KR100781920B1 - 영상신호 픽업용 픽셀 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크로스 토크의 발생을 억제하는 영상신호 픽업용 픽셀을 개시한다. 상기 영상신호 픽업용 픽셀은, 트랜치(Trench)로 둘러싸인 기판(Substrate), 광다이오드 및 패스트랜지스터를 구비한다. 상기 광다이오드는 상기 기판의 상부에 형성되며, P형 확산영역(Diffusion Area) 및 N형 확산영역이 상하로 접합된다. 상기 패스 트랜지스터(Pass Transistor)는 상기 기판의 상부에 형성되며, 일 단자가 상기 P형 확산영역 및 상기 N형 확산영역이 되고 다른 일 단자가 플로팅 확산영역(Floating Diffusion Area)이 되며 게이트 단자는 상기 2개의 단자 사이에 위치한다. 상기 영상신호 픽업용 픽셀의 주변은 상기 기판의 상부로부터 하부로 관통하는 트랜치로 둘러싸여 있고, 상기 트랜치는 절연물(Insulator)로 보충된다.
분리형 단위화소, 크로스 토크, 트랜치, 절연체

Description

영상신호 픽업용 픽셀 및 그 제조 방법{Pixel for Image Signal Pickup and Method for Generating the Pixel}
도 1은 CMOS 이미지 센서의 단위 픽셀의 회로도이다.
도 2는 분리형 단위화소 발명의 광다이오드 및 패스 트랜지스터가 구현된 반도체 웨이퍼의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 2개의 영상신호 픽업용 픽셀의 연결 관계를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 하나의 단면(A-A′)을 나타낸다.
도 6은 도 4에 도시된 다른 하나의 단면(B-B′)을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 4개의 영상신호 픽업용 픽셀들의 연결 관계의 일실시예를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 4개의 영상신호 픽업용 픽셀들의 연결 관계의 다른 일실시예를 나타낸다.
본 발명은 이미지 센서를 구성하는 픽셀에 관한 것으로, 특히 크로스 토크(Cross-talk)의 발생을 억제하는 픽셀구조에 관한 것이다.
이미지 센서(Image Sensor)는 복수 개의 픽셀들(Pixels)을 구비하며, 상기 픽셀들 각각은 이미지 센서로 입사되는 영상신호에 대응되는 일정한 전기신호를 생성시킨다. 각 픽셀에는 영상신호를 직접 수신하는 광다이오드(Photo Diode)를 구비하는데, 광다이오드의 면적이 크면 클수록 영상신호를 더 정확하게 수신할 수 있다. 이미지 센서에 포함되는 픽셀들의 수는 증가시켜 영상신호에 대응하는 전기지적 신호의 해상도는 증가시키고자 하는 반면에, 이미지 센서의 크기가 작아지도록 하는 것이 현재의 기술 추세이다. 현재 이미지 센서가 차지하는 면적을 줄이고 이에 따라 각각의 픽셀들이 차지하는 면적을 감소시키기 위한 기술적 수단이 많이 강구되고 있다.
도 1은 CMOS 이미지 센서의 단위 픽셀의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 상기 단위 픽셀(100)은, 광다이오드(PD), 패스 트랜지스터(M1), 리셋 트랜지스터(M2), 프리차지 트랜지스터(M3), 전달 트랜지스터(M4) 및 커패시터(C)를 구비한다.
광다이오드(PD)는 입사된 영상신호에 대응되는 전하를 생성시킨다. 패스 트랜지스터(M1)는 패스 제어신호(PASS)에 응답하여 일 단자에 연결된 상기 광다이오드(PD)에서 생성된 전하를 다른 일 단자로 스위칭한다. 커패시터(C)는 패스 트랜지스터(M1)에 의하여 스위칭 된 전하에 대응되는 전압을 생성시킨다. 커패시터(C)는 도면에는 도시 되어 있지만, 실제로는 패스 트랜지스터(M1)의 다른 일 단자로 사용 되는 플로팅 확산영역(Floating Diffusion Area)을 의미하는 것이 일반적이다. 리셋 트랜지스터(M2)는 리셋 제어신호(RESET)에 응답하여 공급전원(VDD)에 대응되는 전하를 커패시터(C)에 전달한다. 프리차지 트랜지스터(M3)는 1차적으로는 리셋 트랜지스터에 의하여 스위칭 된 전하에 대응하는 상기 커패시터(C)의 전압에 응답하여 초기 전압 값(V1)을 결정하고, 광다이오드(PD)에서 생성된 전하가 상기 초기 전압 값(V1)에 영향을 주어 변경시킨 전압 값에 대응하는 변환 전압 값(V2)을 생성시킨다. 전달 트랜지스터(M4)는 선택신호(SEL)에 응답하여 상기 초기 전압 값(V1) 및 상기 변환 전압 값(V2)을 픽셀의 외부로 출력한다.
