KR20080008851A - 이미지 센서 제조 방법 - Google Patents

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KR20080008851A
KR20080008851A KR1020060068645A KR20060068645A KR20080008851A KR 20080008851 A KR20080008851 A KR 20080008851A KR 1020060068645 A KR1020060068645 A KR 1020060068645A KR 20060068645 A KR20060068645 A KR 20060068645A KR 20080008851 A KR20080008851 A KR 20080008851A
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transfer gate
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image sensor
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KR1020060068645A
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신승훈
권두원
이덕형
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삼성전자주식회사
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Abstract

이미지 래그를 개선시킬 수 있는 이미지 센서 제조 방법이 제공된다. 이미지 센서 제조 방법은 반도체 기판 내부에 제 1 도전형 불순물이 도핑된 제 1 채널 영역을 형성하고, 제 1 채널 영역 상부에 제 2 도전형 불순물의 제 2 채널 영역을 형성하고, 제 2 채널 영역 상부에 할로겐족의 불순물을 도핑시켜 제 3 채널 영역을 형성하고, 제 3 채널 영역 상부에 트랜스퍼 게이트 패턴을 형성하고, 트랜스퍼 게이트 패턴 일측의 반도체 기판 내에 제 1 도전형 포토다이오드와 제 1 도전형 포토다이오드 표면에 제 2 도전형 포토다이오드를, 트랜스퍼 게이트 패턴 타측의 반도체 기판 내에 제 1 도전형 플로팅 확산 영역을 형성하여 트랜스퍼 게이트 전극을 완성하는 것을 포함한다.
이미지 래그, 트랜스퍼 게이트 전극, 농도

Description

이미지 센서 제조 방법{Method for fabricating image sensor}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 화소의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 2에 따른 이미지 센서의 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 기판 102: 소자 분리막
112: 제 1 채널 영역 114: 제 2 채널 영역
116: 제 3 채널 영역 122: 게이트 절연막
130: 전하 전송부, 트랜스퍼 게이트 135: 리셋 게이트
141: n형 포토 다이오드 142: p형 포토 다이오드
160: 전하 검출부, 플로팅 확산 영역
170: 증폭부 180: 선택부
본 발명은 이미지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이미지 래그를 개선시킬 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이미지 센서(image sensor)란, 입사한 광(光)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자이다. 이러한 이미지 센서는 크게 전하 결합 소자(CCD: Charge Coupled Device)와 CMOS 이미지 센서로 구분할 수 있다.
여기서, 전하 결합 소자란 개개의 모스 캐패시터(MOS Capacitor)가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 한편 CMOS 이미지 센서는 복수의 단위 픽셀에서 전하를 전압으로 변환하여 신호선에서 스위칭 동작에 의하여 신호를 출력하는 소자이다.
이러한 CMOS 이미지 센서에는 노이즈(noise) 또는 암전류(dark current)로 인한 전하 전송 효율의 저하 및 전하 저장 능력의 저하를 방지하는 것이 중요하다. 암전류는 이미지 센서의 감광 소자에서 광의 입력 없이 축적된 전하를 일컫는 것으로서, 주로 실리콘 기판 표면에 존재하는 각종 결함들이나 실리콘 댕글링 본드(dangling bond)에서 비롯된다. 실리콘 기판 표면의 실리콘 댕글링 본드는 광에 의한 입력이 없어도 열적으로 전하를 발생시키기 쉬운 상태에 있게 된다. 따라서, 실리콘 기판 표면에 댕글링 본드가 다량 존재하면 이미지 센서가 어두운 상태에서도 마치 광이 입사되는 듯한 반응을 보이는 비정상 상태를 보인다. 따라서, 트랜스퍼 게이트 전극의 하부에 n형 불순물이 도핑된 채널 영역 및 그 상부에 p형 불순물이 도핑된 채널 영역을 형성함으로써 댕글링 본드에 의한 암전류 현상을 방지한다. 하지만, p형 불순물이 도핑된 채널 영역의 p형 이온은 후속 공정의 어닐링(annealing)시 확산할 수 있다. 이로써, p형 이온은 포토 다이오드 에서 플로팅 확산 영역으로의 통로인 n형의 채널 영역의 n형 도펀트 및 포토 다이오드의 일부 전하와 결합할 수 있다. 이로써, 채널 영역의 통로가 좁아짐으로써 전송되어야 할 전하가 빨리 전송되지 못함으로써 이미지 래그(image lag) 현상이 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이미지 래그를 개선시킬 수 있는 이미지 센서 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 제조 방법은 반도체 기판 내부에 제 1 도전형 불순물이 도핑된 제 1 채널 영역을 형성하고, 제 1 채널 영역 상부에 제 2 도전형 불순물의 제 2 채널 영역을 형성하고, 제 2 채널 영역 상부에 할로겐족의 불순물을 도핑시켜 제 3 채널 영역을 형성하고, 제 3 채널 영역 상부에 트랜스퍼 게이트 패턴을 형성하고, 트랜스퍼 게이트 패턴 일측의 반도체 기판 내에 제 1 도전형 포토다이오드와 제 1 도전형 포토다이오드 표면에 제 2 도전형 포토다이오드를, 트랜스퍼 게이트 패턴 타측의 반도체 기판 내에 제 1 도전형 플로팅 확산 영역을 형성하여 트랜스퍼 게이트 전극을 완성 하는 것을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 화소 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 단위 화소는 전하 전송부(130), 리셋부(135), 광전 변환부(140), 전하 검출부(160), 증폭부(170), 선택부(180)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 단위 화소가 도 1에서와 같이 4개의 트랜지스터 구조로 이루어진 경우를 예시하고 있으나, 5개의 트랜지스터 구조로 이루어질 수 있다.
