JP2006049888A - イメージセンサー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ダークレベル不良が最小化されるイメージセンサー及びその製造方法において、イメージセンサーは、基板表面下に形成され、アクティブ領域及びフィールド領域を区分する素子分離膜と、前記アクティブ領域の前記基板表面下に部分的に第1導電型の不純物がドーピングされた第1フォトダイオード領域、及び前記第1フォトダイオード領域の下に第2導電型の不純物がドーピングされた第2フォトダイオード領域とを具備するフォトダイオードと、前記第2導電型の不純物がドーピングされた暗電流抑制領域であって、前記第1フォトダイオードに隣接して前記基板の一部に形成されているとともに、前記素子分離膜の側面及び底面に沿って形成されている暗電流抑制領域と電気的に連結されるトランジスタを含む。前記暗電流抑制領域によって暗電流の流れを防止して、ダークレベル不良を最小化することができる。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1実施例によるイメージセンサーの単位セルを示す平面図である。図2は、図1に図示されたイメージセンサーにおけるI−I’部分を切断した断面図である。
図7は、本発明の第2実施例によるイメージセンサーの断面図である。図7は、図1のI−I’部分を切断した断面図である。
12 ディープウェル領域
14 P−ウェル
16 予備暗電流抑制領域
18 暗電流抑制領域
20 素子分離膜
22 第1フォトダイオード領域
24 第2フォトダイオード領域
26 チャンネル領域
28 ゲート構造物
30 ドレイン領域
Claims (26)
- 基板表面下に形成され、アクティブ領域及びフィールド領域を区分する素子分離膜と、
前記アクティブ領域の前記基板表面下に部分的に第1導電型の不純物がドーピングされた第1フォトダイオード領域、及び前記第1フォトダイオード領域の下に第2導電型の不純物がドーピングされた第2フォトダイオード領域を具備するフォトダイオードと、
前記第2導電型の不純物がドーピングされた暗電流抑制領域であって、前記第1フォトダイオードに隣接して前記基板の一部に形成されているとともに、前記素子分離膜の側面及び底面に沿って形成されている暗電流抑制領域と、を具備することを特徴とするイメージセンサー。 - 前記第1導電型の不純物がドーピングされたウェルであって、前記暗電流抑制領域を囲むとともに、前記第1フォトダイオード領域と接するように形成されているウェルを更に具備することを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記第1導電型の不純物がドーピングされたディープウェル領域であって、前記第1導電型の不純物がドーピングされたウェルの底面の下と隣接するように前記基板表面の下方に形成されたディープウェル領域を更に具備することを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記暗電流抑制領域は、VDDレベルが維持される領域と電気的に連結されていることを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記暗電流抑制領域は、前記第2フォトダイオードとは離隔して電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記素子分離膜は、シャロートレンチ素子分離工程又はLOCOS工程によって形成されることを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記基板は、第1導電型の不純物がドーピングされたことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 前記第1導電型はP型であり、第2導電型はN型であることを特徴とする請求項1記載のイメージセンサー。
- 互いに異なる不純物が上部及び下部にそれぞれドーピングされているフォトダイオードと信号走査回路とを含む単位セルが半導体基板上に配置された撮像領域と、
前記単位セル間を互いに分離させるための素子分離膜と、
前記フォトダイオードの上部にドーピングされた第1不純物と反対の導電型である第2不純物がドーピングされた暗電流抑制領域であって、前記素子分離膜の側面及び底面に沿って形成されているとともに、前記フォトダイオードの上部と隣接して形成されている暗電流抑制領域と、を含むことを特徴とするイメージセンサー。 - 前記信号走査回路は、
前記第2導電型不純物がドーピングされているチャンネル領域であって、前記フォトダイオードの上部ドーピング領域の一側と隣接するように形成されているチャンネル領域と、
前記チャンネル領域と対向して基板上に具備されるゲートと、
前記チャンネル領域の不純物に対して高濃度の第2導電型不純物を有するドレイン領域であって、前記チャンネル領域と連結されているドレイン領域と、を含むことを特徴とする請求項9記載のイメージセンサー。 - 前記暗電流抑制領域は、前記信号走査回路内のドレイン領域と電気的に連結されていることを特徴とする請求項10記載のイメージセンサー。
- 前記暗電流抑制領域は、前記フォトダイオードの下部ドーピング領域と離隔して電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項10記載のイメージセンサー。
- 前記素子分離膜は、シャロートレンチ素子分離工程又はLOCOS工程によって形成されていることを特徴とする請求項10記載のイメージセンサー。
- フィールド領域に対応する基板表面下に第2導電型の不純物を注入して、予備暗電流抑制領域を形成する段階と、
前記第2導電型の不純物が側面及び下部面に残留するように素子分離膜を形成することによって、アクティブ及びフィールド領域を区画して、前記素子分離膜の側面及び底面に沿って暗電流抑制領域を形成する段階と、
前記アクティブ領域の基板下部に部分的に第2導電型の不純物をドーピングして、第2フォトダイオード領域を形成する段階と、
前記第2フォトダイオード領域上に第1導電型の不純物をドーピングして、前記暗電流抑制領域に隣接する第1フォトダイオード領域を形成する段階と、を行うことを特徴とするイメージセンサーの製造方法。 - 前記予備暗電流抑制領域を形成する前に、前記第1フォトダイオードと接するように、前記第1導電型の不純物をドーピングして、ウェルを形成する段階を更に行うことを特徴とする請求項14記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記ウェルは、前記予備暗電流抑制領域と比較して、前記基板表面から下方への深さがより深くなるように形成することを特徴とする請求項15記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記ウェルを形成する前に、前記基板表面から下方に第1導電型の不純物をドーピングして、第1導電型の不純物がドーピングされたウェルの底面と隣接するディープウェル領域を形成することを特徴とする請求項15記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記ドレインで領域は、前記暗電流抑制領域と隣接して互いに電気的に連結されるように形成することを特徴とする請求項14記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記第1フォトダイオード領域を形成した後に、
第2フォトダイオード領域の一側と隣接するように、前記第2導電型不純物からなるチャンネル領域を形成する段階と、
前記チャンネル領域と対向して基板上にゲートを形成する段階と、
前記チャンネル領域の不純物に対して高濃度の第2導電型不純物を有するドレイン領域であって、前記チャンネル領域と連結されるドレイン領域を形成する段階と、を更に行うことを特徴とする請求項15記載のイメージセンサーの製造方法。 - 前記ドレイン領域は、前記暗電流抑制領域と隣接して互いに電気的に連結されるように形成することを特徴とする請求項19記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記第2フォトダイオードは、前記暗電流抑制領域とは離隔して電気的に絶縁されるように形成することを特徴とする請求項15記載のイメージセンサーの製造方法。
- フィールド領域に対応する基板を部分的にエッチングして、素子分離トレンチを形成する段階と、
前記素子分離トレンチの側面及び底面の下に第2導電型の不純物を注入して、暗電流抑制領域を形成する段階と、
前記素子分離トレンチ内に絶縁膜を満たして、アクティブ及びフィールド領域を区画するための素子分離膜を形成する段階と、
前記アクティブ領域の基板下部に部分的に第2導電型の不純物をドーピングして、第2フォトダイオード領域を形成する段階と、
前記第2フォトダイオード領域上に第1導電型の不純物をドーピングして、前記暗電流抑制領域と隣接する第1フォトダイオード領域を形成する段階と、を行うことを特徴とするイメージセンサーの製造方法。 - 前記素子分離トレンチを形成する前に、前記第1フォトダイオード領域と隣接するように、前記第1導電型の不純物をドーピングしてウェルを形成する段階を更に行うことを特徴とする請求項22記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記第1フォトダイオード領域を形成した後に、
第2フォトダイオード領域と連結されるように、前記第2導電型不純物からなるチャンネル領域を形成する段階と、
前記チャンネル領域と対向する基板上にゲートを形成する段階と、
前記チャンネル領域の不純物に対して高濃度の第2導電型不純物を有するドレイン領域であって、前記チャンネル領域と隣接されるドレイン領域を形成する段階と、を更に行うことを特徴とする請求項22記載のイメージセンサーの製造方法。 - 前記ドレイン領域は、前記暗電流抑制領域と隣接して互いに電気的に連結されるように形成することを特徴とする請求項24記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記第2フォトダイオード領域は、前記暗電流抑制領域とは離隔して、電気的に絶縁されるように形成することを特徴とする請求項23記載のイメージセンサーの製造方法。
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