도 1에 도시 된 단위 픽셀은 그 동안 고안 되고 사용된 단위 픽셀들 중의 하나를 선택하여 예를 든 것이며, 상기 픽셀의 동작은 당업자에게는 일반적인 기술적 사실이므로, 상기 픽셀의 보다 구체적인 동작에 대해서는 설명을 생략한다.
픽셀들이 영상신호를 전기적 신호로 변환하는데 효율은 픽셀의 면적 중 광다이오드가 차지하는 면적의 비인 용적률(Fill factor)로서 구별할 수 있다. 반도체 공정의 수준을 고려할 때, 용적률은 일반적으로 20% ~ 45% 정도가 된다. 도 1에 도시된 픽셀의 경우 4개의 트랜지스터(M1 ~ M4)가 사용되는데, 4개의 트랜지스터가 픽셀에서 차지하는 면적이 결국 광다이오드가 차지하는 면적을 감소시키게 되는 원인이 된다. 최근에는 모스 트랜지스터의 개수를 감소시키기 위하여, 일정한 모스 트랜지스터(들)를 이웃하는 픽셀들과 공유하는 방식 등을 제안하고 있다. 그럼에도 불구하고 남아있는 모스 트랜지스터가 차지하는 면적도 무시할 수 없기 때문에, 분리형 단위화소에 대한 발명이 이미 제안되었다.(출원일;2005.04.13, 출원인;(주)실 리콘화일, 출원번호;10-2005-0030568)
상기 발명의 경우, 4개의 모스 트랜지스터 중에서 영상신호에 대응되는 전하를 발생시키는데 사용되는 패스 트랜지스터(M1)와 광다이오드(PD)를 하나의 웨이퍼에 제작하고, 상기 전하를 대응되는 일정한 전압으로 변환시켜 출력하는 나머지 트랜지스터들(M2 내지 M4)은 다른 웨이퍼에 제작한 후, 이들을 서로 접촉시켜 사용한다. 영상신호에 대응되는 전하를 발생시키는데 사용되는 패스 트랜지스터(M1)와 광다이오드가 하나의 웨이퍼에서 제작되기 때문에, 광다이오드의 면적을 최대한으로 증가시킬 수 있게 되어 용적률을 크게 향상시킬 수 있게 된다. (자세한 내용은 공개특허공보 참조)
도 2는 분리형 단위화소 발명의 광다이오드 및 패스 트랜지스터가 구현된 반도체 웨이퍼의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 광다이오드(PD)는 P형 확산영역(P)과 N형 확산영역(N)이 서로 접합되어 있으며, 점선 원으로 표시된 패스 트랜지스터(PASS)는 빗금 친 게이트영역(G)에 인가되는 패스 제어신호(PASS)에 의하여 동작하며, 일 단자는 P형 확산영역(P)과 N형 확산영역(N)이 접합된 광다이오드(PD)의 일부영역이고 다른 일 단자가 플로팅 확산영역(FD)이 된다. 하나의 픽셀을 구성하는 점선 원 내부의 패스 트랜지스터 및 광다이오드(PN 접합영역)는 STI(Shallow Trench Insulator) 구조물로 둘러싸여 있다. 이는 영상신호에 의하여 생성된 전자(-)들이 이웃하는 픽셀로 전이되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그러나 STI 구조물이 깊이가 깊지 않기 때문에, 광다이오드에서 생성된 전자들 중 일부는 이웃하는 픽셀에 전이될 수 있다.
이러한 경우 크로스 토크가 발생하였다고 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 크로스 토크의 발생을 억제하는 영상신호 픽업용 픽셀을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 크로스 토크의 발생을 억제하는 영상신호 픽업용 픽셀제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀은, 영상신호에 대응되는 전하를 생성시키는 영상신호 픽업용 픽셀(Pixel)에서 사용되며, 절연체가 보충된 트랜치로 둘러싸인 기판(Substrate), 광다이오드 및 패스트랜지스터를 구비한다. 상기 광다이오드는 상기 기판의 상부에 형성되며, P형 확산영역(Diffusion Area) 및 N형 확산영역이 상하로 접합된다. 상기 패스 트랜지스터(Pass Transistor)는 상기 기판의 상부에 형성되며, 일 단자가 상기 P형 확산영역 및 상기 N형 확산영역이 되고 다른 일 단자가 플로팅 확산영역(Floating Diffusion Area)이 되며 게이트 단자는 상기 2개의 단자 사이에 위치한다. 상기 영상신호 픽업용 픽셀의 주변은 상기 기판의 상부로부터 하부로 관통하는 트랜치(Trench)로 둘러싸여 있고, 상기 트랜치는 절연물(Insulator)로 보충된다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀을 제조하는 방법은, 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 게이트 단자를 기판의 상부에 생성시키는 단계; 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 상기 게 이트 단자를 완전히 둘러싸는 트랜치 영역(Trench Area)을 상기 기판의 상부로부터 하부에 이르는 제1깊이만큼 생성시키는 단계; 상기 트랜치 영역 중 일부분의 깊이는 상기 제1깊이보다 더 깊은 제2깊이만큼 생성시키는 단계; 및 상기 트랜치 영역에 절연체를 보충하는 단계를 구비한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 수직 단면도이다.
도 3을 참조하면, 영상신호 픽업용 픽셀(300)은, 기판(Substrate), 광다이오드(PD) 및 패스트랜지스터를 구비한다.
광다이오드(PD)는 기판(SUB)의 상부에 형성되며, P형 확산영역(Diffusion Area, P) 및 N형 확산영역(N)이 상하로 접합된다. 패스 트랜지스터(Pass Transistor)는 기판(SUB)의 상부에 형성되며, 일 단자가 P형 확산영역(P) 및 N형 확산영역(P)이 되고 다른 일 단자가 플로팅 확산영역(Floating Diffusion Area, FD)이 되며 게이트 단자(빗금 친 영역)는 2개의 단자 사이에 위치한다. 게이트 단자(빗금 친 영역)로는 다결정 실리콘(Poly Silicon)이 사용되는 것이 바람직하다. 영상신호 픽업용 픽셀의 주변은 기판의 상부로부터 하부로 관통하는 트랜치(Trench)로 둘러싸여 있고, 상기 트랜치는 절연물(Insulator)로 보충된다.
도 3에 도시된 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 경우, 광다이오드에서 생성된 전하들이 이웃하는 픽셀에 전달될 수 있는 경로를 차단할 수 있어서 상술한 크로스 토크를 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 3에는 웨이퍼의 상부로부터 하부를 관통하는 트랜치(Trench)를 만들 때, 처음부터 이러한 구조를 만드는 것처럼 표시되어 있으나, 도 3에 도시된 완성된 영상신호 픽업용 픽셀이 구현되는 트랜치의 하부에 이를 때 까지 웨이퍼의 밑면을 연마하여 얻은 것이다. 상기 구조의 영상신호 픽업용 픽셀을 제조하는 방법에 대해서는 후술한다.
일반적으로 기판에는 일정한 바이어스 전압이 인가되어야 반도체 회로가 안정되게 동작한다. 따라서 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 경우에도 기판에 일정한 바이어스 전압이 인가되어야 한다.
광다이오드(PD)는, 기판(Substrate)의 형태에 따라, P형 확산영역과 N형 확산영역 중 어느 확산영역이 상부에 배치되고 어느 확산영역이 하부에 배치될 것이지가 결정된다. 일반적으로 플로팅 확산영역(FD)은 기판(Substrate)의 형태와 다른 형태의 확산영역인 것이 보통이다.
도 4는 본 발명에 따른 2개의 영상신호 픽업용 픽셀의 연결 관계를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 왼쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P1)과 오른 쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P2)은 기판 브릿지(Substrate Bridge, 401)로 연결되어 있다.
2개의 영상신호 픽업용 픽셀을 가로지르는 하나의 단면(A-A′)은 상기 기판 브릿지(401)가 없는 곳의 단면을 의미하며, 다른 하나의 단면(B-B′)은 상기 기판 브릿지(401)가 있는 곳의 단면을 의미한다.
도 5는 도 4에 도시된 하나의 단면(A-A′)을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 왼쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P1)과 오른 쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P2)은 절연체(Insulator)가 보충된 트랜치(Trench)에 의하여 서로 격리되어 있다.
