KR20070050668A - Cmos image sensor and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토다이오드(PD)의 면적을 넓혀 빛에 의한 EHP의 발생을 증가시켜 포토다이오드(PD)의 효율을 극대화하고, 마이크로 렌즈(Micro Lens)와 포토다이오드(PD)와의 거리를 좁혀 빛(Light)의 투과 거리를 짧게 하여 빛 투과시 손실되는 빛의 양을 최소화하여 EHP 발생을 높이기에 적합한 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 씨모스 이미지 센서의 제조 방법은 스텝 형상의 플로팅디퓨젼 영역을 형성하고, 상기 스텝 형상의 플로팅디퓨젼 영역 상부에 트랜스퍼 트랜지스터 게이트를 형성하고, 상기 반도체 기판 상에 픽셀 게이트를 형성하며, 상기 플로팅디퓨젼 영역의 일측면과 상부 위로 형성되어 상기 픽셀 트랜지스터 윗부분으로 확장된 스텝 형상의 포토다이오드를 형성하는 단계로 이루어진다.The present invention maximizes the efficiency of the photodiode (PD) by increasing the area of the photodiode (PD) to increase the generation of EHP by the light, narrowing the distance between the micro lens (PD) and the photodiode (PD) light ( It is to provide a CMOS image sensor suitable for increasing the EHP generation by minimizing the amount of light lost during light transmission by shortening the transmission distance of the light and a method of manufacturing the same. In the method of manufacturing a CMOS image sensor according to the present invention, a stepped floating diffusion region is formed, a transfer transistor gate is formed on the stepped floating diffusion region, and a pixel gate is formed on the semiconductor substrate. And forming a stepped photodiode formed on one side and an upper portion of the floating diffusion region and extending above the pixel transistor.
이미지 센서, 포토다이오드, 플루팅디퓨젼 Image sensor, photodiode, fluting diffusion
Description
도 1은 종래기술에 따라 제조된 4-트랜지스터형 씨모스(CMOS) 이미지 센서를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a four-transistor CMOS CMOS sensor manufactured according to the prior art,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제조된 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a CMOS image sensor manufactured according to the first embodiment of the present invention;
도 3은 내지 도 19는 도 2에 도시된 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도.3 to 19 are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the CMOS image sensor shown in FIG. 2.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11 : 제1 도전형 반도체 기판 12 : 포토 레지스터(Photo Resister)11: first conductive semiconductor substrate 12: photo resistor
13 : 산화막 14 : 도핑된 폴리 실리콘(폴리-1)13
15 : LDD 산화막 16 : 소오스-드레인(Source-Drain) 접합15: LDD oxide film 16: source-drain junction
17 : 소오스-드레인 접합 18 : 서브-컨택(Sub-Contact)17 source-
19 : 게이트 산화막19: gate oxide film
20 : 도핑되지 않은 실리콘(폴리-2)20: undoped silicon (poly-2)
21 : 도핑되지 않은 실리콘(폴리-3)21: undoped silicone (poly-3)
20' : 제1 도전형 실리콘20 ': first conductivity type silicon
21' : 제2 도전형 실리콘21 ': second conductivity type silicon
31 : 포토다이오드 32 : 플로팅디퓨젼31: photodiode 32: floating diffusion
33 : 트랜스퍼 게이트 34 : 리셋 게이트33: transfer gate 34: reset gate
35 : 드라이브 게이트 36 : 셀렉트 게이트35: drive gate 36: select gate
37 : 트랜스퍼 트랜지스터37: transfer transistor
38 : 리셋 트랜지스터38: reset transistor
39 : 드라이브 트랜지스터39: drive transistor
40 : 셀렉트 트랜지스터40: select transistor
본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 씨모스(Complementary Metal-Oxide-Silicon, CMOS) 이미지 센서(Image Sensor) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
