KR20100089747A - 고체 촬상 소자, 촬상 장치, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 - Google Patents
고체 촬상 소자, 촬상 장치, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100089747A KR20100089747A KR1020100003819A KR20100003819A KR20100089747A KR 20100089747 A KR20100089747 A KR 20100089747A KR 1020100003819 A KR1020100003819 A KR 1020100003819A KR 20100003819 A KR20100003819 A KR 20100003819A KR 20100089747 A KR20100089747 A KR 20100089747A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- black level
- semiconductor substrate
- cell
- light
- photoelectric conversion
- Prior art date
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 89
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 25
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical group [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14806—Structural or functional details thereof
- H01L27/14812—Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes
- H01L27/14818—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
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)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
고체 촬상 소자는 반도체 기판에 형성되어 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀; 상기 반도체 기판에 형성되어 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀; 및 상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 상방에 형성되고, 상기 수광용 셀의 상기 수광용의 광전 변환 소자 상방에는 각각 개구를 갖고, 상기 블랙 레벨 검출용 셀 상방에는 개구를 갖지 않는 차광막으로서, 상기 반도체 기판과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 접촉부는 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 각각 형성되어 있는 차광막을 포함한다.
Description
(관련출원의 상호참조)
본 출원은 여기에 참조로서 포함되고, 전체 내용이 동일한 것을 설명하는, 2009년 2월 4일에 출원된 일본 특허 출원 2009-023662의 이익을 주장한다.
본 발명은 고체 촬상 소자 및 이것을 구비한 촬상 장치, 이 고체 촬상 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
CCD 이미지 센서와 CMOS 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자에는 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 포함하는 수광용 셀과, 이 수광용 셀의 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자를 포함하는 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되어 있다. 도 7(A) 및 도 7(B)는 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀을 각각 포함하는 종래의 CCD 이미지 센서의 단면 모식도이다.
도 7(A)에 도시된 바와 같이, 각 수광용 셀에는 수광용의 광전 변환 소자(101)와, 수광용의 광전 변환 소자(101)로부터 발생한 전하를 전송하기 위한 전하 전송부[전하 전송 채널(C) 및 전송 전극(104)]가 포함된다. N형 실리콘 기판상의 P웰층내에 형성된 수광용의 광전 변환 소자(101)는 그 상방에 형성된 차광막(W)(텅스텐 등으로 이루어짐)의 개구를 통해 광이 입사하게 되어 있다.
도 7(B)에 도시된 바와 같이, 각 블랙 레벨 검출용 셀에는 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(102)와, 이 광전 변환 소자(102)로부터 발생한 전하를 전송하기 위한 전하 전송부[전하 전송 채널(C) 및 전송 전극(104)]가 포함된다. 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(102)는 이 광전 변환 소자(102) 상방에 형성된 차광막(W)을 통해 개구가 형성되어 있지 않기 때문에 광이 입사하지 않는 구성으로 되어 있다.
각 광전 변환 소자(101, 102)의 표면에는 고농도의 P형 불순물층이 형성되어 있고, 이 P형 불순물층에 의해 표면 준위의 변동에 의한 암전류가 억제되게 되어 있다.
CCD 이미지 센서에서는 특유한 노이즈인 스미어(smear)를 가능한 한 적게 하기 위해서 차광막과 실리콘 기판의 거리는 가능한 한 짧아지도록 설계되어 있다. 예를 들면, 최신의 거의 2㎛ 스퀘어 사이즈의 셀에서는 차광막과 실리콘 기판간의 산화막의 산화막 용량 환산 두께는 게이트 절연막의 산화막 용량 환산 두께의 2배 정도의 100㎚ 정도이다.
도 7(A) 및 도 7(B)의 구성예의 통상적인 제조 공정은 다음과 같다. P웰층내에 소자를 형성후 폴리실리콘 등의 전송 전극(104)을 형성한다. 이 위에 절연막(105)을 형성하고, 절연막(105)상에 차광막(W)을 형성한다. 그 후, 차광막(W)상에 절연막(106)을 형성하고, 이 절연막(106)을 통해 콘택트 홀을 형성한다. 이 콘택트 홀에 P웰층에 접속되는 알루미늄 배선을 매립함으로써 차광막(W)의 전위를 그라운드 전위에 고정한다.
상기 제조 공정에 있어서, 차광막을 형성하고부터 차광막을 P웰층에 접속할 때까지의 사이에는 층간 절연막의 퇴적과 콘택트 홀을 형성하는 공정 등이 존재한다. 그 사이에 차광막은 플로팅 상태가 되어 있다. 따라서, 그 사이의 공정에 의한 차광막의 챠징-업(charging-up) 등에 의해 차광막의 전위와 P웰층의 전위가 달라지게 되는 경우가 있다.
이와 같이, 미세화가 진행된 고체 촬상 소자에 있어서는 차광막과 P웰층간의 거리의 축소나, 차광막 전위와 P웰층 전위가 달라지게 되는 것 등에 의해 차광막과 실리콘 기판과 그 사이의 게이트 절연막에 의해 기생 MOS 전계 효과를 무시할 수 없는 바와 같은 구조가 되었다. 이 기생 MOS 전계 효과를 이용한 발명이 일본 특허 공개 2003-37262호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 이 구조에는 문제점이 많다.