광전 변환부(140)는 입사광에 대응하는 전하를 생성 및 축적한다. 광전 변환 부(140)는 포토 다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor), 포토 게이트(photo gate), 핀드 포토 다이오드(Pinned Photo Diode; PPD) 및 이들의 조합이 가능하다.
전하 검출부(160)는 플로팅 확산 영역(FD; Floating Diffusion region)이 주로 사용되며, 광전 변환부(140)에서 축적된 전하를 전송받는다. 전하 검출부(160)는 기생 커패시턴스를 갖고 있기 때문에, 전하가 누적적으로 저장된다. 전하 검출부(160)는 증폭부(170)의 게이트에 전기적으로 연결되어 있어 증폭부(170)를 제어한다.
전하 전송부(130)는 광전 변환부(140)에서 전하 검출부(160)로 전하를 전송한다. 전하 전송부(130)는 일반적으로 1개의 트랜지스터로 이루어지며, 전하 전송 신호(TG)에 의해 제어된다.
리셋부(135)는 전하 검출부(160)를 주기적으로 리셋시킨다. 리셋부(135)의 소스는 전하 검출부(160)에 연결되고, 드레인은 VDD에 연결된다. 또한, 리셋 신호(RST)에 응답하여 구동된다.
증폭부(170)는 단위 화소(pixel) 외부에 위치하는 정전류원(도면 미도시)과 조합하여 소스 팔로워 버퍼 증폭기(source follower buffer amplifier) 역할을 하며, 전하 검출부(160)의 전압에 응답하여 변하는 전압이 수직 신호 라인(172)으로 출력된다. 증폭부(170)의 소스는 선택부(160)의 드레인에 연결되고, 드레인은 VDD에 연결된다.
선택부(180)는 행 단위로 읽어낼 단위 화소를 선택하는 역할을 한다. 선택 신호(SEL)에 응답하여 구동되고, 소스는 수직 신호 라인(172)에 연결된다.
다음 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 개념 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는 실리콘 기판(102) 상에 활성 영역과 필드 영역을 구분하기 위한 소자 분리막(102)이 형성되어 있다.
포토 다이오드(140)는 빛 에너지를 흡수하여 발생된 광전하를 축적하며, 2번의 이온 주입을 통해 형성된 n형 포토다이오드(141)와 p형 포토다이오드(142)를 포함한다. 즉, n형 포토다이오드(141)는 반도체 기판(100)내에 깊게 형성되어 있으며, p형 포토다이오드(142)는 n형 포토다이오드(141)의 표면에 얕게 형성되어 있다. 이 때, n형 포토다이오드(141) 표면에 얕게 형성된 p형 포토다이오드(142)는 n형 포토다이오드(141)의 표면 손상으로 인해 암전류가 발생하는 것을 방지한다. 즉, 포토 다이오드(140) 영역의 반도체 기판(100)의 표면의 댕글링 본드에서 열적으로 발생된 전자-홀 쌍들중 홀(hole)이 p형 포토 다이오드(142)를 통하여 접지된 기판으로 확산되고, 전자는 p형 포토 다이오드 영역에 확산되는 과정에서 홀과 재결합하여 소멸한다. 따라서, 열적으로 발생된 전자가 n형의 포토 다이오드(141)에 축적되는 것을 줄여 암전류를 감소시킬 수 있게 된다.
반도체 기판(100)의 트랜지스터 영역에는 상기 n형의 포토다이오드(141)에서 생성된 전하를 n형의 플로팅 확산 영역(160)으로 운송하기 위한 트랜스퍼 게이트 전극(130)이 형성되어 있다. 또한, 트랜스퍼 게이트 전극(130)에 인접하여 리셋 게이트 전극(135)이 형성되어 있다. 리셋 게이트 전극(135) 양측에는 플로팅 확산 영역(160)이 형성되어 있다.
트랜스퍼 게이트 전극(130) 아래에는 n형의 제 1 채널 영역(112)이 형성되어 있다. 그리고, 제 1 채널 영역(112) 상부에 제 1 채널 영역(112)보다 얕은 깊이로 p형의 제2 채널 영역 (114)이 형성되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 채널 영역(114) 상부에 할로겐족의 불순물을 도핑시킨 제 3 채널 영역(116)이 형성되어 있다.
