터닝하여 다시 상대적으로 굴절율이 높은 물질을 채울 수 있는 공간(146)을 마련한다. 도 6e 및 이하의 도 6f 및 도 6g에서는 편의상 희생층을 전체 두께를 희생층(140)과 희생층(145)으로 나누어 표기하였는데, 희생층(140)과 희생층(145)은 서로 다른 층으로 구분되지 않을 수 있다.
다음으로, 도 6f 및 도 6g를 참조하면, 희생층(145)을 패터닝한 공간(146)에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절할 수 있다.
도 6f에서와 같이 희생층(145)을 패터닝한 공간(146)이 제2색분리 요소(53)를 형성할 위치에 해당하는 경우, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소(50)를 형성하는 고굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
이와 같이, 패턴이 형성된 희생층(145) 위에 상대 굴절율이 높은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 고굴절 물질로 상기 패터닝된 공간(146)을 완전히 채우고, 평탄한 상면을 갖도록 충분한 높이로 도포하여 고굴절 솔겔 물질층(153)을 형성한다. 그런 다음 베이킹에 의해 경화시킨다.
다음으로, 도 6g에서와 같이, 상기 고굴절 솔겔 물질층(153)을 건식 식각 장비를 사용하여 에치백(etchback)하거나 폴리싱 예컨대, 화학적 기계적 폴리싱(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 사용하여 상기 고굴절 솔겔 물질층(153)이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 줄이고 평탄화하여 상기 희생층(145)의 패터닝된 공간(146)에 제2색분리 요소(53)를 형성한다.
이와 같은 과정을 반복하여, 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 복수의 색분리 요소의 다단 구조를 가지는 색분리 요소(50)가 형성될 수 있다.
다음으로, 도 6h에서와 같이, 희생층(140,145)을 예를 들어, 습식 또는 건식 공정에 의해 제거한다.
그런 다음, 도 6i에서와 같이, 상기 희생층(140,145)을 제거한 영역에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절한다.
상기 희생층(140)(145)을 패터닝한 공간(141)(146)에 고굴절 솔겔 물질을 이용하여 다단 구조의 색분리 요소(50)를 형성하는 경우, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층(70)을 형성하는 저굴절 솔겔 물질을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 희생층(140,145)을 제거한 영역에 상대 굴절율이 낮은 솔겔 물질을 예컨대, 스핀 코팅하여 도포하고, 베이킹에 의해 경화시킨 후, 고굴절 물질로 된 다단 구조의 색분리 요소(50)가 드러날 때까지 에치백 또는 폴리싱 예컨대, CMP 공정으로 얇게 하고(thinnig) 평탄화 하여 색분리 요소(50)를 매립하는 저굴절율층(70)을 형성할 수 있다. 이에 의해 저굴절율층(70)에 매립된 형태로 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 복수의 색분리 요소의 다단 구조를 가지는 색분리 소자(10)가 얻어질 수 있다.
여기서, 저굴절 물질을 증착하면, 증착된 표면이 돌출된 색분리 요소의 형상을 따라 굴곡이 심한 표면으로 형성되므로, 정밀한 CMP 공정에 의해서만 표면을 평탄화할 수 있다. 반면, 솔겔 물질은 스핀 코팅에 의해 평탄한 표면을 형성할 수 있으므로, CMP 공정뿐만 아니라 건식 식각에 의한 에치백 공정을 선택적으로 사용할 수 있다.
도 6a 내지 도 6i에서는 색분리 요소(50)가 서로에 대해 시프트된 제1색분리 요소(51)와 제2색분리 요소(53)로 이루어진 경우의 제조 과정을 보여주는데, 도 6e 내지 도 6g의 과정을 반복하면, 색분리 요소(50)가 서로에 대해 시프트된 3단 이상의 색분리 요소들로 이루어진 색분리 소자(10)를 형성할 수 있다.
