KR20040036048A - 살리사이드 공정을 이용한 이미지센서의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토다이오드 지역에서 살리사이드가 형성되는 것을 방지하면서 포토다이오드에 인접한 트랜지스터의 게이트전극에는 선택적으로 살리사이드를 형성하는데 적합한 이미지 센서의 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 이미지 센서의 제조 방법은 반도체층의 선택된 영역상에 게이트전극을 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 양측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 일측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 포토다이오드를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 타측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 플로팅디퓨젼영역을 형성하는 단계, 상기 포토다이오드와 상기 플로팅디퓨젼영역 상부에 상기 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리를 노출시키는 살리사이드방지층을 형성하는 단계, 상기 플로팅디퓨젼영역 상부의 살리사이드방지층을 제거하는 단계, 및 상기 게이트전극의 표면, 상기 게이트전극의 상측 모서리 및 상기 플로팅디퓨젼영역의 상면에 살리사이드층을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

Description

살리사이드 공정을 이용한 이미지센서의 제조 방법{Method of manufacturing image sensor using salicide process}
본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 이미지센서의 제조 방법에 관한 것이다.
최근에 고집적, 고속화가 요구되는 반도체소자의 제조에 있어서, 기생 저항을 감소시키기 위한 배선 물질의 저저항화 연구가 활발하다.
예를 들어, 다층 배선의 경우, 금속배선을 구성하는 알루미늄(Al)의 고신뢰성 확보를 위해 알루미늄(Al)의 그레인 사이즈(Grain size)를 대형화, 고배향화하고 있는 한편, 높은 신뢰성을 확보하고 저저항화를 실현하기 위해 구리(Cu)로의 물질 변환이 검토되고 있다. 그리고, 게이트 전극(Gate electrode) 및 비트라인(Bitline)과 같은 도전층 배선의 경우에는 집적화에 따른 공정의 저온화를 위해 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)을 이용한 실리사이드에서 티타늄(Ti), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등을 이용한 실리사이드로의 물질 변환이 함께 검토되고 있다.
그리고, 이미지센서(Image sensor)는 외부의 빛을 입력으로 받아 전기적인 출력으로 전환시켜 주는 소자로서, 빛을 받는 영역은 포토다이오드(Photo diode; PD)라고 하며, 이 포토다이오드에서 pnp 접합 또는 pn 접합에 의해 형성되는 전하공핍영역에서 외부의 빛을 받아 전자정공쌍(Electron Hole Pair; EHP)들을 형성한다.
CMOS 이미지센서의 단위 화소는 1개의 포토다이오드(PD), 트랜스퍼트랜지스터(Tx), 리셋트랜지스터(Rx), 드라이브트랜지스터(Dx) 및 셀렉트트랜지스터(Sx)로 이루어져 있고, 포토다이오드에 인접하는 트랜지스터는 트랜스퍼트랜지스터이다.
최근에 0.25㎛급 이상의 기술을 적용하는 이미지센서의 제조 공정에서, 활성영역 및 폴리실리콘 게이트의 저항을 낮추기 위해 살리사이드(salicide) 공정을 채택하고 있다. 이 살리사이드 공정에 적용되는 금속막들이 빛에 대한 반사율이 매우 높기 때문에 포토다이오드에는 적용할 수 없다.
따라서, 포토다이오드와 폴리실리콘게이트가 인접하는 픽셀(pixel) 구조에서는 폴리실리콘 게이트에만 살리사이드를 적용해야 한다.
도 1은 종래기술에 따라 제조된 CMOS 이미지센서를 간략히 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, p형 에피층(11)상의 선택된 영역상에 게이트산화막(12)과 게이트전극(13)이 적층되고, 게이트전극(13)의 일측에 노출된 p형 에피층(11)내에 포토다이오드(15)가 형성되며, 게이트전극(14)의 타측에 노출된 p형 에피층(11)내에 플로팅디퓨젼영역(16)이 형성된다.
여기서, 게이트전극(13)은 트랜스퍼트랜지스터(Transfer transistor)의 게이트전극이고, 폴리실리콘막이다.
그리고, 게이트전극(13)의 상면과 플로팅디퓨젼영역(16)의 표면에는 살리사이드층(17)이 구비된다.
전술한 종래기술에서는 포토다이오드(15)상에 살리사이드층이 형성되는 것을 방지하기 위해 살리사이드마스크(18)를 포토다이오드(15)상에 형성하고 있다.
이때, 살리사이드마스크(18)에 사용되는 스테퍼(stepper)는 i라인 장비인데오버레이/CD(Critical Dimension) 정확도 측면에서 포토다이오드와 인접한 폴리실리콘만을 정확하게 구분하여 마스킹하는데 어려움이 있다.
예컨대, 살리사이드마스크(18)가 오정렬되어 포토다이오드가 드러나면, 포토다이오드상에 살리사이드가 형성되면 표면의 비안정화 상태를 초래하여 암신호(dark signal)가 발생되는 문제가 있다. 이때, 암신호는 광이 입사되지 않는 상태에서도 표면의 비안정화 상태에 따라 발생된 전자가 포토다이오드에 저장됨에 따라 포토다이오드로부터 플로팅디퓨젼영역으로 흐르는 암전류에 의한 것이다.
또한, 살리사이드마스크(18)가 게이트전극의 일부를 더 덮으면, 후속 살리사이드공정에서 트랜스퍼 트랜지스터 부분에 살리사이드 형성을 방지하므로 살리사이드 적용에 따른 트래지스터의 우수한 특성을 얻을 수 없고, 이에 따라 픽셀의 특성을 변화시키는 요인으로 작용한다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 포토다이오드 지역에서 살리사이드가 형성되는 것을 방지하면서 포토다이오드에 인접한 트랜지스터의 게이트전극에는 선택적으로 살리사이드를 형성하는데 적합한 이미지 센서의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따라 제조된 CMOS 이미지센서를 간략히 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도,
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : p형 기판 22 : p형 에피층
23 : 필드산화막 24 : 게이트산화막
25 : 게이트전극 26 : n_영역
27 : p0영역 28a : 절연막 스페이서패턴
29 : 플로팅디퓨젼영역 30b : 실리사이드방지층
32 : 살리사이드층
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이미지 센서의 제조 방법은 반도체층의 선택된 영역상에 게이트전극을 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 양측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 일측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 포토다이오드를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 타측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 플로팅디퓨젼영역을 형성하는 단계, 상기 포토다이오드 상부에 상기 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리를 노출시키는 살리사이드방지층을 형성하는 단계, 상기 노출된 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리에 살리사이드층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이미지 센서의 제조 방법은 반도체층의 선택된 영역상에 게이트전극을 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 양측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 일측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 포토다이오드를 형성하는 단계, 상기 게이트전극의 타측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 플로팅디퓨젼영역을 형성하는 단계, 상기 포토다이오드와 상기 플로팅디퓨젼영역 상부에 상기 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리를 노출시키는 살리사이드방지층을 형성하는 단계, 상기 플로팅디퓨젼영역 상부의 살리사이드방지층을 제거하는 단계, 및 상기 게이트전극의 표면, 상기 게이트전극의 상측 모서리 및 상기 플로팅디퓨젼영역의 상면에 살리사이드층을 동시에 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
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 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 고농도의 p형 불순물이 도핑된 p형 기판(21)상에 저농도 p형 불순물이 도핑된 p형 에피층(22)을 성장시킨다. 여기서, p형 에피층(22)을 성장시키는 이유는, p형 에피층(22)이 존재하므로 포토다이오드의 공핍층 깊이를 증가시킬 수 있어 우수한 광감도특성을 얻을 수 있고, 포토다이오드의 공핍층이 도달하지 않는 p형 기판(21) 깊은 곳에서 발생될 수 있는 광전하들의 불규칙한 이동에 의한 단위화소간 크로스토크 현상을 고농도의 p형 기판(21)의 존재로 광전하들을 재결합시키므로써 방지할 수 있기 때문이다.
다음으로, p형 에피층(22)의 소정 부분에 LOCOS(Local oxidation of silicon)법으로 단위화소간 격리를 위한 필드절연막(23)을 형성한다.
다음으로, p형 에피층(22)상에 게이트산화막(24)과 게이트전극(25)의 적층을 형성한다. 이때, 게이트전극(25)은 폴리실리콘막이며, 포토다이오드에 인접하는 트랜스퍼트랜지스터의 게이트전극이다.
