JP2011091400A5 - イメージセンサ - Google Patents

Description

本発明は、イメージセンサに関し、より詳細には、高集積化されたピクセルアレイを含むイメージセンサに関するものである。

上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるイメージセンサは、駆動素子が配置された第１基板と、前記第１基板上に前記駆動素子を覆う第１シリコン酸化膜と、光電変換素子が配置された第２基板と、前記第２基板上に、前記光電変換素子を覆い、表面部位が前記第１シリコン酸化膜の上部面とボンディングされた第２シリコン酸化膜と、前記第２基板、前記第２シリコン酸化膜、及び前記第１シリコン酸化膜の一部を貫通し、１つのコンタクトプラグを含む接続部と、前記第１基板と前記第１シリコン酸化膜との間に配置された第１導電パターンと、前記第２基板と前記第２シリコン酸化膜との間に配置された第２導電パターンと、
前記第２基板に配置されたフローティング拡散領域と、を備え、
前記第２導電パターンは前記フローティング拡散領域と電気的に接続し、前記第１導電パターンは前記接続部を通じて前記第２導電パターンと電気的に接続し、前記第１導電パターン及び前記第２導電パターンは前記接続部に直接接続される。

本発明の一実施形態で、前記駆動素子は、リセットトランジスタ及び選択トランジスタを含む。

本発明の一実施形態で、前記駆動素子は、選択トランジスタをさらに含む。

本発明の一実施形態で、前記光電変換素子は、フォトダイオード、伝達トランジスタ、及び前記フローティング拡散領域を含み、前記フローティング拡散領域は、前記接続部を通じて駆動トランジスタのゲートに電気的に接続されることができる。

本発明の一実施形態で、前記フローティング拡散領域は、前記接続部を通じてリセットトランジスタに接続される。

本発明の一実施形態で、前記フォトダイオードは第１フォトダイオードを含み、前記伝達トランジスタは第１伝達トランジスタを含み、前記光電変換素子は第２フォトダイオード及び第２伝達トランジスタをさらに含み、前記フローティング拡散領域は前記第１伝達トランジスタ及び前記第２伝達トランジスタに接続される。

本発明の一実施形態で、前記第１導電パターンは、前記第１基板と平行する方向に拡張され、各辺の長さが１．２μｍ以上の四角形形状を有する。

本発明の一実施形態で、前記第２基板の厚さは７０００Åである。

本発明の一実施形態で、前記第１基板は、前記駆動トランジスタが配置されたアクティブピクセル領域及びロジック回路のトランジスタが配置されたロジック領域を含み、第１接続部は、前記アクティブピクセル領域に形成されて前記駆動トランジスタのゲートを前記フローティング拡散領域に電気的に接続させ、第２接続部は、前記ロジック領域に形成されて前記ロジック回路の前記トランジスタを前記伝達トランジスタのゲートに電気的に接続させ、前記第１及び第２接続部は、それぞれ１つのコンタクトプラグを含む。

本発明の一実施形態で、前記接続部の上部側壁に絶縁膜が形成される。

本発明の一実施形態で、前記第１及び第２シリコン酸化膜を接合した後に、前記第２基板で接合された部位と対向する表面部位を研磨（以下、本明細書中では「練磨」という）することができる。前記磨かれた第２基板の表面上に、カラーフィルター及びレンズを形成することができる。

Claims (10)

1. 駆動素子が配置された第１基板と、
   前記第１基板上に前記駆動素子を覆う第１シリコン酸化膜と、
   光電変換素子が配置された第２基板と、
   前記第２基板上に、前記光電変換素子を覆い、表面部位が前記第１シリコン酸化膜の上部面とボンディングされた第２シリコン酸化膜と、
   前記第２基板、前記第２シリコン酸化膜、及び前記第１シリコン酸化膜の一部を貫通し、１つのコンタクトプラグを含む接続部と、
   前記第１基板と前記第１シリコン酸化膜との間に配置された第１導電パターンと、
   前記第２基板と前記第２シリコン酸化膜との間に配置された第２導電パターンと、
   前記第２基板に配置されたフローティング拡散領域と、
   を備え、
   前記第２導電パターンは前記フローティング拡散領域と電気的に接続し、前記第１導電パターンは前記接続部を通じて前記第２導電パターンと電気的に接続し、前記第１導電パターン及び前記第２導電パターンは前記接続部に直接接続される、
   ことを特徴とするイメージセンサ。
2. 前記駆動素子は、リセットトランジスタ及び選択トランジスタを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. 前記駆動素子は、選択トランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のイメージセンサ。
4. 前記光電変換素子は、フォトダイオード、伝達トランジスタ、及び前記フローティング拡散領域を含み、前記フローティング拡散領域は、前記接続部を通じて駆動トランジスタのゲートに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
5. 前記フローティング拡散領域は、前記接続部を通じてリセットトランジスタに接続されることを特徴とする請求項４に記載のイメージセンサ。
6. 前記フォトダイオードは第１フォトダイオードを含み、前記伝達トランジスタは第１伝達トランジスタを含み、前記光電変換素子は第２フォトダイオード及び第２伝達トランジスタをさらに含み、前記フローティング拡散領域は前記第１伝達トランジスタ及び前記第２伝達トランジスタに接続され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. 前記第１導電パターンは、前記第１基板と平行する方向に拡張され、各辺の長さが１．２μｍ以上の四角形形状を有することを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
8. 前記第２基板の厚さは７０００Åであることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
9. 前記第１基板は、前記駆動トランジスタが配置されたアクティブピクセル領域及びロジック回路のトランジスタが配置されたロジック領域を含み、第１接続部は、前記アクティブピクセル領域に形成されて前記駆動トランジスタのゲートを前記フローティング拡散領域に電気的に接続させ、第２接続部は、前記ロジック領域に形成されて前記ロジック回路の前記トランジスタを前記伝達トランジスタのゲートに電気的に接続させ、前記第１及び第２接続部は、それぞれ１つのコンタクトプラグ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。
10. 前記接続部の上部側壁に絶縁膜が形成されることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。