JP2009088511A - イメージセンサ及びその製造方法 - Google Patents
イメージセンサ及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009088511A JP2009088511A JP2008242523A JP2008242523A JP2009088511A JP 2009088511 A JP2009088511 A JP 2009088511A JP 2008242523 A JP2008242523 A JP 2008242523A JP 2008242523 A JP2008242523 A JP 2008242523A JP 2009088511 A JP2009088511 A JP 2009088511A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lower electrode
- color filter
- image sensor
- photodiode
- interlayer insulating
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 67
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 11
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N cadmium;oxotin Chemical compound [Cd].[Sn]=O BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001168730 Simo Species 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 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
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 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
-
- 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
-
- 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
- H01L27/14636—Interconnect structures
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
【課題】トランジスター回路とフォトダイオードの垂直型集積を提供することができるイメージセンサー及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】単位ピクセルを含む半導体基板と、前記半導体基板上に単位ピクセル別に配置された金属配線を含む層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に配置されて、互いに違う大きさで形成された複数の下部電極と、前記下部電極を含む層間絶縁膜上に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイオード上に単位ピクセル別に配置されたカラーフィルターを含む。
【選択図】図６
【解決手段】単位ピクセルを含む半導体基板と、前記半導体基板上に単位ピクセル別に配置された金属配線を含む層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に配置されて、互いに違う大きさで形成された複数の下部電極と、前記下部電極を含む層間絶縁膜上に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイオード上に単位ピクセル別に配置されたカラーフィルターを含む。
【選択図】図６
Description
実施例では、イメージセンサ及びその製造方法が開示される。
イメージセンサーは、光学的映像(Optical Image)を電気信号に変換させる半導体素子として、 大きく電荷結合素子(charge coupled device：CCD)イメージセンサーと、シーモス(Complementary Metal Oxide Silicon：CMOS)イメージセンサー(CIS)を含む。
シーモスイメージセンサーは、単位画素内にフォトダイオードとモストランジスタを形成させることで、スイチング方式で各単位画素の電気的信号を順次に検出して映像を具現する。
シーモスイメージセンサーは、光信号を受けて電気信号に変えてくれるフォトダイオード(Photo diode)領域と、この電気信号を処理するトランジスターが半導体基板に水平に配置される構造である。
水平型シーモスイメージセンサーによると、フォトダイオードとトランジスターが基板上に相互水平に隣接して形成される。これによって、フォトダイオード形成のための追加的な領域が要求される。
実施例は、トランジスター回路とフォトダイオードの垂直型集積を提供することができる、イメージセンサー及びその製造方法を提供することを課題とする。
実施例によるイメージセンサーは、単位ピクセルを含む半導体基板と、前記半導体基板上に単位ピクセル別に配置された金属配線を含む層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に配置されて、互いに違う大きさで形成された複数の下部電極と、前記下部電極を含む層間絶縁膜上に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイオード上に単位ピクセル別に配置されたカラーフィルターを含む。
