KR100936104B1 - 이미지 센서 제조방법 - Google Patents

이미지 센서 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100936104B1
KR100936104B1 KR1020070139464A KR20070139464A KR100936104B1 KR 100936104 B1 KR100936104 B1 KR 100936104B1 KR 1020070139464 A KR1020070139464 A KR 1020070139464A KR 20070139464 A KR20070139464 A KR 20070139464A KR 100936104 B1 KR100936104 B1 KR 100936104B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating layer
forming
contact hole
region
contact
Prior art date
Application number
KR1020070139464A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090071228A (ko
Inventor
김종만
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020070139464A priority Critical patent/KR100936104B1/ko
Publication of KR20090071228A publication Critical patent/KR20090071228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100936104B1 publication Critical patent/KR100936104B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607Geometry of the photosensitive area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636Interconnect structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14689MOS based technologies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

실시예에 따른 이미지 센서 제조방법은 반도체 기판의 픽셀 영역 및 로직 영역에 제1 게이트 및 제2 게이트를 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 게이트의 양측에 엘디디 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 게이트를 포함하는 반도체 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층에 상기 엘디디 영역을 선택적으로 노출시키는 제1 콘택홀 및 제2 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제1 콘택홀 및 상기 제2 콘택홀 하부의 반도체 기판에 소스 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 콘택홀 및 제2 콘택홀 내부에 제1 콘택 플러그 및 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 상기 제1 및 제2 콘택 플러그와 각각 연결되는 금속배선을 포함하는 제2 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 절연층 상에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함한다.
이미지 센서, 포토다이오드, 소스/드레인

Description

이미지 센서 제조방법{Method for Manufacturing of Image Sensor}
실시예에서는 이미지 센서 제조방법이 개시된다.
이미지 센서는 광학적 영상(Optical Image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 크게 전하결합소자(charge coupled device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Silicon:CMOS) 이미지 센서(CIS)를 포함한다.
씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.
씨모스 이미지 센서는 빛 신호를 받아서 전기신호로 바꾸어 주는 포토다이오드(Photo diode) 영역과 이 전기 신호를 처리하는 트랜지스터 영역으로 구분할 수 있다. 씨모스 이미지 센서는 포토다이오드와 트랜지스터가 반도체 기판에 수평으로 배치되는 구조이다.
수평형 씨모스 이미지 센서에 의하면 포토다이오드와 트랜지스터가 기판 상에 상호 수평으로 인접하여 형성된다. 이에 따라, 포토다이오드 형성을 위한 추가적인 영역이 요구된다.
실시예는 트랜지스터 회로와 포토다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
또한, 실시예는 레졀루션(Resolution)과 센서티버티(sensitivity)가 함께 개선될 수 있는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
또한, 실시예는 수직형의 포토다이오드를 채용하면서 신호처리를 위한 트랜스퍼 트랜지스터의 펀치 쓰루(Punch Through) 현상을 억제하는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 이미지 센서 제조방법은 반도체 기판의 픽셀 영역 및 로직 영역에 제1 게이트 및 제2 게이트를 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 게이트의 양측에 엘디디 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 게이트를 포함하는 반도체 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 절연층에 상기 엘디디 영역을 선택적으로 노출시키는 제1 콘택홀 및 제2 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제1 콘택홀 및 상기 제2 콘택홀 하부의 반도체 기판에 소스 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 콘택홀 및 제2 콘택홀 내부에 제1 콘택 플러그 및 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 상기 제1 및 제2 콘택 플러그와 각각 연결되는 금속배선을 포함하는 제2 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 절연층 상에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서 제조방법에 의하면 트랜지스터 회로(circuitry)와 포토다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 트랜지스터 회로(circuitry)와 포토다이오드의 수직형 집적에 의해 필팩터(fill factor)를 100%에 근접시킬 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 종래기술보다 수직형 집적에 의해 같은 픽셀 사이즈에서 높은 센서티버티(sensitivity)를 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 종래기술보다 같은 레졀류션(Resolution)을 위해 공정비용을 감축할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 각 단위 픽셀은 센서티버티(sensitivity)의 감소 없이 보다 복잡한 회로(circuitry)를 구현할 수 있다.
또한, 실시예에 의해 집적될 수 있는 추가적인 온칩 회로(on-chip circuitry)는 이미지센서의 퍼포먼스(performance)를 증가시키고, 나아가 소자의 소형화 및 제조비용을 절감을 획득할 수 있다.
또한, 실시예에 의해 포토다이오드의 광전하 전송 효율이 향상되어 이미지 특성을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 이미지 센서 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/위(on/over)"에 형성되는 것으로 기재 되는 경우에 있어, 상/위(on/over)는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 실시예에 따른 이미지 센서 제조방법을 설명한다.
도 1을 참조하여, 반도체 기판(10)에 제1 게이트 전극(100) 및 제2 게이트 전극(200)이 형성된다.
상기 반도체 기판(10)은 단결정의 p형 기판(p++)일 수 있고, 상기 반도체 기판(10) 상에는 에피택셜(epitaxial) 공정을 실시하여 저농도의 p형 에피층(p-Epi)이 형성될 수 있다.
상기 반도체 기판(10)에 액티브 영역과 필드 영역을 정의하는 복수개의 소자분리막이 형성된다. 또한, 상기 액티브 영역 상에는 픽셀 영역(A)의 회로 및 로직 영역(B)의 회로가 형성될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 픽셀 영역(A) 및 로직 영역(B)를 포함하는 반도체 기판(10) 표면에 문턱 전압을 조절하고 전하를 이동시키기 위하여 p0 이온을 주입하여 채널부를 형성할 수 있다.
상기 픽셀 영역(A) 및 로직 영역(B)에 제1 게이트 전극(100) 및 제2 게이트 전극(200)이 형성된다.
상기 픽셀 영역(A)의 제1 게이트 전극(100)은 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극일 수 있다. 상기 제1 게이트 전극(100)은 단위 픽셀 별로 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1 게이트 전극(100) 형성시 리셋 트랜지스터, 드라이브 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터의 게이트도 형성될 수 있다.
상기 제1 게이트 전극(100) 및 제2 게이트 전극(200)은 동시에 패터닝 되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)은 게이트 절연막과 게이트 전도막을 증착한 다음 패터닝하여 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)의 양측에 저농도 도펀트의 이온주입을 이용하여 반도체 기판(10)에 엘디디(Lightly Doped Drain) 영역(110,210)을 형성한다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)의 엘디디 영역(110,210)은 n형 불순물을 이온주입하여 형성될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)을 포함하는 반도체 기판(10) 상으로 산화막을 전체적으로 증착한 다음 전면식각 공정을 진행하여 스페이서를 형성할 수 있다. 또는 상기 스페이서는 형성되지 않을 수도 있다.
도 2를 참조하여, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)을 포함하는 반도체 기판(10) 상에 제1 절연층(20)이 형성된다. 상기 제1 절연층(20)은 금속전 절연층(Pre-Metal Dielectric)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연층(20)은 산화막 또는 질화막으로 형성되거나 상기 막들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하여, 상기 제1 절연층(20) 상에 제1 포토레지스트 패턴(310)이 형성된다. 상기 제1 포토레지스트 패턴(310)은 상기 제1 게이트 전극(100)의 엘디 디 영역(110)에 대응하는 상기 제1 절연층(20)을 노출시키고 나머지 영역을 가리도록 형성된다. 상기 제1 포토레지스트 패턴(310)은 상기 제1 절연층(20) 상에 포토레지스트막을 스핀코팅에 의하여 형성한 후 노광 및 현상공정을 진행하여 형성할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 패턴(310)을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 절연층(20)을 식각한다. 그러면 상기 제1 절연층(20)에 제1 콘택홀(121,122)이 형성된다. 상기 제1 콘택홀(121,122)은 상기 제1 게이트 전극(100)의 엘디디 영역(110)이 형성된 반도체 기판(10)을 노출시킬 수 있다.
이후, 상기 제1 포토레지스트 패턴(310)은 애싱 공정에 의하여 제거할 수 있다.
도 4를 참조하여, 상기 제1 절연층(20) 상에 제2 포토레지스트 패턴(320)이 형성된다. 상기 제2 포토레지스트 패턴(320)은 상기 제2 게이트 전극(200)의 엘디디 영역(210)에 대응하는 상기 제1 절연층(20)은 노출시키고 나머지 영역은 가리도록 형성된다. 상기 제2 포토레지스트 패턴(320)은 상기 제1 절연층(20) 상에 포토레지스트막을 스핀코팅에 의하여 형성한 후 노광 및 현상공정을 진행하여 형성할 수 있다.
상기 제2 포토레지스트 패턴(320)을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 절연층(20)을 식각한다. 그러면 상기 제1 절연층(20)에 제2 콘택홀(221)이 형성된다. 상기 제2 콘택홀(221)은 상기 제2 게이트 전극(200)의 엘디디 영역(210)이 형성된 반도체 기판(10)을 노출시킬 수 있다.
이후, 상기 제2 포토레지스트 패턴(320)은 애싱 공정에 의하여 제거할 수 있다.
상기와 같이 제1 포토레지스트 패턴(310)에 의하여 제1 콘택홀(121,122)을 형성하고, 제2 포토레지스트 패턴(320)에 의하여 제2 콘택홀(221)을 각각 형성할 수 있다. 그러면 상기 제1 콘택홀(121,122) 및 제2 콘택홀(221)이 동시에 형성될 경우 미스 얼라인을 방지하여 정확한 영역에 콘택 플러그를 형성할 수 있게 된다. 즉, 상기 픽셀 영역(A) 및 로직 영역(B)에 한번의 포토공정에 의하여 콘택홀을 동시에 형성하게 되면 그 형성위치가 정확하게 맞지 않을 수 있다. 그러면 후속 공정으로 형성되는 콘택 플러그의 위치가 다른 영역에 형성되어 소자의 수율저하 및 불량을 일으킬 수 있다. 이에 실시예에서는 상기 제1 콘택홀(121,122) 및 제2 콘택홀(221)이 두번의 포토공정에 의하여 각각 형성되므로 미스 얼라인을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하여, 상기 제1 절연층(20)에 제1 콘택홀(121,122) 및 제2 콘택홀(221)이 형성된다.
상기 제1 콘택홀(121,122)은 상기 제1 게이트 전극(100)의 엘디디 영역(110,210)을 선택적으로 노출시키고, 상기 제2 콘택홀(221)은 상기 제2 게이트 전극의 엘디디 영역(110,210)을 선택적으로 노출시킨다.
도 6을 참조하여, 상기 제1 및 제2 게이트 전극(100,200)에 소스 영역(130,230) 및 드레인 영역(131)이 각각 형성된다. 상기 소스 영역(130,230) 및 드레인 영역(131)은 상기 제1 절연층(20)을 이온주입 마스크로 이용하여 고농도의 도펀트를 이온주입하여 상기 엘디디 영역(110,210)에 접속되도록 형성할 수 있다. 상기 소스 영역(130.230) 및 드레인 영역(131)은 고농도의 n형 불순물로 형성될 수 있다. 이후, 상기 소스 영역(130,230) 및 드레인 영역(131)에 주입된 도펀트의 활성화를 위한 열처리 공정을 진행할 수 있다.
여기서, 상기 제1 게이트 전극(100)의 소스 영역(130)은 전자 저장부(130)이고 상기 드레인 영역(131)은 플로팅 확산부(131)일 수 있다. 즉, 상기 제1 게이트 전극(100)의 전자 저장부(130)는 후속공정으로 형성되는 포토다이오드(60)에서 생성된 광전자를 전달받아 상기 플로팅 확산부(131)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 이하에서는 상기 제1 게이트 전극(100)의 소스 영역(230)을 전자 저장부(130)라고 칭하고, 상기 드레인 영역(131)은 플로팅 확산부(131)라고 칭한다.
