KR20070036534A - 이미지 센서 제조방법 - Google Patents

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KR20070036534A
KR20070036534A KR1020050091698A KR20050091698A KR20070036534A KR 20070036534 A KR20070036534 A KR 20070036534A KR 1020050091698 A KR1020050091698 A KR 1020050091698A KR 20050091698 A KR20050091698 A KR 20050091698A KR 20070036534 A KR20070036534 A KR 20070036534A
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forming
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gate insulating
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류두열
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명은 암전류 발생을 억제하여 소자 특성 열화를 방지할 수 있는 이미지 센서 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 제1 도전형의 기판 상에 게이트 절연막 및 게이트 전도막을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 게이트 전도막의 일부를 식각하여 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극의 일측으로 노출된 상기 기판에 제2 도전형의 포토 다이오드용 제1 도핑영역을 형성하는 단계와, 제1 세정공정을 실시하여 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 게이트 절연막을 제거하는 단계와, 제2 세정공정을 실시하여 상기 게이트 절연막의 제거로 인해 노출된 상기 기판을 일정 깊이 제거하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함한 상기 기판 상부의 단차를 따라 열산화막을 형성하는 단계와, 상기 포토 다이오드용 제1 도핑영역 상부에 상기 제1 도전형의 제2 도핑영역을 형성하는 단계를 포함하는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
CMOS, 이미지센서, 암전류, 세정공정, 열처리.

Description

이미지 센서 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE SENSOR}
도 1은 일반적인 CMOS 이미지 센서의 단위 화소(pixel)를 도시한 회로도.
도 2a 내지 도 2c는 종래기술에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조공정을 설명하기 위하여 도시한 공정단면도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 110 : 반도체 기판
11, 111 : 소자분리막
12, 112 : 웰 영역
13, 113 : 게이트 절연막
14, 114 : 폴리 실리콘막
14a, 14b, 114a, 114b : 게이트 전극
15, 115 : n- 도핑영역
16, 117 : 열산화막
17, 25, 119, 126 : p0 도핑영역
18a, 18b, 120a, 120b : LDD(Lightly Doped Drain) 영역
20, 121 : 실리콘 산화막
21, 122 : 실리콘 질화막
22, 123 : 스페이서
23a, 23b, 125a, 125b : 소스/드레인 영역
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서 제조방법에 관한 것이다.
최근들어 디지털 카메라(digital camera)는 인터넷을 이용한 영상통신의 발전과 더불어 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세에 있다. 더욱이, 카메라가 장착된 PDA(Personal Digital Assistant), IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000), CDMA(Code Division Multiple Access) 단말기 등과 같은 이동통신단말기의 보급이 증가됨에 따라 소형 카메라 모듈의 수요가 증가하고 있다.
카메라 모듈로는 기본적인 구성요소가 되는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서를 이용한 이미지 센서 모듈이 널리 보급되어 사용되고 있다. 이미지 센서는 칼라 이미지를 구현하기 위하여 외부로부터 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지부 상부에 칼라필터가 정렬되어 있다. 이러한 칼라필터 어레이(Color Filter Array, CFA)는 레드(Red; R), 그린(Green; G) 및 블루(Blue; B) 또는, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 칼라로 이루어진다. 통상적으로, CMOS 이미지 센서의 칼라필터 어레이에는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 3가지 칼라가 많이 사용된다.
이러한 이미지 센서는 광학 영상(optical image)을 전기신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 전술한 바와 같이 CCD와 CMOS 이미지 센서가 개발되어 널리 상용화되어 있다. CCD는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 반면, CMOS 이미지 센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수만큼 MOS 트랜지스터를 만들고, 이것을 이용하여 차례차례 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용한 소자이다.
그러나, CCD는 구동방식이 복잡하고 전력소모가 많으며, 마스크 공정 수가 많이 필요하여 공정이 복잡하고, 시스날 프로세싱(signal processing) 회로를 CCD 칩 내에 구현할 수 없어 원칩(one chip)화가 곤란하다는 여러 단점이 있는 바, 최 근에는 이러한 CCD의 단점을 극복하기 위하여 서브 마이크론(sub-micron) CMOS 제조기술을 이용한 CMOS 이미지 센서의 개발에 대한 연구가 열정적으로 이루어지고 있다.
CMOS 이미지 센서는 단위 화소(pixel) 내에 포토 다이오드(photo diode)와 MOS 트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 차례로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CMOS 제조기술을 이용하므로 전력 소모도 적고, 마스크 수도 대략 2O개 정도로 30~40개의 마스크가 필요한 CCD 공정에 비해 공정이 매우 단순하며, 여러 신호 처리 회로와 원칩화가 가능하여 차세대 이미지 센서로 각광을 받고 있다.
보편적으로, CMOS 이미지 센서는 빛을 감지하는 광감지부와, 광감지부를 통해 감지된 빛을 전기적 신호로 처리하여 데이터화하는 로직회로부로 구성되어 있으며, 광감도를 높이기 위하여 전체 이미지 센서에서 광감지부의 면적이 차지하는 비율(Fill Facter)을 크게 하려는 노력이 진행되고 있다. 하지만, 근본적으로 로직회로부를 제거할 수 없기 때문에 제한된 면적 하에서 이러한 노력에는 한계가 있다. 따라서, 광감도를 높이기 위하여 광감지부 이외의 영역으로 입사하는 빛의 경로를 바꿔서 광감지부로 모아주는 집광기술이 등장하였는데, 이러한 집광을 위하여 이미지 센서는 칼라필터 상에 마이크로 렌즈(microlens)를 형성하는 방법을 사용하고 있다.
도 1은 일반적인 CMOS 이미지 센서의 단위 화소(pixel)를 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, CMOS 이미지 센서의 단위 화소는 빛을 받아 광전하를 생성하는 하나의 포토 다이오드(Photo Diode, PD)와 4개의 MOS 트랜지스터로 이루어진다. 이때, 4개의 MOS 트랜지스터는 포토 다이오드(PD)에서 모아진 광전하를 플로팅확산영역(FD : Floating Diffusion)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(Tx), 원하는 값으로 플로팅 확산영역의 전위를 세팅하고 전하를 배출하여 플로팅 확산영역을 리셋시키기 위한 리셋 트랜지스터(Rx), 소스 팔로워 버퍼 증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터(Dx) 및 스위칭(Switching) 역할로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉터 트랜지스터(Sx)로 이루어진다. 단위 화소 외부에는 출력신호를 독출할 수 있도록 로드(load) 트랜지스터가 형성된다. 미설명된 도면부호 'CFD'는 플로팅 확산영역의 캐패시턴스를 나타낸다.
이하, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 종래기술에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조방법을 설명하기로 한다. 도 2a 내지 도 2c에는 설명의 편의를 위해 포토 다이오드(PD), 트랜스퍼 트랜지스터(Tx) 그리고 로직회로부의 복수의 트랜지스터 중 한 개만 도시하였다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 로직회로가 형성되는 영역(이하, 로직영역이라 함)과, 광감지부를 포함하는 화소가 형성되는 영역(이하, 화소영역이라 함)으로 정의되고, 화소영역은 포토 다이오드가 형성되는 영역(이하, PD이라 함)과 트랜스퍼 트랜지스터가 형성되는 영역(이하, Tx라 함)으로 정의되는 반도체 기판(10)을 제공한다. 이때, 반도체 기판(10)은 P+ 영역과 P-에피층이 적층된 구조로 이루어진다.
이어서, STI(Shallow Trench Isolation) 공정을 실시하여 소자 분리용 트렌치(trench, 미도시)를 형성하고, 트렌치가 매립되는 소자분리막(11)을 형성한다.
이어서, 웰 이온주입공정을 실시하여 로직영역에 로직소자용 웰 영역(12)을 형성하고, 문턱전압 조절을 위해 선택적으로 p형 또는 n형 불순물을 주입하여 p형 또는 n형 영역(미도시)을 형성한다.
이어서, 기판(10) 상부에 게이트 절연막(13)과 폴리 실리콘막(14)을 순차적으로 증착한다.
이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 건식식각공정을 통해 폴리 실리콘막(14)을 식각하여 로직영역과 Tx 영역에 각각 게이트 전극(14a, 14b)을 형성한다. 이러한 게이트 전극(14a, 14b) 형성시 게이트 절연막(13)을 남겨두는 이유는 PD가 바로 노출되어 후속 공정시 데미지(Damage)를 입는 것을 방지하기 위함이다.
이어서, 마스크 공정 및 딥 n- 이온주입 공정을 실시하여 PD의 기판(10)에 포토 다이오드를 구성하는 n- 도핑영역(15)을 형성한다.
이어서, 열산화공정을 실시하여 게이트 전극(14a, 14b)을 포함한 게이트 절연막(13)의 표면 상에 열산화막(16)을 성장시킨다. 그런 다음, p0 이온주입마스크(미도시)를 이용한 첫번째 p0 이온주입공정을 실시하여 n- 도핑영역(15) 내에 p0 도 핑영역(17)을 형성한다. 이때, p0 도핑영역(17)은 비교적 얇게 형성한다.
이어서, LDD(Lightly Doped Drain) 이온주입마스크(미도시)를 이용한 LDD 이온주입공정을 실시하여 게이트 전극(14a, 14b)의 양측으로 노출되는 기판(10) 내에 LDD 영역(18a, 18b)을 형성한다.
이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(14a, 14b)의 양측벽에 각각 스페이서(22)를 형성한다. 이때, 스페이서(22)는 실리콘 산화막(20) 및 실리콘 질화막(21)의 적층 구조로 이루어지며, 그 제조공정은 실리콘 산화막(20) 상에 실리콘 질화막(21)을 증착한 후 건식식각공정을 실시하는 과정으로 이루어진다.
이어서, 소스/드레인 이온주입마스크(미도시)를 이용한 소스/드레인 이온주입공정을 실시하여 게이트 전극(14a, 14b)의 양측으로 노출되는 로직영역과 플로팅 확산영역(이하, FD라 함)에 비교적 고농도인 n+ 소스/드레인 영역(23a, 23b)을 형성한다. 이때, 소스/드레인 영역(23a, 23b)은 LDD 영역(18a, 18b)보다 깊게 형성된다.
이어서, 두번째 p0 이온주입마스크(미도시)를 이용한 p0 이온주입공정을 실시하여 n- 도핑영역(15) 내에 p0 도핑영역(17)보다 깊은 po 도핑영역(25)을 형성한다.
이어서, RTP(Rapid Temperature Process) 또는 RTA(Rapid Temperature Process) 공정을 실시하여 소스/드레인 이온주입공정 및 p0 이온주입공정시 주입된 p형 또는 n형 불순물 이온을 확산시켜 목표치 프로파일(profile)을 갖는 소스/드레인 영역과 p0 도핑영역을 형성한다.
그러나, 상기에서 설명한 종래기술에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조방법에서는 도 2b에 도시된 바와 같이 게이트 전극(14a, 14b)을 형성하기 위한 건식식각공정 후, 잔류하는 게이트 절연막(13)이 플라즈마 데미지(Plasma damage)를 입게 되는데, 이러한 게이트 절연막(13)의 데미지는 전자의 트랩 사이트(trap site)로 작용하여 암전류(Dark current) 발생의 가장 큰 원인이 된다. 특히, 이러한 게이트 절연막(13)의 데미지는 게이트 전극(14a, 14b) 가장자리와 접하는 부위('A' 부위 참조)에서 가장 크게 발생된다. 따라서, 게이트 전극(14a, 14b)의 가장자리와 접하는 부위('A' 부위 참조)에서는 게이트 절연막(13)의 신뢰성이 열화되는 문제점이 발생한다.
또한, 게이트 전극(14a, 14b) 형성 후 이어지는 n- 이온주입공정시에는 데미지를 입은 게이트 절연막(13) 내에 금속오염원이 잔류되는 문제점이 있다. 이러한 금속오염원 또한 암전류 유입의 원인이 된다.
더불어, 플라즈마 데미지를 큐어링(curing)하기 위해 열산화막을 성장시키지만, 이는 또 다른 여러가지 결함을 유발하여 암전류를 발생시킨다. 이와 같은 암전류 발생은 이미지 센서의 특성을 열화시키는 주요 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 암전류 발생을 억제하여 소자 특성 열화를 방지할 수 있는 이미지 센서 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 본 발명은, 제1 도전형의 기판 상에 게이트 절연막 및 게이트 전도막을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 게이트 전도막의 일부를 식각하여 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극의 일측으로 노출된 상기 기판에 제2 도전형의 포토 다이오드용 제1 도핑영역을 형성하는 단계와, 제1 세정공정을 실시하여 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 게이트 절연막을 제거하는 단계와, 제2 세정공정을 실시하여 상기 게이트 절연막의 제거로 인해 노출된 상기 기판을 일정 깊이 제거하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함한 상기 기판 상부의 단차를 따라 열산화막을 형성하는 단계와, 상기 포토 다이오드용 제1 도핑영역 상부에 상기 제1 도전형의 제2 도핑영역을 형성하는 단계를 포함하는 이미지 센서 제조방법을 제공한다.
상기한 본 발명은, 게이트 전극 형성을 위한 식각공정 및 포토 다이오드용 제1 도핑영역 형성을 위한 이온주입공정시 데미지를 입은 게이트 절연막 및 기판을 세정공정을 통해 제거함으로써, 암전류 발생 원인을 미리 차단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명은 상기 열산화막을 형성하기 전에 열처리를 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 열처리를 통해 기판을 큐어링(curing)한 후 열 산화막을 형성함으로써 열산화막 형성에 의한 결함을 방지할 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 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나, 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
실시예
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMOS 이미지 센서의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 단면도이다. 도 3a 내지 도 3e는 설명의 편의를 위해 포토 다이오드(PD), 트랜스퍼 트랜지스터(Tx) 그리고 로직회로부의 복수의 트랜지스터 중 한 개만 도시하였다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 로직회로가 형성되는 영역(이하, 로직영역이라 함)과, 광감지부를 포함하는 화소가 형성되는 영역(이하, 화소영역이라 함)으로 정의되고, 화소영역은 포토 다이오드가 형성되는 영역(이하, PD이라 함)과 트랜스퍼 트랜지스터가 형성되는 영역(이하, Tx라 함)으로 정의되는 반도체 기판(110) 을 제공한다. 이때, 반도체 기판(110)은 P+ 영역과 P-에피층이 적층된 구조로 이루어진다.
이어서, STI 공정을 실시하여 소자 분리용 트렌치(미도시)를 형성하고, 채널 스톱 이온주입공정을 실시하여 채널 스톱영역(미도시)을 형성한 후 트렌치가 매립되는 소자분리막(111)을 형성한다. 이때, 소자분리막(111)은 매립특성이 우수한 HDP(High Density Plasma) 산화막 또는 에피텍시얼 성장(epitaxial growth)된 폴리 실리콘막으로 형성한다.
이어서, 웰 이온주입공정을 실시하여 로직영역에 로직소자용 웰 영역(112)을 형성하고, 문턱전압 조절을 위해 선택적으로 p형 또는 n형 불순물을 주입하여 p형 또는 n형 영역(미도시)을 형성한다.
이어서, 기판(110) 전면 상에 게이트 절연막(113) 및 게이트 전도막으로 기능하는 폴리 실리콘막(114)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 건식식각공정을 실시하여 폴리 실리콘막(114, 도 3a 참조)을 식각한다. 이로써, 로직영역과 Tx 영역의 게이트 절연막(113) 상에 각각 게이트 전극(114a, 114b)이 형성된다.
이어서, n- 이온주입마스크(미도시)를 이용한 n- 이온주입공정을 실시하여 PD 의 기판(110) 내에 비교적 깊게 포토 다이오드를 구성하는 n- 도핑영역(117)을 형성한다.
이어서, SPM(H2SO4/H2O2의 혼합용액), HF 및 BOE(Buffered Oxide Etchant : HF와 NH4F가 100:1 또는 300:1로 혼합된 용액)의 일군에서 선택된 어느 하나를 이용한 세정공정을 실시하여 건식식각공정시 데미지를 입은 부위의 게이트 절연막(113), 즉 게이트 전극(114a, 114b)의 양측으로 노출된 게이트 절연막(113)을 제거한다.
이어서, SC-1(Standard Cleaning-1) 세정공정을 실시하여 기판(110)을 일정 깊이 식각한다. 예컨대, 기판(110)의 표면 상부로부터 10 내지 20Å의 깊이까지 기판(110)을 제거한다. 이로써, 결함이 발생된 부분의 기판(110)이 제거된다. 이를 통해, 암전류의 원인이 될 수 있는 요소를 미리 차단하여 이미지 센서의 특성을 개선시킬 수 있다.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, Ar을 이용한 열처리를 실시하여 기판(110)을 큐어링한다. 예컨대, 열처리는 RTP(Rapid Thermal Process) 또는 퍼니스(Furnace) 방식으로 600 내지 1100℃의 공정온도에서 실시한다.
이어서, 열산화공정을 실시하여 게이트 전극(114a, 114b)을 포함한 기판(110) 상부의 단차를 따라 열산화막(117)을 형성한다. 예컨대, 열산화막(117)은 30 내지 60Å의 두께로 형성한다.
위와 같이, 열처리를 통해 기판(110)을 큐어링 한 상태에서 열산화막(117)을 형성하게 되므로 암전류 발생을 억제할 수 있다. 또한, 게이트 절연막(113)의 신뢰성이 열화되는 것을 억제할 수 있다.
이어서, 도 3d에 도시된 바와 같이, p0 이온주입마스크(미도시)를 이용한 첫번째 p0 이온주입공정을 실시하여 n- 도핑영역(115) 내에 p0 도핑영역(119)을 형성한다. 이때, 열산화막(117)은 p0 이온주입공정시 스크린 산화막(screen oxide)으로 기능하여 기판(110)의 상부 표면을 보호한다.
이어서, LDD 이온주입마스크(미도시)를 이용한 LDD 이온주입공정(118)을 실시하여 게이트 전극(114a, 114b)의 양측으로 노출되는 기판(110) 내에 LDD 영역(120a, 120b)을 형성한다.
이어서, 도 3e에 도시된 바와 같이, 세정공정을 실시하여 열산화막(117, 도 3d참조)을 제거한다. 이때, 세정공정은 불산용액을 이용하여 실시한다.
이어서, 게이트 전극(114a, 114b)의 양측벽에 각각 스페이서(123)를 형성한다. 이때, 스페이서(123)는 저압 실리콘 산화막(121) 및 실리콘 질화막(122) 적층 구조로 이루어지며, 실리콘 산화막(121)과 실리콘 질화막(122)을 순차적으로 형성한 후 에치백(etch back) 또는 블랭켓(blanket)과 같은 식각공정을 통해 형성한다.
이어서, 소스/드레인 이온주입마스크(미도시)를 이용한 소스/드레인 이온주입공정을 실시하여 게이트 전극(114a, 114b)의 양측으로 노출되는 로직영역과 플로팅 확산영역(이하, FD라 함)에 비교적 고농도인 n+ 소스/드레인 영역(125a, 125b)을 형성한다. 이때, 소스/드레인 영역(125a, 125b)은 LDD 영역(120a, 120b)보다 깊게 형성된다.
한편, 소스/드레인 이온주입공정시 게이트 전극(114a, 114b)에도 n형 불순물이 주입되어 도핑된다.
이어서, p0 이온주입마스크(미도시)를 이용한 두번째 p0 이온주입공정을 실시하여 n- 도핑영역(117) 내에 p0 도핑영역(119)보다 깊은 po 도핑영역(126)을 형성한다.
이어서, p0 이온주입마스크를 스트립 공정을 통해 제거한 후, RTP 또는 RTA 공정을 실시하여 소스/드레인 이온주입공정 및 p0 이온주입공정시 주입된 p형 또는 n형 불순물 이온을 확산시켜 목표치 프로파일(profile)을 갖는 소스/드레인 영역과 p0 도핑영역을 형성한다.
이후, 이미 공지된 기술을 통해 금속배선 공정, 칼라필터 형성공정, 마이크로 렌즈 형성공정과 같은 후속 공정을 순차적으로 진행하여 CMOS 이미지 센서를 완성한다.
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 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 게이트 전극 형성을 위한 식각공정 및 포토 다이오드용 제1 도핑영역 형성을 위한 이온주입공정시 데미지를 입은 게이트 절연막 및 기판을 세정공정을 통해 제거함으로써, 암전류 발생 원인을 미리 차단할 수 있다. 따라서, 이미지 센서의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 열처리를 통해 기판을 큐어링(curing)한 후 열산화막을 형성함으로써 열산화막 형성시 발생할 수 있는 여러가지 결함을 방지할 수 있다. 따라서, 암전류 발생을 억제하여 이미지 센서의 특성을 개선시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 도전형의 기판 상에 게이트 절연막 및 게이트 전도막을 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 게이트 전도막의 일부를 식각하여 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극의 일측으로 노출된 상기 기판에 제2 도전형의 포토 다이오드용 제1 도핑영역을 형성하는 단계;
    제1 세정공정을 실시하여 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 게이트 절연막을 제거하는 단계;
    제2 세정공정을 실시하여 상기 게이트 절연막의 제거로 인해 노출된 상기 기판을 일정 깊이 제거하는 단계;
    상기 게이트 전극을 포함한 상기 기판 상부의 단차를 따라 열산화막을 형성하는 단계; 및
    상기 포토 다이오드용 제1 도핑영역 상부에 상기 제1 도전형의 제2 도핑영역을 형성하는 단계
    를 포함하는 이미지 센서 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열산화막을 형성하기 전에 열처리를 실시하는 단계를 더 포함하는 이미지 센서 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열처리를 실시하는 단계는 Ar 분위기에서 이루어지는 이미지 센서 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열처리를 실시하는 단계는 600 내지 1100Å℃의 온도에서 RTP 또는 퍼니스 방식으로 실시하는 이미지 센서 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 세정공정은 SPM, HF 및 BOE의 일군에서 선택된 어느 하나를 이용하는 이미지 센서 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제2 세정공정은 SC-1 세정공정을 실시하는 이미지 센서 제조방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판을 일정 깊이 제거하는 단계는 상기 기판을 상기 기판 표면으로부터 10 내지 20Å의 두께만큼 제거하는 이미지 센서 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 열산화막은 30 내지 60Å의 두께로 형성하는 이미지 센서 제조방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 열산화막을 형성하고 상기 제2 도핑영역을 형성하기 전,
    LDD 이온주입공정을 실시하는 단계; 및
    상기 게이트 전극의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 이미지 센서 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 도핑영역을 형성한 후, 상기 스페이서를 마스크로 이용하는 소스/드레인 이온주입공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 이미지 센서 제조방법.
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