実施例によるイメージセンサーの製造方法は、半導体基板上に単位ピクセル別に形成された金属配線を含む層間絶縁膜を形成する段階と、前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に形成されて、互いに違う大きさを持つ複数の下部電極を形成する段階と、前記下部電極を含む層間絶縁膜上にフォトダイオードを形成する段階と、前記フォトダイオード上に単位ピクセル別にカラーフィルターを形成する段階を含む。
実施例によるイメージセンサーの製造方法によれば、フォトダイオードの光電子を下部の回路に伝達する第１及び第２下部電極が、互いに違う大きさで形成されて離隔距離が広くなるので、クロストークを改善することができる。
また、前記第１及び第２下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極上にマイクロレンズが形成されてイメージ特性を向上させることができる。
実施例によるイメージセンサー及びその製造方法によれば、トランジスター回路(circuitry)とフォトダイオードの垂直型集積を提供することができる。
また、実施例によれば、トランジスター回路(circuitry)とフォトダイオードの垂直型集積によって、充てん比(fill factor)を１００％に近接させることができる。
また、実施例によれば、従来技術より、垂直型集積によって、同じピクセルサイズで高い感度(sensitivity)を提供することができる。
また、実施例によれば、従来技術より、同じレゾリューション(Resolution)のために工程費用を減縮することができる。
また、実施例によれば、各単位ピクセルは感度(sensitivity)の減少なしに、より複雑な回路(circuitry)を具現することができる。
また、実施例によって集積されることができる追加的なオンチップ回路(on-chip circuitry)は、イメージセンサーのパフォーマンス(performance)を増加させて、ひいては素子の小型化及び製造費用の節減を獲得することができる。
また、実施例によれば、垂直型のフォトダイオードを採用しながらクロストーク及びノイズを防止することができる。
実施例によるイメージセンサー及びその製造方法を、添付された図面を参照して詳しく説明する。
図６は、実施例によるイメージセンサーの断面図である。
図６を参照すれば、第１及び第２ピクセルＡ、Ｂを含む半導体基板１０上には、第１及び第２金属配線３１、３２を含む層間絶縁膜２０が配置されている。
前記半導体基板１０上には、フォトダイオードと繋がって受光された光電荷を電気信号に変換するためのシーモス回路(図示していない)が、第１及び第２ピクセルＡ、Ｂにそれぞれ形成されることができる。
前記層間絶縁膜２０は、複数の層に形成されることができて、前記第１及び第２金属配線３１、３２は、第１及び第２ピクセルＡ、Ｂと繋がるように、前記層間絶縁膜２０内部にそれぞれ配置されることができる。
前記層間絶縁膜２０上部には、前記第１及び第２金属配線３１、３２と繋がるように、互いに違う大きさを持つ第１及び第２下部電極４１、４２が配置される。例ば、前記第１下部電極４１は、前記第２下部電極４２より小さな大きさで形成されることができる。又は、図９に図示されているように、前記第２下部電極４２は、前記第１下部電極４１より小さな大きさで形成されることができる。
前記第１及び第２下部電極４１、４２を含む層間絶縁膜２０上にフォトダイオードが配置される。前記フォトダイオードは、第１導電型伝導層５０と真性層６０及び第２導電型伝導層７０で形成されることができる。例えば、前記第１導電型伝導層５０はN型シリコン層、前記真性層６０は非晶質シリコン層、前記第２導電型伝導層７０はP型シリコン層で形成されることができる。
前記のように、前記第１及び第２下部電極４１、４２中、どれかの一つが小さく形成されれば、前記第１及び第２下部電極４１、４２の間の距離が広がるようになる。したがって、前記フォトダイオードで生成された光電子が隣接ピクセルに伝達されることを防止して、イメージセンサーのクロストークを改善することができる。
前記フォトダイオード上には、上部電極８０が配置される。例えば、前記上部電極８０は、ITO(indium tin oxide)、CTO(cadmium tin oxide)、ZnO2中、どれかの一つで形成されることができる。
前記上部電極８０上に、第１ 及び第２カラーフィルター９１、９２が配置される。前記第１カラーフィルター９１はグリーンカラーフィルターで、前記第２カラーフィルター９２はレッド又はブルーカラーフィルターであることがある。したがって、前記第１ピクセルＡ上にはグリーンカラーフィルターが配置されて、前記第２ピクセルＢ上にはレッド又はブルーカラーフィルターが配置されることができる。
図８を参照すれば、前記第１カラーフィルター９０上にマイクロレンズ１１０が配置される。又は、図９に図示されているように、前記第２カラーフィルター９２上にマイクロレンズ１２０が配置されることができる。
すなわち、前記マイクロレンズは、前記第１及び第２下部電極４１、４２中、小さく形成された下部電極上部のカラーフィルター上に配置されることができる。したがって、前記マイクロレンズによって第１及び第２下部電極４１、４２中、小さく形成された下部電極に該当するフォトダイオードの集光率が向上されて、イメージセンサーの光特性を向上させることができる。
以下、図１乃至図８を参照して、実施例によるイメージセンサーの製造方法を説明する。
図１を参照すれば、第１ピクセルＡ及び第２ピクセルＢを含む半導体基板１０上に、第１及び第２金属配線３１、３２を含む層間絶縁膜２０が形成される。