도 7을 참조하여, 상기 제1 콘택홀(121,122) 및 제2 콘택홀(221)에 제1 콘택 플러그(140) 및 제2 콘택 플러그(240)가 형성된다 상기 제1 콘택 플러그(140)는 상기 제1 콘택홀(121,122) 내부에 형성되어 상기 전자 저장부(130)와 전기적으로 연결된다. 상기 제2 콘택 플러그(240)는 상기 제2 콘택홀(221)을 통해 상기 제2 게이트 전극(200)의 소스 영역(230)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2 콘택 플러그(140,240)는 상기 제1 및 제2 콘택홀(221)을 포함하는 제1 절연층(20)에 금속물질을 증착한 후 CMP 공정을 진행하여 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 제1 및 제2 콘택 플러그(140,240)는 텅스텐으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 전자 저장부(130) 및 플로팅 확산부(131)는 상기 제1 콘택홀(121,122)을 통해 이온주입공정에 의하여 상기 제1 게이트 전극(100)의 양측에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 콘택 플러그(140)는 상기 제1 콘택홀(121,122)을 통해 갭필되어 형성되므로 상기 전자 저장부(130) 상에 형성된다. 따라서, 상기 제1 콘택홀(121,122)을 통해 상기 제1 콘택 플러그(140)가 상기 전자 저장부(130)와 정확히 접속되므로 광전자 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 저장부(130)가 상기 제1 콘택홀(121,122)을 통해 이온주입 되어 형성되므로 그 표면이 손상되지 않게 되므로 다크 특성 및 새츄레이션 특성을 향상시킬 수 있다. 이는 상기 전자 저장부(130)가 상기 제1 콘택홀(121,122)을 통해 형성된 후 상기 제1 콘택홀(121,122) 내부에 제1 콘택 플러그(140)가 형성되므로, 상기 제1 콘택 플러그(140) 형성에 따른 식각공정에 의하여 상기 반도체 기판(10)이 손상되지 않게 되기 때문이다.
도 8을 참조하여, 상기 제1 및 제2 콘택 플러그(140,240)와 연결되도록 상기 제1 절연층(20) 상에 금속배선(40) 및 제2 절연층(30)이 형성된다. 상기 금속배선(40)을 포함하는 제2 절연층(30)은 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연층(30)은 산화막 또는 질화막으로 형성될 수 있다.
상기 금속배선(40)은 상기 제1 및 제2 콘택 플러그(140,240)와 연결되어 상부에 형성되는 포토다이오드(60) 생성된 광전자를 상기 전자 저장부(130)으로 전송할 수 있다. 상기 금속배선(40)은 금속배선(M) 및 플러그를 포함한다. 상기 금속배선(40)은 금속, 합금 또는 살리사이드를 포함하는 다양한 전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속배선(40)은 알루미늄, 구리, 코발트 및 텅스텐 중 어느 하나일 수 있다.
따라서, 상기 금속배선(40)은 단위픽셀 별로 형성된 상기 전자 저장부(130)와 각각 연결되어 상부의 포토다이오드(60)에서 생성된 광전자를 상기 전자 저장부(130)로 전송할 수 있게 된다.
도 5를 참조하여, 상기 픽셀 영역(A)에 대응하는 상기 제2 절연층(30) 상에 상기 금속배선(40)과 연결되도록 포토다이오드(60)가 형성된다.
상기 포토다이오드(60)가 형성되기 전 상기 제2 절연층(30) 상에 상기 금속배선(40)과 연결되도록 하부전극(50)이 형성될 수 있다. 상기 하부전극(50)은 포토다이오드(60)에서 생성된 광전자를 포집하기 위한 것으로 단위픽셀 별로 분리된다. 이때, 상기 하부전극(50)은 상기 금속배선(40)으로 많은 양의 전자가 전달되도록 넓은 영역을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 하부전극(50)을 포함하는 제2 절연층(30) 상에 상기 금속배선(40)과 연결되는 포토다이오드(60)가 형성된다.
