KR0166780B1

KR0166780B1 - Fabricating method of charge transfer device

Info

Publication number: KR0166780B1
Application number: KR1019950008521A
Authority: KR
Inventors: 김현병
Original assignee: 구본준; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1999-01-15

Abstract

본 발명은 전하전송소자 제조방법에 관한 것으로, CCD의 감도를 향상시키기 위한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a charge transfer device, and to improve the sensitivity of the CCD.

본 발명은 반도체기판상의 소정영역에 전송게이트를 형성하는 공정과, 상기 전송게이트 전면에 제1절연막을 형성하는 공정, 기판 전면에 산화방지막을 형성하는 공정, 상기 산화방지막을 선택적으로 제거하여 기판 소정영역을 노출시키는 공정, LOCOS공정에 의해 상기 노출된 기판영역에 산화막을 형성하는 공정, 상기 산화방지막을 제거하는 공정, 기판 전면에 제2절연막을 형성하는 공정, 상기 전송게이트 상부의 상기 제2절연막상에 차광막을 형성하는 공정, 기판 전면에 평탄층을 형성하는 공정, 및 상기 산화막 상부의 상기 평탄층상에 마이크로렌즈를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 전하전송소자 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process of forming a transfer gate in a predetermined region on a semiconductor substrate, a process of forming a first insulating film on the entire surface of the transfer gate, a process of forming an anti-oxidation film on the entire surface of the substrate, and selectively removing the antioxidant film to form a substrate. Exposing a region, forming an oxide film in the exposed substrate region by a LOCOS process, removing the anti-oxidation film, forming a second insulating film over the entire substrate, and forming the second insulating film over the transfer gate. It provides a method for manufacturing a charge transfer device comprising a step of forming a light shielding film on the film, a step of forming a flat layer on the entire surface of the substrate, and a step of forming a microlens on the flat layer on the oxide film.

Description

Method of manufacturing charge transfer device

제1도는 종래의 CCD 제조방법을 도시한 공정순서도.1 is a process flowchart showing a conventional CCD manufacturing method.

제2도는 본 발명에 의한 CCD 제조방법을 도시한 공정순서도.2 is a process flowchart showing a CCD manufacturing method according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반도체기판 2 : ONO막1: semiconductor substrate 2: ONO film

3 : 전송게이트 4,6,12 : 산화막3: transfer gate 4,6,12: oxide film

7 : 차광막 8 : SiN막7 shading film 8 SiN film

9 : 평탄층 10 : 마이크로렌즈9: flat layer 10: microlens

11 : 질화막11: nitride film

본 발명은 전하전송소자(Charge Coupled Device ; 이하 CCD라 한다)의 제조방법에 관한 것으로, 특히 감도를 향상시킬 수 있는 CCD 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a charge coupled device (hereinafter referred to as a CCD), and more particularly to a method of manufacturing a CCD capable of improving sensitivity.

종래기술에 의한 CCD 제조방법을 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 제1도 (a)에 도시된 바와 같이 반도체기판(1)상에 게이트절연막으로서, ONO(Oxide/Nitride/Oxide)막(2)을 형성하고 이위에 게이트 형성을 위한 도전층으로서, 폴리실리콘을 증착한다.The CCD manufacturing method according to the prior art will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, an ONO (Oxide / Nitride / Oxide) film 2 is formed on the semiconductor substrate 1 as a gate insulating film, and as a conductive layer for gate formation thereon, Silicon is deposited.

이어서 제1도 (b)에 도시한 바와 같이 상기 폴리실리콘을 소정패턴으로 패터닝하여 전송게이트(3)을 형성하고, 그 전면에 절연막으로서, 산화막(4)을 형성한다.Subsequently, as shown in Fig. 1B, the polysilicon is patterned in a predetermined pattern to form the transfer gate 3, and the oxide film 4 is formed as an insulating film over its entire surface.

다음에 제1도 (c)에 도시한 바와 같이 상기 산화막(4)을 마스크로 이용하여 상기 ONO막(2)중 상부의 산화막/질화막을 식각하여 하부의 산화막(2′)만 남게한 후,전면에 산화막(6)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1 (c), using the oxide film 4 as a mask, the upper oxide film / nitride film of the ONO film 2 is etched to leave only the lower oxide film 2 '. An oxide film 6 is formed on the entire surface.

이어서 제1도 (d)에 도시한 바와 같이 상기 산화막(6)상에 Al을 증착한 후 소정패턴으로 패터닝하여 차광막(7)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1D, Al is deposited on the oxide film 6, and then patterned in a predetermined pattern to form a light shielding film 7.

다음에 제1도 (e)에 도시한 바와 같이 기판 전면에 SiN막(8)을 형성하고 이위에 평탄층(9)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1E, a SiN film 8 is formed over the entire substrate, and a flat layer 9 is formed thereon.

이어서 제1도 (f)에 도시한 바와 같이 포토다이오드영역(전송게이트(3) 및 차광막(7)이 형성된 영역이 CCD영역이 되고, CCD영역 사이의 영역이 포토다이오드영역이 된다) 상부의 평탄층(9)상에 마이크로렌즈(10)를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1 (f), the top of the photodiode region (the region where the transfer gate 3 and the light shielding film 7 are formed becomes the CCD region, and the region between the CCD regions becomes the photodiode region). The microlens 10 is formed on the layer 9.

상기 마이크로렌즈(10)에 의해 입사되는 빛을 최대한 수광부, 즉 포토다이오드영역으로 모으게 된다.The light incident by the microlens 10 is collected as much as possible to the light receiving portion, that is, the photodiode region.

그러나 상기 종래기술은 상기 수광부인 포토다이오드영역의 평탄층, SiN막 및 산화막들에서 빛의 손실이 발생하게 되며 이에 따라 CCD의 감도가 저하되는 문제를 가진다.However, the prior art has a problem that light loss occurs in the flat layer, the SiN film, and the oxide films of the photodiode region, which is the light receiving unit, and thus the sensitivity of the CCD is lowered.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, CCD감도를 향상시킬 수 있는 CCD제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a CCD manufacturing method which can improve CCD sensitivity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전하전송소자 제조방법은 반도체기판상의 소정영역에 전송게이트를 형성하는 공정과, 상기 전송게이트 전면에 제1절연막을 형성하는 공정, 기판 전면에 산화방지막을 형성하는 공정, 상기 산화방지막을 선택적으로 제거하여 기판 소정영역을 노출시키는 공정, LOCOS공정에 의해 상기 노출된 기판영역에 산화막을 형성하는 공정, 상기 산화방지막을 제거하는 공정, 기판 전면에 제2절연막을 형성하는 공정, 상기 전송게이트 상부의 상기 제2절연막상에 차광막을 형성하는 공정, 기판 전면에 평탄층을 형성하는 공정, 및 상기 산화막 상부의 상기 평탄층상에 마이크로렌즈를 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.A method of manufacturing a charge transfer device of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a transfer gate in a predetermined region on a semiconductor substrate, forming a first insulating film on the entire surface of the transfer gate, forming an anti-oxidation film on the entire surface of the substrate Selectively removing the antioxidant film to expose a predetermined region of the substrate; forming an oxide film on the exposed substrate region by a LOCOS process; removing the antioxidant film; forming a second insulating film on the entire surface of the substrate. And forming a light shielding film on the second insulating film on the transfer gate, forming a flat layer on the entire surface of the substrate, and forming a microlens on the flat layer on the oxide film.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제2도에 본 발명에 의한 CCD 제조방법을 공정순서에 따라 도시하였다.2 shows a method of manufacturing a CCD according to the present invention according to the process sequence.

먼저, 상기 종래기술의 제1도 (a) 및 (b)의 공정과 동일한 공정을 진행하여 반도체 기판(1)상에 전송게이트(3) 및 산화막(4)을 형성한 후, 제2도 (a)에 도시한 바와 같이 기판 전면에 산화방지막으로서, 질화막(11)을 형성한 다음 패터닝하고 이에 따라 노출되는 ONO막(2)을 식각하여 포토다이오드영역의 기판부위를 노출시킨다.First, the transfer gate 3 and the oxide film 4 are formed on the semiconductor substrate 1 by the same process as those of the first drawings (a) and (b) of the prior art, and then the second process ( As shown in a), the nitride film 11 is formed as an anti-oxidation film on the entire surface of the substrate, and then patterned and the ONO film 2 exposed is etched to expose the substrate portion of the photodiode region.

이어서 제2도 (b)에 도시된 바와 같이 LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정에 의해 상기 노출된 포토다이오드영역의 기판상에 산화막(12)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, an oxide film 12 is formed on the exposed substrate of the photodiode region by a local oxide of silicon (LOCOS) process.

다음에 제2도 (c)에 도시된 바와 같이 상기 질화막(11)을 제거한 후, 그 전면에 절연막으로서, 산화막(6)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, the nitride film 11 is removed, and then an oxide film 6 is formed as an insulating film over its entire surface.

이어서 제2도 (d)에 도시된 바와 같이 상기 산화막(6) 상부에 Al을 증착한후, 소정패턴으로 패터닝하여 상기 전송게이트(3) 상부에 차광막(7)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2D, Al is deposited on the oxide film 6, and then patterned into a predetermined pattern to form a light shielding film 7 on the transfer gate 3.

다음에 제2도 (e)에 도시된 바와 같이 기판 전면에 SiN막(8)을 형성하고 이위에 평탄층(9)을 형성한 후, 포토다이오드영역 상부의 평탄층(9)상에 마이크로렌즈(10)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 2E, a SiN film 8 is formed on the entire surface of the substrate, and a flat layer 9 is formed thereon, and then a microlens is formed on the flat layer 9 above the photodiode region. To form (10).

이와같이 포토다이오드영역에 LOCOS공정에 의해 볼록한 형태의 산화막(12)을 형성하게 되면 그위에 형성되는 산화막(6)과 SiN막(8)도 산화막(12)의 형태를 따라 형성되므로 결국 볼록렌즈 효과를 가져오게 되므로 포토다이오드영역에 입사된 빛이 산화막 및 SiN막등에서 크게 손실되는 일 없이 포토다이오드영역으로 전달되게 되어 CCD감도가 향상된다. 상기 LOCOS공정에 의해 형성된 산화막(12)은 빛의 투과율이 100% 가까이 되므로 질화막(12)에 의해 빛의 손실이 일어나는 일은 없게 된다.As such, when the oxide film 12 having the convex shape is formed in the photodiode region by the LOCOS process, the oxide film 6 and the SiN film 8 formed thereon are also formed along the shape of the oxide film 12, so that the convex lens effect is eventually generated. As a result, light incident on the photodiode region is transmitted to the photodiode region without being greatly lost in the oxide film, the SiN film, or the like, thereby improving the CCD sensitivity. Since the light transmittance of the oxide film 12 formed by the LOCOS process is close to 100%, light loss does not occur by the nitride film 12.

상기와 같이 본 발명에 의하면, CCD의 감도를 향상시킬 수 있으며, 빛이 포토다이오드영역에 집중되도록 할 수 있어 스미어(smear)현상이 상대적으로 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the sensitivity of the CCD can be improved, and the light can be concentrated in the photodiode region, so that smear phenomenon can be relatively reduced.

Claims

Forming a transfer gate in a predetermined region on the semiconductor substrate, forming a first insulating film on the entire surface of the transfer gate, forming an antioxidant film on the entire surface of the substrate, and selectively removing the antioxidant film to expose a predetermined region of the substrate. Forming an oxide film on the exposed substrate region by a LOCOS process, removing the anti-oxidation film, forming a second insulating film on the entire surface of the substrate, and light shielding film on the second insulating film on the transfer gate. And forming a flat layer on the entire surface of the substrate, and forming a microlens on the flat layer above the oxide film.

The method of claim 1, wherein the oxide film is formed in a photodiode region of a charge transfer device.