특히, 수광용 셀에 대응하는 차광막(W) 부분이 블랙 레벨 검출용 셀에 대응하는 차광막(W) 부분과 구성이 상이한 경우에 이러한 기술이 적용될 때 문제가 발생하게 된다[도 7(A) 및 도 7(B)에 도시된 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀이 종래 일반적으로 사용됨]. 차광막(W)을 통해 개구가 형성되어 있지 않은 블랙 레벨 검출용 셀에서는 차광막(W)을 통해 개구가 형성된 수광용 셀보다도 기생 MOS 전계 효과를 더 받기 쉽다. 기생 MOS 전계 효과를 받기 쉽다는 차이로 인해 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀에서 암전류량에 차이가 발생하기 때문이다.
도 8(A) 및 도 8(B)는 기생 MOS 효과가 차광막의 구성에 어떻게 의존하는 지를 나타낸 이미지 다이어그램이다. 도 8(A) 및 도 8(B)의 각각에 있어서, 해칭을 나타낸 부분은 기생 MOS 효과에 의해 표면 준위가 영향을 받는 부분이다. 해칭된 부분이 두꺼울수록 영향이 크다.
각 셀에서 발생하는 암전류에는 광전 변환 소자에서 발생하는 것과 전하 전송 채널에서 발생하는 것이 있다. 도 7(A) 및 도 7(B) 그리고 도 8(A) 및 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 광전 변환 소자(101, 102)의 각 표면은 P형 불순물층에 의해 실딩되어 있다. 따라서, 기생 MOS 효과에 의해 표면 준위가 변동해도 이 변동에 의한 암전류의 증가는 미량이며, 심각한 문제를 야기하지 않는다. 즉, 광전 변환 소자(101)와 광전 변환 소자(102)에서는 기생 MOS 효과에 의한 영향은 다르지만 이 두 종류의 광전 변환 소자에서 발생하는 암전류량에 그다지 차이는 없다.
한편, 전하 전송 채널(C)은 그 각 표면에 P형 불순물층이 없어 표면이 완전히 실딩되어 있지 않다. 따라서, 전하 전송 채널(C)에서 발생하는 암전류는 표면 준위의 변동에 의한 영향을 크게 받는다. 즉, 수광용 셀의 전하 전송 채널(C)에서 발생하는 암전류량과, 블랙 레벨 검출용 셀의 전하 전송 채널(C)에서 발생하는 암전류량은 기생 MOS 효과에 의한 영향의 차이에 의해 큰 차이가 발생한다.
이상의 이유로부터, 셀 전체에서 발생하는 암전류량은 수광용 셀보다도 블랙 레벨 검출용 셀쪽이 커지게 된다.
이와 같이, 블랙 레벨 검출용 셀에서 많은 암전류가 발생하면 블랙 레벨 검출용 셀로부터 얻어진 신호를 기준으로서 사용함으로써 화상을 생성했을 때에 화상 전체가 어두워지는 이미지 다크닝 현상(image darkening phenomenon)이 발생한다.
종래, 차광막과 실리콘 기판을 동전위로 하기 위한 여러가지 구성이 제안되어 있다(일본 특허 공개 소63-142859호 공보, 일본 특허 공개 평7-94699호 공보, 일본 특허 공개 평11-177078호 공보, 일본 특허 공개 2007-189022호 공보, 일본 특허 공개 2002-141490호 공보 참조). 그러나, 어느쪽의 구성도 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀간의 암전류량의 차이를 충분히 작게 할 수 없다. 또한, 어느쪽의 문헌에도 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀간의 암전류량의 차이를 충분히 작게 하는 과제에 대해서는 언급하지 않고 있다.
일본 특허 공개 소63-142859호 공보 및 일본 특허 공개 평7-94699호 공보는 수광용 셀이 배치되는 화소부에서 기판과 차광막을 서로 접속하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 이 구성에서도, 예를 들면 전송 열화에 의한 화질 열화 등을 회피하기 어렵고, 또한 안정된 제조가 어렵다.
일본 특허 공개 평11-177078호 공보, 일본 특허 공개 2007-189022호 공보 및 일본 특허 공개 2002-141490호 공보는 화소부의 외측, HCCD 근방이나 HCCD와는 반대측의 스페이스에 있어서 기판과 차광막을 서로 접속하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 이 구성에서는 기판과 차광막간의 시정수의 차이에 의해 화소부 전체 특성의 충분한 안정이 얻어지지 않는 경우가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 블랙 레벨을 정밀하게 검출하는 것이 가능한 고체 촬상 소자, 이것을 구비한 촬상 장치, 및 이 고체 촬상 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 고체 촬상 소자는 반도체 기판에 형성되며 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀, 상기 반도체 기판에 형성되어 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀; 및 상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 상방에 형성되고, 상기 수광용 셀의 상기 수광용의 광전 변환 소자 상방에는 각각 개구를 갖고, 상기 블랙 레벨 검출용 셀 상방에는 개구를 갖지 않은 차광막을 포함하고: 상기 차광막은 상기 반도체 기판과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 접촉부는 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 각각 형성되어 있다.
본 발명에 의한 촬상 장치는 상기 고체 촬상 소자를 구비하고 있다.
본 발명에 의한 고체 촬상 소자의 제조 방법은 반도체 기판에, 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀과, 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀을 형성하는 제 1 공정; 상기 제 1 공정후에 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 개구를 형성하는 제 2 공정; 및 상기 개구를 통해 노출되는 상기 반도체 기판에 접촉하도록 상기 반도체 기판상에 차광 재료를 성막하고, 상기 각 광전 변환 소자의 상방에 상기 차광 재료를 통한 개구를 형성해서 차광막을 형성하는 제 3 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 블랙 레벨을 정밀하게 검출하는 것이 가능한 고체 촬상 소자, 이것을 구비한 촬상 장치, 및 이 고체 촬상 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 고체 촬상 소자의 평면 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 A-A'선 단면 모식도이다.
도 3(A), 도 3(B) 및 도 3(C)는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 4는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 1 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 2 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 고체 촬상 소자의 B-B'선 단면 모식도이다.
도 7(A) 및 도 7(B)는 종래의 CCD 이미지 센서의 단면 모식도이다.
도 8(A) 및 도 8(B)는 기생 MOS 효과가 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀에 어떻게 상이하게 영향을 주는지를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 A-A'선 단면 모식도이다.
도 3(A), 도 3(B) 및 도 3(C)는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 4는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 1 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 2 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 고체 촬상 소자의 B-B'선 단면 모식도이다.
도 7(A) 및 도 7(B)는 종래의 CCD 이미지 센서의 단면 모식도이다.
도 8(A) 및 도 8(B)는 기생 MOS 효과가 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀에 어떻게 상이하게 영향을 주는지를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 고체 촬상 소자의 평면 모식도이다. 도 2는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 A-A'선 단면 모식도이다. 이 고체 촬상 소자는 휴대전화기, 전자내시경 등에 탑재되는 촬상 장치나, 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치에 탑재되어 사용된다.
N형 실리콘 기판(1)에는 그 표면부에 P웰층(2)이 형성되어 있다. P웰층(2)에는 이차원상으로, 즉 행방향과 이 행방향에 직교하는 열방향(도 1의 예에서는 정방격자상)으로 배열된 복수의 광전 변환 소자가 형성되어 있다. 복수의 광전 변환 소자에는 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자(3a)(도 1 중 실선으로 나타냄)와, 수광용의 광전 변환 소자(3a)의 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)(도 1 중 파선으로 나타냄)가 포함된다.
각 광전 변환 소자는 P웰층(2)의 표면에 인접하여 형성된 N형 불순물층으로 구성되어 있다. 이 N형 불순물층과 P웰층(2)의 PN 접합에 의해 광에 따라 전하를 발생시키고 이 전하를 축적하는 포토다이오드(광전 변환 소자)가 구성되어 있다. N형 불순물층의 표면부에는 암전류 억제 등을 목적으로 고농도의 P형 불순물층(5)이 형성되어 있다.
복수의 광전 변환 소자는 행방향으로 배열된 복수의 광전 변환 소자로 이루어진 복수의 라인을 열방향으로 복수 배열한 방식으로 배치되어 있다. 각 라인에는 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)와 수광용의 광전 변환 소자(3a)가 포함된다. 각 라인은 그 양단에, 예를 들면 2개씩 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)가 배치되고, 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)의 세트 사이에 수광용의 광전 변환 소자(3a)가 복수 배치된 구성으로 되어 있다.
각 광전 변환 소자에서 발생한 전하는 열방향으로 배열된 광전 변환 소자로 이루어진 각 열에 대응하도록 배열된 복수의 수직 전하 전송부(11) 중 관련된 하나로 판독되고, 이어서 관련 수직 전하 전송부(11)를 통해 전송된다. 각 수직 전하 전송부(11)는 P웰층(2)내에 형성된 N형 불순물층인 전하 전송 채널(4)과, 전하 전송 채널(4) 상방에 게이트 절연막(6)을 개재하여 형성된 전송 전극(7)으로 구성되어 있다.
복수의 수직 전하 전송부(11)의 단부에 인접하여 수평 전하 전송부(12)가 제공되어 있다. 수평 전하 전송부(12)는 수직 전하 전송부(11)로부터 전송되어 온 전하를 행방향으로 전송한다. 수평 전하 전송부(12)의 단부에는 부유 확산층(13)이 접속되고, 부유 확산층(13)에는 소스 폴로워 앰플리파이어(source follower amplifier)(14)가 접속되어 있다. 수평 전하 전송부(12)를 통해 전송되어 온 전하는 부유 확산층(13)과 소스 폴로워 앰플리파이어(14)에 의해 그 전하량에 따른 전압 신호로 변환되어서 출력된다.
수광용의 광전 변환 소자(3a), 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b), 및 수직 전하 전송부(11)가 형성되는 영역의 상방에는 텅스텐 등으로 이루어진 차광막(9)이 형성되어 있다. 차광막(9)은 각 수광용의 광전 변환 소자(3a)의 상방에만 개구가 형성되어 있고, 수광용의 광전 변환 소자(3a) 이외의 부재를 차광하여 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b) 또는 수직 전하 전송부(11)에 광이 입사되는 것을 방지한다.
차광막(9)은 P웰층(2)과 접촉하는 접촉부(15)를 갖고 있다. 접촉부(15)는 일부의 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)[도 1의 예에서는 행방향으로 연장된 각 라인의 양단에 있는 2개의 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)]의 표면의 P형 불순물층(5)에 접촉하므로 P웰층(2)과 접촉하고 있다. 본 실시형태에서는 일부의 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)에 접촉부(15)를 접촉시키고 있지만 모든 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)의 표면에 접촉부(15)를 접촉시키는 구성이어도 좋다.
도 2에 도시된 바와 같이, P웰층(2)상에는 ONO막이나 SiO2막 등의 게이트 절연막(6)이 형성되고, 게이트 절연막(6)상에는 폴리실리콘 등으로 이루어진 전송 전극(7)이 형성되어 있다. 전송 전극(7)상에는 산화막, 질화막 등의 절연막(8)이 형성되고, 절연막(8)상에는 차광막(9)이 형성되어 있다. 차광막(9)상에는 BPSG막 등의 산화막(10)이 형성되고, 산화막(10)상에는 층내 렌즈, 컬러 필터, 및 마이크로 렌즈(도시되지 않음)가 형성되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부의 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)상의 재료층[게이트 절연막(6) 및 절연막(8)]을 통해 개구가 형성되어 있다.
도 1에 도시된 고체 촬상 소자는 도 1 및 도 2에 도시된 단위 셀을 복수 구비한 구성으로 되어 있다. 단위 셀에는 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀이 포함되어 있다. 각 수광용 셀은 수광용의 광전 변환 소자(3a)와, 그 수광용의 광전 변환 소자(3a)에 인접하고, 이 수광용의 광전 변환 소자(3a)로부터 전하가 판독되는 수직 전하 전송부(11)의 일부를 포함하는 영역이다. 각 블랙 레벨 검출용 셀은 수광용의 광전 변환 소자(3b)와, 그 수광용의 광전 변환 소자(3b)에 인접하고, 이 수광의 광전 변환 소자(3b)로부터 전하가 판독되는 수직 전하 전송부(11)의 일부를 포함하는 영역이다. 블랙 레벨 검출용 셀은 수광용 셀 전체의 암시(暗時)에 발생하는 암전류(블랙 레벨)을 검출하기 위해서 제공된 셀이다.
이어서, 이러한 구성의 고체 촬상 소자의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 3(A) 내지 도 3(C)는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다. 우선, N형 실리콘 기판(1)(N형 에피택셜 성장층)에 P웰층(2), 광전 변환 소자(3a, 3b), 전하 전송 채널(4), P형 불순물층(5), 게이트 절연막(6)(ONO막), 전송 전극(7) 등을 포함하는 소자 영역을 형성함으로써 수광용 셀 및 블랙 레벨 검출용 셀을 형성한다. 이어서, 열 CVD(HTO), 열 TEOS-CVD 등으로 절연막(8)을 퇴적한다. 따라서, 도 3(A)의 구조가 완성된다. 도 3(A) 내지 도 3(C)에서는 P웰층(2)에 형성된 소자의 도시를 생략하고 있다.
이어서, 레지스트 패터닝, 및 에칭을 행함으로써 P웰층(2)을 덮는 재료층[게이트 절연막(6) 및 절연막(8)] 중 일부의 블랙 레벨 검출용 셀의 상방[예를 들면, 광전 변환 소자(3b)의 상방]에만 콘택트 홀을 형성해서 P웰층(2) 부분을 노출시킨다[도 3(B) 참조].
이어서, CVD 또는 PVD에 의해 텅스텐을 성막하고, 포토리소그라피 및 에칭에 의해 수광용의 광전 변환 소자(3a)의 상방에만 개구를 형성해서 차광막(9)을 형성한다. 이 공정에 의해 차광막(9)은 콘택트 홀을 통해 P웰층(2)과 접촉하기 때문에 이 접촉 부분이 접촉부(15)가 된다. 차광막(9)은 그 형성시에 P웰층(2)과 접촉하는 것이기 때문에 이후의 제조 공정중에도 차광막(9)과 P웰층(2)은 동전위의 상태가 유지된다. 차광막(9)은 텅스텐과 질화 티타늄의 적층 구조나, 텅스텐, 질화 티타늄, 및 티타늄의 적층 구조로 해도 좋다. 차광막(9)은 차광성과 도전성을 충족시키면 그 밖의 막구조라도 좋다.
이어서, BPSG, 열 TEOS, 플라즈마 TEOS, HDP-SiO, SOG 등의 매립성 및 평탄성이 좋은 산화막(10)(층간 절연막)을 퇴적하여 도 3(C)의 구조가 완성된다. 산화막(10)은 단층, 적층, 또는 몇개의 퇴적 방법의 조합이어도 좋다. 절연막이면 산화막이 아니어도 좋다.
이어서, 콘택트 홀 형성, 메탈 데포지션(metal deposition), 레지스트 패터닝(resist patterning), 및 에칭을 행한다. 도 3(C)에 도시된 단면 영역에서는 메탈층이 데포지션 후 완전히 제거되므로 도 3(C)에 메탈층이 도시되어 있지 않다. 메탈층은 통상, Al 또는 AlSiCu 등의 Al 합금의 스퍼터링에 의해 성막된다. 이 메탈층은 단층 또는 적층이어도 좋다. 그 외, TiN/Ti 등의 배리어 메탈 구조, TiN/Ti/TiSi 등의 실리사이드 구조(silicide structure), TiN 등의 배리어 메탈에 의한 샌드위치 구조 등이 될 수 있다. 이와 같이, 메탈층의 구조는 일반적인 메탈 구조이면 특히 구조는 한정되지 않는다.
이어서, 하향 볼록층내 렌즈, 상향 볼록층내 렌즈, 평탄화층, 컬러 필터, 마이크로 렌즈 등의 일반적인 광학계 구조를 형성함으로써 디바이스(도시되지 않음)가 완성된다. 이들 광학계 구조는 필요로 하는 이미지 센서의 용도ㆍ성능에 의해 결정되는 것이며, 필수적인 구조가 아니다.
이상과 같이, 도 1에 도시된 고체 촬상 소자에서는 차광막(9)의 형성과 동시에 차광막(9)과 P웰층(2)이 동전위가 된다. 따라서, 그 후의 제조 공정에 의해 발생하는 기생 MOS 전계 효과를 억제할 수 있다. 또한, 기생 MOS 전계 효과를 더 받기 쉬운 일부의 블랙 레벨 검출용 셀의 기판 표면을 통해서만 차광막(9)과 P웰층(2)이 접촉하기 때문에 블랙 레벨 검출용 셀에서 기생 MOS 전계 효과가 더 억제된다. 이 결과, 기생 MOS 전계 효과의 영향 정도를 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀에서 거의 동등하게 할 수 있다. 따라서, 블랙 레벨을 정밀하게 검출해서 화질을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 고체 촬상 소자를 CCD형으로서 설명했지만, 이것은 CMOS형이어도 좋다. 광전 변환 소자의 배열은 정방격자 배열에 한정되지 않고, 도 1에 도시된 라인 중 홀수 라인상의 광전 변환 소자를 짝수 라인에 대하여 광전 변환 소자 배열 피치의 1/2만큼 행방향으로 시프팅시킨 소위 허니콤브 배열(honeycomb arrangement)이어도 좋다. 이상의 설명에서는 전자를 캐리어로 하는 구조를 제시했지만 도전형 "N"과 "P"가 교체되면 정공을 캐리어로 하는 경우에 도 1 내지 도 3(A)~도 3(C) 및 관련 설명을 적용할 수도 있다.
이상의 설명에서는 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)를 수광용의 광전 변환 소자(3a)와 같은 구조를 갖고, 수광용의 광전 변환 소자의 수광면이 차광된다. 그러나, 통상적으로 각 셀내에 있어서 고농도의 P형 불순물층으로 표면을 실딩한 광전 변환 소자에서보다는 고농도의 P형 불순물층으로 표면을 실딩하지 않은 전하 전송 채널에서 암전류가 매우 커진다. 블랙 레벨 검출용 셀은 수광용 셀의 블랙 레벨을 검출하기 위한 것이지만 셀내의 대부분의 암전류는 전하 전송 채널에서 발생한다. 따라서, 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)를 반드시 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)를 형성해야 할 각 영역에 N형 불순물층을 형성하지 않는, 즉 P형 불순물층(5) 및 P웰층 부분을 이러한 각 영역에 형성하는 구성이 가능하다.
기생 MOS 전계 효과가 발생되기 시작할 것이라고 추측되는 차광막(9)과 N형 실리콘 기판(1) 사이에 있는 절연막의 두께는 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하가 될 때이다. 따라서, 이 절연막이 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하가 되는 고체 촬상 소자에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 구성은 특히 유효하게 된다.
이어서, 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 변형예를 설명한다.
(제 1 변형예)
도 4는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 1 변형예를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 고체 촬상 소자는 차광막(9)의 접촉부(15)를 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b)의 표면상이 아닌 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역의 이외에 있는 스페이스에 형성한 구성으로 되어 있는 것이 도 1에 도시된 고체 촬상 소자와 다른점이다. 이 경우, 접촉부(15)는 게이트 절연막(6) 및 절연막(8)을 통해 형성된 개구를 통해 P웰층(2)과 접촉한다.
도 4에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법은 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법과 거의 마찬가지이다. 구체적으로는, N형 실리콘 기판(1)에 수광용 셀과 블랙 레벨 검출용 셀을 형성한 후 상기 스페이스에 위치된 절연막(8) 및 게이트 절연막(6) 부분에 개구를 형성한다. 이 개구에 차광막(9)을 매립하여 차광막(9)과 P웰층(2)이 접촉하게 된다.
도 4에 도시된 구성에서도, 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에서 차광막(9)과 P웰층(2)이 서로 접촉하고, 수광용 셀의 근방에서는 차광막(9)과 P웰층(2)이 서로 접촉하지 않는다. 따라서, 블랙 레벨 검출용 셀에서 기생 MOS 전계 효과의 영향을 받는 정도가 수광용 셀에서 기생 MOS 전계 효과의 영향을 받는 정도가 거의 동일하게 될 수 있다. 이 결과, 블랙 레벨 검출용 셀과 수광용 셀 사이에서 발생하는 암전류량에 큰 차이가 없다. 따라서, 블랙 레벨 검출을 정밀하게 행할 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 접촉부(15)가 블랙 레벨 검출용 셀의 내부 또는 근방에 있으면 만족할만한 결과가 얻어진다. 또한, 여기에서 말하는 "근방"은 접촉부(15)와 그것에 가장 가까운 수광용 셀간의 거리가 이 접촉부(15)와 그것에 가장 가까운 블랙 레벨 검출용 셀간의 거리보다도 커지는 범위이다.
도 4에 도시된 구성에 의하면, 광전 변환 소자가 제공되는 영역의 반복 구조를 어지럽히지 않고, 차광막(9)과 반도체 기판을 접촉시킬 수 있다. 따라서, 수직 전하 전송부(11)에서의 전하 전송 열화 등을 방지하여 화질 향상을 도모할 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 구성에서는 도 4에 도시된 구성과 비교해서 칩 사이즈를 작게 할 수 있다는 이점이 있다.
(제 2 변형예)
도 5는 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제 2 변형예를 나타낸 도면이다. 도 1과는 다르게, 도 5에서는 차광막(9)이 생략되어 있다. 도 6은 도 5의 B-B'선 단면 모식도이다.
도 5에 도시된 고체 촬상 소자는 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 이외에 있는 스페이스에 P웰층(2)과는 다른 P웰층(16)을 형성한 것이 도 4와 다르다. 도 6에 도시된 바와 같이, 접촉부(15)는 게이트 절연막(6) 및 절연막(8)에 형성된 개구를 통해 P웰층(16)과 접촉한다. 접촉부(15)를 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에 형성하면 만족스러운 결과가 얻어진다. P웰층(16)과 접촉부(15)간의 오믹 콘택트(ohmic contact)를 확립하기 위해서, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 P웰층(16) 표면에 인접하여 P형 불순물층을 형성하여 각 접촉부(15)와 접촉시키는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법은 도 1에 도시된 고체 촬상 소자의 제조 방법과 거의 마찬가지이다. 구체적으로는, N형 실리콘 기판(1)에 P웰층(16)과 P웰층(2)을 간극을 두고 형성한 후 블랙 레벨 검출용의 광전 변환 소자(3b) 및 수광용의 광전 변환 소자(3a)와 그 주변의 요소를 P웰층(2)내에 형성한다. 전송 전극(7) 및 절연막(8)을 형성한 후 P웰층(16) 상방의 절연막(8) 및 게이트 절연막(6) 부분을 통해 개구를 형성한다. 이 개구에 차광막(9)을 매립하여 차광막(9)과 P웰층(16)을 접촉시킨다.
도 5에 도시된 고체 촬상 소자에서는 P웰층(16)과 P웰층(2) 사이에 N형 실리콘 기판(1)이 존재하여 기생의 PNP 바이폴라 구조가 구성된다. 따라서, P웰층(16)과 P웰층(2)은 동전위가 된다. P웰층(16)은 차광막(9)과 접촉하고 있기 때문에 고체 촬상 소자의 제조시에 P웰층(2)과 차광막(9)을 항상 동전위로 유지할 수 있다. 이 결과, 기생 MOS 전계 효과의 출현을 억제할 수 있다.
도 5에 도시된 고체 촬상 소자의 사용시에는 차광막(9)과 P웰층(2)의 전위를 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 이것은 차광막(9) 전위를 가변 제어하는 기술(일본 특허 공개 2003-37262호 공보에 개시됨)을 채용할 수 있게 한다. 이것은 기생 MOS 전계 효과를 이용함으로써 얻어지는 이점을 사용할 수 있게 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 명세서에는 이하의 사항이 개시되어 있다.
개시된 고체 촬상 소자는 반도체 기판에 형성되어 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀; 상기 반도체 기판에 형성되어 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀; 및 상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 상방에 형성되고, 상기 수광용 셀의 상기 수광용의 광전 변환 소자 상방에는 각각 개구를 갖고, 상기 블랙 레벨 검출용 셀 상방에는 개구를 갖지 않은 차광막을 포함하고, 상기 차광막은 상기 반도체 기판과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 접촉부는 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 각각 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, 차광막과 반도체 기판이 기생 MOS 전계 효과를 더 받기 쉬운 블랙 레벨 검출용 셀의 평면시 영역 내부 또는 근방에서만 서로 접촉하므로 블랙 레벨 검출용 셀은 기생 MOS 전계 효과를 적게 받을 수 있다. 따라서, 수광용 셀에서 기생 MOS 전계 효과의 영향을 받는 정도를 블랙 레벨 검출용 셀에서 기생 MOS 전계 효과의 영향을 받는 정도와 거의 마찬가지로 할 수 있다. 이것은 블랙 레벨을 정밀하게 검출해서 화질을 향상시킬 수 있다.
평면시에 있어서 블랙 레벨 검출용 셀의 영역 이외에 접촉부가 형성되면 각 화소의 반복 구조가 유지될 수 있고 전하 전송 성능과 다른 요인의 열화로 인한 화질의 열화를 방지할 수 있다.
평면시에 있어서 블랙 레벨 검출용 셀의 영역에 접촉부가 형성되면 칩 사이즈를 크게 하지 않고 화질을 향상시킬 수 있다.
개시된 고체 촬상 소자는 상기 반도체 기판에 형성되며 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 1 웰층; 및 상기 반도체 기판에 형성되며 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 2 웰층을 더 구비하고, 상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀은 상기 제 1 웰층에 형성되고, 상기 접촉부는 상기 제 2 웰층과 접촉하고 있다.
이 구성에 의해 고체 촬상 소자의 구동시에 차광막의 전위를 가변 제어할 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자의 제조시에 차광막과 제 1 웰층을 동전위 또는 개별 전위로 하는 것이 가능하다. 개별 전위로 하는 경우에는, 예를 들면 제조중의 차광막과 제 1 웰층의 전위차를 반도체 기판상에 형성된 게이트 절연막의 내압보다 작게 설정함으로써 플라즈마ㆍ서지 등에 의한 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 기생 MOS 전계 효과를 억제할 수 있고, 블랙 레벨을 정밀하게 검출해서 화질을 향상시킬 수 있다.
개시된 고체 촬상 소자는 상기 반도체 기판과 상기 차광막의 사이에 형성되어 있고, 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하인 절연막을 더 포함한다.
개시된 촬상 장치는 상기 고체 촬상 소자 중 하나를 포함한다.
개시된 고체 촬상 소자의 제조 방법의 실시형태는 반도체 기판에 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀과, 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀을 형성하는 제 1 공정; 상기 제 1 공정후에 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 개구를 형성하는 제 2 공정; 및 상기 개구를 통해 노출되는 상기 반도체 기판에 접촉하도록 상기 반도체 기판상에 차광 재료를 성막하고, 상기 각 광전 변환 소자의 상방에 상기 차광 재료를 통한 개구를 형성해서 차광막을 형성하는 제 3 공정을 포함한다.
개시된 고체 촬상 소자의 제조 방법의 다른 실시형태는 반도체 기판에 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀과, 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀을 형성하는 제 1 공정; 상기 제 1 공정후에 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성된 범위 이외의 스페이스에 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 개구를 형성하는 제 2 공정; 및 상기 개구를 통해 노출되는 상기 반도체 기판에 접촉하도록 상기 반도체 기판상에 차광 재료를 성막하고, 상기 각 광전 변환 소자의 상방에 상기 차광 재료를 통한 개구를 형성해서 차광막을 형성하는 제 3 공정을 포함한다.
개시된 고체 촬상 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판에 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 1 웰층을 형성하는 공정; 및 상기 반도체 기판에 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 2 웰층을 형성하는 공정을 더 포함하고, 상기 제 1 공정에서는 상기 수광용 셀과 상기 블랙 레벨 검출용 셀을 상기 제 1 웰층에 형성하고, 상기 제 2 공정에서는 상기 개구를 평면시에 있어서 상기 제 2 웰층내에 형성한다.
개시된 고체 촬상 소자의 제조 방법은 상기 차광막과 상기 반도체 기판 사이의 절연막을 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하로 형성하는 공정을 더 포함한다.
Claims (11)
- 반도체 기판에 형성되며 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀;
상기 반도체 기판에 형성되어 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀; 및
상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 상방에 형성되고, 상기 수광용 셀의 상기 수광용의 광전 변환 소자 상방에는 각각 개구를 갖고, 상기 블랙 레벨 검출용 셀 상방에는 개구를 갖지 않는 차광막으로서, 상기 반도체 기판과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 접촉부는 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 각각 형성되어 있는 차광막을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 반도체 기판에 형성되며 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 각각 포함하는 수광용 셀;
상기 반도체 기판에 형성되어 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀; 및
상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 형성되는 영역 상방에 형성되고, 상기 수광용 셀의 상기 수광용의 광전 변환 소자 상방에는 각각 개구를 갖고, 상기 블랙 레벨 검출용 셀 상방에는 개구를 갖지 않는 차광막으로서, 상기 반도체 기판과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 접촉부는 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 배치된 범위 이외의 스페이스에 형성되어 있는 차광막을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 접촉부는 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀에만 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체 기판에 형성되며 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 1 웰층, 및
상기 반도체 기판에 형성되며 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 2 웰층을 더 구비하고;
상기 수광용 셀 및 상기 블랙 레벨 검출용 셀은 상기 제 1 웰층에 형성되고,
상기 접촉부는 상기 제 2 웰층과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반도체 기판과 상기 차광막의 사이에 형성된 절연막을 더 구비하고,
상기 절연막은 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 고체 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
- 반도체 기판에 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 포함하는 수광용 셀과, 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀을 형성하는 제 1 공정;
상기 제 1 공정후에 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀의 근방에만 각각 개구를 형성하는 제 2 공정; 및
상기 개구를 통해 노출되는 상기 반도체 기판에 접촉하도록 상기 반도체 기판상에 차광 재료를 성막하고, 상기 각 광전 변환 소자의 상방에 상기 차광 재료를 통해 개구를 형성해서 차광막을 형성하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 제조 방법. - 반도체 기판에 피사체로부터의 광을 검출하기 위한 수광용의 광전 변환 소자를 포함하는 수광용 셀과, 블랙 레벨을 검출하기 위한 블랙 레벨 검출용 셀을 형성하는 제 1 공정;
상기 제 1 공정후에 상기 블랙 레벨 검출용 셀이 배치된 범위 이외의 스페이스에 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 개구를 형성하는 제 2 공정; 및
상기 개구를 통해 노출되는 상기 반도체 기판에 접촉하도록 상기 반도체 기판상에 차광 재료를 성막하고, 상기 각 광전 변환 소자의 상방에 상기 차광 재료를 통해 개구를 형성해서 차광막을 형성하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 공정에서는 상기 개구를 상기 반도체 기판을 덮고 있는 재료층을 통해 평면시에 있어서 상기 블랙 레벨 검출용 셀에만 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 제조 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 반도체 기판에 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 1 웰층을 형성하는 공정, 및
상기 반도체 기판에 상기 반도체 기판과 반대 도전형의 제 2 웰층을 형성하는 공정을 포함하고;
상기 제 1 공정에서는 상기 수광용 셀과 상기 블랙 레벨 검출용 셀을 상기 제 1 웰층에 형성하고,
상기 제 2 공정에서는 상기 개구를 평면시에 있어서 상기 제 2 웰층내에 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 제조 방법. - 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차광막과 상기 반도체 기판 사이의 절연막을 산화막 용량 환산 두께로 200㎚ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2009-023662 | 2009-02-04 | ||
| JP2009023662A JP2010182789A (ja) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 固体撮像素子、撮像装置、固体撮像素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100089747A true KR20100089747A (ko) | 2010-08-12 |
Family
ID=42755598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100003819A KR20100089747A (ko) | 2009-02-04 | 2010-01-15 | 고체 촬상 소자, 촬상 장치, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110031573A1 (ko) |
| JP (1) | JP2010182789A (ko) |
| KR (1) | KR20100089747A (ko) |
| TW (1) | TW201030958A (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5663925B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-02-04 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
| US9786702B2 (en) * | 2012-09-20 | 2017-10-10 | Semiconductor Components Industries, Llc | Backside illuminated image sensors having buried light shields with absorptive antireflective coating |
| EP3054671B1 (en) * | 2013-10-02 | 2018-12-19 | Nikon Corporation | Image pickup element and image pickup apparatus |
| JP2015072987A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2015072982A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2015095468A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、並びに電子機器 |
| JP7193907B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2022-12-21 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636284B2 (en) * | 2000-08-11 | 2003-10-21 | Seiko Epson Corporation | System and method for providing an electro-optical device having light shield layers |
| JP2005093866A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像素子の製造方法 |
| JP4003734B2 (ja) * | 2003-10-22 | 2007-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP4431990B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2010-03-17 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| KR100784387B1 (ko) * | 2006-11-06 | 2007-12-11 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 그 형성방법 |
| JP4609497B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2011-01-12 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置とその製造方法、及びカメラ |
-
2009
- 2009-02-04 JP JP2009023662A patent/JP2010182789A/ja not_active Withdrawn
- 2009-12-24 TW TW098144799A patent/TW201030958A/zh unknown
-
2010
- 2010-01-15 KR KR1020100003819A patent/KR20100089747A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-02-03 US US12/699,862 patent/US20110031573A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010182789A (ja) | 2010-08-19 |
| US20110031573A1 (en) | 2011-02-10 |
| TW201030958A (en) | 2010-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10147766B2 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
| JP4224036B2 (ja) | フォトダイオード領域を埋め込んだイメージセンサ及びその製造方法 | |
| KR102214822B1 (ko) | 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법, 및 전자 기기 | |
| KR20170043141A (ko) | 이미지 센서 | |
| US20200395397A1 (en) | Image sensor and image-capturing device | |
| KR20100089747A (ko) | 고체 촬상 소자, 촬상 장치, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 | |
| JP5396809B2 (ja) | 固体撮像装置、カメラ、および、固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH04363064A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP5427541B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置 | |
| JP3684169B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2003078125A (ja) | 固体撮像装置 | |
| TWI724677B (zh) | 像素傳感器、用於形成其的方法及圖像傳感器 | |
| JP4479436B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP2010245177A (ja) | 撮像素子、撮像素子の製造方法、撮像素子の駆動方法及び撮像装置 | |
| KR20100089748A (ko) | 고체 촬상 소자, 촬상 장치, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 | |
| JP4807719B2 (ja) | Ｃｃｄ型撮像装置 | |
| US8314450B2 (en) | Solid-state imaging device and method for manufacturing same | |
| US20120012898A1 (en) | Solid state imaging device | |
| JP2007184467A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP4784054B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 | |
| JP2007299806A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP2009004651A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP2010040942A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP2013012618A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2010258268A (ja) | 固体撮像素子、撮像装置、固体撮像素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |