KR100813801B1 - Image sensor with improved light sensitivity and fabricating method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지센서에 관한 것으로, 특히 단위 화소에서의 포토다이오드 면적을 크게 하여 광감도를 향상시킬 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 제1도전형의 반도체층; 상기 반도체층 내에 상기 반도체층 표면으로부터 확장되어 제1깊이로 형성된 이웃하는 다수의 제1도전형의 채널스탑영역; 및 상기 반도체층 표면으로 부터 제2깊이로 형성되며, 상기 이웃하는 채널스탑영역에 일측과 타측이 각각 접하는 포토다이오드를 포함하는 이미지센서를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor, and more particularly, to provide an image sensor and a method of manufacturing the same, which can improve light sensitivity by increasing the photodiode area of a unit pixel. layer; A plurality of neighboring first conductive channel stop regions extending from the surface of the semiconductor layer to the first depth in the semiconductor layer; And a photodiode formed at a second depth from the surface of the semiconductor layer and having one side and the other side in contact with the neighboring channel stop region, respectively.
또한, 본 발명은 제1도전형의 반도체층 내부에 상기 반도체층 표면과 접하도록 제1깊이로 이웃하는 다수의 제1도전형의 채널스탑영역을 형성하는 단계; 상기 반도체층 내에 제2깊이로 제2도전형의 포토다이오드용 제1불순물 영역을 형성하되, 그 일측과 타측이 각각 상기 이웃하는 채널스탑영역에 접하도록 하는 단계; 상기 이웃하는 채널스탑영역 사이의 상기 반도체층 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 반도체층 내의 상기 제1불순물 영역 상에 상기 채널스탑영역과 일측이 접하고 그 타측이 상기 게이트전극의 일측에 얼라인되도록 제2도전형의 포토다이오드용 제2불순물 영역을 형성하는 단계; 및 상기 제2불순물 영역 상부의 상기 반도체층과 접하는 계면에 제1도전형의 포토다이오드용 제3불순물 영역을 형성하는 단계포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
In addition, the present invention includes forming a plurality of channel stop regions of the first conductive type adjacent to a first depth in contact with the surface of the semiconductor layer inside the semiconductor layer of the first conductive type; Forming a first impurity region for a photodiode of a second conductivity type in a second depth in the semiconductor layer, the one side and the other side of which are in contact with the neighboring channel stop region; Forming a gate electrode on the semiconductor layer between the adjacent channel stop regions; Forming a second impurity region for a photodiode of a second conductivity type on the first impurity region in the semiconductor layer such that one side thereof is in contact with the channel stop region and the other side thereof is aligned with one side of the gate electrode; And forming a third impurity region for a photodiode of a first conductivity type at an interface in contact with the semiconductor layer above the second impurity region.
포토다이오드, 광감도, 채널스탑영역, 플로팅 센싱 노드.Photodiode, light sensitivity, channel stop area, floating sensing node.
Description
도 1은 통상적인 CMOS 이미지센서의 단위 화소 회로도,1 is a unit pixel circuit diagram of a conventional CMOS image sensor;
도 2는 종래기술에 따른 이미지센서를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing an image sensor according to the prior art,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지센서 제조 공정을 도시한 단면도,3A to 3E are cross-sectional views illustrating an image sensor manufacturing process according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 이미지센서를 도시한 단면도.
4 is a sectional view showing an image sensor according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
Sub : 반도체층Sub: Semiconductor Layer
PD : 포토다이오드PD: Photodiode
CST : 채널스탑영역CST: Channel Stop Area
FD : 플로팅 센싱 노드FD: floating sensing node
Fox : 필드절연막Fox: Field Insulation
Tx : 게이트전극
Tx: gate electrode
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로 특히, 이미지센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광감도(Light sensitivity)를 향상시킬 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(Optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 이중 전하결합소자(CCD : Charge Coupled Device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, CMOS(Complementary MOS; 이하 CMOS) 이미지센서는 제어회로(Control circuit) 및 신호처리회로(Signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수만큼 MOS트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(Output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. In a double charge coupled device (CCD), individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors are very different from each other. A device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while being located in close proximity, and CMOS (Complementary MOS) image sensor is a CMOS technology that uses a control circuit and a signal processing circuit as peripheral circuits. Is a device that employs a switching method that creates MOS transistors by the number of pixels and sequentially detects the output using them.
이러한 다양한 이미지센서를 제조함에 있어서, 이미지센서의 감광도(Photo sensitivity)를 증가시키기 위한 노력들이 진행되고 있는 바, 그 중 하나가 집광기술이다. 예컨대, CMOS 이미지센서는 빛을 감지하는 포토다이오드와 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 CMOS 로직회로부분으로 구성되어 있는 바, 광감도를 높이기 위해서는 전체 이미지센서 면적에서 포토다이오드의 면적이 차지하는 비율(이를 통상 Fill Factor"라 한다)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있다. In the manufacture of such various image sensors, efforts are being made to increase the photo sensitivity of the image sensor, one of which is a condensing technology. For example, a CMOS image sensor is composed of a photodiode for detecting light and a portion of a CMOS logic circuit for processing the detected light into an electrical signal to make data. To increase light sensitivity, the ratio of the photodiode to the total image sensor area is increased. Efforts have been made to increase (usually referred to as Fill Factor).
도 1은 통상적인 CMOS 이미지센서의 단위 화소(Unit Pixer) 회로도로서, 광감도(Sensitivity)를 높이고, 단위 화소간의 크로스 토크 효과를 줄이기 위하여 서브미크론 CMOS Epi 공정을 적용하였다.FIG. 1 is a unit pixel circuit diagram of a conventional CMOS image sensor, and a submicron CMOS Epi process is applied to increase sensitivity and reduce cross talk effects between unit pixels.
단위 화소 내에는 1개의 저전압 베리드 포토 다이오드(Buried Photodiode)와 4개의 NMOS 트랜지스터로 구성되어 있는데, 저전압 베리드 포토 다이오드 구조는 기존의 포토 게이트 구조와 달리 광감지 영역(Light Sensing Region)이 폴리실리콘으로 덮여있지 않아 단파장의 청색광에 대한 광감도가 우수할 뿐 만아니라 광감지영역에서의 공핍층 깊이(Depletion Depth)를 증가시킬 수 있어 장파장의 적색광 또는 적외선에 대한 광감도 또한 우수한 특성을 갖는다. 한편, 저전압 베리드 포토 다이오드 구조를 사용하면 광감지영역에 모인 광전하(Photogenerated Charge)를 플로팅 센싱 노드(Floating Sensing Node)로 완전히 운송할 수 있어서 전하 운송 효율(Charge Transfer Efficiency)을 현저하게 증가시킬 수 있는 장점이 있다. The unit pixel is composed of one low voltage buried photodiode and four NMOS transistors. Unlike the conventional photo gate structure, the low voltage buried photodiode has a polysilicon with a light sensing region. Not only is it covered, it has excellent light sensitivity for short wavelength blue light as well as increase the depth of depletion in the light sensing area, so the light sensitivity for long wavelength red or infrared light is also excellent. On the other hand, the low-voltage buried photodiode structure allows photogenerated charges in the photosensitive area to be completely transported to the Floating Sensing Node, which significantly increases the charge transfer efficiency. There are advantages to it.