또한, 도 6a 내지 도 6i에서는 도 4a 내지 도 4f를 참조로 설명한 실시예와 마찬가지로, 색분리 요소(50)의 다단 구조를 형성하는데, 희생층(140)(145)을 형성하고, 이 희생층(140)(145)을 패터닝하여 색분리 요소(50)를 형성할 공간을 만들고, 이 공간에 색분리 요소(50)를 형성하는 경우를 보여주는데, 이는 예시적인 것이다. 색분리 요소(50)의 다단 구조를 가지는 색분리 소자(10)를 제조하는 경우에도, 도 5a 내지 도 5f를 참조로 설명한 실시예에서와 마찬가지의 공정을 적용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 희생층(140)을 일 단의 색분리 요소 예컨대, 제1색분리 요소(51)을 형성할 부분을 제외한 나머지 영역을 패터닝하고, 이 부분에 저굴절율층(70)을 형성한다. 이 저굴절율층(70) 상에 다시 희생층(145)을 형성하고 일단의 색분리 요소 예컨대, 제1색분리 요소(51)에 대해 시프트된 다음 단의 색분리 요소 예컨대, 제2색분리 요소(53)를 형성할 부분을 제외한 나머지 영역을 패터닝하고 이부분에 추가적으로 두께를 더하여 저굴절율층(70)을 형성한다. 이러한 과정을 반복하여 서로에 대해 시프트된 색분리 요소(50)의 다단 구조에 대응하는 부분에만 희생층이 남고 주변은 저굴절율층(70)으로 된 구조를 형성한 다음, 남아 있는 희생층 부분을 제거하고, 여기에 고굴절 솔겔 물질을 채워 넣어 고굴절물질층을 형성하고, 경화시킨다. 그리고 고굴절물질층이 원하는 두께로 될 때까지 식각 또는 폴리싱하면, 저굴절율층(70)에 매립된 형태로 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 복수의 색분리 요소의 다단 구조가 얻어질 수 있다.
도 6a 내지 도 6i를 참조로 설명한 색분리 소자(110) 제조 방법의 경우에도, 화학기상증착법(CVD)나 물리기상증착법(PVD) 등과 같은 챔버 내의 증착 공정과 고굴절 물질층의 패터닝을 위해 리소그래피에 의한 패턴 마스킹(pattern masking) 공정 후 고굴절 물질을 정밀한 에칭에 의해 패턴하는 대신에, 간단한 솔겔 법에 의해 층 형성과 패터닝된 공간을 채워 넣는 공정을 사용하므로, 매우 간단한 장비와 쉬운 공정으로 색분리 소자(110)를 제조할 수 있다. 또한, 칼라 필터 어레이(20)를 사용하는 구조에서, 칼라 크로스톡을 방지하기 위하여, 칼라 필터 요소 간에 갭을 만들고, 이 갭을 저굴절 물질로 채우도록 된 경우, 광투과층(30)을 형성하는 공정과 칼라 필터 요소간의 갭을 채우는 공정을 한번에 진행할 수 있어, 공정 효율성을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 색분리 소자(10)(110) 및 그 제조 방법에 따르면, 색분리 요소(50)뿐만 아니라 저굴절율층(70)도 솔겔 물질을 이용하여 형성하는 경우를 예시하고 있는데, 색분리 요소(50)만을 고굴절 솔겔 물질을 이용하여 형성하고, 저굴절율층(70)은 증착 공정으로 형성할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소와;
    상기 색분리 요소를 매립하도록 형성되는 저굴절율층;을 포함하고,
    하부에 광투과층;을 더 포함하며,
    상기 저굴절율층 및 광투과층은 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 동일한 솔겔 물질로 형성되며,
    상기 색분리 요소와 상기 저굴절율층의 굴절율 차이는 0.7 이상인 색분리 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 색분리 요소는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되어 색분리 소자 어레이를 이루도록 된 색분리 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 색분리 요소는 단순한 형태로 이루어지거나, 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트되어 있는 복수 색분리 요소의 다단 구조로 이루어지는 색분리 소자.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 저굴절율층은 저굴절 폴리머를 포함하며, 상기 색분리 요소는 고굴절 나노 입자를 포함하는 색분리 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 색분리 요소 및 저굴절율층 중 적어도 어느 하나는 가시광 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 형성되는 색분리 소자.
