JP2009065162A - イメージセンサ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】垂直型のフォトダイオードを採用し、かつフォトダイオードピクセル間のクロストークを防止できるイメージセンサ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】イメージセンサは、配線とリードアウト回路(readout circuitry)が形成された第1基板と、上記配線上に形成されたイメージ感知部(Image Sensing Device)と、上記イメージ感知部のピクセル境界に形成された光遮断層と、を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、イメージセンサ及びその製造方法に関するものである。
イメージセンサ(Image sensor)は、光学的映像(optical image)を電気信号に変換する半導体素子であって、電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)とCMOSイメージセンサ(CMOS Image Sensor:CIS)とに分けられる。
従来の技術では、基板にフォトダイオード(Photo diode)をイオン注入方式により形成している。ところが、チップサイズ(Chip Size)の増加なしで、ピクセル(Pixel)数を増加させる目的でフォトダイオードのサイズが徐々に減少するにつれて、受光部面積が縮小し、イメージ特性(Image Quality)が減少する傾向を見せている。
また、受光部面積の縮小だけの積層高さ(Stack Height)の減少がなされず、エアリーディスク(Airy Disk)と呼ばれる光の回折現象により受光部に入射されるフォトン(Photon)の数も減少する傾向を見せている。
これを克服するための代案のうちの1つとして、フォトダイオードを非晶質シリコン(amorphous Si)で蒸着したり、ウェハ−ウェハ接合(Wafer-to-Wafer Bonding)などの方法によりリードアウト回路(Readout Circuitry)をシリコン基板(Si Substrate)に形成し、フォトダイオードをリードアウト回路の上部に形成する試み(以下、“3次元イメージセンサ”と称する)がなされている。フォトダイオードとリードアウト回路は配線(Metal Line)を通じて連結される。
一方、従来技術によると、フォトダイオードピクセル間のクロストークが発生する問題があった。
また、従来技術によると、トランスファートランジスタの両端のソース及びドレインは全て高濃度N型でドーピング(Doping)されているので、電荷共有(Charge Sharing)現象が発生する問題がある。電荷共有(Charge Sharing)現象が発生すると、出力イメージの感度を低めることになって、イメージ誤りを発生させ得る。
また、従来技術によると、フォトダイオードとリードアウト回路との間でフォトチャージ(Photo Charge)が円滑に移動できず、暗電流が発生したり、彩度(Saturation)及び感度の低下が生じる。
本発明の目的は、垂直型のフォトダイオードを採用し、かつフォトダイオードピクセル間のクロストークを防止できるイメージセンサ及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、フィルファクターを高め、かつ電荷共有(Charge Sharing)現象が生じないイメージセンサを提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、フォトダイオードとリードアウト回路との間にフォトチャージ(Photo Charge)の円滑な移動通路を形成することで、暗電流ソースを最小化し、彩度(Saturation)及び感度の低下を防止できるイメージセンサを提供することにある。
本発明のイメージセンサは、配線とリードアウト回路(readout circuitry)が形成された第1基板と、上記配線上に形成されたイメージ感知部(Image Sensing Device)と、上記イメージ感知部のピクセル境界に形成された光遮断層と、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係るイメージセンサの製造方法は、配線とリードアウト回路(circuitry)が形成された第1基板を準備するステップと、イメージ感知部が形成された第2基板を準備するステップと、上記第2基板のイメージ感知部内にトレンチを形成するステップと、上記トレンチの表面に第2導電型イオン注入層を形成するステップと、上記第2導電型イオン注入層上に光遮断層を形成するステップと、上記光遮断層が形成されたイメージ感知部と上記配線が対応するように上記第2基板と上記第1基板とをボンディング(bonding)するステップと、上記ボンディングされた第2基板の下側を除去してイメージ感知部を残存させるステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のイメージセンサ及びその製造方法によると、垂直型のフォトダイオードを採用し、かつフォトダイオードピクセル間のクロストークを防止することができる。
また、フィルファクターを高め、かつ電荷共有(Charge Sharing)現象が生じないイメージセンサを提供することができる。
また、暗電流ソースを最小化し、彩度(Saturation)及び感度の低下を防止できるイメージセンサを提供することができる。