그리고 4개의 트랜지스터 중에서 광전하를 운송하는 역할을 하는 트랜스퍼 게이트(Transfer Gate, Tx) 즉, 게이트전극과 리셋 게이트(Reset Gate, Rx)는 양의 문턱 전압(Positive Threshold Voltage)으로 인한 전압 강하로 전자가 손실되어 전하 운송 효율이 저하되는 현상을 방지하기 위하여 음의 문턱 전압을 갖는 Native NMOS 트랜지스터로 구성하며 아울러 이와같이 하면 N-LDD 이온 주입을 생략함으로써 게이트전극 및 리셋 게이트와 플로팅 센싱 노드와의 오버랩 캐패시턴스(Overlap Capacitance)를 저하시킬 수 있어 운송되는 전하량에 따른 플로팅 센싱 노드의 전위 변화량을 증폭시킬 수 있다.(△ V-△Q/C) In addition, the transfer gate (Tx), that is, the gate electrode and the reset gate (Rx), which transfer photocharges among the four transistors, is caused by a voltage drop due to a positive threshold voltage. In order to prevent the loss of charge transport efficiency, the NMOS transistor has a negative threshold voltage. In this case, the N-LDD ion implantation is omitted so that the overlap capacitance between the gate electrode and the reset gate and the floating sensing node is reduced. (Overlap Capacitance) can be lowered, so that the potential change of the floating sensing node can be amplified according to the amount of charge carried. (△ V-ΔQ / C)
한편, 소스 팔로워(Source Follower) 역할을 하는 드라이브 게이트(Drive Gate, Sx)는 일반적인 서브미크론 NMOS 트랜지스터로 이루어져 있다. 이와같은 구조는 서브미크론 CMOS Epi 공정을 최소한으로 바꾸면서 구성되었고, 특히 열공정(Thermal Cycle)은 전혀 변화가 없도록 고안되었다. 한편, 칼라 이미지 구현을 위해서 이와같은 단위 화소 배열(Unit Pixel Array)위에 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 또는 엘로우(Yellow), 마젠타(Magenta), Cyan등으로 구성된 칼라 필터 배열(Color Filter Array) 형성 공정을 진행한다.Meanwhile, the drive gate (Sx) serving as a source follower is composed of a general submicron NMOS transistor. This structure was constructed with minimal changes to the submicron CMOS Epi process, and the thermal cycle was designed to be completely unchanged. On the other hand, a color filter array composed of red, green, blue, or yellow, magenta, cyan, and the like on a unit pixel array for implementing a color image. (Color Filter Array) The process of forming.
이러한 단위 화소로부터 출력을 얻어내는 동작원리를 살펴보면 다음과 같다.The operation principle of obtaining an output from such a unit pixel is as follows.
가. Tx, Rx, Sx를 오프 시킨다. 이때 저전압 베리드 포토 다이오드는 완전한 공핍(Fully depletion) 상태이다. end. Turn off Tx, Rx, Sx. The low voltage buried photodiode is then fully depletion.
나. 광전하(Photogenerated Charge)를 저전압 Buried 포토 다이오드에 모은다.I. Photogenerated charge is collected in a low voltage buried photo diode.
다. 적정 인터그레이션(Integration) 시간후에 Rx를 온시켜 플로팅 센싱 노드(Floating Sensing Node)를 1차 리셋(Reset) 시킨다.All. After a proper integration time, the Rx is turned on to reset the floating sensing node first.
라. Sx를 온시켜 단위 화소를 온시킨다.la. The unit pixel is turned on by turning on Sx.
마. 소스 팔로워 버퍼(Source Follower Buffer)의 출력전압(V1)을 측정한다. 이 값은 단지 플로팅 센싱 노드(Floating Sensing Node; 이하 FD라 함)의 직류 전위 변화(CD level shift)를 의미한다.hemp. Measure the output voltage (V1) of the source follower buffer. This value simply means the CD level shift of the Floating Sensing Node (FD).
바. Tx를 온 시킨다.bar. Turn on Tx.
사. 모든 광전하(Photogenerated Charge)는 FD로 운송된다. four. All photogenerated charges are shipped in FD.
아. Tx를 오프 시킨다.Ah. Turn off Tx.
자. 소스 팔로워 버퍼(Source Follower Buffer)의 출력전압(V2)을 측정한다.character. Measure the output voltage (V2) of the source follower buffer.
차. 출력신호(V1-V2)는 V1과 V2 사이의 차이에서 얻어진 광전하 운송의 결과이며, 이느 노이즈(Noise)가 배제된 순수 시그날 값이 된다. 이러한 방법을 CDS(Corelated Double Sampling)라고 한다.car. The output signals V1-V2 are the result of the photocharge transport resulting from the difference between V1 and V2 and are pure signal values without noise. This method is called CDS (Corelated Double Sampling).
카. '가' ∼ '차' 과정을 반복한다. 단, 저전압 베리드 포토 다이오드는 '사' 과정에서 완전한 공핍상태(Fully Depletion)로 되어 있다.Ka. Repeat the process of 'a' to 'tea'. However, the low voltage buried photodiode is fully depleted during the 'dead' process.
도 2는 종래기술에 따른 이미지센서를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an image sensor according to the prior art.
도 2를 참조하면, 반도체층(10) 내부에 P0와 n- 구조의 포토다이오드(Photo Diode; 이하 PD라 함)가 이온주입 등의 공정을 통해 형성되어 있으며, 이러한 이웃하는 PD간의 데이타 간섭에 따른 크로스 토크를 방지하기 위한 P형의 채널스탑영역(Channel STop; 이하 CST라 함)이 형성되어 있는 바, CST는 통상적으로 P형 불순물 이온주입을 통하여 필드절연막(Fox) 하부에 형성된다. 또한, PD와 일측이 접하는 반도체층(10) 상에 트랜스퍼 게이트(이하 Tx라 함)가 형성되어 있으며, Tx의 타측에 접하는 FD가 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, a P0 and an n- structure photodiode (hereinafter referred to as PD) are formed in the
여기서, 반도체층(10)은 고농도의 P++층 P-Epi층이 적층된 구조 또는 P-웰(Well) 등을 포함한다.Here, the
한편, 전술한 바와 같은 종래의 이미지센서에서는 PD가 Tx와 Fox 등의 하부에는 존재하지 않고 일정 부분에만 존재하게 되어 단위 화소(Unit pixel) 영역에서의 PD가 차지하는 비율이 작아 광감도가 떨어지는 문제점이 발생한다.On the other hand, in the conventional image sensor as described above, the PD is not present in the lower portion of the Tx and Fox, but exists only in a certain portion, so that the ratio of PD in the unit pixel area is small, resulting in low light sensitivity. do.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 단위 화소에서의 포토다이오드 면적을 크게 하여 광감도를 향상시킬 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention proposed to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide an image sensor and a manufacturing method that can improve the light sensitivity by increasing the photodiode area in the unit pixel.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1도전형의 반도체층; 상기 반도체층 내에 상기 반도체층 표면으로부터 확장되어 제1깊이로 형성된 이웃하는 다수의 제1도전형의 채널스탑영역; 및 상기 반도체층 표면으로 부터 제2깊이로 형성되며, 상기 이웃하는 채널스탑영역에 일측과 타측이 각각 접하는 포토다이오드를 포함하는 이미지센서를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the first conductive semiconductor layer; A plurality of neighboring first conductive channel stop regions extending from the surface of the semiconductor layer to the first depth in the semiconductor layer; And a photodiode formed at a second depth from the surface of the semiconductor layer and having one side and the other side in contact with the neighboring channel stop region, respectively.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1도전형의 반도체층 내부에 상기 반도체층 표면과 접하도록 제1깊이로 이웃하는 다수의 제1도전형의 채널스탑영역을 형성하는 단계; 상기 반도체층 내에 제2깊이로 제2도전형의 포토다이오드용 제1불순물 영역을 형성하되, 그 일측과 타측이 각각 상기 이웃하는 채널스탑영역에 접하도록 하는 단계; 상기 이웃하는 채널스탑영역 사이의 상기 반도체층 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 반도체층 내의 상기 제1불순물 영역 상에 상기 채널스탑영역과 일측이 접하고 그 타측이 상기 게이트전극의 일측에 얼라인되도록 제2도전형의 포토다이오드용 제2불순물 영역을 형성하는 단계; 및 상기 제2불순물 영역 상부의 상기 반도체층과 접하는 계면에 제1도전형의 포토다이오드용 제3불순 물 영역을 형성하는 단계포함하는 이미지센서 제조 방법을 제공한다.
In addition, to achieve the above object, the present invention includes the steps of forming a plurality of first conductive type channel stop region adjacent to the first depth in contact with the surface of the semiconductor layer inside the semiconductor layer of the first conductive type; Forming a first impurity region for a photodiode of a second conductivity type in a second depth in the semiconductor layer, the one side and the other side of which are in contact with the neighboring channel stop region; Forming a gate electrode on the semiconductor layer between the adjacent channel stop regions; Forming a second impurity region for a photodiode of a second conductivity type on the first impurity region in the semiconductor layer such that one side thereof is in contact with the channel stop region and the other side thereof is aligned with one side of the gate electrode; And forming a third impurity region for a photodiode of a first conductivity type at an interface in contact with the semiconductor layer on the second impurity region.
본 발명은, 단위 화소를 이루는 이미지센서에서의 포토다이오드의 면적을 최대로 하기 위해 저농도 N형 불순물 영역을 게이트전극 및 플로팅 센싱 노드 하부까지 확장함으로써, 포토다이오드의 광감도를 향상시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
The present invention is characterized by improving the light sensitivity of the photodiode by extending the low concentration N-type impurity region below the gate electrode and the floating sensing node to maximize the area of the photodiode in the image sensor constituting the unit pixel. .
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하는 바, 도 4는 본 발명의 이미지센서를 도시한 단면도이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. 4 is a cross-sectional view showing an image sensor of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 이미지센서는 고농도의 P++ 기판과 P에피층이 적층된 P형의 반도체층(Sub)과, 반도체층(Sub) 내에 반도체층(Sub) 표면으로부터 확장되어 2㎛ ∼ 5㎛의 깊이로 형성된 이웃하는 다수의 P형의 채널스탑영역(P+, CST)과, 반도체층(Sub) 표면으로 부터 2㎛ ∼ 4㎛의 깊이로 형성되며, 이웃하는 채널스탑영역(CST)에 일측과 타측이 각각 접하는 포토다이오드(PD)와, 이웃하는 채널스탑영역(CST) 사이의 반도체층(Sub) 상에 형성된 게이트전극(예컨대, 트랜스퍼 게이트, 이하 Tx라 함)를 구비하여 구성되며, 전술한 포토다이오드(PD)는 채널스탑영역(CST)과 일측이 접하며 반도체층(Sub) 표면으로부터 2㎛ ∼ 4㎛의 깊이로 형성되되, 그 타측이 이웃하는 채널스탑영역(CST)에 접하는 N형의 불순물 영역(n-)과 일 측이 채널스탑영역(CST)과 접하고 타측이 게이트전극(Tx)의 일측에 얼라인되며, n- 영역 상부의 반도체층(Sub)과 접하는 계면에 형성된 P형의 불순물 영역(P0)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the image sensor of the present invention has a P-type semiconductor layer Sub in which a high concentration P ++ substrate and a P epi layer are stacked, and is extended from the surface of the semiconductor layer Sub in the semiconductor layer Sub to 2 μm. A plurality of neighboring P-type channel stop regions P + and CST formed to a depth of ˜5 μm and a depth of 2 μm to 4 μm from the surface of the semiconductor layer Sub, and adjacent channel stop regions CST. ) And a gate electrode (for example, a transfer gate, hereinafter referred to as Tx) formed on the semiconductor layer Sub between one side and the other side and the adjacent channel stop region CST. The photodiode PD is in contact with the channel stop region CST and formed at a depth of 2 μm to 4 μm from the surface of the semiconductor layer Sub, and the other side thereof is adjacent to the channel stop region CST. N-type impurity region (n-) in contact with one side is in contact with channel stop region (CST), and the other side is gated The P-type impurity region P0 is aligned on one side of the electrode Tx and formed at an interface in contact with the semiconductor layer Sub on the n− region.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 이미지센서는 PD를 구성하는 n-영역이 Tx 및 FD 하부까지 확장되어 있어, 그 면적이 넓어짐에 따라 광감도를 향상시킬 수 있다.In the image sensor of the present invention having the above-described configuration, the n-region constituting the PD is extended to the lower portion of the Tx and the FD, so that the light sensitivity can be improved as the area thereof becomes wider.