前記半導体基板１０上には、後述されるフォトダイオードと繋がって、受光された光電荷を電気信号に変換するシーモス回路(図示していない)が、第１及び第２ピクセルＡ、Ｂに形成されることができる。例えば、前記シーモス回路は、3Trと4Tr及び5Tr中の一つであることがある。
前記第１及び第２ピクセルＡ、Ｂを含む前記半導体基板１０上部には、電源ライン又は信号ラインとの接続のために、第１及び第２金属配線３１、３２を含む層間絶縁膜２０が形成されている。
前記層間絶縁膜２０は、複数の層に形成されることができる。例えば、前記層間絶縁膜２０は、窒化膜又は酸化膜で形成されることができる。
また、前記第１及び第２金属配線３１、３２も、複数の層に形成されることができる。前記第１金属配線３１は第１ピクセルＡと繋がって、前記第２金属配線３２は第２ピクセルＢと繋がる。前記第１及び第２金属配線３１、３２は、フォトダイオードで生成された電子を下部のシーモス回路に伝達する役割をする。図示されてはいないが、前記第１及び第２金属配線３１、３２は、前記半導体基板１０の下部の不純物領域と接続されることができる。
前記第１及び第２金属配線３１、３２は、前記層間絶縁膜２０を貫通して複数に形成されることができる。前記第１及び第２金属配線３１、３２は、金属、合金又はサリサイド(salicide)を含む多様な伝導性物質で形成されることができる。例えば、前記第１及び第２金属配線３１、３２は、アルミニウム、銅、コバルト又はタングステン等で形成されることができる。
図２を参照すれば、前記層間絶縁膜２０上に下部電極層４０が形成される。前記下部電極層４０は、前記層間絶縁膜２０上に形成されて、前記第１及び第２金属配線３１、３２と電気的に繋がることができる。例えば、前記下部電極層４０は、Ｃｒ、Ｔｉ、ＴｉＷ及びＴａのような金属で形成されることができる。
そして、前記下部電極層４０を単位ピクセル別にパターニングするために、前記下部電極層４０上に第１及び第２フォトレジストパターン２１０、２２０が形成される。前記第１及び第２フォトレジストパターン２１０、２２０は、前記第１及び第２金属配線３１、３２に対応する領域の前記下部電極層４０を遮るように形成される。
前記第１及び第２フォトレジストパターン２１０、２２０は、それぞれ異なる幅で形成されることができる。例えば、前記第１フォトレジストパターン２１０は、前記第２フォトレジストパターン２２０より小さな大きさで形成されることができる。又は、前記第１フォトレジストパターン２１０は、前記第２フォトレジストパターン２２０より大きく形成されることができる。
以後、前記第１及び第２フォトレジストパターン２１０、２２０をエッチングマスクとして、前記下部電極層４０をエッチングする。
図３を参照すれば、前記層間絶縁膜２０上に、第１下部電極４１及び第２下部電極４２が単位ピクセル別に形成される。前記第１下部電極４１は前記第１金属配線３１と繋がって、前記第２下部電極４２は前記第２金属配線３２と繋がることができる。特に、前記第１下部電極４１は、前記第２下部電極４２より小さな大きさで形成されることができる。例えば、前記第１下部電極４１は、前記第２下部電極４２より１０〜７５％小さな大きさで形成されることができる。
前記第１下部電極４１が前記第２下部電極４２より小さな大きさで形成されて、前記第１及び第２下部電極４１、４２上にフォトダイオードが形成された時、入射光のクロストークを防止することができる。
図４を参照すれば、前記第１及び第２下部電極４１、４２を含む層間絶縁膜２０上に、フォトダイオードが形成される。
実施例では、フォトダイオードはＮＩＰダイオード(NIP diode)を使う。前記ＮＩＰダイオードは、金属とＮ型非晶質シリコン層(n-type amorphous silicon)と真性非晶質シリコン層(intrinsic amorphous silicon)とＰ型非晶質シリコン層(p-type amorphous silicon)が接合された構造で形成されるものである。
前記ＮＩＰダイオードは、Ｐ型シリコン層と金属の間に、純粋な半導体である真性非晶質シリコン層が接合された構造の光ダイオードで、前記Ｐ型シリコン層と金属の間に形成される真性非晶質シリコン層が全部空乏領域になって、電荷の生成及び保管に有利になる。
実施例では、フォトダイオードとしてＮＩＰダイオードを使い、前記ダイオードの構造は、Ｐ-Ｉ-Ｎ又はＮ-Ｉ-Ｐ、Ｉ-Ｐなどの構造で形成されることができる。実施例では、Ｎ-Ｉ-Ｐ構造のフォトダイオードが使われることを例にして、前記Ｎ型非晶質シリコン層は第１導電型伝導層５０、真性非晶質シリコン層は真性層６０、前記Ｐ型非晶質シリコン層は第２導電型伝導層７０と称するようにする。
前記フォトダイオードを形成する方法に対して説明すれば、次のようである。
前記層間絶縁膜２０上に第１導電型伝導層５０が形成される。場合によって、前記第１導電型伝導層５０は形成されなくて、以後の工程が進行されることもできる。
前記第１導電型伝導層５０は、実施例で採用するＮ-Ｉ-ＰダイオードのＮ層の役割をするができる。すなわち、前記第１導電型伝導層５０は、Ｎタイプ導電型伝導層であることがあるが、これに限定されるのではない。
前記第１導電型伝導層５０上に、真性層６０が形成される。前記真性層６０は、実施例で採用するＮ-Ｉ-ＰダイオードのＩ層の役割をするができる。前記真性層６０は非晶質シリコンを利用して形成されることができる。
ここで、前記真性層６０は、前記第１導電型伝導層５０の厚さより約１０〜１，０００倍くらいの厚さで形成されることができる。これは、前記真性層６０の厚さが厚いほど、ピンダイオードの空乏領域が増えて、多くの量の光電荷を保管及び生成するのに有利だからである。
前記真性層６０上に、第２導電型伝導層７０が形成される。前記第２導電型伝導層７０は、前記真性層６０の形成と連続工程で形成されることができる。前記第２導電型伝導層７０は、実施例で採用するＮ-Ｉ-ＰダイオードのＰ層の役割をすることができる。すなわち、前記第２導電型伝導層７０は、Ｐタイプ導電型伝導層であることがあるが、これに限定されるのではない。
したがって、前記半導体基板１０上に形成された第１ピクセルＡ及び第２ピクセルＢと前記フォトダイオードが垂直型集積を形成して、前記フォトダイオードの充てん比を１００％に近接させることができる。
図５を参照すれば、前記フォトダイオードが形成された半導体基板１０上に、上部電極８０が形成される。
前記上部電極８０は、光の透過性が良くて伝導性が高い透明電極で形成されることができる。例えば、前記上部電極８０は、ＩＴＯ(indium tin oxide)、ＣＴＯ(cadmium tin oxide)、ZnO2中、どれかの一つで形成されることができる。
図６を参照すれば、前記上部電極８０上に、第１及び第２カラーフィルター９１、９２が形成される。前記第１及び第２カラーフィルター９１、９２は、染色されたフォトレジストを使い、それぞれの単位ピクセル毎に形成されて入射する光から色を分離し出している。
前記第１ピクセルＡ上に、第１カラーフィルター９１が形成されて、前記第２ピクセルＢ上に、第２カラーフィルター９２が形成される。例えば、前記第１カラーフィルターはグリーンで、第２カラーフィルターはレッドであることがある。また、図示されてはいないが、第３カラーフィルターはブルーであることがある。
したがって、前記第１カラーフィルター９１を通過した光は、フォトダイオードと第１下部電極４１及び第１金属配線３１を通じて第１ピクセルＡに伝達されて、前記第２カラーフィルター９２を通過した光は、フォトダイオードと第２下部電極４２及び第２金属配線３２を通じて第２ピクセルＢに伝達される。この時、前記第１下部電極４１及び前記第２下部電極４２は、それぞれ異なる大きさで形成されて、前記第１及び第２下部電極４１、４２の間の離隔距離によって、前記フォトダイオードで生成された光電子は、該当する第１及び第２下部電極４１、４２に伝達されることができる。すなわち、前記第１下部電極４１が前記第２下部電極４２より小さな大きさで形成されて離隔距離が広くなるので、前記フォトダイオードは単位ピクセル別に分離されることができる。したがって、前記フォトダイオードで発生された光電子が、隣接下部電極に移動することを防止して、クロストークを改善することができるようになる。
図７は、前記第１、第２ピクセルＡ、Ｂ上に形成された、第１、第２下部電極４１、４２及び第１、第２カラーフィルター９１、９２の面積を現わすための平面図である。
図７に図示されているように、前記第１ピクセルＡ上の第１下部電極４１は、前記第２ピクセルＢ上の第２下部電極４２より小さな大きさで形成されている。また、前記第１ピクセルＡ上の第１下部電極４１は第３ピクセルＣの下部電極より小さな大きさで形成されることができる。
図８を参照すれば、前記第１カラーフィルター９１上に、マイクロレンズ１１０が形成される。前記マイクロレンズ１１０は、前記第１カラーフィルター９１上にのみ形成されて、入射光を前記フォトダイオードに集光した後、前記第１下部電極４１に伝達することができる。
前記第１下部電極４１は、前記第２下部電極４２より相対的に小さな大きさで形成されているので、前記第１下部電極４１に伝達される光電子は、前記第２下部電極４２に比べて少ない量であることがある。これを克服するために、前記第１カラーフィルター９１上に、前記マイクロレンズ１１０を形成すれば、前記第１下部電極４１に該当するフォトダイオード領域に多い量の光が集まるので、第１下部電極４１に伝達される光電子の量は、相対的に多くなることができる。
図９及び図１０は、他の実施例によるイメージセンサーを表す、断面図及び平面図である。
図９及び図１０を参照すれば、前記第１ピクセルＡ上の第1 下部電極１４１は、前記第２ピクセルＢ上の第２下部電極１４２より大きい大きさで形成される。また、前記第１下部電極１４１は、前記第３ピクセルＣの下部電極より大きく形成されることができる。前記第１下部電極１４１が前記第２下部電極１４２より相対的に大きく形成されて、前記第１下部電極１４１と前記第２下部電極１４２の間には、ギャップが発生される。
前記のように、前記第１下部電極１４１と前記第２下部電極１４２の間に、離隔距離によって、前記フォトダイオードは単位ピクセル別に分離されることができる。したがって、前記フォトダイオードで発生された光電子は、該当する下部電極に移動することができるので、イメージセンサーのクロストークを防止することができる。
また、前記第２カラーフィルター９２上に、マイクロレンズ１２０が形成されることができる。前記マイクロレンズ１２０によって、前記第２下部電極１４２に該当するフォトダイオード領域の集光率が向上されて、前記第２下部電極１４２に伝達される光電子の量は、相対的に多くなることができる。
１０ 半導体基板
２０ 層間絶縁膜
３１ 第１金属配線
３２ 第２金属配線
４０ 下部電極層
４１ 第１下部電極
４２ 第２下部電極
５０ 第１導電型伝導層
６０ 真性層
７０ 第２導電型伝導層
８０ 上部電極
９１ 第１カラーフィルター
９２ 第２カラーフィルター
１１０ マイクロレンズ
１２０ マイクロレンズ
１４１ 第１下部電極
１４２ 第２下部電極
２１０ 第１フォトレジストパターン
２２０ 第２フォトレジストパターン
Ａ 第１ピクセル
Ｂ 第２ピクセル
Ｃ 第３ピクセル
２０ 層間絶縁膜
３１ 第１金属配線
３２ 第２金属配線
４０ 下部電極層
４１ 第１下部電極
４２ 第２下部電極
５０ 第１導電型伝導層
６０ 真性層
７０ 第２導電型伝導層
８０ 上部電極
９１ 第１カラーフィルター
９２ 第２カラーフィルター
１１０ マイクロレンズ
１２０ マイクロレンズ
１４１ 第１下部電極
１４２ 第２下部電極
２１０ 第１フォトレジストパターン
２２０ 第２フォトレジストパターン
Ａ 第１ピクセル
Ｂ 第２ピクセル
Ｃ 第３ピクセル
Claims (10)
- 単位ピクセルを含む半導体基板と、
前記半導体基板上に単位ピクセル別に配置された金属配線を含む層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に配置されて、互いに違う大きさで形成された複数の下部電極と、
前記下部電極を含む層間絶縁膜上に配置されたフォトダイオードと、
前記フォトダイオード上に単位ピクセル別に配置されたカラーフィルターを含むイメージセンサー。 - 前記下部電極の中で、どれかの一つは残りの一つより小さな大きさで形成された請求項１に記載のイメージセンサー。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極上に配置されたカラーフィルターは、グリーンカラーフィルターを含む請求項２に記載のイメージセンサー。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極上に配置されたカラーフィルターは、レッド又はブルーカラーフィルターを含む請求項２に記載のイメージセンサー。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極に対応する前記カラーフィルター上には、マイクロレンズが配置された請求項２に記載のイメージセンサー。
- 半導体基板上に単位ピクセル別に形成された金属配線を含む層間絶縁膜を形成する段階と、
前記層間絶縁膜上に単位ピクセル別に形成されて、互いに違う大きさを持つ複数の下部電極を形成する段階と、
前記下部電極を含む層間絶縁膜上にフォトダイオードを形成する段階と、
前記フォトダイオード上に単位ピクセル別にカラーフィルターを形成する段階を含むイメージセンサーの製造方法。 - 前記下部電極を形成する段階は、前記層間絶縁膜上に下部電極層を形成する段階と、前記下部電極層をパターニングして前記金属配線と繋がる下部電極を形成する段階を含んで、前記下部電極中のどれかの一つは残りの一つより小さな大きさで形成される請求項６に記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極上に形成されるカラーフィルターは、グリーンカラーフィルターを含む請求項７に記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極上に形成されるカラーフィルターは、レッド又はブルーカラーフィルターを含む請求項７に記載のイメージセンサーの製造方法。
- 前記下部電極の中で、小さな大きさで形成された下部電極に対応する前記カラーフィルター上にマイクロレンズを形成する段階を含む請求項７に記載のイメージセンサーの製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070097793A KR100906060B1 (ko) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009088511A true JP2009088511A (ja) | 2009-04-23 |
Family
ID=40507175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008242523A Pending JP2009088511A (ja) | 2007-09-28 | 2008-09-22 | イメージセンサ及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7880205B2 (ja) |
| JP (1) | JP2009088511A (ja) |
| KR (1) | KR100906060B1 (ja) |
| CN (1) | CN101399278B (ja) |
| DE (1) | DE102008048280A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016033982A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
| JP2017005051A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置および撮像モジュール |
| JP2019135789A (ja) * | 2019-04-22 | 2019-08-15 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
| JP2021114611A (ja) * | 2014-10-23 | 2021-08-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置および画像取得装置 |
| US11532652B2 (en) | 2014-10-23 | 2022-12-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device and image acquisition device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE515798T1 (de) * | 2008-08-19 | 2011-07-15 | St Microelectronics Rousset | Speicherung eines bildes in einem integrierten schaltkreis |
| KR20100057302A (ko) * | 2008-11-21 | 2010-05-31 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이의 제조 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093893A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | カラ−用固体撮像装置 |
| JPH1126737A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子 |
| JP2006339424A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Fujifilm Holdings Corp | 光電変換膜、光電変換素子、及び撮像素子、並びに、これらに電場を印加する方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5936261A (en) * | 1998-11-18 | 1999-08-10 | Hewlett-Packard Company | Elevated image sensor array which includes isolation between the image sensors and a unique interconnection |
| US6252218B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-06-26 | Agilent Technologies, Inc | Amorphous silicon active pixel sensor with rectangular readout layer in a hexagonal grid layout |
| US6680573B1 (en) | 1999-07-26 | 2004-01-20 | Lg Electronics Inc. | Plasma display panel with improved illuminance |
| WO2004054001A2 (en) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Quantum Semiconductor Llc | Cmos image sensor |
| KR100889365B1 (ko) * | 2004-06-11 | 2009-03-19 | 이상윤 | 3차원 구조의 영상센서와 그 제작방법 |
| JP4046067B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2008-02-13 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| KR100851756B1 (ko) * | 2007-06-08 | 2008-08-11 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR100881276B1 (ko) * | 2007-09-07 | 2009-02-05 | 주식회사 동부하이텍 | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
-
2007
- 2007-09-28 KR KR1020070097793A patent/KR100906060B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-09-22 JP JP2008242523A patent/JP2009088511A/ja active Pending
- 2008-09-22 US US12/234,991 patent/US7880205B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-22 DE DE102008048280A patent/DE102008048280A1/de not_active Withdrawn
- 2008-09-24 CN CN2008101668151A patent/CN101399278B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093893A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | カラ−用固体撮像装置 |
| JPH1126737A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子 |
| JP2006339424A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Fujifilm Holdings Corp | 光電変換膜、光電変換素子、及び撮像素子、並びに、これらに電場を印加する方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016033982A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
| JP2021114611A (ja) * | 2014-10-23 | 2021-08-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置および画像取得装置 |
| JP7178644B2 (ja) | 2014-10-23 | 2022-11-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置および画像取得装置 |
| US11532652B2 (en) | 2014-10-23 | 2022-12-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device and image acquisition device |
| JP2017005051A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像装置および撮像モジュール |
| JP2019135789A (ja) * | 2019-04-22 | 2019-08-15 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
| JP7134911B2 (ja) | 2019-04-22 | 2022-09-12 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子および撮像システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102008048280A1 (de) | 2010-10-28 |
| KR100906060B1 (ko) | 2009-07-03 |
| US7880205B2 (en) | 2011-02-01 |
| CN101399278B (zh) | 2011-05-11 |
| CN101399278A (zh) | 2009-04-01 |
| KR20090032490A (ko) | 2009-04-01 |
| US20090085080A1 (en) | 2009-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7875490B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
| KR100913019B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| US7683408B2 (en) | Image sensor | |
| JP2009088511A (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
| JP4776608B2 (ja) | イメージセンサ及びイメージセンサの製造方法 | |
| KR100877293B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100881276B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| US7825494B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
| KR20100079399A (ko) | 이미지 센서 및 그 제조 방법 | |
| JP4897660B2 (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
| JP2008227448A (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
| KR100894390B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100878696B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| US8119433B2 (en) | Image sensor and fabricating method thereof | |
| KR100882720B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR20090046170A (ko) | 이미지센서 및 그 제조방법 | |
| US20100164031A1 (en) | Image sensor and manufacturing method thereof | |
| KR100906061B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100936102B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100904815B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100936101B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100915751B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100851754B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100924412B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 | |
| KR100880287B1 (ko) | 이미지 센서 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110816 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120110 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120807 |