  7. 삭제
  8. 광을 감지하는 검출소자들의 2차원 화소 배열을 가지는 검출소자 어레이와;
    서로 다른 파장의 광이 상기 검출소자 어레이의 서로 다른 화소에 입사하도록 입사광을 파장에 따라 분리하는 다수의 색분리 소자들이 2차원 배열된 색분리 소자 어레이;를 포함하며,
    상기 색분리 소자 어레이는
    서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되며, 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상으로 형성된 색분리 요소와;
    상기 색분리 요소를 매립하도록 형성되는 저굴절율층;을 포함하고,
    상기 검출소자 어레이와 색분리 소자 어레이 사이에 광투과층;을 더 포함하며,
    상기 저굴절율층과 광투과층은 상기 색분리 요소보다 작은 굴절율을 가지도록 동일한 솔겔 물질로 형성되며,
    상기 색분리 요소와 상기 저굴절율층의 굴절율 차이는 0.7 이상인 이미지 센서.
  9. 제8항에 있어서, 상기 색분리 요소는 단순한 형태로 이루어지거나, 입사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트되어 있는 복수 색분리 요소의 다단 구조로 이루어지는 이미지 센서.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서, 상기 저굴절율층은 저굴절 폴리머를 포함하며, 상기 색분리 요소는 고굴절 나노 입자를 포함하는 이미지 센서.
  12. 제8항에 있어서, 상기 색분리 요소 및 저굴절율층 중 적어도 어느 하나는 가시광 영역에서 80% 이상의 투과율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 형성되는 이미지 센서.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서, 상기 검출소자 어레이와 색분리 소자 어레이 사이에, 특정 파장 영역의 광만을 투과시키고 다른 파장 영역의 광은 차단하는 칼라 필터 요소가 화소 단위로 배열된 칼라 필터 어레이;를 더 포함하는 이미지 센서.
  15. 고굴절율을 가지는 솔겔 물질을 이용하여 색분리 특성을 내도록 일정한 형상의 색분리 요소를 형성하는 단계와;
    상기 색분리 요소를 매립하도록 저굴절율층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 색분리 요소 및 상기 색분리 요소를 매립하도록 저굴절율층을 형성하기 위하여,
    (가) 희생층을 형성하고 패터닝하는 단계와;
    (나) 상기 희생층을 패터닝한 공간에 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절하는 단계와;
    (다) 상기 희생층을 제거하는 단계와;
    (라) 상기 희생층을 제거한 영역에 상기 제1굴절율과는 다른 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질을 채우고 경화시킨 후, 경화된 솔겔 물질이 정해진 높이만큼 남을 때까지 두께를 조절하는 단계;를 포함하는 색분리 소자 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 색분리 요소는 서로 이격되게 복수개가 어레이를 이루도록 형성되어 색분리 소자 어레이를 이루도록 된 색분리 소자 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서, 상기 희생층은 상기 색분리 요소를 형성할 공간이 패터닝되며, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소를 형성하며, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층을 형성하는 색분리 소자 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 희생층은 상기 색분리 요소를 형성할 부분을 제외한 나머지 영역이 패터닝되며, 상기 제1굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 저굴절율층을 형성하며, 상기 제2굴절율을 가지는 솔겔 물질로 상기 색분리 요소를 형성하는 색분리 소자 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 (가) 및 (나) 단계를 2회 이상 반복하며, 상기 (가) 및 (나) 단계 반복동안 희생층을 패터닝한 공간이 시프트되도록 상기 희생층을 패터닝하며, 상기 (가) 및 (나) 단계 2회 이상 반복후 상기 (다) 및 (라) 단계를 진행하여, 상기 색분리 요소를 입사광의 진행 방향으로 따라 순차적으로 배열되고 서로에 대해 시프트된 다단 구조로 형성하는 색분리 소자 제조 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102501643B1 (ko) * 2015-09-24 2023-02-20 삼성전자주식회사 고굴절률 광학 기능층을 포함하는 광학 장치 및 상기 광학 장치의 제조 방법
KR102465995B1 (ko) * 2015-09-30 2022-11-25 삼성전자주식회사 색분할기 구조와 그 제조방법, 색분할기 구조를 포함하는 이미지센서 및 이미지센서를 포함하는 광학장치
KR102556008B1 (ko) 2015-10-06 2023-07-17 삼성전자주식회사 이미지 센서의 컬러 스플리터
KR102754866B1 (ko) * 2016-11-08 2025-01-14 삼성전자주식회사 색 분리요소를 포함하는 이미지 센서와 그 동작방법
EP3540479A1 (en) 2018-03-13 2019-09-18 Thomson Licensing Diffraction grating comprising double-materials structures
EP3540499A1 (en) 2018-03-13 2019-09-18 Thomson Licensing Image sensor comprising a color splitter with two different refractive indexes
EP3588150A1 (en) 2018-06-29 2020-01-01 Thomson Licensing An optical device comprising multi-layer waveguides
