KR101266249B1 - 시모스 이미지센서 픽셀구조 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시모스 이미지센서 픽셀구조 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 기판 내부에 p형 이온주입영역을 깊숙히 형성함으로써, 경사입사광으로 인한 누화현상을 방지하고 또한, 벌크영역의 결함에 의하여 발생된 전자들이 포토다이오드로 유입하는 것을 방지하여 이미지센서의 광 특성을 향상시킨 발명이다. 이를 위한 본 발명에서는, 단위화소영역의 기판 깊숙히 p형 이온주입영역을 추가로 형성하여 주었다. 이때, p형 이온주입영역은 필드절연막의 하부에서는 상대적으로 얕게 형성되며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊게 형성되어 전위장벽의 역할을 수행한다.
이미지센서, 크로스 토크, 누화, 소자분리영역, LOCOS, 벌크결함
Description
도1은 통상의 이미지센서에의 1개의 포토다이오드와 4개의 트랜지스터로 구성된 단위화소의 구조를 도시한 회로도,
도2는 종래기술에 따른 시모스 이미지센서의 단위화소에서 경사입사광에 의한 크로스 토크 현상과 벌크결함에 의한 전자가 포토다이오드로 유입되는 현상을 도시한 단면도,
도3a는 도2에 도시된 종래기술에서 크로스 토크 현상이 일어나는 경우의 전위분포를 도시한 도면,
도3b는 도2에 도시된 종래기술에서 벌크결함에 의한 전자가 포토다이오드로 유입되는 경우의 전위분포를 도시한 도면,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서의 단위화소에서 포토다이오드, 트랜스퍼 트랜지스터, 필드영역 등의 단면을 도시한 단면도,
도5a는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서에서 크로스 토크 현상이, p형 이온주입영역에 의해 억제되는 전위분포를 도시한 도면,
도5b는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서에서 벌크결함에 의한 전자가 포토다이오드로 유입되는 현상이, p형 이온주입영역에 의해 억제되는 전위분포를 도시한 도면,
도6a 내지 도6c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시모스 이미지센서 제조방법을 도시한 공정단면도,
도7a 내지 도7c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 시모스 이미지센서 제조방법을 도시한 공정단면도,
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
20 : 기판
21 : 필드절연막
22 : 채널스톱 이온주입영역
23 : p형 이온주입영역
24 : 트랜스퍼 트랜지스터
25 : 스페이서
26 : 포토다이오드용 n형 이온주입영역
27 : 포토다이오드용 p형 이온주입영역
28 : 플로팅 확산영역
본 발명은 시모스 이미지센서의 픽셀구조 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 픽셀의 기판 내부에 p형 이온주입영역을 구비하여, 벌크결함에 의해 전자가 포토다이오드로 유입되는 현상과 크로스 토크 현상을 억제하여 시모스 이미지센서의 광 특성을 향상시킨 발명이다.
일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 이중에서 전하결합소자(CCD : charge coupled device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, 시모스(Complementary MOS) 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수 만큼의 MOS트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
CCD(charge coupled device)는 구동 방식이 복잡하고 전력소모가 많으며, 마스크 공정 스텝수가 많아서 공정이 복잡하고 시그날 프로세싱 회로를 CCD 칩내에 구현 할 수 없어 원칩(One Chip)화가 곤란하다는 등의 여러 단점이 있는 바, 최근에 그러한 단점을 극복하기 위하여 서브-마이크론(sub-micron) CMOS 제조기술을 이용한 CMOS 이미지센서의 개발이 많이 연구되고 있다. CMOS 이미지센서는 단위 화소(Pixel) 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 차례로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CMOS 제조기술을 이용하므로 전력 소모도 적고 마스크 수도 20개 정도로 30∼40개의 마스크가 필요한 CCD 공정에 비해 공정이 매우 단순하며 여러 신호 처리 회로와 원칩화가 가능하여 차세대 이미지센서로 각광을 받고 있다.
도1은 시모스 이미지센서에서 1개의 포토다이오드(PD)와 4개의 MOS 트랜지스터로 구성된 통상적인 단위화소(Unit Pixel)를 도시한 회로도로서, 빛을 받아 광전하를 생성하는 포토다이오드(100)와, 포토다이오드(100)에서 모아진 광전하를 플로팅 확산영역(102)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(101)와, 원하는 값으로 플로팅확산영역의 전위를 세팅하고 전하를 배출하여 플로팅확산영역(102)를 리셋시키기 위한 리셋 트랜지스터 (103)와, 플로팅 확산영역의 전압이 게이트로 인가되어 소스 팔로워 버퍼 증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터(104)와, 스위칭(Switching) 역할로 어드레싱(Addressing) 역할을 수행하는 셀렉트 트랜지스터(105)로 구성된다. 단위 화소 밖에는 출력신호(Output Signal)를 읽을 수 있도록 로드(load) 트랜지스터(106)가 형성되어 있다.
이러한 시모스 이미지센서는 PC 카메라, 디지탈 스틸 카메라(Digital Still Camera)디지탈 캠코더에 적용되는 등 그 적용범위가 점차로 확대되고 있으며, 최근에는 휴대폰(cellular phone) 등과 같은 소형제품에 적용되는 관계로, 고 해상도 및 작은 칩 사이즈를 갖는 방향으로 제품화되는 추세에 있다.
이와 같이 시모스 이미지센서의 칩 사이즈가 감소할 수록 단위화소의 크기 역시 작아질 수 밖에 없는데, 픽셀 사이즈가 감소할 수록 경사입사광에 의한 크로스 토크의 영향을 많이 받는다.
도2는 종래기술에 따른 시모스 이미지센서의 단위화소에서 포토다이오드와 트랜스퍼 트랜지스터, 플로팅 확산영역의 단면을 도시한 도면으로, 이를 참조하여 경사입사광으로 인한 크로스 토크 현상과 벌크결함에 의한 전자가 포토다이오드로 유입되는 현상에 대해 설명한다.
도2를 참조하면 p형 기판(10) 상에 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막(11)이 형성되어 있으며, 필드절연막(11)의 하부에는 채널스톱 이온주입영역(12)이 형성되어 있다.
활성영역의 기판에는 단위화소를 구성하는 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극(13)이 도시되어 있으며, 게이트 전극(13)의 양 측벽에는 스페이서(14)가 구비되어 있다.
트랜스퍼 트랜지스터(13)와 필드절연막(11) 사이에는 포토다이오드(15, 16)가 형성되어 있는데, 포토다이오드는 기판 깊숙히 형성된 포토다이오드용 n형 이온주입영역(15)과 상기 포토다이오드용 n형 이온주입영역(15)과 기판 표면사이에 형성된 포토다이오드용 p형 이온주입영역(16)으로 이루어져 있다.
그리고, 트랜스퍼 트랜지스터(13)의 타 측면에는 포토다이오드에서 생성된 광전자를 전달받는 플로팅 확산영역(17)이 도시되어 있다.
이러한 구조를 갖는 시모스 이미지센서의 픽셀구조에서, 경사각을 갖고 입사하는 광에 의해 필드절연막(11) 하부의 기판에서 전자가 생성될 수 있는데, 이 전자들이 인접한 단위화소의 포토다이오드로 유입되면 화질이 저하되는 누화(cross talk) 현상을 유발한다.
또한, 기판내부에는 벌크결함(bulk defect)이 있게 마련이며, 이러한 벌크결함에 의해 유발된 전자들이 포토다이오드로 유입되는 경우에는, 원하지 않는 잡음의 작용으로 화질을 저하시키는 요인이 되었다.
도3a는 도2에 도시된 종래기술에서 크로스 토크 현상이 일어나는 경우의 전위분포를 도시한 도면으로 이를 참조하면, 필드절연막이 형성된 영역과 필드절연막과 인접하고 있는 포토다이오드 사이의 전위분포에 의해, 경사입사광에 의해 발생한 전자가 자유로이 이동할 수 있어, 크로스 토크 현상을 쉽게 유발하고 있음을 알 수 있다.
도3b는 도2에 도시된 종래기술에서 벌크결함에 의한 전자가 포토다이오드로 유입되는 경우의 전위분포를 도시한 도면으로, 벌크와 포토다이오드 사이의 전위분포가 도3b에 도시된 바와 같기 때문에, 벌크결함에 의해 발생한 전자들이 포토다이오드로 쉽게 유입되고 있음을 알 수 있다.
전술한 크로스 토크 현상 및 벌크 결함에 의한 성능 저하는 시모스 이미지센서가 고 해상도 및 소형화되어 갈 수록 더욱 심화되 때문에 이에 대한 대비책이 필요하다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 픽셀의 기판 내부에 p형 이온주입영역을 이용한 전위장벽을 형성하여, 크로스 토크 현상 및 벌크결함에 의한 소자성능저하를 방지한 시모스 이미지센서 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시모스 이미지센서의 단위화소에 있어서, p형 기판; 상기 기판 상의 일정영역에 형성되어 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막; 상기 기판 상의 활성영역에 형성된 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극; 상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 형성된 포토다이오드; 및 상기 필드절연막 및 상기 포토다이오드보다 깊게 형성되되, 상기 필드절연막의 하부에서는 상대적으로 얕은 이온주입 깊이를 갖으며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊은 이온주입 깊이를 갖는 p형 이온주입영역을 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 포토다이오드를 포함한 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법에 있어서, p형 기판 상의 일정영역에 형성되어 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막을 형성하는 단계; 상기 필드절연막을 포함하는 단위화소 전면에 p형 이온주입공정을 수행하여, 상기 필드절연막 및 상기 포토다이오드보다는 깊게 형성되되, 상기 필드절연막의 하부에서는 상대적으로 얕은 이온주입 깊이를 갖으며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊은 이온주입 깊이를 갖는 p형 이온주입영역을 형성하는 단계; 상기 기판 상의 일정영역에 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 단계; 및 상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 포토다이오드를 포함한 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법에 있어서, p형 기판 상에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막을 패터닝하되, 필드절연막이 형성될 영역에만 상기 절연막이 잔존하도록 상기 절연막을 경사식각하는 단계; 상기 경사식각된 절연막을 포함하는 단위화소 전면에 p형 이온주입공정을 수행하여 상기 기판 내부에 p형 이온주입영역을 형성하는 단계; 상기 경사식각된 절연막을 제거한 후, 상기 기판 상의 일정영역에 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막을 형성하는 단계; 상기 기판 상의 일정영역에 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 단계; 및 상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서는 필드 절연막 하부의 기판 내부에 별도의 p형 이온주입영역을 형성함으로서 상기 p형 이온주입영역이 경사입사광에 의한 전자가 인접 단위화소로 유입되는 것을 막는 전위장벽 역할을 수행하도록 한 발명이다.
또한, 전술한 p형 이온주입영역은 벌크결함에 의해 발생한 전자가 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 전위장벽 역할도 할 수 있다.
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 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따라 형성된 시모스 이미지센서 픽셀의 단면구조를 도시한 도면으로, 필드절연막과 포토다이오드 및 트랜스퍼 트랜지스터를 중심으로 그 단면을 도시한 도면이다.
도4에 도시된 본 발명과 도2에 도시된 종래기술을 비교하면, 기판(20) 내부에 형성된 p형 이온주입영역(23)을 제외하면 나머지 구조는 종래기술과 동일하다.
즉, p형 기판(20) 상의 일정영역에는 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막(21)이 형성되어 있으며, 필드절연막(21)의 바로 밑에는 고농도의 p형 이온주입영역으로 이루어진 채널스톱 이온주입 영역(22)이 형성되어 있다.
다음으로 필드절연막(21)의 일 측면에 접하여 포토다이오드(26, 27)가 형성되어 있다. 여기서, 포토다이오드는 얇은 두께를 가지며 기판 표면으로부터 일정깊이 형성된 포토다이오드용 p형 이온주입영역(27)과, 상기 포토다이오드용 p형 이온주입영역(27)의 하부에 형성된 포토다이오드용 n형 이온주입영역(26)으로 구성되어 있다.
또한, 포토다이오드의 일 측면에는 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극이(24) 형성되어 있으며, 게이트 전극(24)의 양 측벽에는 스페이서(25)가 구비되어 있다.
그리고, 트랜스퍼 트랜지스터 게이트(24) 전극의 타 측벽에는 포토다이오드에서 생성된 광 전하를 전달받는 플로팅 확산영역(28)이 형성되어 있다.
다음으로, 본 발명에서 새로 도입된 p형 이온주입영역(23)에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 새로 도입된 p형 이온주입영역(23)은 필드 절연막(21)과 대응되는 기판(20) 하부에 깊숙히 형성되어 있으며, 채널스톱 이온주입영역(22) 및 포토다이오드용 n형 이온주입영역(26) 보다도 깊게 형성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 p형 이온주입영역(23)은 경사 입사광에 의해 발생한 전자가 인접 단위화소로 침투하는 것을 방지하는 전위장벽(potential barrier) 역할을 수행한다. 즉, 경사 입사광이 입사하여 전자를 발생시키더라도, 상기 전자들은 p형 이온주입영역(23)의 존재 때문에 포토다이오드(26, 27)로 유입되지 못하고 재결합(recombination) 등으로 소멸되기 때문에, 종래와 같은 크로스 토크(cross talk) 문제를 해결할 수 있다.
그리고, 상기 p형 이온주입영역(23)의 도핑 프로파일을 살펴보면, 필드절연막(21)의 하부에서는 상대적으로 얕게 형성되어 있으며, 포토다이오드(26, 27)의 하부쪽에서는 상대적으로 깊게 형성되어 있음을 알 수 있다.
즉, 필드절연막(21)의 하부에서는 사다리꼴의 형태를 갖고 있는데 이는, 경사 입사광으로 인한 크로스 토크 현상을 최대한 방지하기 위함이며, 사다리꼴의 높이가 높을 수록[즉, 필드절연막의 하부에서 p형 이온주입영역(23)의 이온주입 깊이가 얕을 수록], 크로스 토크 현상을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서 새로 도입된 p형 이온주입영역(23)은 벌크 결함으로 인해 발생한 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 장벽역할도 수행한다.
도4를 참조하면, p형 이온주입영역(23)보다 아래에 위치한 벌크결함에 의해 전자들이 발생하더라도, 상기 p형 이온주입영역(23)은 벌크결함에 의한 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 전위장벽의 역할을 수행하기 때문에, 소자의 광 특성이 개선된다.
도5a는 본 발명의 일실시예에 따라 형성된 시모스 이미지센서에서 경사입사광에 의해 발생한 전자들이 포토다이오드로 유입되는 경우의 전위분포를 도시한 도면으로, 본 발명에서는 p형 이온주입영역(23)에 의해 일종의 전위우물(potential well)이 형성되어 있기 때문에, 경사광에 의한 전자들이 인접한 포토다이오드쪽으로 유입되지 못하고 있음을 알 수 있다.
도5b는 벌크결함으로 발생한 전자에 대한 전위분포를 도시한 도면으로, 종래에는 벌크 쪽에서 포토다이오드로 전자들이 쉽게 유입할 수 있었으나(도3b 참조), 본 발명에서는 p형 이온주입영역이 전위장벽 역할을 하기 때문에 벌크결함에 의한 전자들이 유입되지 못한다.
참고로, 이와같은 본 발명에서 새로 도입된 p형 이온주입영역(23)은 픽셀 구조에만 적용되며, 주변회로 영역에 형성된 일반 트랜지스터의 특성 변화를 감안하여 주변회로 영역에는 적용되지 않는다.
다음으로 도6a 내지 도6c를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 시모스 이미지센서의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 필드절연막을 형성한 후, 상기 필드절연막을 이온주입 마스크로 이용하여 p형 이온주입영역을 형성하였다.
이를 참조하면 먼저, 도6a에 도시된 바와같이, p형 기판(30) 상에 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막(31)을 형성한다. 이때, 필드절연막(31)으로는 LOCOS(Local Oxidation of silicon) 기법을 이용한 열 산화공정(thermal oxidation)이 적용되었다. 그리고, p형 기판(30)으로는 고농도의 기판과 비교적 저농도의 에피층이 적층된 구조를 이용할 수도 있다.
다음으로, 필드절연막의 바로 하부에 고농도의 p형 이온주입영역으로 이루어진 채널스톱 이온주입영역(32)을 형성한다.
다음으로, 도6b에 도시된 바와같이 필드절연막을 포함하는 전체 단위화소 상에 p형 이온주입공정을 진행하여 기판 깊숙이에 p형 이온주입영역(33)을 형성한다.
이때, p형 이온주입영역(33)은 후술한 포토다이오드보다 더 깊은 이온주입 깊이를 갖도록 공정조건을 적절히 조절한다.
상기 p형 이온주입영역(33)을 형성하기 위한 이온주입공정은, 필드절연막이 잔존한 채로 수행되었으므로, p형 이온주입영역(33)의 도핑 프로파일은 도6b에 도시된 바와같이, 필드 절연막의 하부에서는 이온주입깊이가 상대적으로 얕고, 포토다이오드 쪽에서는 상대적으로 깊게 이온주입된다.
즉, 필드절연막의 하부에서는 사다리꼴을 갖게 형성되어 경사입사광으로 인한 크로스 토크 현상을 방지하는 전위 장벽의 역할을 수행한다.
다음으로 도6c에 도시된 바와같이 일련의 시모스 이미지센서 제조공정을 진행하여 시모스 이미지센서를 완성한다. 도6c에는 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극(34)과 플로팅 확산영역(38) 밖에 도시되어 있지 않지만, 이외에도 단위화소를 구성하는 나머지 트랜지스터들도 모두 형성한 후에, 층간절연막(미도시), 금속층(미도시), 칼라필터(미도시) 및 마이크로렌즈(미도시)를 차례로 형성하여 시모스 이 미지센서를 완성한다.
도7a 내지 도7c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 시모스 이미지센서의 제조공정을 도시한 단면도로서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 반도체 기판 상에 두꺼운 산화막을 형성한 후, 이를 경사식각(taper etch)하여 상기 두꺼운 산화막을 사다리꼴 형태로 만든 후에, 이를 이용한 p형 이온주입공정을 진행하여 p형 이온주입영역(42)을 형성하였다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 먼저, 도7a에 도시된 바와같이 p형 반도체 기판(40) 상에 두꺼운 산화막(41)이나 유전막을 증착한다. 이어서, 적절한 마스크를 이용한 경사식각 공정을 진행하여 필드절연막이 형성될 영역에만 상기 산화막을 잔존시킨다. 이때 잔존한 산화막은 경사식각되었으므로, 사다리꼴 형태를 갖는다.
다음으로 상기 사다리꼴 산화막을 이온주입 마스크로 이용하여 p형 이온주입공정을 진행한다. 결과적으로 필드절연막이 형성될 기판의 하부에는 비교적 얕은 깊이를 갖는 p형 이온주입영역(42)이 형성되며, 나머지 영역의 기판 하부에는 비교적 깊은 깊이를 갖는 p형 이온주입영역(42)이 형성된다.
이후에 도7c에 도시된 바와같이 일련의 시모스 이미지센서 제조공정을 진행하여 시모스 이미지센서를 완성한다. 즉, 스페이서(46)를 구비한 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극(45), 포토다이오드(47, 48), 플로팅 확산영역(49)을 형성한 이후에, 도7c에는 도시되어 있지 않지만, 이외에도 단위화소를 구성하는 나머지 트랜지스터들도 모두 형성한 후에, 층간절연막(미도시), 금속층(미도시), 칼라필터(미도시) 및 마이크로렌즈(미도시)를 차례로 형성하여 시모스 이미지센서를 완성한다.
본 발명에서는 새로 도입된 p형 이온주입영역이 경사입사광으로 인한 크로스 토크 현상을 방지할 뿐만 아니라, 벌크영역의 결함에 의해 발생한 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것도 막아주기 때문에 시모스 이미지센서의 광 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명을 이미지센서에 제조에 적용하면, 고 해상도 및 소형화된 이미지센서에 있어서 크로스 토크 현상과 벌크 결함으로 인한 암전류를 억제할 수 있어 화질을 개선할 수 있다.
Claims (10)
- 시모스 이미지센서의 단위화소에 있어서,p형 기판;상기 기판 상의 일정영역에 형성되어 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막;상기 필드절연막의 하부에 형성되는 채널스톱 이온주입영역;상기 기판 상의 활성영역에 형성된 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극;상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 형성된 포토다이오드; 및상기 필드절연막 및 상기 포토다이오드보다 깊게 형성되되, 상기 채널스톱 이온주입영역의 하부에서는 상대적으로 얕은 이온주입 깊이를 가지며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊은 이온주입 깊이를 갖는 p형 이온주입영역 ― 상기 p형 이온주입영역은 경사 입사광에 의해 생성된 전자들이 인접 단위화소들로 유입되는 것을 막고, 벌크 결함들에 의해 생성된 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 전위장벽임 ―을 포함하는 시모스 이미지센서의 단위화소.
- 제 1 항에 있어서,상기 포토다이오드는,상기 기판으로부터 일정깊이 형성된 포토다이오드용 p형 이온주입영역; 및상기 포토다이오드용 p형 이온주입영역의 하부에 인접하여 형성된 포토다이오드용 n형 이온주입영역을 포함하는, 시모스 이미지센서의 단위화소.
- 제 1 항에 있어서,상기 필드절연막은 LOCOS 방식을 적용한 열 산화막인,시모스 이미지센서의 단위화소.
- 포토다이오드를 포함한 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법에 있어서,p형 기판 상의 일정영역에 형성되어 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막을 형성하는 단계;상기 필드절연막의 하부에 채널스톱 이온주입영역을 형성하는 단계;상기 필드절연막을 포함하는 단위화소 전면에 p형 이온주입공정을 수행하여, 상기 필드절연막 및 상기 포토다이오드보다는 깊게 형성되되, 상기 채널스톱 이온주입영역의 하부에서는 상대적으로 얕은 이온주입 깊이를 가지며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊은 이온주입 깊이를 갖는 p형 이온주입영역을 형성하는 단계 ― 상기 p형 이온주입영역은 경사 입사광에 의해 생성된 전자들이 인접 단위화소들로 유입되는 것을 막고, 벌크 결함들에 의해 생성된 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 전위장벽임 ―;상기 기판 상의 일정영역에 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 단계; 및상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하는 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 필드절연막을 형성하는 단계는,LOCOS 방식을 이용한 열 산화공정을 적용하는,시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법.
- 삭제
- 포토다이오드를 포함한 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법에 있어서,p형 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막을 패터닝하되, 필드절연막이 형성될 영역에만 상기 절연막이 잔존하도록 상기 절연막을 경사식각하는 단계;상기 경사식각된 절연막을 포함하는 단위화소 전면에 p형 이온주입공정을 수행하여 상기 기판 내부에 p형 이온주입영역을 형성하는 단계 ― 상기 p형 이온주입영역은 경사 입사광에 의해 생성된 전자들이 인접 단위화소들로 유입되는 것을 막고, 벌크 결함들에 의해 생성된 전자들이 포토다이오드로 유입되는 것을 막는 전위장벽임 ―;상기 경사식각된 절연막을 제거한 후, 상기 기판 상의 일정영역에 활성영역과 필드영역을 정의하는 필드절연막을 형성하는 단계;상기 필드절연막의 하부에 채널스톱 이온주입영역을 형성하는 단계;상기 기판 상의 일정영역에 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 단계; 및상기 필드절연막과 상기 트랜스퍼 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 기판 내부에 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 p형 이온주입영역은 상기 필드절연막 및 상기 포토다이오드보다 깊게 형성되되, 상기 채널스톱 이온주입영역의 하부에서는 상대적으로 얕은 이온주입 깊이를 가지며, 나머지 영역에서는 상대적으로 깊은 이온주입 깊이를 갖는, 시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법.
- 삭제
- 제 7 항에 있어서,상기 필드절연막을 형성하는 단계는,LOCOS 방식을 이용한 열 산화공정을 적용하는,시모스 이미지센서의 단위화소 제조방법.
- 삭제
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- 2003-10-24 KR KR1020030074574A patent/KR101266249B1/ko not_active IP Right Cessation
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