以下、本発明に係るイメージセンサ及びその製造方法を添付の図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係るイメージセンサの断面図である。
第1実施形態に係るイメージセンサは、配線150とリードアウト回路(readout circuitry)120(図3参照)が形成された第1基板100と、配線150上に形成されたイメージ感知部(Image Sensing Device)210と、イメージ感知部210のピクセル境界に形成された光遮断層222と、を含むことができる。
本実施形態によると、垂直型のフォトダイオードを採用し、かつピクセル間に光遮断層222を形成することによって、入射光(incident light)によるピクセル間のクロストークを防止することができる。
また、本実施形態はフォトダイオード(210)と光遮断層222との間に第2導電型イオン注入層221を介在させることで、光遮断層222の電気的な絶縁性を確保し、延いては、フォトダイオード(210)のピクセル間に発生した電子またはホールのクロストークを防止することができる。
イメージ感知部210は、フォトダイオードとすることができるが、これに限定されるものではなく、フォトゲート、フォトダイオードとフォトゲートとの結合形態などとすることができる。一方、本実施形態はフォトダイオードが結晶形半導体層に形成された例を挙げているが、これに限定されるものでなく、非晶質半導体層に形成されたものを含む。
図1の図面符号のうち、未説明の図面符号は、以下の製造方法により説明する。
以下、図2乃至図9を参照して一実施形態に係るイメージセンサの製造方法を説明する。
図2は配線150が形成された第1基板100の概略図であり、図3は図2の詳細図である。以下、図3を基準にして説明する。
まず、図3のように、配線150とリードアウト回路(Circuitry)120が形成された第1基板100を準備する。例えば、第2導電型の第1基板100に素子分離膜110を形成してアクティブ領域を定義し、上記アクティブ領域にトランジスタを含むリードアウト回路120を形成する。例えば、リードアウト回路120は、トランスファートランジスタ(Tx)121、リセットトランジスタ(Rx)123、ドライブトランジスタ(Dx)125、及びセレクトトランジスタ(Sx)127を含むように形成することができる。その後、フローティングデヒュージョン領域(FD)131、上記各トランジスタに対するソース/ドレイン領域133、135、137を含むイオン注入領域130を形成することができる。また、本実施形態によると、ノイズ除去回路(図示せず)を追加して感度を向上させることができる。
第1基板100にリードアウト回路120を形成するステップは、第1基板100に電気接合領域140を形成するステップ、及び電気接合領域140の上部に配線150と連結される第1導電型連結領域147を形成するステップを含むことができる。
例えば、電気接合領域140は、PN接合(junction)(140)とすることができるが、これに限定されるものではない。例えば、電気接合領域140は第2導電型ウェル141または第2導電型エピ層上に形成された第1導電型イオン注入層143、及び第1導電型イオン注入層143上に形成された第2導電型イオン注入層145を含むことができる。例えば、PN接合(junction)140は、図3のように、PO(145)/N−(143)/P−(141)接合とすることができるが、これに限定されるものではない。第1基板100は、第2導電型の基板とすることができるが、これに限定されるものではない。
本実施形態によると、トランスファートランジスタ(Tx)の両端のソース/ドレインの間に電圧差(Potential Difference)があるように素子設計して、フォトチャージ(Photo Charge)の完全なダンピング(Fully Dumping)を可能にすることができる。これによって、フォトダイオードから発生したフォトチャージ(Photo Charge)がフローティングデヒュージョン領域にダンピングされるにつれて、出力イメージの感度を高めることができる。
即ち、本実施形態は、図3のように、リードアウト回路120が形成された第1基板100に電気接合領域140を形成することによって、トランスファートランジスタ(Tx)121の両端のソース/ドレインの間に電圧差があるようにして、フォトチャージの完全なダンピングを可能にすることができる。
以下、本実施形態のフォトチャージのダンピング構造について具体的に説明する。
本実施形態において、N+接合であるフローティングデヒュージョン領域(FD)131のノード(Node)とは異なり、電気接合領域140であるP/N/P接合(140)は印加電圧が全て伝達されず、一定電圧でピンチオフ(Pinch-off)される。この電圧をピニング電圧(Pinning Voltage)といい、ピニング電圧(Pinning Voltage)はPO(145)及びN−(143)のドーピング(Doping)濃度に依存する。
具体的には、フォトダイオード(210)で生成された電子はPNP接合(140)へ移動することになり、トランスファートランジスタ(Tx)121のオン(On)の時、フローティングデヒュージョン領域FD131のノードに伝達されて電圧に変換される。
