JP4870656B2 - シーモスイメージセンサー及びその製造方法 - Google Patents
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- 画素アレイ部と信号処理部が形成されたイメージセンサーにおいて、
前記画素アレイ部のフォトダイオード間に形成され、第1導電型の第1イオン注入領域と前記第1イオン注入領域内に形成される第2導電型の第2イオン注入領域とからなる素子分離イオン注入領域と、前記第2イオン注入領域に接続されてバイアスが印加されるコンタクト電極と、を有する半導体基板と、
前記半導体基板上の前記フォトダイオードに隣接する前記信号処理部を素子分離する素子分離膜と、
前記信号処理部に形成された複数のトランジスターを含むことを特徴とするCMOSイメージセンサー。 - 前記第1導電型はp型であり、前記第2導電型はn型であることを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記半導体基板は、p型エピ層であることを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記コンタクト電極は、前記第2イオン注入領域と接続されて前記第2イオン注入領域にリバース電圧(reverse voltage)を印加することを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記コンタクト電極は、前記第2イオン注入領域と接続されて前記第2イオン注入領域に電源を供給することを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記第2イオン注入領域と半導体層の接合位置で前記半導体層の下部方向に形成された空乏層の厚さは、前記第1イオン注入領域と前記第2イオン注入領域の接合位置で前記第1イオン注入領域方向に形成された空乏層の厚さより大きいことを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記第2イオン注入領域は、前記第1イオン注入領域が取り囲んでいることを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記フォトダイオード領域は、前記素子分離イオン注入領域によって少なくとも2個以上の領域に分離されることを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記画素アレイ部は少なくとも2個以上の単位画素を含み、各単位画素は少なくとも2個以上のトランジスターを含むことを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記単位画素同士の境界に前記素子分離イオン注入領域が形成されたことを特徴とする請求項9に記載のCMOSイメージセンサー。
- 前記画素アレイ部は互いに隔離された少なくとも二個のフォトダイオード領域を含み、隣接に配置されたフォトダイオード領域は互いに少なくても一つのトランジスターを共有することを特徴とする請求項1に記載のCMOSイメージセンサー。
- 半導体基板上に画素アレイ部と前記画素アレイ部のフォトダイオードに隣接する信号処理部を有するCMOSイメージセンサーを製造する方法において、
前記画素アレイ部の前記フォトダイオードの間において、前記半導体基板上に第1導電型の第1イオン注入領域を形成して、予備素子分離イオン注入領域を形成する段階と、
前記第1イオン注入領域内に第2導電型の第2イオン注入領域を形成して素子分離イオン注入領域を完成する段階と、
前記画素アレイ部に前記フォトダイオード及び前記信号処理部に複数のトランジスターを形成する段階と、
前記第2イオン注入領域に接続されてバイアスが印加されるコンタクト電極を形成する段階と、
を含むことを特徴とするCMOSイメージセンサーの製造方法。 - 前記コンタクト電極を形成する段階において、
前記フォトダイオード及び前記複数のトランジスター上に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜に前記第2イオン注入領域の一部を露出させるコンタクトホールを形成する段階と、
前記コンタクトホール内に前記第2イオン注入領域と電気的に連結される前記コンタクト電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。 - 前記第2イオン注入領域にリバース電圧が印加されると、前記素子分離イオン注入領域の空乏層が深くなることを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記第1導電型はp型であり、前記第2導電型はn型であることを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記コンタクト電極は、リバースバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記コンタクト電極は、電源電圧が印加されることを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記第2イオン注入領域と半導体層の接合位置で前記半導体層の下部方向に形成された空乏層の厚さは、前記第1イオン注入領域と前記第2イオン注入領域の接合位置で前記第1イオン注入領域方向に形成された空乏層の厚さより大きいことを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記画素アレイ部は、少なくとも2個以上の単位画素を含み、各単位画素は少なくとも2個以上のトランジスターを含むことを特徴とする請求項12に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
- 前記単位画素同士の境界に前記素子分離イオン注入領域が形成されたことを特徴とする請求項19に記載のCMOSイメージセンサーの製造方法。
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