KR101498635B1 - 이미지센서 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 게이트전극 상에 형성된 산화물반도체층과; 상기 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 형성된 산화막과; 상기 산화물반도체층 상에, 상기 채널영역을 사이에 두고 이격된 소스전극 및 드레인전극과; 상기 소스전극 및 드레인전극 상에, 상기 산화막을 덮는 식각방지막과; 상기 드레인전극과 연결되는 포토다이오드를 포함하는 이미지센서를 제공한다.
Description
본 발명은 이미지센서에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 산화물반도체를 사용한 박막트랜지스터를 포함한 이미지센서 및 그 제조방법에 대한 것이다.
기존에는, 의료나 공업용 X선 촬영에서 필름과 스크린을 이용한 방식이 사용되었다. 이와 같은 경우에는, 촬영된 필름의 현상 및 보관상의 문제 등에 기인하여 비용 및 시간 측면에서 비효율적이었다.
이를 개선하기 위해, 디지털 방식의 이미지센서가 현재 널리 사용되고 있다. 디지털방식의 이미지센서는, CCD 방식, CMOS 방식, TFT 방식 등으로 분류될 수 있다.
여기서, TFT 방식은 TFT 기판을 이용하는 것으로서, 이미지센서를 대면적으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 TFT 방식 이미지센서에는, 매트릭스 형태로 배치된 화소에 박막트랜지스터 및 포토다이오드가 구성된다.
일반적으로, 박막트랜지스터의 반도체층으로서 비정질 실리콘이 사용된다. 그런데, 비정질 실리콘은 결정질 실리콘에 비해 이동도 등의 전기적 특성이 좋지 않다.
이를 개선하기 위해, 최근에 산화물반도체를 사용하는 것이 제안되었다. 산화물반도체는 비정질 실리콘에 비해 이동도 특성이 수배 내지 십 수배 더 크고 오프 전류(off current) 특성 등이 우수한 장점을 갖는다.
산화물반도체를 사용한 이미지센서는, 산화물반도체층을 형성한 후 포토다이오드를 형성하게 되는데, 포토다이오드 형성시 식각 공정에서 소스전극 및 드레인전극 사이로 노출된 산화물반도체층의 채널영역이 식각 가스에 의해 손상되어, 전기적 특성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 산화물반도체의 손상을 방지하여 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 방안을 제공하는 데 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 게이트전극 상에 형성된 산화물반도체층과; 상기 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 형성된 산화막과; 상기 산화물반도체층 상에, 상기 채널영역을 사이에 두고 이격된 소스전극 및 드레인전극과; 상기 소스전극 및 드레인전극 상에, 상기 산화막을 덮는 식각방지막과; 상기 드레인전극과 연결되는 포토다이오드를 포함하는 이미지센서를 제공한다.
여기서, 상기 식각방지막은 질화실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 포토다이오드는, 상기 드레인전극으로부터 연장된 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함할 수 있다.
상기 반도체층은, 제1전극 상에 순차적으로 위치하는 n+층과, i층과, p+층을 포함할 수 있다.
상기 식각방지막과 포토다이오드 상에, 상기 소스전극을 노출하는 제1콘택홀과, 상기 제2전극을 노출하는 제2콘택홀을 포함하는 보호막과; 상기 보호막 상에, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 소스전극과 연결되는 독출배선과, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 제2전극과 연결되는 바이어스전극과, 상기 채널영역을 가리는 블랙매트릭스를 포함할 수 있다.
상기 식각방지막은 200nm 이상의 두께를 가질 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 게이트전극 상에 산화물반도체층을 형성하는 단계와; 상기 산화물반도체층 상에, 상기 산화물반도체층의 채널영역을 사이에 두고 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와; 상기 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 산화막을 형성하는 단계와; 상기 소스전극 및 드레인전극 상에, 상기 산화막을 덮는 식각방지막을 형성하는 단계와; 상기 드레인전극과 연결되는 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하는 이미지센서 제조방법를 제공한다.