PO/N−/P−接合(140)の最大電圧値はピニング電圧となり、フローティングデヒュージョン領域FD131のノードの最大電圧値はVdd−Rx(123)のスレッシュホールド電圧Vthとなるので、トランスファートランジスタTx121の両端間の電位差によりチャージシェアリング(Charge Sharing)なしで、チップ(Chip)の上部のフォトダイオード(210)から発生した電子がフローティングデヒュージョン領域FD131のノードに完全にダンピング(Dumping)され得る。
即ち、本実施形態において、第1基板100であるシリコン基板(Si−Substrate)にN+/P−ウェル接合(well Junction)でないP0/N−/P−ウェル接合を形成した理由は、4−Trアクティブピクセルセンサ リセット(APS Reset)動作時、P0/N−/P−ウェル接合でN−(143)に+電圧が印加され、PO(145)及びP−well(141)にはグラウンド(Ground)電圧が印加されるので、一定電圧以上では、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)構造での場合のように、P0/N−/P−wellダブル接合(Double Junction)にピンチオフ(Pinch-Off)が発生することになる。これをピニング電圧(Pinning Voltage)という。したがって、トランスファートランジスタTx(121)の両端のソース/ドレインに電圧差が発生するようになって、トランスファートランジスタTxのOn/Off動作時、フォトチャージがN−wellからトランスファートランジスタTxを通じてフローティングデヒュージョン領域FDに完全にダンピングされて電荷共有(Charge Sharing)現象を防止することができる。
したがって、従来技術のように、単純にフォトダイオードがN+ Junction に連結された場合とは異なり、本実施形態によると、彩度(Saturation)及び感度の低下などの問題を避けることができる。
次に、本実施形態によると、フォトダイオードとリードアウト回路との間に第1導電型連結領域147を形成してフォトチャージ(Photo Charge)の円滑な移動通路を形成することによって、暗電流ソースを最小化し、彩度(Saturation)の低下及び感度の低下を防止することができる。
このために、第1実施形態はPO/N−接合(140)の表面にオーミックコンタクト(Ohmic Contact)のための第1導電型連結領域147としてn+ドーピング領域を形成することができる。上記N+領域(147)は、PO領域(145)を貫通してN−領域(143)に接触するように形成することができる。
一方、このような第1導電型連結領域147がリーケージソース(Leakage Source)になることを最小化するために、第1導電型連結領域147の幅を最小化することができる。このために、本実施形態は、第1メタルコンタクト151aのエッチ(etch)後、プラグインプラント(Plug Implant)を進行させることができるが、これに限定されるものではない。例えば、他の例として、イオン注入パターン(図示せず)を形成し、これをイオン注入マスクにして第1導電型連結領域147を形成することもできる。
即ち、第1実施形態のように、コンタクト(Contact)形成部のみに局部的にN+ドーピングを行った理由は、ダークシグナル(Dark Signal)を最小化しながらオーミックコンタクト(Ohmic Contact)形成を円滑にするためである。従来の技術のように、Txソース部の全体をN+ドーピングする場合、基板表面ダングリングボンド(Si Surface Dangling Bond)によりダークシグナル(Dark Signal)が増加することがある。
次に、第1基板100上に層間絶縁層160を形成し、配線150を形成することができる。配線150は、第1メタルコンタクト151a、第1メタル151、第2メタル152、第3メタル153、及び第4メタルコンタクト154aを含むことができるが、これに限定されるものではない。
次に、図4のように、イオン注入により第2基板200上の結晶形半導体層(crystalline semiconductor layer)にフォトダイオード(210)が形成されることで、フォトダイオード内のデフェクトを防止することができる。例えば、上記結晶形半導体層の下部に第2導電型伝導層216を形成する。その後、第2導電型伝導層216の上部に第1導電型伝導層214を形成する。
次に、図5のように、フォトダイオード(210)が形成された結晶形半導体層内にピクセル間のクロストークを防止できる光遮断層222を形成するためにトレンチ(T)を形成する。
以後、上記トレンチ(T)上に第2導電型イオン注入層221を形成する。例えば、高濃度P型イオンを注入して高濃度P+イオン注入層(221)をトレンチの表面に形成することができる。
本実施形態は、フォトダイオード(210)と光遮断層222との間に第2導電型イオン注入層221を介在させることで、光遮断層222の電気的な絶縁性を確保し、延いては、フォトダイオード(210)のピクセル間に発生した電子またはホールのクロストークを防止することができる。
次に、図6のように、上記トレンチの第2導電型イオン注入層221上にメタル遮断層を形成することによって、光遮断層222を形成することができる。
例えば、上記トレンチ(T)のP+イオン注入層(221)上に不透明メタル遮断層を蒸着し、かつ平坦化することによって、光遮断層222を形成することができる。
一方、第2導電型イオン注入層221、及びメタル遮断層(222)の形成工程は、第1基板100と第2基板200とのボンディング後に進行されてもよい。
上記の平坦化はCMPまたはエッチバックとすることができる。