통상적인 씨모스 이미지 센서의 픽셀(Pixel)은 하나의 포토다이오드(Photodiode:PD)와 네 개의 NMOS로 구성되며, 이들 네 개의 NMOS는 포토다이오드(PD)에서 집속된 광전하(Photo-generated charge)를 플로팅디퓨젼(Floationg Diffusion:FD)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(Transfer transistor:Transfer Tr), 원하는 값으로 노드의 전위를 세팅하고 전하(Cpd)를 배출하여 플로팅디퓨젼(FD)을 리셋(Reset)시키기 위한 리셋 트랜지스터(Reset transistor:Reset Tr), 소오스팔로워-버퍼증폭기(Source Follower Buffer Amplifier) 역할을 하는 드라이브 트랜지스터(Drive transistor:Drive Tr), 스위칭으로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트 트랜지스터(Select transistor:Select Tr)로 구성된다.The pixel of a conventional CMOS image sensor is composed of one photodiode (PD) and four NMOS, and these four NMOSs are photo-generated charges focused on the photodiode (PD). Transfer transistor (Transfer Tr) for transporting to Floatingg Diffusion (FD), reset the floating diffusion (FD) by setting the potential of the node to the desired value and discharging the charge (Cpd) Reset transistor (Reset Tr), drive transistor (Drive Tr) acting as source follower buffer amplifier (Source Follower Buffer Amplifier), select transistor for addressing by switching (Select transistor: Select Tr).
상기 씨모스 이미지 센서의 트랜지스터 중에서, 트랜스퍼 트랜지스터 및 리셋 트랜지스터는 네이티브 NMOSFET(Native NMOSFET)를 이용하고, 드라이브 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터는 일반적인 NMOSFET(Normal NMOSFET)를 이용한다.Among the transistors of the CMOS image sensor, the transfer transistor and the reset transistor use a native NMOSFET, and the drive transistor and the select transistor use a general NMOSFET.
상기와 같은 씨모스 이미지센서의 단위화소는 네이티브 NMOSFET를 사용하여 포토다이오드(PD)에서 가시광선 파장 대역의 광을 감지한 후 감지된 광전하(Photogenerated charge)를 플로팅디퓨젼(FD)으로, 즉 드라이브 트랜지스터 게이트(Dx)로 전달한 양을 출력단(Vout)에서 전기적 신호로 출력한다.The unit pixel of the CMOS image sensor uses a native NMOSFET to detect light in the visible wavelength range in the photodiode PD and then converts the detected photogenerated charge into floating diffusion FD. The amount transferred to the drive transistor gate Dx is output as an electrical signal at the output terminal Vout.
도 1은 종래기술에 따라 제조된 4-트랜지스터형 씨모스 이미지 센서 픽셀을 나타낸 단면도이고, 동작 원리는 다음과 같다.1 is a cross-sectional view illustrating a 4-transistor CMOS image sensor pixel manufactured according to the related art, and an operation principle thereof is as follows.
제1 단계에서, 리셋 트랜지스터가 턴온(Turn on)되면서 출력 부동 확산 노드(Floating Diffusion Node) 전위는 Vdd가 되며, 드라이버 트랜지스터 게이트(Dx) 노드가 Vdd로 전위되고, 이 때 셀렉트 트랜지스터 게이트(Sx) 전압을 턴온하면서 신호 라인(Signal Line)의 전위를 검출한다.In the first step, as the reset transistor is turned on, the output floating diffusion node potential becomes Vdd, and the driver transistor gate Dx node becomes potential Vdd, at which time the select transistor gate Sx The potential of the signal line is detected by turning on the voltage.
제2 단계에서, 리셋 게이트(Rx)를 턴오프(Turn Off)한 상태에서 외부에서 포토다이오드(PD)에 빛이 입사하게 되면 이에 비례하여 포토다이오드(PD) 영역 내에 EHP(Electron-Hole Pair)가 생성된다.In the second step, when light enters the photodiode PD from the outside while the reset gate Rx is turned off, the ERON (Electron-Hole Pair) within the photodiode PD is proportional thereto. Is generated.
제3 단계에서, 포토다이오드(PD)에 생성된 신호 전하에 의하여 포토다이오드(PD)의 전위가 생성된 신호전하의 양에 비례하여 변하게 된다.In a third step, the potential of the photodiode PD is changed in proportion to the amount of the generated signal charge by the signal charge generated in the photodiode PD.
제4 단계에서, 이 때 트랜스퍼 트랜지스터가 턴온되면 포토다이오드(PD)에 축적된 신호 전하는 부동 확산 노드로 전달되며, 전달된 신호 전하량에 비례하여 출력 부동 확산 노드의 전위가 변화하여, 이로 인하여 드라이브 게이트 노드 전위가 변하게 되어(Biasing) 드라이브 트랜지스터의 소스(Source) 전위를 변하게 하여 셀렉트 게이트(Sx) 턴온 시 신호 라인의 전위(Voltage) 변화를 가져오게 한다.In the fourth step, when the transfer transistor is turned on at this time, the signal charge accumulated in the photodiode PD is transferred to the floating diffusion node, and the potential of the output floating diffusion node changes in proportion to the amount of signal charge transferred, thereby driving the gate. The node potential is changed to change the source potential of the drive transistor, thereby causing a voltage change of the signal line when the select gate Sx is turned on.
제5 단계에서, 다시 리셋 게이트(Rx)가 턴온되면 부동 확산 노드의 전위는 Vdd가 되며, 이러한 과정을 반복하여 동작하게 된다.In the fifth step, when the reset gate Rx is turned on again, the potential of the floating diffusion node becomes Vdd, and the operation is repeated.
이때, 포토다이오드(PD)의 효율은 입사되는 빛의 양에 따라 발생하는 EHP의 양으로 결정되게 되는데 이 EHP의 발생 효율을 증가시키기 위해서는 포토다이오드(PD)의 면적을 증가시켜야 한다.At this time, the efficiency of the photodiode PD is determined by the amount of EHP generated according to the amount of incident light. In order to increase the generation efficiency of the EHP, the area of the photodiode PD must be increased.
그러나, 보다 선명하고 우수한 화질을 얻기 위해서는 픽셀의 메모리 밀도(Memory Density)를 증가시켜야 하는데, 메모리 밀도를 증가시키려면 픽셀 크기를 줄여야 하는 문제가 발생하며, 이 경우 포토다이오드(PD)의 면적이 감소하게 되어 포토다이오드(PD)의 효율이 떨어질 수밖에 없게 되는 문제점이 발생하게 된다.However, in order to obtain a clearer and better image quality, the memory density of pixels must be increased. In order to increase the memory density, a problem arises in that the pixel size must be reduced, in which case the area of the photodiode (PD) is reduced. As a result, a problem arises that the efficiency of the photodiode PD is deteriorated.
본 발명은 위와 같은 종래기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 특히, 포토다이오드(PD)의 면적을 넓혀 빛에 의한 EHP의 발생을 증가시켜 포토다이오드(PD)의 효율을 극대화하고, 마이크로 렌즈(Micro Lens)와 포토다이 오드(PD)와의 거리를 좁혀 빛(Light)의 투과 거리를 짧게 하여 빛 투과시 손실되는 빛의 양을 최소화하여 EHP 발생을 높일 수 있는 씨모스 이미지 센서 및 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems in the prior art, in particular, by increasing the area of the photodiode (PD) to increase the generation of EHP by light to maximize the efficiency of the photodiode (PD), CMOS image sensor that can increase EHP generation by minimizing the amount of light lost during light transmission by narrowing the distance between micro lens and photodiode (PD) to shorten the transmission distance of light The purpose is to provide a method.
상기 목적을 달성하기 위하여 제안되는 본 발명의 씨모스 이미지 센서의 픽셀은 트랜스퍼 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 드라이버 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터인 4개의 픽셀 트랜지스터, 제1 도전형 반도체 기판 내에 형성되어 상기 기판위로 성장한 스텝 형태로 형성된 제2 도전형 플로팅디퓨젼 영역, 상기 포토다이오드 아래에 위치하여 상기 플로팅디퓨젼 영역 일측면에 위치한 제1 도전형 반도체 기판 내에 형성된 서브-컨택 및 상기 스텝 형태의 일측면 상 위로 형성되어 상기 픽셀 트랜지스터 윗부분으로 연장되어 형성된 포토다이오드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The pixel of the CMOS image sensor of the present invention proposed to achieve the above object is four pixel transistors, which are a transfer transistor, a reset transistor, a driver transistor, and a select transistor, formed in a first conductive semiconductor substrate, and grown on the substrate. A second conductive floating diffusion region formed in the first conductive semiconductor substrate located under the photodiode and located on one side of the floating diffusion region, and formed on one side of the step shape; And a photodiode formed extending over the pixel transistor.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 제1 도전형 반도체 기판에 제2 도전형 이온을 주입한 후 실리콘 식각을 수행하여 스텝 형상의 플로팅디퓨젼 영역을 형성하는 단계, 상기 스텝 형상의 플로팅디퓨젼 영역 상부에 트랜스퍼 트랜지스터 게이트를 형성하고, 상기 반도체 기판 상에 리셋 트랜지스터 게이트, 드라이버 트랜지스터 게이트 및 셀렉트 트랜지스터 게이트를 형성하는 단계 및 상기 플로팅디퓨젼 영역의 일측면과 상부 위로 형성되어 상기 픽셀 트랜지스터 윗부분으로 확장된 스텝 형상의 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 씨모스 이미지 센서의 제조 방법이 제공된다.Meanwhile, in a preferred embodiment of the present invention, after implanting the second conductivity type ions into the first conductivity type semiconductor substrate, silicon etching is performed to form a stepped floating diffusion region. Forming a transfer transistor gate over the fusion region, forming a reset transistor gate, a driver transistor gate, and a select transistor gate on the semiconductor substrate, and forming one side and an upper portion of the floating diffusion region above the pixel transistor. A method of manufacturing a CMOS image sensor is provided, comprising forming an extended stepped photodiode.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 씨모스 이미지 센서를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a CMOS image sensor according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2의 씨모스 이미지 센서의 픽셀은 트랜스퍼 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 드라이버 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터인 4개의 픽셀 트랜지스터, 제1 도전형 반도체 기판(11) 내에 형성되어 상기 기판 위로 성장한 스텝 형태로 형성된 제2 도전형 플로팅디퓨젼(FD) 영역, 상기 스텝 형태의 일측면 상 위로 형성되어 상기 픽셀 트랜지스터 윗부분으로 연장되어 형성된 포토다이오드(31), 상기 포토다이오드(31)는 제1 도전형 실리콘(20')으로 구성되고, 상기 제1 도전형 실리콘(20') 내부에 제2 도전형 실리콘(21')을 포함하여 이루어지며, 상기 포토다이오드(31) 아래에 위치하여 상기 플로팅디퓨젼(32) 일측면에 위치한 제1 도전형 반도체 기판(11) 내에 형성된 제1 도전형 소스-드레인 접합인 서브-컨택(18)을 나타낸다. The pixel of the CMOS image sensor of FIG. 2 includes four pixel transistors, which are a transfer transistor, a reset transistor, a driver transistor, and a select transistor, and a second conductive formed in the first
도 2의 A 부분과 같이 디플리션 층이 형성된 포토다이오드(31)가 픽셀 트랜지스터의 위에 형성됨으로서 같은 픽셀 면적 대비 넓은 포토다이오드(PD) 면적(Full Factor)을 차지할 수 있어 빛에 대한 EHP를 많이 발생하여 효율을 높일 수 있게 되며 픽셀 트랜지스터 윗 부분에 포토다이오드(31)가 형성 됨으로서 빛의 투과 거리를 줄여 빛의 손실을 줄일 수 있어 EHP 발생 효율을 높일 수 있다.A
또한 포토다이오드(31)를 픽셀 트랜지스터 상단에 형성함으로서 서브-마이크론 공정 적용시 포토다이오드(31)의 면적을 늘릴 수 있는 구조를 얻게 된다.In addition, the
도 3은 내지 도 19는 도 2에 도시된 씨모스 이미지 센서의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.3 to 19 are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the CMOS image sensor illustrated in FIG. 2.
먼저 도 3과 같이 제1 도전형 반도체 기판(11)에 이온주입 산화막(13)을 형성하고, 포토 레지스터(Photo Resister;12)를 이용하여 패턴을 형성한 후 제2 도전형 이온 주입을 수행한다.First, as shown in FIG. 3, an ion
이때 이온 주입은 고농도의 제2 도전형 이온 주입을 수행하며, 이 제2 도전형 이온 주입 영역은 이후에 트랜스퍼 트랜지스터의 노드 역할을 하고, 플로팅디퓨젼(32) 영역으로 사용되게 되므로, 포토다이오드(PD)에서 형성된 전자를 충분히 수용하도록 제1 도전형 서브(Sub)와의 접합 캐피시터(Junction Capacitor) 용량을 증가시키기 위하여, 되도록 접합 깊이를 깊게 하도록 제2 도전형 이온 주입시 높은 에너지(High Energy)를 이용하여 하이도핑(High Doping)을 수행하도록 한다.In this case, the ion implantation performs a high concentration of the second conductivity type ion implantation region, and the second conductivity type ion implantation region later serves as a node of the transfer transistor and is used as the floating
다음에 도 4와 같이 포토레지스터(12)를 이용하여 패턴을 형성한 후 실리콘 식각을 수행한다. 이 때 도 4와 같이 이전에 주입된 플로팅디퓨젼(32) 제2 도전형 영역이 스텝(step) 형태로 형성되도록 실리콘 식각을 수행한다.Next, as shown in FIG. 4, a pattern is formed using the photoresist 12 and silicon etching is performed. At this time, as shown in FIG. 4, silicon etching is performed such that the second diffusion type region previously implanted is formed in a step shape.
또한 주의할 것은 실리콘 식각 후 플로팅디퓨젼(32)층이 충분히 남도록 식각을 수행한다.Also note that the etching is performed so that the floating
다음에 도 5와 같이 픽셀 트랜지스터(트랜스퍼 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 드라이브 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터)의 Vt를 조절하기 위하여 Vt 이온 주입을 수행한 후 픽셀 트랜지스터의 게이트 산화막으로 사용될 산화막(13)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5, after performing Vt ion implantation to adjust Vt of the pixel transistors (transfer transistor, reset transistor, drive transistor, and select transistor), an
다음에 픽셀 트랜지스터의 게이트로 사용하기 위한 도핑된 폴리 실리콘(폴리-1;14)을 도 6과 같이 증착한다.Next, doped polysilicon (poly-1) 14 for use as the gate of the pixel transistor is deposited as shown in FIG.