여기서, 상기 식각방지막은 질화실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 산화막은 산소 어닐링(annealing) 처리를 통해 형성될 수 있다.
상기 산화막 형성 전에, 상기 산화물반도체의 채널영역을 N2O 플라즈마 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포토다이오드는, 상기 드레인전극으로부터 연장된 제1전극과; 상기 제1전극 상에 형성된 반도체층과; 상기 반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함할 수 있다.
상기 반도체층은, 제1전극 상에 순차적으로 형성된 n+층과, i층과, p+층을 포함할 수 있다.
상기 식각방지막과 포토다이오드 상에, 상기 소스전극을 노출하는 제1콘택홀과, 상기 제2전극을 노출하는 제2콘택홀을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막 상에, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 소스전극과 연결되는 독출배선과, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 제2전극과 연결되는 바이어스전극과, 상기 채널영역을 가리는 블랙매트릭스를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 식각방지막은 200nm 이상의 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 소스전극 및 드레인전극 상에 산화물반도체층의 채널영역을 덮는 식각방지막을 형성하게 된다. 이에 따라, 포토다이오드 형성 과정에서 산화물반도체층이 식각 가스에 노출되는 것을 차단하여, 전기적 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 산화막을 형성하게 된다. 이에 따라, 식각방지막과 함께 산화물반도체층의 채널영역을 보다 더 효과적으로 보호할 수 있게 된다. 특히, 질화실리콘으로 식각방지막을 형성하는 경우에, 발생하는 많은 양의 수소가 산화물반도체층의 채널영역에 침투하는 것을 방지하여, 산화물반도체층의 전기적 특성을 개선할 수 있게 된다.
또한, 산화막 형성 전에, 산화물반도체층의 채널영역에 대해 N2O 플라즈마 처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 N2O 플라즈마 처리를 통해, 산화물반도체층의 채널영역의 결함이 제거될 수 있게 되어, 산화물반도체층의 전기적 특성이 개선될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서를 사용한 영상장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서의 화소를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 제조방법을 도시한 단면도.
도 4 내지 6은 각각, N2O 플라즈마 처리가 수행되지 않은 경우, N2O플라즈마 처리가 수행된 경우, N2O 플라즈마 처리 및 산소 어닐링 처리가 수행된 경우에서의 I-V 그래프.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서의 화소를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 제조방법을 도시한 단면도.
도 4 내지 6은 각각, N2O 플라즈마 처리가 수행되지 않은 경우, N2O플라즈마 처리가 수행된 경우, N2O 플라즈마 처리 및 산소 어닐링 처리가 수행된 경우에서의 I-V 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서를 사용한 영상장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서의 화소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상장치(100)는, 광발생기(110)와, 이미지센서(200)를 포함할 수 있다.
광발생기(110)는 영상촬영을 위해 광을 발생시키고, 이를 피검체에 조사하는 구성에 해당된다. 예를 들면, X선 영상촬영을 수행하는 경우에, 광발생기(110)는 X선을 발생시켜 조사하게 된다.
이와 같이 조사된 광은 피검체(150)를 통과하여 이미지센서(200)에 입사된다. 이미지센서(200)는 매트릭스 형태로 배치된 다수의 화소(P)를 포함한다.
각 화소(P)에는, 입사된 광을 전기적신호로 변환하는 포토다이오드(PD)와, 포토다이오드(PD)와 전기적으로 연결되며 스캔신호에 따라 온/오프 스위칭동작을 하여 전기적신호를 독출배선(271)에 출력하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.
이와 같은 기능을 하는 이미지센서(200)에 대해 도 2를 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 이미지센서(200)의 각 화소(P)에는 박막트랜지스터(T)와 포토다이오드(PD)가 형성된다. 설명의 편의를 위해, 박막트랜지스터(T)가 형성된 영역을 제1영역(A1), 포토다이오드(PD)가 형성된 영역을 제2영역(A2)이라고 한다.
기판(210) 상에는 게이트전극(220)이 형성되어 있다. 게이트전극(220) 상에는 게이트절연막(225)이 실질적으로 기판(210) 전면에 걸쳐 형성된다.
게이트전극(220)은 단일층 구조나 다중층 구조로 형성될 수 있다. 일예로, 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)의 이중층 구조로 형성될 수 있다.
게이트절연막(225) 상에는 산화물반도체층(230)이 게이트전극(220)에 대응하여 형성된다. 산화물반도체층(230)은, 예를 들면, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(Zinc Indium Oxide) 중 하나로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
산화물반도체층(230)의 채널영역(CH) 표면에는 산화막(235)이 형성된다. 이와 같은 산화막(235)은, 후속하는 식각방지막(245) 형성 과정에서 산화물반도체층(230)을 보호하는 기능을 하게 된다.
이와 같은 산화막(235)은, 예를 들면, 산소(O2) 어닐링(annealing) 공정을 통해 형성될 수 있다.
한편, 산화막(235) 형성 전에, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)에 대해 N2O 플라즈마 처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 N2O 플라즈마 처리를 통해, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)의 결함이 제거되어 막질 특성이 향상될 수 있게 된다.
산화물반도체층(230) 상에는 채널영역(CH)을 사이에 두고 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극(241, 242)이 형성된다. 소스전극 및 드레인전극(241, 242)은 단일층 구조나 다중층 구조로 형성될 수 있다. 일예로, 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 삼중층 구조로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은, 제1영역(A1)에 구성된 게이트전극(220), 산화물반도체층(230), 소스전극 및 드레인전극(241, 242)은 박막트랜지스터(T)를 구성하게 된다.
소스전극 및 드레인전극(241, 242) 상에는, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)을 덮는 식각방지막(247)이 형성될 수 있다. 한편, 식각방지막(247)은 소스전극 및 드레인전극(241, 242)과 적어도 일부가 중첩되도록 구성될 수 있다.
식각방지막(247)은, 후속하는 포토다이오드(PD) 형성 과정에서 산화물반도체층(230)이 포토다이오드(PD)에 대한 식각 환경에 영향을 받는 것을 방지하는 기능을 하게 된다. 이와 같은 식각방지막(247)은, 예를 들면, 산화실리콘(SiO2)나 질화실리콘(SiNx) 등의 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
식각방지막(247)은, 예를 들면, 100nm 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 보다 바람직하게는, 200nm 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
드레인전극(242)은 제2영역(A2)으로 연장되는데, 이와 같이 제2영역(A2)으로 연장되어 형성된 부분은 포토다이오드(PD)의 제1전극(245)으로서 기능한다. 이처럼, 제1전극(245)을 통해 포토다이오드(PD)는 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1전극(245) 상에는 반도체층(250)이 형성되며, 반도체층(250) 상에는 제2전극(255)이 형성될 수 있다.
여기서, 제1전극(245)와 제2전극(255) 중 하나는 캐소드(cathode)로 기능하고 나머지 하나는 애노드(anode)로 기능하게 된다. 설명의 편의를 위해, 제1전극(245)은 캐소드로 기능하고, 제2전극(255)은 애노드로 기능하는 경우를 예로 든다. 이와 같은 경우에, 제2전극(255)은 제1전극(245)에 비해 높은 일함수를 갖는 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 투명도전성물질로서 ITO(indium-tin-oxide), IZO(indium-zinc-oxide), ITZO(indium-tin-zinc-oxide) 중 하나로 이루어질 수 있다.
포토다이오드(PD)로서, 예를 들면, PIN 타입 포토다이오드가 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. PIN 타입 포토다이오드가 사용되는 경우에, 반도체층(250)은 n+층(251), i층(252), p+층(253)을 포함할 수 있다.
포토다이오드(PD)가 형성된 기판(210) 상에 보호층(260)이 형성될 수 있다. 이와 같은 보호층(260)은 실질적으로 기판(210) 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. 보호층(260)은, 예를 들면, 산화실리콘(SiO2)나 질화실리콘(SiNx) 등의 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
보호층(260)에는, 소스전극(241)을 노출하는 제1콘택홀(261)과 제2전극(255)을 노출하는 제2콘택홀(262)이 형성될 수 있다.
보호층(260) 상에는 독출배선(271)과 바이어스전극(272)이 형성될 수 있다. 독출배선(271)은 제1콘택홀(261)을 통해 소스전극(241)과 연결된다. 바이어스전극(272)은 제2콘택홀(262)을 통해 제2전극(255)과 연결되어, 제2전극(255)에 바이어스전압을 인가할 수 있게 된다.
독출배선(271)과 바이어스전극(272)은 단일층 구조나 다중층 구조로 형성될 수 있다. 일예로, 몰리브덴(Mo)/알루미늄(Al)/몰리브덴(Mo)의 삼중층 구조로 형성될 수 있다.
한편, 독출배선(271)과 바이어스전극(272) 형성시 이들과 동일한 물질로 이루어진 블랙매트릭스(273)가 박막트랜지스터(T)에 대응하여 형성될 수 있다. 블랙매트릭스(273)는 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH) 광이 입사하는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 포토다이오드(PD)의 반도체층 및 제2전극(250, 255) 형성을 위한 식각 공정시 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)이 식각 가스에 노출되어 열화되는 것을 방지하기 위해 식각방지막(247)을 형성하게 된다. 이에 따라, 산화물반도체층(230)의 전기적 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)의 표면에는 산화막(235)이 형성된다. 이에 따라, 식각방지막(247)과 함께 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)을 보다 더 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
특히, 질화실리콘으로 식각방지막(247)을 형성하는 경우에, 산화실리콘을 사용하는 경우에 비해, 많은 양의 수소(H2)가 발생하고, 이는 산화물반도체층(230)에 과도한 손상을 가하게 된다. 따라서, 산화막(235)을 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)의 표면에 형성함으로써, 수소의 침투를 방지할 수 있게 되어, 결과적으로 산화물반도체층(230)의 전기적 특성을 개선할 수 있게 된다.
더욱이, 식각방지막(247)의 두께를 허용범위까지 증가시키면, 수소의 확산에 의한 산화물반도체층(230)으로의 침투가 감소될 수 있게 된다.
또한, 산화막(235) 형성 전에, 산화물반도체층(230)에 대해 N2O 플라즈마 처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 N2O 플라즈마 처리를 통해, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)의 결함이 제거될 수 있게 되어, 산화물반도체층(230)의 전기적 특성이 개선될 수 있게 된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 제조방법에 대해 설명한다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 제조방법을 도시한 단면도이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 기판(210) 상에 금속물질을 증착하고 마스크공정을 진행하여, 제1영역(A1)에 게이트전극(220)을 형성한다. 여기서, 마스크공정은 박막 패턴을 형성하는 공정으로서, 포토레지스트 증착 공정, 노광 공정, 현상 공정, 식각 공정, 포토레지스트 스트립 공정 등을 포함하는 일련의 공정을 의미한다.
다음으로, 게이트전극(220)이 형성된 기판(210) 상에 게이트절연막(225)을 형성한다. 다음으로, 게이트절연막(225) 상부에, 산화물반도체를 증착하고 마스크공정을 진행하여 게이트전극(220)에 대응하는 산화물반도체층(230)을 형성한다.
다음으로, 금속물질을 증착하고 마스크공정을 진행하여, 소스전극 및 드레인전극(241, 242)을 형성한다. 한편, 드레인전극(242)은 포토다이오드가 형성될 화소(P)의 제2영역(A2)으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 제2영역(A2)에 형성된 부분은 제1전극(245)에 해당된다.
다음으로, 도 3b를 참조하면, 소스전극 및 드레인전극(241, 242)이 형성된 기판(210)에 대해 N2O 플라즈마 처리를 수행하게 된다. 이에 따라, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)은 N2O 플라즈마 처리되어 결함이 제거되고 막질 특성이 향상될 수 있게 된다. 한편, 다른 예로서, N2O 플라즈마 처리는, 산화물반도체물질 증착 후 소스전극 및 드레인전극(241, 242) 형성 전에 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 3c를 참조하면, 소스전극 및 드레인전극(241, 242)이 형성된 기판(210)에 대해 산소(O2) 어닐링 처리가 수행된다. 산소(O2) 어닐링 처리를 통해, 산화물반도체층(230)의 채널영역(CH)의 표면에는 산화막(235)이 형성된다.
여기서, 산소 어닐링 처리는, 예를 들면, 대략 300℃의 온도에서 1시간 정도 진행될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
다음으로, 도 3d를 참조하면, 산화막(235)이 형성된 기판(210) 상에 무기절연물질을 증착한 후 마스크공정을 진행하여 채널영역(CH)을 덮는 식각방지막(247)을 형성한다. 여기서, 무기절연물질은, 예를 들면, PECVD 공정을 통해 증착될 수 있다.
다음으로, 제1전극(245) 상에 반도체층(250)과 제2전극(255)을 형성한다. 이와 관련하여 예를 들면, n+물질, i물질, p+물질을 순차적으로 증착하고, p+ 물질층 상부에 투명도전성물질을 증착한 후, 마스크 공정을 진행하여, n+층(251), i층(252), p+층(253)으로 구성되는 반도체층(250)과, 제2전극(255)을 형성한다. 한편, 다른 예로서, 반도체층(250)을 형성한 후, 투명도전성물질을 증착하고 마스크공정을 진행하여 제2전극(255)을 형성할 수도 있다.
다음으로, 제2전극(255)이 형성된 기판(210) 상에 무기절연물질을 증착하여 보호막(260)을 형성하고, 보호막(260)에 대해 마스크공정을 진행하여 제1 및 2콘택홀(261, 262)을 형성한다.
다음으로, 보호막(260) 상에 금속물질을 증착하고 마스크공정을 진행하여, 독출배선 및 바이어스전극(271, 272)을 형성한다. 한편, 박막트랜지스터(T) 상에 블랙매트릭스(273)를 형성할 수 있다.
독출배선(271)은 제1콘택홀(261)을 통해 소스전극(241)과 연결되고, 바이어스전극(272)은 제2콘택홀(262)를 통해 포토다이오드(PD)의 제2전극(255)과 연결된다.
한편, 블랙매트릭스(273)는 채널영역(CH)을 가리도록 구성되어, 광입사에 의해 산화물반도체층(230)에 누설전류가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 공정들을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서를 제조할 수 있다.
도 4 내지 6은 각각, N2O 플라즈마 처리가 수행되지 않은 경우, N2O플라즈마 처리가 수행된 경우, N2O 플라즈마 처리 및 산소 어닐링 처리가 수행된 경우에서의 I-V 그래프이다.
이를 참조하면, S/S(Subthreshold voltage Swing) 특성, 오프전류(off current) 특성, 온/오프비(on/off ratio) 특성은, N2O플라즈마 처리시 향상되며, N2O 플라즈마 처리 및 산소 어닐링 처리시 더욱더 향상됨을 알 수 있다. 그리고, 이동도 특성 또한, N2O플라즈마 처리시 향상되며, N2O 플라즈마 처리 및 산소 어닐링 처리시 더욱더 향상된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 소스전극 및 드레인전극 상에 산화물반도체층의 채널영역을 덮는 식각방지막을 형성하게 된다. 이에 따라, 포토다이오드 형성 과정에서 산화물반도체층이 식각 가스에 노출되는 것을 차단하여, 전기적 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
더욱이, 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 산화막을 형성하게 된다. 이에 따라, 식각방지막과 함께 산화물반도체층의 채널영역을 보다 더 효과적으로 보호할 수 있게 된다. 특히, 질화실리콘으로 식각방지막을 형성하는 경우에, 발생하는 많은 양의 수소가 산화물반도체층의 채널영역에 침투하는 것을 방지하여, 산화물반도체층의 전기적 특성을 개선할 수 있게 된다.
또한, 산화막 형성 전에, 산화물반도체층의 채널영역에 대해 N2O 플라즈마 처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 N2O 플라즈마 처리를 통해, 산화물반도체층의 채널영역의 결함이 제거될 수 있게 되어, 산화물반도체층의 전기적 특성이 개선될 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
200: 이미지센서 210: 기판
220: 게이트전극 225: 게이트절연막
230: 산화물반도체층 235: 산화막
241: 소스전극 242: 드레인전극
245: 제1전극 247: 식각방지막
250: 반도체층 251: n+층
252: i층 253: p+층
255: 제2전극 260: 보호막
261: 제1콘택홀 262: 제2콘택홀
271: 독출배선 272: 바이어스전극
273: 블랙매트릭스
220: 게이트전극 225: 게이트절연막
230: 산화물반도체층 235: 산화막
241: 소스전극 242: 드레인전극
245: 제1전극 247: 식각방지막
250: 반도체층 251: n+층
252: i층 253: p+층
255: 제2전극 260: 보호막
261: 제1콘택홀 262: 제2콘택홀
271: 독출배선 272: 바이어스전극
273: 블랙매트릭스
Claims (14)
- 게이트전극 상에 형성된 산화물반도체층과;
상기 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 형성된 산화막과;
상기 산화물반도체층 상에, 상기 채널영역을 사이에 두고 이격된 소스전극 및 드레인전극과;
상기 소스전극 및 드레인전극 상에, 상기 산화막을 덮는 식각방지막과;
상기 드레인전극으로부터 연장된 제1전극과, 상기 제1전극 상에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함하는 포토다이오드와;
상기 식각방지막과 포토다이오드 상에, 상기 소스전극을 노출하는 제1콘택홀과, 상기 제2전극을 노출하는 제2콘택홀을 포함하는 보호막과;
상기 보호막 상에, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 소스전극과 연결되는 독출배선과, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 제2전극과 연결되는 바이어스전극과, 상기 채널영역을 가리는 블랙매트릭스
를 포함하는 이미지센서.
- 제 1 항에 있어서,
상기 식각방지막은 질화실리콘으로 이루어진
이미지센서.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 반도체층은, 제1전극 상에 순차적으로 위치하는 n+층과, i층과, p+층을 포함하는
이미지센서.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 식각방지막은 200nm 이상의 두께를 갖는
이미지센서.
- 게이트전극 상에 산화물반도체층을 형성하는 단계와;
상기 산화물반도체층 상에, 상기 산화물반도체층의 채널영역을 사이에 두고 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와;
상기 산화물반도체층의 채널영역의 표면에 산화막을 형성하는 단계와;
상기 소스전극 및 드레인전극 상에, 상기 산화막을 덮는 식각방지막을 형성하는 단계와;
상기 드레인전극과 연결되는 포토다이오드를 형성하는 단계와;
상기 산화막 형성 전에, 상기 산화물반도체층의 채널영역을 N2O 플라즈마 처리하는 단계
를 포함하는 이미지센서 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 식각방지막은 질화실리콘으로 이루어진
이미지센서 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 산화막은 산소 어닐링(annealing) 처리를 통해 형성되는
이미지센서 제조방법.
- 삭제
- 제 7 항에 있어서,
상기 포토다이오드는,
상기 드레인전극으로부터 연장된 제1전극과;
상기 제1전극 상에 형성된 반도체층과;
상기 반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함하는
이미지센서 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 반도체층은, 제1전극 상에 순차적으로 형성된 n+층과, i층과, p+층을 포함하는
이미지센서 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 식각방지막과 포토다이오드 상에, 상기 소스전극을 노출하는 제1콘택홀과, 상기 제2전극을 노출하는 제2콘택홀을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와;
상기 보호막 상에, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 소스전극과 연결되는 독출배선과, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 제2전극과 연결되는 바이어스전극과, 상기 채널영역을 가리는 블랙매트릭스를 형성하는 단계
를 포함하는 이미지센서 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 식각방지막은 200nm 이상의 두께를 갖는
이미지센서 제조방법.
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