EP3591700A1 (en) 2018-07-02 2020-01-08 Thomson Licensing Image sensor comprising a color splitter with two different refractive indexes, and different height
EP3671322A1 (en) 2018-12-18 2020-06-24 Thomson Licensing Device for forming an outgoing electromagnetic wave from an incident electromagnetic wave
EP3671310A1 (en) 2018-12-18 2020-06-24 Thomson Licensing Optical manipulation apparatus for trapping or moving micro or nanoparticles
EP3671293A1 (en) 2018-12-21 2020-06-24 Thomson Licensing An optical device comprising at least one diffraction grating having a grating pitch above the wavelength
CN112701132A (zh) 2019-10-23 2021-04-23 三星电子株式会社 图像传感器和包括该图像传感器的电子装置
EP4398304A3 (en) 2019-10-23 2024-10-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor including color separating lens array and electronic device including the image sensor
KR102698295B1 (ko) * 2020-10-30 2024-08-26 삼성전자주식회사 색분리 렌즈 어레이를 구비하는 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치
CN114447008A (zh) 2020-10-30 2022-05-06 三星电子株式会社 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括图像传感器的电子装置
WO2023073619A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 Tripurari Singh Method of and system for capturing color images

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020008812A1 (en) 2000-02-14 2002-01-24 Conner Arlie R. Dot-sequential color display system
US20030090597A1 (en) 2000-06-16 2003-05-15 Hiromi Katoh Projection type image display device
US20030147112A1 (en) 2000-07-05 2003-08-07 Hiroshi Mukawa Image display element, and image display device
US20090141381A1 (en) 2005-04-05 2009-06-04 Sharp Kabushiki Kaisha Color filter substrate and display device
US20130099343A1 (en) * 2010-07-02 2013-04-25 Panasonic Corporation Solid-state imaging device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5789264A (en) 1996-03-27 1998-08-04 Daewoo Electronics Co., Ltd. Method for manufacturing a thin film actuated mirror having a flat light reflecting surface
KR100730121B1 (ko) 2004-11-29 2007-06-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2009244710A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Fujifilm Corp カラーフィルタアレイ及びその製造方法並びに固体撮像素子
JP5325117B2 (ja) 2008-06-18 2013-10-23 パナソニック株式会社 固体撮像装置
US8294076B2 (en) 2008-08-05 2012-10-23 Panasonic Corporation Imaging device with columnar or plate-like transparent refractive index layers
JP2010078680A (ja) 2008-09-24 2010-04-08 Fujifilm Corp カラーフィルタ及び固体撮像素子
WO2010070869A1 (ja) 2008-12-19 2010-06-24 パナソニック株式会社 撮像装置
CN101971636B (zh) 2009-01-14 2013-12-04 松下电器产业株式会社 摄像装置
KR101056281B1 (ko) 2009-08-03 2011-08-11 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
JP5503458B2 (ja) 2010-08-24 2014-05-28 パナソニック株式会社 固体撮像素子および撮像装置
JP5503459B2 (ja) 2010-08-24 2014-05-28 パナソニック株式会社 固体撮像素子および撮像装置
JP5824577B2 (ja) * 2011-06-17 2015-11-25 エルジー・ケム・リミテッド 高屈折組成物
KR102219704B1 (ko) 2014-06-13 2021-02-24 삼성전자주식회사 색분리 소자 어레이, 상기 색분리 소자 어레이를 포함하는 이미지 센서, 및 상기 색분리 소자 어레이를 포함하는 촬상 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020008812A1 (en) 2000-02-14 2002-01-24 Conner Arlie R. Dot-sequential color display system
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