次に、図7のように、光遮断層222が形成された第2基板200のフォトダイオード(210)と第1基板100の配線150が対応するように、第2基板200と第1基板100とをボンディング(bonding)する。
例えば、第1基板100の配線150と第2基板200のフォトダイオード(210)とを接触させた後、プラズマアクティベーションによりボンディングできるが、これに限定されるものではない。
また、第1基板100と第2基板200とのボンディング時、光遮断層222と下部配線(150)とが接触しないようにアラインメントが必要である。
次に、図8のように、上記ボンディングされた第2基板200の一部を除去してフォトダイオード(210)を露出させる。
例えば、第2基板200が絶縁層を介した場合は、第2基板200の一部はバックグラインディング(back grinding)により除去し、その後、露出された絶縁層をエッチングにより除去して、第1基板100上にフォトダイオード(210)のみを残存させることができる。
または、第2基板200自体の上部をフォトダイオードが形成される結晶形半導体層として利用する場合には、第1基板とボンディング前にフォトダイオードが形成される結晶形半導体層の下部に水素イオン(H)を注入し、第1基板とボンディング後、上記第2基板を熱処理して、水素イオンが水素気体(H)になるようにすることで、フォトダイオードのみを残存させ、第2基板を除去することができる。
次に、図9のように、フォトダイオード(210)上にトップメタル240を形成し、パッシベーション(図示せず)を進行させることができる。また、フォトダイオード(210)の上側にカラーフィルター(図示せず)をさらに形成することができ、カラーフィルターの上側にマイクロレンズもさらに形成することができる。
(第2実施形態)
図10は、第2実施形態に係るイメージセンサの断面図である。
第2実施形態は、上記第1実施形態の技術的な特徴を採用することができる。
第2実施形態は第1実施形態とは異なり、フォトダイオード(210)は第1導電型伝導層214の下側の上記結晶形半導体層内に形成された高濃度の第1導電型伝導層212をさらに含むことができる。高濃度の第1導電型伝導層212はオーミックコンタクト(Ohmic Contact)として形成することができる。
例えば、図10のように、フォトダイオード(210)は、N型伝導層(214)の下側の上記結晶形半導体層内に形成された高濃度N型伝導層(212)をさらに含むことができる。
(第3実施形態)
図11は第3実施形態に係るイメージセンサの断面図であって、配線150が形成された第1基板の詳細図である。
第3実施形態に係るイメージセンサは、配線150とリードアウト回路(readout circuitry)120が形成された第1基板100と、配線150上に形成されたイメージ感知部(Image Sensing Device)210(図1参照)と、イメージ感知部210のピクセル境界に形成された光遮断層222(図1参照)とを含み得る。
第3実施形態は、上記第1実施形態、及び第2実施形態の技術的な特徴を採用することができる。
一方、第3実施形態は、第1実施形態、及び第2実施形態とは異なり、電気接合領域140の一側に第1導電型連結領域148が形成された例である。
本実施形態によると、PO/N−/P−接合(140)にオーミックコンタクト(Ohmic Contact)のためのN+連結領域(148)を形成できるが、この際、N+連結領域(148)及びM1Cコンタクト(151a)形成工程でリーケージソース(Leakage Source)が発生し得る。なぜならば、PO/N−/P−接合(140)にリバースバイアス(Reverse Bias)が印加されたままで動作するので、基板表面(Si Surface)に電場(EF)を発生させることができるためである。このような電場の内部でコンタクト形成工程中に発生する結晶欠陥はリーケージソースとなる。
また、N+連結領域(148)をPO/N−/P−接合(140)の表面に形成させる場合、N+/PO接合(148/145)によるE−Fieldが追加されるので、これもまたリーケージソース(Leakage Source)となり得る。
したがって、第3実施形態は、PO層にドーピング(Doping)されず、N+連結領域(148)からなるアクティブ領域に第1コンタクトプラグ(151a)を形成し、これをN−接合(143)と連結させるレイアウトを提示する。
第3実施形態によると、Si表面のE−Fieldが発生しなくなり、これは3次元集積(3-D Integrated)CISの暗電流(Dark Current)の減少に寄与することができる。
実施形態1に係るイメージセンサの断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態1に係るイメージセンサの製造方法の工程断面図である。 実施形態2に係るイメージセンサの断面図である。 実施形態3に係るイメージセンサの断面図である。
符号の説明
100 第1基板、 120 リードアウト回路、 140 電気接合領域、 150 配線、 210 イメージ感知部、 222 光遮断層。

Claims (19)

  1. 配線とリードアウト回路(readout circuitry)が形成された第1基板と、
    前記配線上に形成されたイメージ感知部(Image Sensing Device)と、
    前記イメージ感知部のピクセル境界に形成された光遮断層と、
    を含むことを特徴とするイメージセンサ。
  2. 前記光遮断層の両側に形成された第2導電型イオン注入層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。
  3. 前記光遮断層は不透明メタル遮断層で形成されたことを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。
  4. 前記第1基板に前記リードアウト回路と電気的に連結されて形成された電気接合領域をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。
  5. 前記電気接合領域は、
    前記第1基板に形成された第1導電型イオン注入領域と、
    前記第1導電型イオン注入領域上に形成された第2導電型イオン注入領域と、
    を含むことを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。
  6. 前記リードアウト回路は、
    トランジスタの両側のソース及びドレイン間に電圧差(Potential Difference)があることを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。
  7. 前記電気接合領域は、PN接合(junction)であることを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。
  8. 前記電気接合領域と前記配線との間に形成された第1導電型連結領域をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のイメージセンサ。
  9. 前記第1導電型連結領域は、前記電気接合領域の上部に前記配線と電気的に連結されて形成された第1導電型連結領域であることを特徴とする請求項8に記載のイメージセンサ。
  10. 前記第1導電型連結領域は、前記電気接合領域の一側に前記配線と電気的に連結されて形成された第1導電型連結領域であることを特徴とする請求項8に記載のイメージセンサ。
  11. 配線とリードアウト回路(circuitry)が形成された第1基板を準備するステップと、
    イメージ感知部が形成された第2基板を準備するステップと、
    前記第2基板のイメージ感知部内にトレンチを形成するステップと、
    前記トレンチの表面に第2導電型イオン注入層を形成するステップと、
    前記第2導電型イオン注入層上に光遮断層を形成するステップと、
    前記光遮断層が形成されたイメージ感知部と前記配線が対応するように前記第2基板と前記第1基板とをボンディング(bonding)するステップと、
    ボンディングされた前記第2基板を選択的に除去してイメージ感知部を残存させるステップと、
    を含むことを特徴とするイメージセンサの製造方法。
  12. 前記光遮断層は不透明メタル遮断層で形成することを特徴とする請求項11に記載のイメージセンサの製造方法。
  13. 前記光遮断層は前記イメージ感知部のピクセル境界に形成され、前記第2導電型イオン注入層は前記光遮断層の両側に形成されたことを特徴とする請求項11に記載のイメージセンサの製造方法。
  14. 前記第1基板に前記リードアウト回路と電気的に連結される電気接合領域を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のイメージセンサの製造方法。
  15. 前記電気接合領域を形成するステップは、
    前記第1基板に第1導電型イオン注入領域を形成するステップと、
    前記第1導電型イオン注入領域上に第2導電型イオン注入領域を形成するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項14に記載のイメージセンサの製造方法。
  16. 前記電気接合領域は、PN接合(junction)であることを特徴とする請求項14に記載のイメージセンサの製造方法。
  17. 前記電気接合領域と前記配線との間に第1導電型連結領域を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のイメージセンサの製造方法。
  18. 前記第1導電型連結領域は、前記電気接合領域の上部に前記配線と電気的に連結されて形成されることを特徴とする請求項17に記載のイメージセンサの製造方法。
  19. 前記第1導電型連結領域は、前記電気接合領域の一側に前記配線と電気的に連結されて形成されることを特徴とする請求項17に記載のイメージセンサの製造方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100863361B1 (ko) * 2007-09-07 2008-10-13 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
KR100922922B1 (ko) * 2007-12-28 2009-10-22 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
ITTO20080045A1 (it) 2008-01-18 2009-07-19 St Microelectronics Srl Schiera di fotodiodi operanti in modalita' geiger reciprocamente isolati e relativo procedimento di fabbricazione
ITTO20080046A1 (it) 2008-01-18 2009-07-19 St Microelectronics Srl Schiera di fotodiodi operanti in modalita' geiger reciprocamente isolati e relativo procedimento di fabbricazione
KR101046060B1 (ko) * 2008-07-29 2011-07-01 주식회사 동부하이텍 이미지센서 제조방법
IT1392366B1 (it) * 2008-12-17 2012-02-28 St Microelectronics Rousset Fotodiodo operante in modalita' geiger con resistore di soppressione integrato e controllabile, schiera di fotodiodi e relativo procedimento di fabbricazione
IT1393781B1 (it) * 2009-04-23 2012-05-08 St Microelectronics Rousset Fotodiodo operante in modalita' geiger con resistore di soppressione integrato e controllabile ad effetto jfet, schiera di fotodiodi e relativo procedimento di fabbricazione
IT1399690B1 (it) 2010-03-30 2013-04-26 St Microelectronics Srl Fotodiodo a valanga operante in modalita' geiger ad elevato rapporto segnale rumore e relativo procedimento di fabbricazione
TWI425630B (zh) * 2010-08-06 2014-02-01 Himax Imagimg Inc 影像感測器
DE102012102301B4 (de) 2012-03-19 2021-06-17 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip und Scheinwerfer mit einem solchen Halbleiterchip
JP6021613B2 (ja) * 2012-11-29 2016-11-09 キヤノン株式会社 撮像素子、撮像装置、および、撮像システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122268A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子
JPH01204465A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Fuji Photo Film Co Ltd 積層型固体撮像素子
JPH04103168A (ja) * 1990-08-23 1992-04-06 Sony Corp 固体撮像素子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849756C2 (de) * 1998-10-28 2002-05-29 Netzsch Mohnopumpen Gmbh Antriebskopf für ein drehantreibbares Gestänge, insbes. zum Antreiben einer Bohrlochpumpe
US6611037B1 (en) * 2000-08-28 2003-08-26 Micron Technology, Inc. Multi-trench region for accumulation of photo-generated charge in a CMOS imager
US7122840B2 (en) * 2004-06-17 2006-10-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor with optical guard ring and fabrication method thereof
KR100610481B1 (ko) * 2004-12-30 2006-08-08 매그나칩 반도체 유한회사 수광영역을 넓힌 이미지센서 및 그 제조 방법
US20070131988A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. CMOS image sensor devices and fabrication method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122268A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子
JPH01204465A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Fuji Photo Film Co Ltd 積層型固体撮像素子
JPH04103168A (ja) * 1990-08-23 1992-04-06 Sony Corp 固体撮像素子

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