실시예에서는 포토다이오드(60)는 NIP 다이오드(NIP diode)일 수 있다. 상기 NIP 다이오드는 금속, n형 비정질 실리콘층(p-type amorphous silicon), 진성 비정질 실리콘층(intrinsic amorphous silicon), p형 비정질 실리콘층(p-type amorphous silicon)이 접합된 구조로 형성되는 것이다. 이러한 포토다이오드의 구조는 P-I-N 또는 N-I-P, I-P 등의 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 n형 비정질 실리콘층, 진성 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층은 사이렌 가스를 이용한 CVD 공정에 의하여 형성될 수 있다.
또는, 상기 포토다이오드(60)는 결정형 반도체 기판에 포토다이오드를 형성 한 후 상기 하부전극(100)을 포함하는 반도체 기판(10) 상에 결합시켜 형성할 수도 있다. 즉, 상기 포토다이오드(60)는 결정형 반도체 기판에 이온주입 공정을 진행하여 형성할 수 있다.
따라서, 상기 트랜지스터를 포함하는 상기 반도체 기판(10) 상에 상기 포토다이오드(60)가 수집형 집적을 이루어 상기 포토다이오드의 필팩터를 100%에 근접시킬 수 있다.
상기 포토다이오드(60) 상에 상부전극(70)이 형성된다. 상기 상부전극(70)은 빛의 투과성이 좋고 전도성이 높은 투명전극으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부전극(70)은 ITO(indium tin oxide), CTO(cardium tin oxide), ZnO2 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 상부전극(70)을 포함하는 제2 절연층(30) 상에 제3 절연층(80)이 형성된다. 상기 제3 절연층(80)은 상기 상부전극(70)의 일부 및 상기 로직 영역(B)의 금속배선을 선택적으로 노출시킬 수 있다.
상기 제3 절연층(80) 상에 상부배선(90)이 형성된다. 상기 상부배선(90)은 상기 제3 절연층(80)을 통해 상기 상부전극(70) 및 상기 로직 영역(B)의 금속배선(40)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 상부배선(90)은 금속, 합금 또는 살리사이드를 포함하는 다양한 전도성 물질로 형성될 수 있다.
상기 상부전극(70) 상에 컬러필터(100)가 형성된다. 상기 컬러필터(100)는 염색된 포토레지스트를 사용하며 각각의 단위픽셀마다 하나의 컬러필터(100)가 형성되어 입사하는 빛으로부터 색을 분리해 낸다. 이러한 컬러필터(100)는 각각 다른 색상을 나타내는 것으로 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 색으로 이루어질 수 있다.
도시되지는 않았지만 상기 컬러필터(100) 상에 마이크로 렌즈가 추가적으로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법에 의하면 트랜지스터 회로와 포토다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있다.
또한, 트랜지스터 회로와 포토다이오드의 수직형 집적에 의해 필 팩터(fill factor)를 100%에 근접시킬 수 있다.
또한, 수직형 집적에 의해 종래기술보다 같은 픽셀 사이즈에서 높은 센서티비티(sensitivity)를 제공할 수 있다.
또한, 각 단위 픽셀은 센서티비티(sentivity)의 감소없이 보다 복잡한 회로를 구현할 수 있다.
또한, 포토다이오드의 단위픽셀을 구현함에 있어 단위 픽셀 내의 포토다이오드의 표면적을 증가시켜 광감지율을 향상시킬 수 있다.
또한, 포토다이오드의 광전하가 전달되는 콘택 플러그 및 전자 저장부의 접속이 정확하게 이루어져 광 전자 전달 효율이 개선될 수 있다.
또한, 상기 전자 저장부가 상기 콘택 플러그의 콘택홀을 통해 형성되므로 오버에치 또는 미스 얼라인을 방지하여 다크 디펙트 및 세츄레이션 특성을 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 실시예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1 내지 도 8은 실시예에 따른 이미지 센서의 제조공정을 나타내는 단면도이다.

Claims (6)

  1. 반도체 기판의 픽셀 영역에 제1 게이트를 형성하고, 로직 영역 제2 게이트를 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 게이트의 양측에 각각 엘디디 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 게이트를 포함하는 반도체 기판 상에 제1 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 게이트의 엘디디 영역이 노출되도록 상기 제1 절연층에 제1 콘택홀을 형성하고, 상기 제2 게이트의 엘디디 영역이 노출되도록 상기 제1 절연층에 제2 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 제1 콘택홀 및 상기 제2 콘택홀 하부의 반도체 기판에 각각 소스 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 콘택홀 및 제2 콘택홀 내부에 각각 제1 콘택 플러그 및 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계;
    상기 제1 절연층 상에 상기 제1 및 제2 콘택 플러그와 각각 연결되는 금속배선을 포함하는 제2 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 절연층 상에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하는 이미지 센서의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 콘택홀을 단계는,
    상기 제1 절연층 상에 상기 제1 게이트의 엘디디 영역에 대응하는 상기 제1 절연층을 노출시키는 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 절연층을 식각하는 단계를 포함하는 이미지 센서의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 콘택홀을 형성하는 단계는,
    상기 제1 절연층 상에 상기 제2 게이트의 엘디디 영역에 대응하는 상기 제1 절연층을 노출시키는 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 절연층을 식각하를 포함하는 이미지 센서의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 콘택 플러그는 상기 제1 및 제2 콘택홀을 포함하는 제1 절연층 상에 금속층을 형성한 후 CMP 공정을 진행하여 형성되는 이미지 센서의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 게이트의 소스 영역은 고농도의 n형 불순물로 형성되는 이미지 센서의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 게이트의 소스 영역은 전자 저장부로 사용되는 이미지 센서의 제조방법.
KR1020070139464A 2007-12-27 2007-12-27 이미지 센서 제조방법 KR100936104B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139464A KR100936104B1 (ko) 2007-12-27 2007-12-27 이미지 센서 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070139464A KR100936104B1 (ko) 2007-12-27 2007-12-27 이미지 센서 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090071228A KR20090071228A (ko) 2009-07-01
KR100936104B1 true KR100936104B1 (ko) 2010-01-11

Family

ID=41322664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070139464A KR100936104B1 (ko) 2007-12-27 2007-12-27 이미지 센서 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100936104B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100539253B1 (ko) 2004-03-10 2005-12-27 삼성전자주식회사 폴리실리콘 콘택 스터드를 갖는 cmos 이미지 디바이스
KR100787738B1 (ko) 2002-07-23 2007-12-24 후지쯔 가부시끼가이샤 이미지 센서 및 이미지 센서 모듈
KR20080002253A (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100787738B1 (ko) 2002-07-23 2007-12-24 후지쯔 가부시끼가이샤 이미지 센서 및 이미지 센서 모듈
KR100539253B1 (ko) 2004-03-10 2005-12-27 삼성전자주식회사 폴리실리콘 콘택 스터드를 갖는 cmos 이미지 디바이스
KR20080002253A (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090071228A (ko) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101550067B1 (ko) 이미지 센서 및 이의 제조 방법
WO2012035696A1 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
KR100698082B1 (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20080062060A (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100882469B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR20070009173A (ko) 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
US8154095B2 (en) Image sensor and method for manufacturing the same
KR20090072923A (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100922924B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100856950B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20100079399A (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR100871973B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100894390B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100863361B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100936104B1 (ko) 이미지 센서 제조방법
KR100741920B1 (ko) 씨모스(cmos) 이미지 센서의 제조 방법
KR100856948B1 (ko) 이미지 센서 제조방법
KR100849238B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR20090071332A (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100936102B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20100045609A (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
KR100851754B1 (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
KR101002167B1 (ko) 이미지센서 및 그 제조방법
US8169044B2 (en) Image sensor and method for manufacturing the same
KR100898472B1 (ko) 이미지센서의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee