DE102007049006A1 - Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007049006A1 DE102007049006A1 DE102007049006A DE102007049006A DE102007049006A1 DE 102007049006 A1 DE102007049006 A1 DE 102007049006A1 DE 102007049006 A DE102007049006 A DE 102007049006A DE 102007049006 A DE102007049006 A DE 102007049006A DE 102007049006 A1 DE102007049006 A1 DE 102007049006A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- epitaxial layer
- photodiode
- layer
- over
- semiconductor substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 16
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 14
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 12
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14645—Colour imagers
- H01L27/14647—Multicolour imagers having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW elements
-
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14689—MOS 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)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Ein Bildsensor umfasst eine erste Epitaxieschicht, die eine erste Fotodiode aufweist, eine zweite Epitaxieschicht, die auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Epitaxieschicht eine zweite Fotodiode und einen ersten Anschluss aufweist, und eine dritte Epitaxieschicht, die auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die dritte Epitaxieschicht eine dritte Fotodiode, einen zweiten Anschluss und eine Isolationsschicht aufweist.
Description
- HINTERGRUND
- Ein Bildsensor ist ein Halbleiterbauelement zur Umwandlung optischer Bilder in elektrische Signale, und wird im Allgemeinen in Bildsensoren mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) und in Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS)-Bildsensoren klassifiziert.
- Ein CCD-Bildsensor ist mit Metall-Oxid-Silizium-(MOS)-Kondensatoren ausgestattet, die räumlich nahe beieinander angeordnet sind, und Ladungsträger werden in den Kondensatoren gespeichert und zu ihnen transferiert.
- Ein CMOS-Bildsensor kann mit einer Vielzahl von MOS-Transistoren ausgestattet sein, die Bildpunkten eines Halbleiterbauelementes entsprechen, das einen Steuerungs-Schaltkreis und einen Signalverarbeitungs-Schaltkreis als Peripherie-Schaltkreise hat. Der Steuerungs-Schaltkreis und die Signalverarbeitungseinheit können zusammen integriert sein, um ein Schaltverfahren einzusetzen, das das Ausgangssignal durch die MOS-Transistoren detektiert.
- Vertikale Bildsensoren, die so strukturiert sind, dass sie Licht empfangende Bereiche haben, die in der Lage sind, die Farben rot, grün und blau zu erkennen, können in vertikaler Richtung angeordnet werden, wodurch eine Bildqualität realisiert wird, die ungefähr dreimal so groß ist wie bei einem horizontalen Bildsensor. Der vertikale Bildsensor kann auch ohne einen getrennten Farbfilterungs-Prozess verschiedene Farben wiedergeben, so dass er die Produktivität verbessern und die Produktionskosten verringern kann.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ausführungen beziehen sich auf einen Bildsensor, der eine verbesserte Bildqualität hat.
- Ausführungen beziehen sich auf einen Bildsensor, umfassend eine erste Epitaxieschicht, die eine erste Fotodiode aufweist, eine zweite Epitaxieschicht, die auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Epitaxieschicht eine zweite Fotodiode und einen ersten Anschluss aufweist, und eine dritte Epitaxieschicht, die auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die dritte Epitaxieschicht eine dritte Fotodiode, einen zweiten Anschluss und eine Isolationsschicht aufweist. Die dritte Photodiode ist in der dritten Epitaxieschicht vergabelt.
- Ausführungen beziehen sich auf einen Bildsensor, der folgendes enthält:
eine erste Epitaxieschicht, die über einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist;
eine erste Fotodiode, die auf der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist; eine zweite Epitaxieschicht, die auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist;
eine zweite Fotodiode, die in der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist;
einen ersten Anschluss, der in der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist;
eine dritte Epitaxieschicht, die auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist;
eine Vielzahl von Isolationsschichten, die auf und/oder über der dritten Epitaxieschicht ausgebildet sind, um einen Isolationsbereich und einen aktiven Bereich zu trennen;
eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen, die in der dritten Epitaxieschicht benachbart zu und in direktem Kontakt zu einer entsprechenden aus der Vielzahl der Isolationsschichten ausgebildet sind;
eine dritte Fotodiode, die in der dritten Epitaxieschicht ausgebildet ist; und eine Gate-Struktur, die über der dritten Epitaxieschicht ausgebildet ist. Gemäß Ausführungen liegt die oberste Oberfläche der dritten Fotodiode offen. - Ausführungen beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden eines Bildsensors, das mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
Ausbilden einer ersten Epitaxieschicht auf und/oder über einem Halbleitersubstrat;
Ausbilden einer ersten Fotodiode in der ersten Epitaxieschicht;
Ausbilden einer zweiten Epitaxieschicht auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht, die die erste Fotodiode enthält; Ausbilden einer zweiten Fotodiode in der zweiten Epitaxieschicht;
Ausbilden einer dritten Epitaxieschicht auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht, die die zweite Fotodiode enthält; und
Vergraben einer dritten Fotodiode in der dritten Epitaxieschicht. - ZEICHNUNGEN
- Die beispielhaften
1 bis7 zeigen einen vertikalen Bildsensor gemäß Ausführungen. - BESCHREIBUNG
- In der Beschreibungen der Ausführung versteht sich von selbst, dass wenn eine Schicht (eine Beschichtung), ein Bereich, ein Muster oder eine Struktur als "auf (oberhalb von/über/obere)" oder "unter (unterhalb von/unten/untere)" einem anderen Substrat, einer anderen Schicht (oder Beschichtung), einem anderen Bereich, einer anderen Kontaktfläche oder einem anderen Muster bezeichnet wird, sie direkt auf dem anderen Substrat, der anderen Schicht (oder Beschichtung), dem anderen Bereich, der anderen Kontaktfläche oder dem anderen Muster liegen kann, oder ein oder mehrere dazwischen liegende Schichten vorhanden sein können. Ferner versteht sich von selbst, dass wenn eine Schicht (eine Beschichtung), ein Bereich, ein Muster, eine Kontaktfläche oder eine Struktur als "zwischen" zwei Schichten (oder Beschichtungen), Bereichen, Kontaktflächen oder Mustern bezeichnet wird, sie die einzige Schicht zwischen den beiden Schichten (oder Beschichtungen), Bereichen, Kontaktflächen oder Mustern ist, oder ein oder mehrere dazwischen liegende Schichten vorhanden sein können. Dies muss somit durch die technische Idee der Erfindung bestimmt werden.
- Wie in der beispielhaften
1 gezeigt, kann ein vertikaler Bildsensor gemäß Ausführungen eine erste Epitaxieschicht2 enthalten, die auf und/oder über einem Halbleitersubstrat1 ausgebildet ist. Das Halbleitersubstrat1 kann ein p-Typ-Halbleitersubstrat sein. Dotierstoffe vom n-Typ, wie z. B. Arsen-(As)-Ionen können in die erste Epitaxieschicht2 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode R für rot ausgebildet wird. Anschließend können Bor-Ionen zwischen die Fotodioden für rot implantiert werden, wodurch ein Isolationsbereich ausgebildet wird. - Eine zweite Epitaxieschicht
3 kann auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht2 ausgebildet werden, und dann können Dotierstoffe vom n-Typ, wie z. B. Arsen, in die zweite Epitaxieschicht3 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode G für grün ausgebildet wird. Anschließend können Bor-Ionen zwischen die Fotodioden für grün implantiert werden, wodurch ein Isolationsbereich ausgebildet wird. - Ionen mit hoher Energie können in die zweite Epitaxieschicht
3 implantiert werden, wodurch ein erster Anschluss5 ausgebildet wird. - Eine dritte Epitaxieschicht
4 kann auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht3 ausgebildet werden. Eine Isolationsschicht6 zur Trennung eines Isolationsbereichs und eines aktiven Bereichs kann auf und/oder über der dritten Epitaxieschicht3 ausgebildet werden. Die Isolationsschicht6 kann unter Verwendung eines Shallow-Trench-Isolation-(STI)-Prozesses ausgebildet werden. - Anschließend kann eine Gate-Struktur
7 auf und/oder über der dritten Epitaxieschicht4 ausgebildet werden. Dotierstoffe vom n-Typ, wie z. B. Arsen, können in die dritte Epitaxieschicht4 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode B für blau ausgebildet wird. Ionen mit hoher Energie können in die dritte Epitaxieschicht4 implantiert werden, wodurch ein zweiter Anschluss8 ausgebildet wird. - In dem vertikalen Bildsensor, der gemäß Ausführungen hergestellt wird, kann die Fotodiode B für blau auf und/oder über der Oberfläche der dritten Epitaxieschicht
4 ausgebildet werden, um Licht einer kurzen Wellenlänge zu empfangen. Folglich kann die oberste Oberfläche der Fotodiode B für blau offen liegen und nicht durch die dritte Epitaxieschicht4 bedeckt sein. - Es wurden Tests an dem vertikalen Bildsensor, der gemäß Ausführungen hergestellt wurde, durchgeführt, um festzustellen, wie groß der Einfluss der Fotodiode B für blau auf die Bildqualität, d. h. auf die Präzision eines ausgegebenen Bildes, ist. Demzufolge kann durch die Fotodiode B für blau ein Leckstrom erhöht werden, und somit kann sich die Bildqualität verschlechtern.
- Darüber hinaus kann der Bildsensor, der gemäß Ausführungen hergestellt wurde, so angeordnet werden, dass ein zweiter Anschluss
8 lateral in Kontakt mit oder benachbart zur Isolationsschicht6 ausgebildet wird. - Der Einfluss, den die laterale räumliche Nähe oder der Abstand zwischen dem zweiten Anschluss
8 und der Isolationsschicht6 auf die Bildqualität hat, kann durch Tests analysiert werden. In einem ersten Test beträgt der laterale räumliche Abstand zwischen dem zweiten Anschluss8 und der Isolationsschicht6 0,08 μm. In einem zweiten Test beträgt der laterale räumliche Abstand zwischen dem zweiten Anschluss8 und der Isolationsschicht6 1,10 μm. Durch die Tests wurde festgestellt, dass wenn der laterale räumliche Abstand klein wird, sich der Leckstrom durch die Isolationsschicht6 erhöht, und somit die Bildqualität verringert wird. - Wie in der beispielhaften
2 gezeigt, kann eine erste Epitaxieschicht20 auf und/oder über einem Halbleitersubstrat10 ausgebildet werden. Dotierungs-Ionen vom n-Typ, wie z. B. Arsen-(As)-Ionen, können in die erste Epitaxieschicht20 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode R für rot ausgebildet wird. Das Halbleitersubstrat10 kann ein p-Typ-Halbleitersubstrat sein, in das Dotierstoffe vom p-Typ implantiert sind. - Eine zweite Epitaxieschicht
30 kann auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht20 ausgebildet werden. Dotierungs-Ionen vom n-Typ, wie z. B. Arsen-(As)-Ionen, können in die zweite Epitaxieschicht30 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode G für grün ausgebildet wird. Ein erster Anschluss50 kann ausgebildet werden, um sich im Wesentlichen vertikal durch die zweite Epitaxieschicht30 auszudehnen. - Eine dritte Epitaxieschicht
40 kann auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht30 ausgebildet werden. Eine Vielzahl von Isolationsschichten60 zur Trennung eines Isolationsbereichs und eines aktiven Bereichs kann in der dritten Epitaxieschicht40 ausgebildet werden. Die Isolationsschichten60 können als Shallow-Trench-Isolation-(STI)-Schichten ausgebildet werden. Eine Fotodiode B für blau und eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen80 kann auf und/oder über dem aktiven Bereich mit Ausnahme der Isolationsschicht60 ausgebildet werden. Zweite Anschlüsse80 können ausgebildet werden, um sich vertikal durch die dritte Epitaxieschicht40 auszudehnen. Die Fotodiode B für blau kann in der dritten Epitaxieschicht40 zwischen einer Gate-Struktur70 und der Isolationsschicht60 ausgebildet werden. Der zweite Anschluss80 kann elektrisch mit dem ersten Anschluss50 verbunden sein. Die Gate-Struktur70 kann eine Oxidschicht und dotiertes Polysilizium enthalten und auf und/oder über der dritten Epitaxieschicht40 ausgebildet werden. - Die Fotodiode B für blau kann in der dritten Epitaxieschicht
40 vergraben sein, ohne dass ihre oberste Oberfläche offen liegt. Zum Beispiel kann die Fotodiode B für blau in der dritten Epitaxieschicht40 in einer Tiefe von ungefähr 0,010 μm bis 0,200 μm vergraben sein. Die Fotodiode B für blau kann auch in einer Tiefe von ungefähr 0,08 μm von der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 vergraben sein. - Der zweite Anschluss
80 kann in der dritten Epitaxieschicht40 ausgebildet sein. Der zweite Anschluss80 kann einen vorher festgelegten lateralen Abstand von der Isolationsschicht60 haben. Der zweite Anschluss80 kann einen lateralen Abstand von mindestens ungefähr 0,08 μm von der Isolationsschicht60 haben. Der zweite Anschluss80 kann auch einen lateralen Abstand von ungefähr 1,10 μm von der Isolationsschicht60 haben. - Wie in der beispielhaften
3 gezeigt, wird eine erste Epitaxieschicht20 auf dem Halbleitersubstrat10 . wie z. B. einem p-Typ-Halbleitersubstrat, ausgebildet. Dotierungs-Ionen vom n-Typ, wie z. B. Arsen-(As)-Ionen, können dann in die erste Epitaxieschicht20 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode R für rot ausgebildet wird. Anschließend können Bor-Ionen zwischen die Fotodiode R für rot implantiert werden, wodurch ein Isolationsbereich gebildet wird. - Wie in der beispielhaften
4 gezeigt, kann eine zweite Epitaxieschicht30 auf und/oder über der ersten Epitaxieschicht20 ausgebildet werden. Dotierungs-Ionen vom n-Typ können in die zweite Epitaxieschicht30 implantiert werden, wodurch eine Fotodiode G für grün ausgebildet wird. Anschließend können Bor-Ionen zwischen die Fotodioden G für grün implantiert werden, wodurch ein Isolationsbereich ausgebildet wird. Dann können Ionen mit hoher Energie in die zweite Epitaxieschicht30 implantiert werden, wodurch ein erster Anschluss50 ausgebildet wird, der sich durch die zweite Epitaxieschicht30 erstreckt. - Wie in der beispielhaften
5 gezeigt, kann eine dritte Epitaxieschicht40 auf und/oder über der zweiten Epitaxieschicht30 ausgebildet werden. Ein Isolationsbereichs-Ausbildungs-Prozess zur Trennung eines Isolationsbereichs und eines aktiven Bereichs kann auf und/oder über der dritten Epitaxieschicht40 durchgeführt werden, wodurch eine Vielzahl von Isolationsschichten60 ausgebildet wird. Die Isolationsschichten60 können unter Verwendung eines STI-Prozesses ausgebildet werden. - Anschließend kann eine Oxidschicht ausgebildet werden, und dotiertes Polysilizium
71 kann auf der Oxidschicht abgeschieden werden. Es kann ein Fotolithografie-Prozess durchgeführt werden, um eine Gate-Struktur70 auszubilden, die aus der Oxidschicht und dem nach dem Ätzen verbliebenen Polysilizium71 besteht. Anschließend können Dotierungs-Ionen vom n-Typ auf und/oder über der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 implantiert werden, wodurch darauf eine Fotodiode B für blau ausgebildet wird. - Wie in der beispielhaften
6 gezeigt, können Dotierungs-Ionen vom p-Typ in die Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 implantiert werden, wodurch eine Abdeckschicht41 vom p-Typ auf und/oder über der Fotodiode B für blau ausgebildet wird. Folglich wird die Fotodiode B für blau unter der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 vergraben. - Die Abdeckschicht
41 vom p-Typ kann so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke zwischen ungefähr 0,010 μm bis 0,200 μm von der Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 hat. Die Abdeckschicht41 vom p-Typ kann so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke von ungefähr 0,08 μm von der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 hat. - Die Fotodiode B für blau kann so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke zwischen ungefähr 0,010 μm bis 0,200 μm von der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht
40 hat, indem n-Typ-Dotierungs-Ionen, die eine hohe Energie haben, implantiert werden. Die Fotodiode B für blau kann in einer Dicke von ungefähr 0,08 μm von der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht40 ausgebildet werden. - Wie in der beispielhaften
7 gezeigt, können Ionen mit hoher Energie in die dritte Epitaxieschicht40 implantiert werden, wozu eine Maske verwendet wird, die die Isolationsschicht60 und einen Teil des umgebenden Bereichs als Ionenimplantations-Maske abdeckt, wodurch der zweite Anschluss80 neben der Isolationsschicht60 ausgebildet wird. Die Maske kann um ungefähr 0,08 μm oder mehr größer als eine Kante der Isolationsschicht60 verwendet werden. Gemäß Ausführungen kann eine Maske verwendet werden, die um ungefähr 1,10 μm größer ist. - In der vorliegenden Beschreibung bedeutet jeder Verweis auf "eine Ausführung", "Ausführung", "Ausführungsbeispiel", usw., dass ein spezielles Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal, welches, bzw. welche in Verbindung mit der Ausführung beschrieben wird, in mindestens einer Ausführung der Erfindung enthalten ist. Das Auftreten derartiger Ausdrucksweisen an verschiedenen Stellen in der Beschreibung verweist nicht notwendig sämtlich auf die gleiche Ausführung. Ferner sei bemerkt, dass, wenn ein besonderes Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal in Verbindung mit einer beliebigen Ausführung beschrieben wird, es sich innerhalb des Bereichs der Möglichkeiten eines Fachkundigen befindet, ein derartiges Merkmal, eine Struktur oder ein Kennmerkmal in Verbindung mit anderen der Ausführungen zu bewirken.
- Obwohl hier Ausführungen beschrieben wurden, sei bemerkt, dass zahlreiche weitere Abwandlungen und Ausführungen durch Fachkundige entworfen werden können, welche unter Prinzip und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Insbesondere sind viele Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen der fraglichen Kombinationsanordnung innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Änderungen und Abwandlungen der Bauteile und/oder der Anordnungen sind alternative Verwendungen gleichfalls für Fachkundige ersichtlich.
Claims (20)
- Eine Vorrichtung, umfassend: eine erste Epitaxieschicht, die eine erste Fotodiode aufweist, die über einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist; eine zweite Epitaxieschicht, die über der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Epitaxieschicht eine zweite Fotodiode und einen ersten Anschluss aufweist; und eine dritte Epitaxieschicht, die über der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die dritte Epitaxieschicht eine dritte Fotodiode, einen zweiten Anschluss und eine Isolationsschicht aufweist, wobei die dritte Fotodiode in der dritten Epitaxieschicht vergraben ist.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Anschluss lateral von der Isolationsschicht entfernt ist.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die dritte Fotodiode eine Dicke von ungefähr 0,010 μm bis 0,200 μm hat, gemessen von der obersten Oberfläche der dritten Epitaxieschicht.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei der zweite Anschluss von der Isolationsschicht einen lateralen Abstand von mindestens ungefähr 0,08 μm hat.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der zweite Anschluss von der Isolationsschicht einen lateralen Abstand von ungefähr 1,10 μm hat.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die dritte Fotodiode eine Fotodiode für blau ist.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die weiterhin eine Abdeckschicht enthält, die über der dritten Fotodiode ausgebildet ist.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Abdeckschicht ausgebildet wird, indem Dotierungs-Ionen vom p-Typ in die dritte Epitaxieschicht implantiert werden.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die Dicke der Abdeckschicht zwischen ungefähr 0,010 μm bis 0,200 μm liegt.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Dicke der Abdeckschicht ungefähr 0,08 μm beträgt.
- Eine Vorrichtung, umfassend: eine erste Epitaxieschicht, die über einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist; eine erste Fotodiode, die in der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist; eine zweite Epitaxieschicht, die über der ersten Epitaxieschicht ausgebildet ist; eine zweite Fotodiode, die in der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist; einen ersten Anschluss, der in der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist; eine dritte Epitaxieschicht, die über der zweiten Epitaxieschicht ausgebildet ist; eine Vielzahl von Isolationsschichten, die über der dritten Epitaxieschicht ausgebildet sind, um einen Isolationsbereich und einen aktiven Bereich zu trennen; eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen, die in der dritten Epitaxieschicht benachbart zu und in direktem Kontakt zu einer entsprechenden aus der Vielzahl der Isolationsschichten ausgebildet sind; eine dritte Fotodiode, die in der dritten Epitaxieschicht ausgebildet ist; und eine Gate-Struktur, die über der dritten Epitaxieschicht ausgebildet ist, wobei die oberste Oberfläche der dritten Fotodiode offen liegt.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Halbleitersubstrat ein p-Typ-Halbleitersubstrat ist.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei leitfähige Dotierungs-Ionen in die erste Epitaxieschicht implantiert werden, um die erste Fotodiode auszubilden, in die zweite Epitaxieschicht implantiert werden, um die zweite Fotodiode auszubilden, und in die dritte Epitaxieschicht implantiert werden, um die dritte Fotodiode auszubilden.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die leitfähigen Dotierungs-Ionen Dotierungs-Ionen vom n-Typ sind.
- Die Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Dotierungs-Ionen vom n-Typ aus Arsen bestehen.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die erste Fotodiode eine Fotodiode für rot, die zweite Fotodiode eine Fotodiode für grün und die dritte Fotodiode eine Fotodiode für blau ist.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die dritte Fotodiode zwischen der Gate-Struktur und einer aus der Vielzahl der Isolationsschichten ausgebildet ist.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei mindestens Teile der ersten Fotodiode, der zweiten Fotodiode und der dritten Fotodiode auf derselben vertikalen Linie angeordnet sind.
- Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei Ionen hoher Energie in die zweite Epitaxieschicht implantiert werden, um den ersten Anschluss auszubilden, und in die dritte Epitaxieschicht, um die Vielzahl zweiter Anschlüsse auszubilden.
- Ein Verfahren zum Ausbilden eines Bildsensors, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ausbilden einer ersten Epitaxieschicht über einem Halbleitersubstrat; Ausbilden einer ersten Fotodiode in der ersten Epitaxieschicht; Ausbilden einer zweiten Epitaxieschicht über der ersten Epitaxieschicht und der ersten Fotodiode; Ausbilden einer zweiten Fotodiode in der zweiten Epitaxieschicht; Ausbilden einer dritten Epitaxieschicht über der zweiten Epitaxieschicht und der zweiten Fotodiode; und Vergraben einer dritten Fotodiode in der dritten Epitaxieschicht.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2006-0134814 | 2006-12-27 | ||
KR1020060134814A KR20080060560A (ko) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 버티칼 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007049006A1 true DE102007049006A1 (de) | 2008-07-03 |
Family
ID=39465903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007049006A Ceased DE102007049006A1 (de) | 2006-12-27 | 2007-10-12 | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080157139A1 (de) |
JP (1) | JP2008166735A (de) |
KR (1) | KR20080060560A (de) |
CN (1) | CN101211938A (de) |
DE (1) | DE102007049006A1 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100767588B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2007-10-17 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 수직형 이미지 센서의 제조 방법 |
CN101459184B (zh) * | 2007-12-13 | 2011-03-23 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 在cmos上感测图像的系统和方法 |
JP5793688B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2015-10-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像装置 |
KR101009394B1 (ko) * | 2008-07-30 | 2011-01-19 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
KR101010443B1 (ko) * | 2008-08-13 | 2011-01-27 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
JP5487658B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2014-05-07 | 富士電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US8368160B2 (en) * | 2010-10-05 | 2013-02-05 | Himax Imaging, Inc. | Image sensing device and fabrication thereof |
US10790322B1 (en) | 2019-08-19 | 2020-09-29 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor for infrared sensing and fabrication method thereof |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970011376B1 (ko) * | 1993-12-13 | 1997-07-10 | 금성일렉트론 주식회사 | 씨씨디(ccd)형 고체촬상소자 |
US6727521B2 (en) * | 2000-09-25 | 2004-04-27 | Foveon, Inc. | Vertical color filter detector group and array |
JP2004207455A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Trecenti Technologies Inc | フォトダイオードおよびイメージセンサ |
US6914314B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-07-05 | Foveon, Inc. | Vertical color filter sensor group including semiconductor other than crystalline silicon and method for fabricating same |
US6900484B2 (en) * | 2003-07-30 | 2005-05-31 | Micron Technology, Inc. | Angled pinned photodiode for high quantum efficiency |
US7541627B2 (en) * | 2004-03-08 | 2009-06-02 | Foveon, Inc. | Method and apparatus for improving sensitivity in vertical color CMOS image sensors |
KR100672664B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2007-01-24 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 버티컬 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
KR100660348B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2006-12-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Cmos 이미지 센서의 제조방법 |
-
2006
- 2006-12-27 KR KR1020060134814A patent/KR20080060560A/ko not_active Application Discontinuation
-
2007
- 2007-10-09 US US11/869,479 patent/US20080157139A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-12 DE DE102007049006A patent/DE102007049006A1/de not_active Ceased
- 2007-11-08 CN CNA2007101669501A patent/CN101211938A/zh active Pending
- 2007-11-26 JP JP2007304373A patent/JP2008166735A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008166735A (ja) | 2008-07-17 |
US20080157139A1 (en) | 2008-07-03 |
KR20080060560A (ko) | 2008-07-02 |
CN101211938A (zh) | 2008-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016100013B4 (de) | Zusätzlicher dotierter Bereich für rückseitige tiefe Grabenisolation | |
DE102007049006A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102007060836A1 (de) | CMOS-Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102018124811A1 (de) | Bildsensor | |
DE102007034960A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE102015105451A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden rückseitig beleuchteter Bildsensoren mit eingebetteten Farbfiltern | |
DE102008046101A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102007062126A1 (de) | CMOS-Bildsensor und Herstellungsverfahren desselben | |
DE102008046036A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102007037897A1 (de) | Bildsensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102007062127A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102008046260A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102008062608A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102008046034B4 (de) | Bildsensor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102008046031A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zur Herstellung eines Bildsensors | |
DE19710233A1 (de) | Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren derselben | |
DE102005063111B4 (de) | CMOS-Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102008063979A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102014211226B4 (de) | Photoelektrische umwandlungseinrichtung und verfahren zum herstellen einer photoelektrischen umwandlungseinrichtung | |
DE102004062970A1 (de) | CMOS-Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102004063038A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102008063741A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102009043255A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102019123600B4 (de) | Abschirmstruktur für rückseitige substrat-durchkontaktierungen (tsvs) | |
DE102008051449A1 (de) | Bildsensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |