KR100924412B1 - Image Sensor and Method for Manufacturing Thereof - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 이미지 센서는, 반도체 기판 상에 배치된 금속배선을 포함하는 층간 절연막; 상기 금속배선과 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 배치된 하부전극; 상기 하부전극을 포함하는 층간 절연막 상에 배치되는 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상에 배치된 상부전극; 상기 포토다이오드 및 상부전극의 측벽에 배치된 스페이서; 및 상기 포토다이오드, 상부전극 및 스페이서를 포함하는 층간 절연막 상에 배치된 패시베이션층을 포함한다.An image sensor according to an embodiment includes an interlayer insulating film including a metal wiring disposed on a semiconductor substrate; A lower electrode disposed on the interlayer insulating layer so as to be connected to the metal wiring; A photodiode disposed on the interlayer insulating layer including the lower electrode; An upper electrode disposed on the photodiode; Spacers disposed on sidewalls of the photodiode and the upper electrode; And a passivation layer disposed on the interlayer insulating layer including the photodiode, the upper electrode, and the spacer.
이미지 센서, 포토다이오드, 패시베이션층 Image Sensors, Photodiodes and Passivation Layers
Description
실시예에서는 이미지 센서 및 그 제조방법이 개시된다. In an embodiment, an image sensor and a method of manufacturing the same are disclosed.
이미지 센서는 광학적 영상(Optical Image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 크게 전하결합소자(charge coupled device:CCD) 이미지 센서와 씨모스(Complementary Metal Oxide Silicon:CMOS) 이미지 센서(CIS)를 포함한다.The image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal, and includes a charge coupled device (CCD) image sensor and a complementary metal oxide silicon (CMOS) image sensor (CIS). do.
씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다. The CMOS image sensor implements an image by sequentially detecting an electrical signal of each unit pixel by a switching method by forming a photodiode and a MOS transistor in the unit pixel.
씨모스 이미지 센서는 빛 신호를 받아서 전기신호로 바꾸어 주는 포토 다이오드(Photo diode) 영역과 이 전기 신호를 처리하는 트랜지스터가 반도체 기판에 수평으로 배치되는 구조이다. The CMOS image sensor is a structure in which a photo diode area for receiving a light signal and converting it into an electric signal and a transistor for processing the electric signal are horizontally disposed on a semiconductor substrate.
수평형 씨모스 이미지 센서에 의하면 포토 다이오드와 트랜지스터가 기판 상에 상호 수평으로 인접하여 형성된다. 이에 따라, 포토 다이오드 형성을 위한 추가적인 영역이 요구된다.According to the horizontal CMOS image sensor, a photodiode and a transistor are formed adjacent to each other horizontally on a substrate. Accordingly, an additional area for photodiode formation is required.
실시예는 트랜지스터 회로와 포토 다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있는 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides an image sensor and a method of manufacturing the same that can provide vertical integration of a transistor circuit and a photodiode.
또한, 실시예는 레졀루션(Resolution)과 센서티버티(sensitivity)가 함께 개선될 수 있는 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다. In addition, the embodiment provides an image sensor and a method of manufacturing the same that can be improved together with the resolution (Resolution) and sensor sensitivity (sensitivity).
실시예에 따른 이미지 센서는, 반도체 기판 상에 배치된 금속배선을 포함하는 층간 절연막; 상기 금속배선과 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 배치된 하부전극; 상기 하부전극을 포함하는 층간 절연막 상에 배치되는 포토다이오드; 상기 포토다이오드 상에 배치된 상부전극; 상기 포토다이오드 및 상부전극의 측벽에 배치된 스페이서; 및 상기 포토다이오드, 상부전극 및 스페이서를 포함하는 층간 절연막 상에 배치된 패시베이션층을 포함한다.An image sensor according to an embodiment includes an interlayer insulating film including a metal wiring disposed on a semiconductor substrate; A lower electrode disposed on the interlayer insulating layer so as to be connected to the metal wiring; A photodiode disposed on the interlayer insulating layer including the lower electrode; An upper electrode disposed on the photodiode; Spacers disposed on sidewalls of the photodiode and the upper electrode; And a passivation layer disposed on the interlayer insulating layer including the photodiode, the upper electrode, and the spacer.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법은, 반도체 기판 상에 금속배선을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 금속배선과 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 하부전극을 형성하는 단계; 상기 하부전극을 포함하는 층간 절연막 상에 포토다이오드를 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 상에 상부전극을 형성하는 단계; 상기 포토다이오드 및 상부전극의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 포토다이오드, 상부전극 및 스페이서를 포함하는 층간 절연막 상에 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a method of manufacturing an image sensor includes: forming an interlayer insulating layer including metal wiring on a semiconductor substrate; Forming a lower electrode on the interlayer insulating layer so as to be connected to the metal wiring; Forming a photodiode on the interlayer insulating film including the lower electrode; Forming an upper electrode on the photodiode; Forming a spacer on sidewalls of the photodiode and the upper electrode; And forming a passivation layer on the interlayer insulating layer including the photodiode, the upper electrode, and the spacer.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법에 의하면 트랜지스터 회로와 포토 다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있다.According to the image sensor and the manufacturing method thereof according to the embodiment, it is possible to provide a vertical integration of the transistor circuit and the photodiode.
또한, 트랜지스터와 포토 다이오드의 수직형 집적에 의해 필 팩터(fill factor)를 100%에 근접시킬 수 있다.In addition, the fill factor can be approached to 100% by vertical integration of the transistor and the photodiode.
또한, 수직형 집적에 의해 종래기술보다 같은 픽셀 사이즈에서 높은 센서티비티(sensitivity)를 제공할 수 있다.In addition, the vertical integration can provide higher sensitivity at the same pixel size than the prior art.
또한, 각 단위 픽셀은 센서티비티(sentivity)의 감소없이 보다 복잡한 회로를 구현할 수 있다.In addition, each unit pixel can implement a more complex circuit without reducing the sensitivity.
또한, 포토 다이오드의 단위픽셀을 구현함에 있어 단위 픽셀 내의 포토 다이오드의 표면적을 증가시켜 광감지율을 향상시킬 수 있다.In addition, in implementing the unit pixel of the photodiode, the light sensing ratio may be improved by increasing the surface area of the photodiode in the unit pixel.
또한, 실시예는 수직형의 포토다이오드를 채용하면서 후속의 공정 단계를 개선할 수 있는 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다. The embodiment also provides an image sensor and its manufacturing method which can improve subsequent processing steps while employing a vertical photodiode.
실시예에 따른 이미지 센서 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An image sensor and a method of manufacturing the same according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/위(on/over)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/위(on/over)는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiments, where described as being formed "on / over" of each layer, the on / over may be directly or through another layer ( indirectly) includes everything formed.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
도 5는 실시예에 따른 이미지 센서를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an image sensor according to an embodiment.
도 5를 참조하여, 반도체 기판(100)은 픽셀 영역(A)과 주변회로 영역(B)을 포함한다. 상기 픽셀 영역(A)에는 포토다이오드(140)의 광전하를 처리하기 위한 트랜지스터 회로가 형성되어 있다. 상기 주변회로 영역(B)에는 주변영역의 신호처리 회로(미도시)가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the
상기 반도체 기판(100) 상에 금속배선(120)을 포함하는 층간 절연막(110)이 배치된다. 상기 금속배선(120)은 픽셀 영역(A)의 트랜지스터 회로와 연결되도록 단위화소 별로 형성된다. 또한, 상기 금속배선(120)은 주변 회로 영역(B)의 신호처리 회로와 연결될 수 있다. An
상기 금속배선(120)과 연결되도록 상기 층간 절연막(110) 상에 하부전극(130)이 배치된다. 상기 하부전극(130)은 상기 금속배선(120)과 전기적으로 연결되어 상기 포토다이오드(140)에서 생성된 광전자를 상기 금속배선으로 전달할 수 있다.The
상기 하부전극(130)을 포함하는 상기 픽셀 영역(A)의 층간 절연막(110) 상에 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)이 배치된다. 상기 포토다이오드(140)는 제1 도전형 전도층, 진성층 및 제2 도전형 전도층을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 전도층은 n형 비정질 실리콘이고, 상기 진성층은 진성 실리콘이고, 상기 제2 도전형 전도층은 p형 비정질 실리콘으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부전 극(150)은 투명전극일 수 있다. 상기 상부전극(150)은 상기 포토다이오드(140)의 상부 표면에만 형성될 수 있다. The
따라서, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)은 상기 주변 회로 영역(B)의 층간 절연막(110) 표면 보다 높은 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(110)에 대한 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150) 측벽의 높이는 3000~10000Å의 단차를 가질 수 있다. 또한, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽은 상기 주변 회로 영역(B)의 층간 절연막(110) 표면과 수직을 이룰 수 있다.Therefore, the
상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 스페이서(165)가 배치된다. 예를 들어, 상기 스페이서(165)는 질화막으로 형성될 수 있다. 상기 스페이서(165)는 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 경사진 형태로 형성될 수 있다. 상기 스페이서(165)는 접착특성이 우수한 질화막으로 형성된다. 따라서, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽과 상기 스페이서(165)의 사이는 보이드 없이 밀착되도록 형성될 수 있다.
상기 상부전극(150), 포토다이오드(140), 스페이서(165) 및 층간 절연막(110)을 포함하는 반도체 기판(100) 상에 패시베이션층(170)이 형성된다. 예를 들어, 상기 패시베이션층(170)은 저온 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션층(170)은 상기 상부전극(150), 포토다이오드(140), 스페이서(165) 및 층간 절연막(110)을 모두 덮도록 형성된다. 특히, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에는 질화막으로 형성되고 경사진 형태로 형성된 스페이서(165)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 패시베이션층(170)은 상기 스페이서(165)의 표면에 보이드 없이 밀착되도록 배치될 수 있다. The
도 1 내지 도 6을 참조하여 실시예에 따른 이미지 센서의 제조방법을 설명한다. A manufacturing method of an image sensor according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
도 1 및 도 2를 참조하여, 반도체 기판(100) 상에 금속배선(120)을 포함하는 층간 절연막(110)이 형성된다.1 and 2, an
상기 반도체 기판(100)은 픽셀 영역(A) 및 주변회로 영역(B)을 포함한다. 상기 픽셀 영역(A)에는 후술되는 포토다이오드와 연결되어 수광된 광전하를 전기신호를 변환하기 위하여 트랜지스터 회로가 단위화소 별로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 트랜지스터 회로는 3Tr, 4Tr 및 5Tr 중 어느 하나 일 수 있다. 상기 주변회로 영역(B)에는 상기 픽셀 영역(A)의 각 단위화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현하기 위한 트랜지스터 회로(미도시)가 형성될 수 있다. The
상기 반도체 기판(100) 상부에는 전원라인 또는 신호라인과의 접속을 위하여 층간 절연막(110) 및 금속배선(120)이 형성된다. 상기 층간 절연막(110)은 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 금속배선(120)은 상기 층간 절연막(110)을 관통하여 복수개로 형성될 수 있다. 상기 금속배선(120)은 단위화소 별로 배치되어 상기 트랜지스터 회로와 포토다이오드를 연결하도록 형성된다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(110)은 산화막 또는 질화막으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속배선(120)은 금속, 합금 또는 실리사이드를 포함하는 다양한 전도성 물질, 즉 알루미늄, 구리, 코발트 또는 텅스텐 등으로 형성될 수 있다. An
상기 금속배선(120) 상에 하부전극(130)이 형성된다. 예를 들어, 상기 하부전극(130)은 Cr, Ti, TiW 및 Ta과 같은 금속으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 하부전극(130)은 단위화소 별로 형성된 금속배선(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 주변회로 영역(B)의 금속배선(120) 상에도 하부전극(130)은 형성될 수 있다. 물론 상기 하부전극(130)은 형성되지 않을 수 있다. The
상기 하부전극(130)을 포함하는 층간 절연막(110) 상에 포토다이오드(140)가 형성된다. 상기 포토다이오드(140)는 픽셀 영역(A)의 층간 절연막(110) 상에 형성된다. 실시예에서는 포토다이오드(140)는 NIP 다이오드(NIP diode)를 사용한다. 상기 NIP 다이오드는 금속, n형 비정질 실리콘층(n-type amorphous silicon), 진성 비정질 실리콘층(intrinsic amorphous silicon), p형 비정질 실리콘층(p-type amorphous silicon)이 접합된 구조로 형성되는 것이다. The
상기 NIP 다이오드는 p형 실리콘층과 금속 사이에 순수한 반도체인 진성 비정질 실리콘층이 접합된 구조의 광 다이오드로서, 상기 p형과 금속 사이에 형성되는 진성 비정질 실리콘층이 모두 공핍영역이 되어 전하의 생성 및 보관에 유리하게 된다. 포토 다이오드의 구조는 P-I-N 또는 N-I-P, I-P 등의 구조로 형성될 수 있다. The NIP diode is a photodiode in which an intrinsic amorphous silicon layer, which is a pure semiconductor, is bonded between a p-type silicon layer and a metal, and the intrinsic amorphous silicon layer formed between the p-type metal and the metal becomes a depletion region to generate charge. And storage. The photodiode may have a structure such as P-I-N or N-I-P or I-P.
실시예에서 포토다이오드(140)는 N-I-P 구조일 수 있다. 상기 포토다이오드(140)의 n형 비정질 실리콘층은 제1 도전형 전도층, 진성 비정질 실리콘층은 진성층, 상기 p형 비정질 실리콘층은 제2 도전형 전도층이라 칭하도록 한다. In an embodiment, the
상기 포토 다이오드(140)를 형성하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. A method of forming the
상기 하부전극(130)을 포함하는 층간 절연막(110) 상에 제1 도전형 전도층이 형성된다. 경우에 따라서, 상기 제1 도전형 전도층은 형성되지 않고 이후의 공정이 진행될 수도 있다. 상기 제1 도전형 전도층은 실시예에서 채용하는 N-I-P 다이오드의 N층의 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제1 도전형 전도층은 N 타입 도전형 전도층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 전도층은 N 도핑된 비정질 실리콘(n-doped amorphous silicon)을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The first conductivity type conductive layer is formed on the
상기 제1 도전형 전도층 상에 진성층(intrinsic layer)이 형성된다. 상기 진성층은 실시예에서 채용하는 N-I-P 다이오드의 I층의 역할을 할 수 있다. 상기 진성층은 비정질 실리콘(intrinsic amorphous silicon)을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 진성층은 상기 제1 도전형 전도층의 두께보다 약 10~1,000배 정도의 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 이는 상기 진성층의 두께가 두꺼울수록 핀 다이오드의 공핍영역이 늘어나 많은 양의 광전하를 보관 및 생성하기에 유리하기 때문이다. An intrinsic layer is formed on the first conductivity type conductive layer. The intrinsic layer may serve as the I layer of the N-I-P diode employed in the embodiment. The intrinsic layer may be formed using intrinsic amorphous silicon. The intrinsic layer may be formed to a thickness of about 10 to 1,000 times the thickness of the first conductive type conductive layer. This is because the thicker the thickness of the intrinsic layer is, the more the depletion region of the pin diode increases, which is advantageous for storing and generating a large amount of photocharges.
상기 진성층 상에 제2 도전형 전도층이 형성된다. 상기 제2 도전형 전도층은 상기 진성층의 형성과 연속공정으로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 전도층은 실시예에서 채용하는 N-I-P 다이오드의 P층의 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제2 도전형 전도층은 P 타입 도전형 전도층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.A second conductive conductive layer is formed on the intrinsic layer. The second conductivity type conductive layer may be formed by a continuous process of forming the intrinsic layer. The second conductivity type conductive layer may serve as a P layer of the N-I-P diode employed in the embodiment. That is, the second conductivity type conductive layer may be a P type conductivity type conductive layer, but is not limited thereto.
따라서, 상기 반도체 기판(100) 상에 형성된 트랜지스터 회로와 상기 포토다이오드(140)가 수집형 집적을 이루어 상기 포토다이오드(140)의 필팩터를 100%에 근접시킬 수 있다. Therefore, the transistor circuit formed on the
상기 포토다이오드(140) 상에 상부전극(150)이 형성된다. 상기 상부전극(150)은 빛의 투과성이 좋고 전도성이 높은 투명전극으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부전극(150)은 ITO(indium tin oxide), CTO(cardium tin oxide), ZnO2 중 어느 하나로 형성될 수 있다. An
상기와 같이 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)은 상기 픽셀 영역(A)의 반도체 기판(100) 상에 형성되어 상기 주변회로 영역(B)의 층간 절연막(110)은 노출된다. 예를 들어, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)은 상기 층간 절연막(110) 상에 형성된 후 포토공정 및 식각 공정에 의하여 상기 픽셀 영역(A) 상에만 형성될 수 있다. As described above, the
따라서, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)과 상기 주변회로 영역(B)의 층간 절연막(110) 표면은 단차를 가지게 된다. 예를 들어, 상기 포토다이오드(140)를 포함하는 상부전극(150)의 표면과 상기 층간 절연막(110) 표면 사이의 단차는 3000~10000Å일 수 있다. 특히, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽은 상기 층간 절연막(110)의 표면과 직각을 이룰 수 있다. Therefore, the surface of the
상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽과 상기 층간 절연막(110)에 수직 단차가 발생되면 후속공정으로 형성되는 패시베이션층(170)의 형성이 어려워질 수 있다. 즉, 상기 포토다이오드(140) 및 상부 전극(150)의 측벽에 패시베이션층(170)이 형성되었을 때 그 사이에 보이드가 발생되어 불량을 일으킬 수 있는 문제가 있다. 따라서, 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 스페이서(165)가 형성된다. When a vertical step occurs between the sidewalls of the
도 2를 참조하여, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)을 포함하는 층간 절연막(110) 상에 희생 절연층(160)이 형성된다. 예를 들어, 상기 희생 절연층(160)은 질화막일 수 있다. 상기 희생 절연층(160)은 CVD 또는 PECVD 공정을 이용하여 100~300Å의 온도에서 질화막으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 희생 절연층(160)으로 사용되는 질화막은 접착특성이 우수하여 상기 상부전극(150)의 표면, 상기 상부전극(150) 및 포토다이오드(140)의 측벽과 상기 층간 절연막(110)의 표면 상에 균일하게 형성될 수 있다. 특히, 상기 희생 절연층(160)으로 사용되는 질화막은 접착 특성이 우수하므로 저온에서 증착해도 상기 상부전극(150) 및 포토다이오드(140)의 측벽에 보이드 없이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, a sacrificial insulating
도 3을 참조하여, 상기 희생 절연층(160)에 대한 식각 공정을 진행한다. 상기 식각 공정은 블랭켓 에치(Blanket Etch)를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 블랭켓 에치 공정을 진행하면 상부전극(150)의 상부 표면 및 상기 층간 절연막(110)의 상부 표면의 희생 절연층(160)은 제거될 수 있다. 그리고, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 형성된 희생 절연층(160)은 경사를 가지도록 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3, an etching process of the sacrificial insulating
도 4를 참조하여, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 스페이서(165)가 형성된다. 상기 스페이서(165)는 도 3을 통해 설명된 희생 절연층(160)에 대한 블랭켓 에치 공정에 의하여 경사진 형태로 형성될 수 있다. 상기 스페이서(165)는 질화막으로 형성되어 있으므로, 상기 포토다이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에 빈틈없이 형성될 수 있다. 상기 스페이서(165)가 상기 포토다 이오드(140) 및 상부전극(150)의 측벽에만 선택적으로 형성되어 있으므로, 상기 상부전극(150)의 표면 및 상기 주변회로 영역(B)에 대응하는 상기 층간 절연막(110)은 노출된다.Referring to FIG. 4,
도 5를 참조하여, 상기 상부전극(150), 스페이서(165)를 포함하는 층간 절연막(110) 상에 패시베이션층(170)이 형성된다. 상기 패시베이션층(170)은 저온 산화막으로 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 패시베이션층(170)은 CVD 또는 PECVD 공정을 통하여 100~250℃의 온도에서 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, a
상기 패시베이션층(170)은 상부전극(150) 및 포토다이오드(140)를 포함하는 층간 절연막(110) 상에 균일하게 형성될 수 있다. 특히, 상기 상부전극(150) 및 포토다이오드(140)의 측벽에는 질화막으로 형성된 스페이서(165)가 형성되어 있으므로 상기 패시베이션층(170)은 상기 스페이서(165)의 측벽을 따라 빈틈없이 밀착될 수 있다. 이는 상기 스페이서(165)가 상기 층간 절연막(110)의 표면에 대하여 경사진 형태로 형성되어 있고 절연물질로 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 상기 패시베이션층(170)은 상기 상부전극(150), 포토다이오드(140), 스페이서(165) 및 층간 절연막(110)에 보이드 없이 끊기지 않고 연속적으로 형성될 수 있다. The
도시되지는 않았지만, 상기 패시베이션층(170) 형성 후 상기 픽셀 영역(A)에 대응하는 패시베이션층(170) 상에 컬러필터 및 마이크로 렌즈가 형성될 수 있다. Although not shown, a color filter and a micro lens may be formed on the
실시예에서는 포토다이오드를 반도체 기판 상에 형성함으로써 트랜지스터 회로와 포토다이오드의 수직형 집적을 제공할 수 있고 이에 의해 필 팩터(fill factor)를 100%에 근접시킬 수 있다. In embodiments, the photodiode may be formed on a semiconductor substrate to provide vertical integration of the transistor circuit and the photodiode, thereby bringing the fill factor close to 100%.
또한, 상기 포토다이오드의 상부에 저온 산화막으로 형성된 패시베이션층이 형성되어 포토다이오드의 표면을 보호할 수 있다. In addition, a passivation layer formed of a low temperature oxide film may be formed on the photodiode to protect the surface of the photodiode.
또한, 상기 포토다이오드 및 상부전극의 측벽에 형성된 스페이서에 의하여 후속의 패시베이션층 형성시 보이드 또는 끊김 현상을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, by the spacers formed on the sidewalls of the photodiode and the upper electrode, it is possible to prevent voids or breakage during subsequent passivation layer formation, thereby improving reliability of the device.
이상에서 설명한 실시예는 전술한 실시에 및 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 실시예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다. The embodiments described above are not limited to the above-described embodiments and drawings, and it is to be understood that various changes, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present embodiments. It will be obvious to those who have it.
도 1 내지 도 5는 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.1 to 5 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an image sensor according to an embodiment.
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