한편, 상기한 구성을 갖는 이미지센서의 제조 공정을 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상세하게 살펴 본다.Meanwhile, the manufacturing process of the image sensor having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3E.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 P형의 반도체층(20)에 STI(Shallow Trench Isolation) 구조의 필드절연막(21)을 형성한 다음, 채널스탑영역 형성을 위한 이온주입 마스크(22)를 형성한다. 이어서, 이온주입 마스크(22)를 이용하여 고농도의 P형(P+) 불순물을 이온주입함으로써 채널스탑영역(CST, 이하 CST라 함)을 반도체층(20) 하부로 좁고 깊게 형성하는 바, 이는 크로스토크(Crosstalk)를 방지하기 위한 것으로, 2㎛ ∼ 5㎛의 깊이로 필드절연막(21)의 중앙 부분에 정렬되도록 하는 것이 바람빅하다.First, as shown in FIG. 3A, a
여기서, 반도체층(20)은 고농도인 P++층 및 P-에피층이 적층된 것을 이용하는 바, 도면의 간략화를 위해 생략하였다.Here, since the
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이 CST 형성용 이온주입마스크(22)를 제거한 다음, 포토다이오드용 N형 불순물 이온주입 마스크(23)를 형성한 다음, 이웃하는 CST에 각각 접하도록 고에너지를 이용하여 반도체층(20) 하부에 표면으로부터 2㎛ ∼ 5㎛의 깊이로 n1-영역을 형성한다.
Next, as shown in FIG. 3B, the
따라서, PD의 영역은 후속 공정에 의해 형성되는 Tx와 FD 등의 모든 영역에 걸쳐서 형성된다.Therefore, the region of the PD is formed over all regions such as Tx and FD formed by the subsequent process.
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이 이온주입 마스크(23)를 제거한 다음, CST 사이의 반도체층(20) 상에 게이트절연막과 게이트전도막(25)을 구비하는 게이트전극(Tx)을 형성한 다음, 이온주입 마스크를 형성한다. 이어서, 이온주입 마스크를 이용하여 Tx에 얼라인되며 CST에 접하는 포토다이오드용 n2-영역을 형성하는 바, 하부의 CST 까지 확장된 n1-영역과 상부의 Tx에 얼라인된 n2-영역에 의해 PD의 n-영역은 단위화소에서 차지하는 면적이 확대된다.Next, as shown in FIG. 3C, the
다음으로, 도 3d에 도시된 바와 같이 이온주입 마스크(26)를 제거한 다음, P형 이온주입 마스크(28)를 형성한 다음, 이온주입 마스크(28)를 이용하여 고농도, 저에너지의 이온주입을 통해 n2-영역 상부의 반도체층(20)과 접하는 P0영역을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3D, the
이 때, 공정단순화를 위해 P0형성용 이온주입 마스크(28) 없이 블랭킷(Blanket)으로 실시할 수도 있다.In this case, the process may be performed in a blanket without the P0 forming
다음으로, 도 3e에 도시된 바와 같이 P0 이온주입 마스크(28)를 제거한 다음, Tx와 CST에 각각 접하는 고농도의 N형 FD(n+)를 형성하는 바, 이 때 n1-영역 보다 얕은 깊이로 형성하는 것이 바람직하다.
Next, as shown in FIG. 3E, the P0
전술한 본 발명은, PD의 n-영역을 Tx 및 FD 하부까지 확장하여 단위화소에서의 PD 면적을 넓힘으로써, 이미지센서의 광감도를 향상시킬 수 있음을 실시예를 통 해 알아 보았다.
The present invention described above has been found through the embodiment that the light sensitivity of the image sensor can be improved by extending the PD area in the unit pixel by extending the n-region of the PD to the lower Tx and FD.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 본 발명은, 단위화소 내에서 차지하는 포토다이오드의 면적을 넓힘으로써 포토다이오드의 광감도를 향상시킬 수 있어, 궁극적으로 이미지센서의 성능을 크게 향상시킬 수 있는 탁월한 효과를 기대할 수 있다.The present invention described above can improve the light sensitivity of the photodiode by widening the area of the photodiode occupied in the unit pixel, and ultimately, the excellent effect of greatly improving the performance of the image sensor can be expected.
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