다음에, 게이트전극(25) 및 별도의 감광막패턴(도시 생략)을 마스크로 이용한 불순물의 이온주입을 통해 게이트전극(25)의 일측의 포토다이오드로 예정된 p형 에피층(22)내에 n_영역(26)을 형성한 후, 전면 이온주입을 통해 포토다이오드로 예정된 p형 에피층(22)의 n_영역(26)내에 얕은 깊이의 p0영역(27)을 형성한다.
다음에, 게이트전극(25)의 양측벽에 접하는 절연막 스페이서(28)를 형성한다. 이때, 절연막 스페이서(28)는 게이트전극(25)을 포함한 p형 에피층(22)상에 산화막 또는 질화막 등의 절연막을 증착한 후 에치백하여 형성한다.
다음에, 게이트전극(25) 및 절연막 스페이서(28)를 이온주입마스크로 이용한 불순물의 이온주입을 통해 게이트전극(25)의 타측 절연막 스페이서(28)에 정렬되는 플로팅디퓨젼영역(29)을 형성한다.
전술한 바와 같은 공정에 의해 포토다이오드와 트랜스퍼트랜지스터의 게이트전극, 플로팅디퓨젼영역을 완성한다.
다음에, 게이트전극(25)을 포함한 p형 에피층(22)상에 산화막(30)을 증착한다. 이때, 산화막(30)은 게이트전극(25)을 충분히 덮는 형태로 형성된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 게이트전극(25)의 상측 표면이 드러날때까지 산화막(30)을 화학적기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP)한다. 이때, 화학적기계적연마후 포토다이오드 상부 및 플로팅디퓨젼영역(29) 상부에는 연마산화막(30a)이 잔류한다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 후속 살리사이드 공정 마진을 확보하기 위해 과도 화학적기계적연마(Over CMP)를 실시하여 게이트전극(25)의 상측 표면과 게이트전극(25)의 상측 모서리 부분을 노출시키는 살리사이드방지층(30b)을 형성한다. 이때, 살리사이드방지층(30b)은 연마산화막(30a)을 과도 화학적기계적연마하여 형성한 것으로, 여전히 포토다이오드 상부와 플로팅디퓨젼영역(29)의 상부를 덮고 있다.
전술한 과도 화학적기계적연마에 의해 게이트전극(25) 양측벽의 절연막 스페이서(28)도 일부분 연마되여 그 높이가 낮아진 절연막스페이서패턴(28a)이 잔류한다.
이와 같이, 과도 화학적기계적연마를 실시하는 이유는, 화학적기계적연마의 공정마진 또는 후속 살리사이드 형성시 좀더 많은 공정 마진을 얻기 위해서이다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 상측 표면 및 상측 모서리 부분이 드러난 게이트전극(25)의 상면에 살리사이드층(32)을 형성한다. 이때, 살리사이드층(32)의 형성은 공지된 방법 및 공지된 물질을 이용한다.
예를 들면, 살리사이드방지층(30b)을 포함한 전면에 스퍼터링법(Sputtering)을 이용하여 티타늄(Ti), 코발트(Co), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 니켈합금(Ni-alloy)으로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나의 금속막(31)을 증착한다. 다음에, 금속막(31)과 게이트전극(25)간 실리사이드 반응을 유도하여 게이트전극(25)의 상면에 살리사이드층(32)을 형성한다.
살리사이드층(32)은 티타늄실리사이드(Ti-silicide), 코발트실리사이드(Co-silicide), 몰리브덴실리사이드(Mo-silicide), 니켈실리사이드(Ni-silicide) 또는 니켈합금실리사이드(Ni alloy-silicide)이다.
도 2e에 도시된 바와 같이, 미반응 금속막(31)을 제거한다. 예를 들면, 실리사이드 반응이 이루어지지 않은 미반응 금속막(31)은 NH4OH:H2O2:H2O(1:4:20)의 혼합 용액에서 제거하거나 HCl:H2O2:H2O(1:1:5)의 혼합 용액에서 제거한다.
전술한 제1 실시예에 따르면, 살리사이드방지층(30b)이 포토다이오드 상부를 덮고 있으므로 게이트전극(25)인 폴리실리콘막에만 선택적으로 살리사이드층(32)을 형성할 수 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 고농도의 p형 불순물이 도핑된 p형 기판(21)상에 저농도 p형 불순물이 도핑된 p형 에피층(22)을 성장시킨다. 여기서, p형 에피층(22)을 성장시키는 이유는, p형 에피층(22)이 존재하므로 포토다이오드의 공핍층 깊이를 증가시킬 수 있어 우수한 광감도특성을 얻을 수 있고, 포토다이오드의 공핍층이 도달하지 않는 p형 기판(21) 깊은 곳에서 발생될 수 있는 광전하들의 불규칙한 이동에 의한 단위화소간 크로스토크 현상을 고농도의 p형 기판(21)의 존재로 광전하들을 재결합시키므로써 방지할 수 있기 때문이다.
다음으로, p형 에피층(22)의 소정 부분에 LOCOS(Local oxidation of silicon)법으로 단위화소간 격리를 위한 필드절연막(23)을 형성한다.
다음으로, p형 에피층(22)상에 게이트산화막(24)과 게이트전극(25)의 적층을 형성한다. 이때, 게이트전극(25)은 폴리실리콘막이며, 포토다이오드에 인접하는 트랜스퍼트랜지스터의 게이트전극이다.
다음에, 게이트전극(25) 및 별도의 감광막패턴(도시 생략)을 마스크로 이용한 불순물의 이온주입을 통해 게이트전극(25)의 일측의 포토다이오드로 예정된 p형 에피층(22)내에 n_영역(26)을 형성한 후, 전면 이온주입을 통해 포토다이오드로 예정된 p형 에피층(22)의 n_영역(26)내에 얕은 깊이의 p0영역(27)을 형성한다.
다음에, 게이트전극(25)의 양측벽에 접하는 절연막 스페이서(28)를 형성한다. 이때, 절연막 스페이서(28)는 게이트전극(25)을 포함한 p형 에피층(22)상에 산화막 또는 질화막 등의 절연막을 증착한 후 에치백하여 형성한다.
다음에, 게이트전극(25) 및 절연막 스페이서(28)를 이온주입마스크로 이용한 불순물의 이온주입을 통해 게이트전극(25)의 타측 절연막 스페이서(28)에 정렬되는 플로팅디퓨젼영역(29)을 형성한다.
전술한 바와 같은 공정에 의해 포토다이오드와 트랜스퍼트랜지스터의 게이트전극, 플로팅디퓨젼영역을 완성한다.
다음에, 게이트전극(25)을 포함한 p형 에피층(22)상에 산화막(30)을 증착한다. 이때, 산화막(30)은 게이트전극(25)을 충분히 덮는 형태로 형성된다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 게이트전극(25)의 상측 표면이 드러날때까지 산화막(30)을 화학적기계적연마(CMP)한다. 이때, 화학적기계적연마후 포토다이오드 상부 및 플로팅디퓨젼영역(29) 상부에는 연마산화막(30a)이 잔류한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 후속 살리사이드 공정 마진을 확보하기 위해 과도 화학적기계적연마(Over CMP)를 실시하여 게이트전극(25)의 상측 표면과 게이트전극(25)의 상측 모서리 부분을 노출시키는 살리사이드방지층(30b)을 형성한다. 이때, 살리사이드방지층(30b)은 연마산화막(30a)을 과도 화학적기계적연마하여 형성한 것으로, 여전히 포토다이오드 상부와 플로팅디퓨젼영역(29)의 상부를 덮고 있다.
전술한 과도 화학적기계적연마에 의해 게이트전극(25) 양측벽의 절연막 스페이서(28)도 일부분 연마되여 그 높이가 낮아진 절연막스페이서패턴(28a)이 잔류한다.
이와 같이, 과도 화학적기계적연마를 실시하는 이유는, 화학적기계적연마의 공정마진 또는 후속 살리사이드 형성시 좀더 많은 공정 마진을 얻기 위해서이다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 상측 표면 및 상측 모서리 부분이 드러난 게이트전극(25)을 포함한 전면에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 살리사이드마스크(33)를 형성한다. 이때, 살리사이드마스크(33)는 포토다이오드 상부의 살리사이드방지층(30b)은 물론 게이트전극(25)의 일부를 덮는 형태로 형성된다.
다음에, 살리사이드마스크(33)를 식각마스크로 플로팅디퓨젼영역(29)상의 살리사이드방지층(30b)을 제거한다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 살리사이드마스크(33)를 제거한 후, 게이트전극(25)의 상면과 플로팅디퓨젼영역(29)의 상면에 살리사이드층(35a,35b)을 형성한다. 이때, 살리사이드층(35a,35b)의 형성은 공지된 방법 및 공지된 물질을 이용하며, 잘 알려진 바와 같이, 절연막스페이서패턴(28a)의 상부에는 살리사이드층이 형성되지 않는다.
예를 들면, 살리사이드방지층(30b)을 포함한 전면에 스퍼터링법을 이용하여 티타늄(Ti), 코발트(Co), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 니켈합금(Ni-alloy)으로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나의 금속막(34)을 증착한다. 다음에, 금속막(34)과 게이트전극(25) 및 플로팅디퓨젼영역(29)간 실리사이드 반응을 유도하여게이트전극(25)의 상면에 살리사이드층(35a)을 형성함과 동시에 플로팅디퓨젼영역(29)의 상면에 살리사이드층(35b)을 형성한다. 결국, 살리사이드층(35a, 35b)은 티타늄실리사이드(Ti-silicide), 코발트실리사이드(Co-silicide), 몰리브덴실리사이드(Mo-silicide), 니켈실리사이드(Ni-silicide) 또는 니켈합금실리사이드(Ni alloy-silicide)이다.
도 3f에 도시된 바와 같이, 미반응 금속막(34)을 제거한다. 예를 들면, 실리사이드 반응이 이루어지지 않은 미반응 금속막(34)은 NH4OH:H2O2:H2O(1:4:20)의 혼합 용액에서 제거하거나 HCl:H2O2:H2O(1:1:5)의 혼합 용액에서 제거한다.
전술한 제2 실시예에 따르면, 살리사이드방지층(30b)이 포토다이오드 상부는 덮고 플로팅디퓨젼영역(29) 및 게이트전극(25)의 상부는 오픈시키고 있으므로 게이트전극(25)과 플로팅디퓨젼영역(29)에만 선택적으로 살리사이드층(35a, 35b)을 형성할 수 있다.
한편, 제2 실시예에서, 절연막 스페이서(28a)로 산화막을 이용하는 경우에는 살리사이드방지층(30b)을 제거하는 과정에서 절연막 스페이서(28a)가 같이 제거될 수 있으므로, 절연막 스페이서(28a)의 물질을 질화막을 이용한다.
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.
상술한 본 발명은 선택적 살리사이드 공정의 공정마진을 충분히 확보하므로 안정적인 단위화소의 특성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 반도체층의 선택된 영역상에 게이트전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 양측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 일측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 포토다이오드를 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 타측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 플로팅디퓨젼영역을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드 상부에 상기 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리를 노출시키는 살리사이드방지층을 형성하는 단계;
    상기 노출된 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리에 살리사이드층을 형성하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 살리사이드방지층을 형성하는 단계는,
    상기 게이트전극을 포함한 상기 반도체층상에 절연막을 증착하는 단계;
    상기 게이트전극의 표면이 드러날때까지 상기 절연막을 화학적기계적연마하는 단계; 및
    상기 게이트전극의 상측 모서리가 드러나도록 상기 절연막을 과도 화학적기계적연마하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 절연막은 산화막인 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  4. 반도체층의 선택된 영역상에 게이트전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 양측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 일측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 포토다이오드를 형성하는 단계;
    상기 게이트전극의 타측 에지에 노출된 상기 반도체층내에 플로팅디퓨젼영역을 형성하는 단계;
    상기 포토다이오드와 상기 플로팅디퓨젼영역 상부에 상기 게이트전극의 표면 및 상기 게이트전극의 상측 모서리를 노출시키는 살리사이드방지층을 형성하는 단계;
    상기 플로팅디퓨젼영역 상부의 살리사이드방지층을 제거하는 단계; 및
    상기 게이트전극의 표면, 상기 게이트전극의 상측 모서리 및 상기 플로팅디퓨젼영역의 상면에 살리사이드층을 동시에 형성하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 살리사이드방지층을 형성하는 단계는,
    상기 게이트전극을 포함한 상기 반도체층상에 절연막을 증착하는 단계;
    상기 게이트전극의 표면이 드러날때까지 상기 절연막을 화학적기계적연마하는 단계; 및
    상기 게이트전극의 상측 모서리가 드러나도록 상기 절연막을 과도 화학적기계적연마하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 절연막은 산화막인 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  7. 제4 항에 있어서,
    살리사이드방지층은 산화막이고, 상기 절연막스페이서는 질화막인 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 플로팅디퓨젼영역 상부의 살리사이드방지층을 제거하는 단계는,
    상기 살리사이드방지층상에 상기 플로팅디퓨젼영역을 오픈시키는 살리사이드마스크를 형성하는 단계;
    상기 살리사이드마스크에 의해 노출된 상기 플로팅디퓨젼영역 상부의 살리사이드방지층을 식각하는 단계; 및
    상기 살리사이드마스크를 제거하는 단계
    를 포함함을 특징으로 하는 이미지 센서의 제조 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100776126B1 (ko) * 2006-12-22 2007-11-15 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 제조 방법
KR100866253B1 (ko) * 2007-05-17 2008-10-30 주식회사 동부하이텍 이미지 센서의 제조방법
KR100913754B1 (ko) * 2006-10-10 2009-08-24 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 이미지 센서 및 이미지 센서를 제조하는 방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4541666B2 (ja) * 2002-06-20 2010-09-08 三星電子株式会社 イメージセンサ及びその製造方法
EP1465258A1 (en) * 2003-02-21 2004-10-06 STMicroelectronics Limited CMOS image sensors
JP2004304012A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
KR100521966B1 (ko) * 2003-04-29 2005-10-17 매그나칩 반도체 유한회사 씨모스 이미지센서의 제조방법
KR100984913B1 (ko) * 2003-04-29 2010-10-04 크로스텍 캐피탈, 엘엘씨 씨모스 이미지센서의 제조방법
US6900507B1 (en) * 2004-01-07 2005-05-31 Micron Technology, Inc. Apparatus with silicide on conductive structures
KR100672713B1 (ko) * 2004-06-09 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서의 제조방법
KR100606934B1 (ko) * 2004-07-05 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서의 제조 방법
KR100614650B1 (ko) * 2004-09-16 2006-08-22 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 형성 방법
KR100684870B1 (ko) * 2004-12-07 2007-02-20 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 형성 방법
KR100720474B1 (ko) * 2005-06-17 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100720505B1 (ko) * 2005-09-28 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100720504B1 (ko) * 2005-09-28 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서의 제조방법
US7659133B2 (en) * 2005-12-28 2010-02-09 Dongbu Electronics Co., Ltd. Method for manufacturing CMOS image sensor
KR100720497B1 (ko) * 2005-12-29 2007-05-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서의 제조 방법
KR100857453B1 (ko) * 2006-09-29 2008-09-08 한국전자통신연구원 저전압용 이미지 센서의 감광 픽셀
US8129764B2 (en) * 2008-06-11 2012-03-06 Aptina Imaging Corporation Imager devices having differing gate stack sidewall spacers, method for forming such imager devices, and systems including such imager devices
JP5387212B2 (ja) * 2009-07-31 2014-01-15 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP5991729B2 (ja) * 2011-10-07 2016-09-14 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
CN105529250B (zh) * 2014-09-30 2020-10-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 高能离子注入方法及半导体结构

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023081A (en) * 1997-11-14 2000-02-08 Motorola, Inc. Semiconductor image sensor
KR100291179B1 (ko) * 1998-06-29 2001-07-12 박종섭 자기정렬된실리사이드층을갖는씨모스이미지센서및그제조방법
KR100321744B1 (ko) * 1999-12-28 2002-01-29 박종섭 광감도 및 동작 속도 개선을 위한 씨모스 이미지센서제조방법
US6194258B1 (en) * 2000-01-18 2001-02-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of forming an image sensor cell and a CMOS logic circuit device
KR20020045450A (ko) * 2000-12-11 2002-06-19 박종섭 씨모스이미지센서 및 그 제조방법
US6448101B1 (en) * 2001-12-20 2002-09-10 Macronix International Co. Ltd. Method of integrating a photodiode and a CMOS transistor with a non-volatile memory

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913754B1 (ko) * 2006-10-10 2009-08-24 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 이미지 센서 및 이미지 센서를 제조하는 방법
KR100776126B1 (ko) * 2006-12-22 2007-11-15 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 제조 방법
KR100866253B1 (ko) * 2007-05-17 2008-10-30 주식회사 동부하이텍 이미지 센서의 제조방법

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