도 6은 도 4에 도시된 다른 하나의 단면(B-B′)을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 왼쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P1)과 오른 쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P2)은 절연체(Insulator)가 보충된 트랜치(Trench)에 의하여 일부는 격리되어 있지만, 아래의 기판 브릿지(401)에 의하여 나머지 일부분은 전기적으로 연결되어 있다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 경우, 왼쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P1)과 오른 쪽의 영상신호 픽업용 픽셀(P2)이 접하는 대부분의 기판영역은 절연체가 보충된 트랜치로 격리시키고 최소한의 영역(401)만을 브릿지 형태로 남겨놓음으로서, 전기적으로 서로 절연되는 것을 방지하면서도 크로스 토크를 최대한으로 억제시킨다.
도 7은 본 발명에 따른 4개의 영상신호 픽업용 픽셀들의 연결 관계의 일실시예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 4개의 영상신호 픽업용 픽셀(P1 ~ P4)의 중앙부분에 설치된 기판 브릿지(빗금 친 영역)에 의하여 전기적으로 서로 연결되어 있음을 알 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 4개의 영상신호 픽업용 픽셀들의 연결 관계의 다른 일실시예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 4개의 영상신호 픽업용 픽셀들(P1 ~ P4) 각각에 확산영역(Diffusion Area) 및 상기 확산영역에 콘택(contact)을 설치하고, 금속선(Metal)을 통하여 서로 연결되도록 한다. 도면에 표시되지는 않았지만, 금속선(Metal)의 어느 한 쪽에는 기판에 공급되어야 할 바이어스 전압이 인가되고 있다.
이하에서는, 도 4 및 도 7에 도시된 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀들을 제조하는 방법, 특히 반도체 공정으로 이를 실시하는 경우에 대하여 설명한다.
먼저 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 게이트 단자를 기판의 상부에 생성시킨다. 1차로 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 상기 게이트 단자를 완전히 둘러싸는 트랜치 영역(Trench Area)을 상기 기판의 상부로부터 하부에 이르는 제1깊이만큼 생성시킨다. 여기서 제1깊이는 앞으로 기판 브릿지가 될 영역을 정의하는 것이다. 2차로 상기 트랜치 영역 중 일부분의 깊이는 상기 제1깊이보다 더 깊은 제2깊이만큼 생성시킨다. 2차로 생성되는 제2깊이의 트랜치는 각각의 픽셀들을 전기적으로 격리시키기 위한 것이다. 이렇게 깊이가 서로 다른 트랜치를 형성시키고 이 곳에 절연체를 보충한다. 마지막으로 기판의 하부를 연마하되, 적어도 상기 제2깊이까지 연마한다. 이러한 공정을 모두 마친 후의 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀의 단면도가 도 3에 도시되어 있다.
영상신호 픽업용 픽셀을 제조하는 방법을 요약하면,
1. 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 게이트 단자를 기판의 상부에 생성시킨다.
2. 상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 상기 게이트 단자를 완전히 둘러싸는 트랜치 영역(Trench Area)을 상기 기판의 상부로부터 하부에 이르는 제1깊이만큼 생성시킨다.
3. 상기 트랜치 영역 중 일부분의 깊이는 상기 제1깊이보다 더 깊은 제2깊이만큼 생성시킨다.
4. 상기 트랜치 영역에 절연체를 보충한다.
5. 상기 기판의 하부를 적어도 상기 제2깊이 까지 연마(Grinding)한다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상신호 픽업용 픽셀 및 영상신호 픽업용 픽셀의 제조방법은 영상신호에 의하여 생성된 전자(-)들이 이웃하는 픽셀로 전이되는 것을 방지함으로서 크로스 토크의 발생을 억제하는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 영상신호에 대응되는 전하를 생성시키는 영상신호 픽업용 픽셀(Pixel)에 있어서,
    기판(Substrate);
    상기 기판의 상부에 형성되며, P형 확산영역(Diffusion Area) 및 N형 확산영역이 상하로 접합된 광다이오드; 및
    상기 기판의 상부에 형성되며, 일 단자가 상기 P형 확산영역 및 상기 N형 확산영역이 되고 다른 일 단자가 플로팅 확산영역(Floating Diffusion Area)이 되며 게이트 단자는 상기 2개의 단자 사이에 위치하는 패스 트랜지스터(Pass Transistor)를 구비하며,
    상기 영상신호 픽업용 픽셀의 주변은 상기 기판의 상부로부터 하부로 관통하는 트랜치(Trench)로 둘러싸여 있고, 상기 트랜치는 절연물(Insulator)로 보충된 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광다이오드는,
    상기 기판의 형태에 따라, P형 확산영역과 N형 확산영역이 배치될 상하의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플로팅 확산영역은 상기 기판의 형태와 다른 형태의 확산영역인 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상신호 픽업용 픽셀 주변에 설치된 트랜치의 일부 및 상기 트랜치를 보충하는 절연물 중 일부는 상기 기판의 상부로부터 일정한 깊이만큼 존재하고 기판을 관통하지 않는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 동일한 형태의 불순물이 포함된 확산영역;
    상기 확산영역 내에 설치된 콘택(Contact); 및
    상기 콘택을 통하여 상기 확산영역과 전기적으로 연결된 금속선(Metal Line)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  6. 제1항에 있어서, 상기 게이트 단자는,
    다결정 실리콘(Poly Silicon)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀.
  7. 제1항의 영상신호 픽업용 픽셀을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 게이트 단자를 기판의 상부에 생 성시키는 단계;
    상기 광다이오드, 상기 플로팅 확산영역 및 상기 게이트 단자를 완전히 둘러싸는 트랜치 영역(Trench Area)을 상기 기판의 상부로부터 하부에 이르는 제1깊이만큼 생성시키는 단계;
    상기 트랜치 영역 중 일부분의 깊이는 상기 제1깊이보다 더 깊은 제2깊이만큼 생성시키는 단계; 및
    상기 트랜치 영역에 절연체를 보충하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 트랜치 영역에 절연체를 보충하는 단계 후,
    상기 기판의 하부를 적어도 상기 제2깊이 까지 연마(Grinding)하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 픽업용 픽셀제조 방법.
  9. 제1항의 영상신호 픽업용 픽셀을 복수 개를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상신호 픽업용 픽셀을 둘러싸고 있는 각 트랜치의 일부영역은 상기 기판의 상부로부터 일정한 깊이만큼 존재하고 기판을 관통하지 않는 것을 특징으로 하는 웨이퍼.
  11. 제9항에 있어서, 상기 영상신호 픽업용 픽셀들 각각은,
    픽셀들 내부에 설치된 확산영역, 상기 확산영역에 설치된 콘택 및 상기 콘택을 통하여 상기 확산영역과 전기적으로 연결된 금속선을 통하여 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8507962B2 (en) * 2010-10-04 2013-08-13 International Business Machines Corporation Isolation structures for global shutter imager pixel, methods of manufacture and design structures
CN104580938B (zh) * 2013-10-18 2018-05-01 恒景科技股份有限公司 影像传感器以及影像感测方法
CN105097851A (zh) * 2014-05-04 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种cmos图像传感器及其制造方法和电子装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040006317A (ko) * 2002-07-11 2004-01-24 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 메탈 트렌치 형성방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR830001554A (ko) 1979-07-30 1983-05-17 사또오 슌지 연탄연소 깨스중의 일산화 탄소 산화장치
KR830001554B1 (ko) * 1980-02-19 1983-08-10 가부시기가이샤 히다찌 세이사꾸쇼 고체 촬상장치
KR0184453B1 (ko) 1995-10-31 1999-03-20 김광호 씨씨디형 반도체 촬영소자
US5877521A (en) * 1998-01-08 1999-03-02 International Business Machines Corporation SOI active pixel cell design with grounded body contact
KR20020047432A (ko) 2000-12-13 2002-06-22 구본준, 론 위라하디락사 광 감지소자
US7102184B2 (en) * 2003-06-16 2006-09-05 Micron Technology, Inc. Image device and photodiode structure
JP2006042121A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Sharp Corp 増幅型固体撮像装置
US7271025B2 (en) * 2005-07-12 2007-09-18 Micron Technology, Inc. Image sensor with SOI substrate
US7704782B2 (en) * 2005-08-30 2010-04-27 Aptina Imaging Corporation Method of forming pixel cells with color specific characteristics
KR100752646B1 (ko) * 2005-10-01 2007-08-29 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US20080106625A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 Border John N Multi image storage on sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040006317A (ko) * 2002-07-11 2004-01-24 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 메탈 트렌치 형성방법

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