이후 도 7처럼 픽셀 게이트를 패트닝하기 위하여 포토레지스터(12)를 이용하여 패턴을 형성한 후 폴리-1(14) 식각을 수행한다.Subsequently, a pattern is formed using the
그리고 픽셀 트랜지스터의 소스-드레인(Source-Drain) 접합(16 및 17)을 형성하기 위하여 도 8 및 도 9와 같이 픽셀 트랜지스터 영역을 포토레지스터(12)로 패턴을 형성한 후 각각 이온 주입을 수행한다.In order to form the source-
도 8은 LDD(Lightly Doped Drain) NMOS 이온 주입(즉, 로도핑(Low Doping)된 제2 도전형)을 보여주고 있으며, 도 9는 LDD 산화막(15) 증착 및 LDD 산화막 식각 후 하이도핑된 제2 도전형 이온 주입을 보여주고 있다. FIG. 8 shows a lightly doped drain (LDD) NMOS ion implantation (ie, a low doped second conductivity type), and FIG. 9 shows a high doped agent after deposition of
도 10 은 제1 도전형 소스-드레인 접합인 서브 컨택(Sub-Contact)(18)을 형성(픽셀 트랜지스터 이외의 PMOS 트랜지스터)하기 위하여 하이도핑된 제1 도전형 이온 주입을 보여주고 있다. 이 경우, LDD PMOS 이온 주입(로도핑된 제1 도전형)은 도면에 나타나지 않지만,도 8의 LDD NMOS 이온 주입 이후 바로 수행하도록 하며, 이 서브 컨택은 PMOS 트랜지스터 소스-드레인 이온주입시 함께 이온주입 되도록 패턴을 형성하여 수행한다.FIG. 10 shows a first doped ion implanted to form a sub-contact 18 (PMOS transistor other than pixel transistor) that is a first conductivity type source-drain junction. In this case, the LDD PMOS ion implantation (doped first conductivity type) is not shown in the figure, but is performed immediately after the LDD NMOS ion implantation of FIG. 8, and this sub contact is implanted together during the PMOS transistor source-drain ion implantation. This is done by forming a pattern as much as possible.
상기 서브 컨택(18)은 나중에 형성될 포토다이오드의 로도핑된 제1 도전형 서브-바이어스(Sub-Bias)를 공유하기 위한 접촉(Contact) 역할을 한다.The
다음에 픽셀 트랜지스터와 포토다이오드를 분리(Isolatioin)하기 위하여 산화막(13)을 두껍게 형성한 후, 도 11처럼 포토 레지스터(12)를 이용하여 패턴을 형 성한 후 산화막(13) 식각을 수행한다.Next, in order to isolate the pixel transistor and the photodiode, an
그 후, 도 12와 같이 산화막(13) 식각을 수행하며, B 부분과 같이 트랜스퍼 게이트(33) 측면과 플로팅디퓨젼(32)의 실리콘 표면이 드러나도록 산화막(13) 식각을 수행한다.Thereafter, the
다음에, 도 13와 같이 트랜스퍼 게이트 산화막 증착을 위해 게이트 산화막(19)을 재 형성한 후 도 14와 같이 다시 게이트 산화막(19) 식각을 수행한다.Next, as shown in FIG. 13, the
이 때 주의할 것은 도 14에서처럼 트랜스퍼 게이트(33) 산화막 두께를 적절히 조절하도록 식각을 수행하며, 동시에 플로팅디퓨젼(32)의 실리콘 표면이 드러나도록 식각량을 조절하도록 한다. 식각을 수행할 때, 실리콘 표면이 C부분과 같이 드러나도록 식각한다. 이 부분은 이후에 제1 도전형 실리콘과 컨택을 형성하게 된다. 식각을 수행하면, D부분에 도시된 바와 같이 트랜스퍼 게이트 산화막의 두께가 결정된다.In this case, the etching is performed to appropriately adjust the thickness of the oxide layer of the
이후 도 15처럼 도핑되지 않은 실리콘인 폴리-2(20)를 증착한 후, 제1 도전형으로 로도핑하기 위해서 제1 도전형 이온 주입을 수행한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 15, poly-2 (20), which is undoped silicon, is deposited, and then a first conductivity type ion implantation is performed to doping into the first conductivity type.
다음에 열처리를 하게되면 로도핑된 제1 도전형 실리콘(20')과 하이도핑된 제1 도전형 접합층은 E부분과 같이 베리드 접촉(Buried Contact)을 형성하게 된다. Next, when the heat treatment is performed, the doped first
상기 폴리-2(20) 증착 시, 이후에 형성될 포토다이오드(PD)의 풀 디플리션(Full Depletion) 층을 고려하여 포토다이오드(PD)의 효율을 높이기 위하여 되도록 폴리 두께를 얇게 형성하도록 한다.When the poly-2 (20) is deposited, the thickness of the poly-2 is formed to be as thin as possible in order to increase the efficiency of the photodiode PD in consideration of the full depletion layer of the photodiode PD to be formed later. .
이후 도 16 과 같이 도핑되지 않은 실리콘인 폴리-3(21)을 증착한 후, 제2 도전형으로 로도핑하기 위해서 제2 도전형 이온 주입을 수행한다.Thereafter, as shown in FIG. 16, poly-3 (21), which is undoped silicon, is deposited, and then a second conductivity type ion implantation is performed to doping into the second conductivity type.
이후 도 17 과 같이 포토레지스터(12)를 이용하여 패턴을 형성한 후 폴리-3(21) 식각을 수행한 후, 도 18과 같이 도핑되지 않은 실리콘을 증착한 후 제1 도전형으로 로도핑하기 위한 제1 도전형 이온 주입을 수행한다.After the pattern is formed using the
다음에 로도핑된 제1 도전형 실리콘과 로도핑된 제2 도전형의 PN 접합 및 드플리션(Depletion) 층을 형성하기 위하여 열처리 공정을 수행하며, 이후 도 19와 같이 포토 레지스터(12)을 이용하여 패턴을 형성한 후 식각을 수행하면 도 2와 같은 완성도를 얻을 수 있다.Next, a heat treatment process is performed to form a PN junction and depletion layer of the doped first conductivity type silicon and the doped second conductivity type, and then the
이후에 일반적인 컨택 홀(Contact Hole) 공정 및 배선 공정을 진행한다.After that, a general contact hole process and a wiring process are performed.
상술한 본 발명의 실시예에서 제1 도전형은 p형이고, 제2 도전형은 n형인 것이 더욱 바람직하다.In the above-described embodiment of the present invention, it is more preferable that the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서의 여러 가지 치환, 변형 및 변경을 포함하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백한 기술적 사상 모두를 총괄하는 것으로 이해되어야 한다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. It should be understood that the present invention encompasses all of the obvious technical spirits to those skilled in the art, including the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명의 씨모스 이미지 센서 및 그 제조 방법에 있어서, 포토다이오드(PD)의 면적을 넓혀 빛에 의한 EHP의 발생을 증가시켜 포토다이오 드(PD)의 효율을 극대화하고, 마이크로 렌즈(Micro Lens)와 포토다이오드(PD)와의 거리를 좁혀 빛(Light)의 투과 거리를 짧게 하여 빛 투과시 손실되는 빛의 양을 최소화하여 EHP 발생을 높이는 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법을 제공한다. 또한, 작은 픽셀 크기(Pixel Size)인 경우와 서브-마이크론(Sub-Micron)에 대해서도 포토다이오드(PD)을 픽셀 트랜지스터 위에 형성함으로써 포토다이오드(PD) 면적을 최대화하는 효과를 제공한다.As described above, in the CMOS image sensor of the present invention and a method of manufacturing the same, the area of the photodiode PD is increased to increase the generation of EHP due to light to maximize the efficiency of the photodiode PD, and Provides CMOS image sensor and manufacturing method that increases EHP generation by minimizing the amount of light lost during light transmission by shortening the distance between Micro Lens and photodiode (PD) to shorten the transmission distance of light do. In addition, the photodiode PD is formed on the pixel transistor even for a small pixel size and sub-micron, thereby maximizing the photodiode PD area.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050108157A KR20070050668A (en) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Cmos image sensor and method for fabricating thereof |
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Family Applications (1)
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KR1020050108157A KR20070050668A (en) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Cmos image sensor and method for fabricating thereof |
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-
2005
- 2005-11-11 KR KR1020050108157A patent/KR20070050668A/en not_active Application Discontinuation
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