특히, 제 3 채널 영역(116)은 주기율표의 17족 원소, 예를 들어, F(불소)를 이온 주입시킴으로써 형성할 수 있다. 이러한 제 3 채널 영역(116)의 F(불소) 이온은 기판(100)의 실리콘의 격자와 결합하게 됨으로써 격자 구조가 더욱 조밀해진 기판(100)을 제공할 수 있다. 그러므로, 제 3 채널 영역(116)의 F(불소) 이온을 주입됨으로써 제 2 채널 영역(114)의 p형 불순물이 n형의 포토 다이오드(140) 및 n형의 제 1 채널(112)의 일부 전하와 결합하는 것을 방지함으로써 이미지 래그 현상을 방지할 수 있다. 이에 대한 이유는 후에 제조 방법 설명시 자세히 설명하기로 한다.
그리고, 포토 다이오드(140)와 이격되어 형성된 n형 플로팅 확산 영역(160)은 포토 다이오드(140)에 축적된 광전하를 트랜스퍼 게이트 전극(130)을 통해 전송 받는다.
또한, 트랜스퍼 게이트 전극(130)에 인접하여 리셋 트랜지스터(135)가 형성되어 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법에 대해 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따 른 이미지 센서의 제조 방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(102) 상에 STI(Shallow Trench Isolation) 공정을 수행하여 필드 영역과 활성 영역을 구분하는 소자 분리막(102)을 형성한다. 여기서는 STI 공정에 의한 소자 분리막(102)을 예로 들었으나 이에 제한되는 것은 아니며, 적용 디바이스의 제조 방법에 따라 LOCOS 공정에 의한 소자 분리막(102)일 수도 있다.
이 후, 도 4를 참조하면, 반도체 기판(100)의 트랜스퍼 게이트 전극이 형성될 영역을 노출시키는 제 1 마스크 패턴(110)을 형성한다. 그리고, 제 1 마스크 패턴(110)을 이온 주입 마스크로 하여 n형 불순물 이온을 주입하여 반도체 기판(100)에 n형 불순물 이온으로 도핑된 제 1 채널 영역(112)을 형성한다. 제 1 채널 영역(112)은 포토 다이오드로부터 플로팅 확산 영역으로 전하를 전송하는 통로 역할을 한다. 이때 n형 불순물 이온으로는 예를 들어, 비소(As) 이온을 사용할 수 있다. 여기서, 비소(As)이온을 주입하는 에너지는 예를 들어 약 30keV, 도즈량은 약 1 x 1012/cm3일 수 있다.
이어서 도 5를 참조하면, 다시 제 1 마스크 패턴(110)을 이온 주입 마스크로 하여 p형 불순물 이온을 주입하여 p형 불순물 이온으로 도핑된 제 2 채널 영역(114)을 형성한다. 제 2 채널 영역(114)은 반도체 기판(100) 표면에 존재하는 각종 결함들이나 실리콘 댕글링 본드에 의한 암전류 현상을 방지한다. 이때, p형 불순물 이온으로는 예를 들어, 보론(B) 이온을 사용할 수 있다. 여기서 p형 불순물 이온을 주입하는 경우 주입 에너지는 예를 들어 약 30keV, 도즈량은 약 5 x 1011/cm3일 수 있다. 그리하여, 제 2 채널 영역(114)이 제 1 채널 영역(112)보다 얕게 형성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 계속해서 제 1 마스크 패턴(110)을 이온 주입 마스크로 하여 주기율표의 17족 이온, 즉 할로겐족 이온을 주입하여 제 3 채널 영역(116)을 형성한다. 여기서 할로겐족 이온은 예를들어, 불소(F) 이온일 수 있다. 여기서 불소(F) 이온을 주입하는 경우 주입 에너지는 예를 들어 약 10 내지 20keV, 도즈량은 약 5 x 1012/cm3 내지 약 5 x 1016/cm3일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 3 채널 영역(116)은 반도체 기판(100)의 실리콘 격자와 결합 반응을 함으로써 조밀한 반도체 기판(100)을 제공할 수 있다. 따라서, 이후 후속 공정의 어닐링시 보론(B)이온이 확산하는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 불소(F)이온을 주입하여 제 3 채널 영역(116)을 형성함으로써, 불소(F) 이온이 반도체 기판(100)의 실리콘 격자와 결합함으로써 격자 구조가 조밀한 기판(100)을 제공할 수 있다. 따라서, p형의 보론(B) 이온이 확산하여 n형의 포토 다이오드(140) 영역의 일부 전하와 결합하는 것을 방지할 수 있다. 또한, p형의 보론(B) 이온이 n형의 제 1 채널 영역(112)의 일부 전하와 결합하는 것을 또한 방지할 수 있다. 이로써, 포토 다이오드 영역(140)의 전하 저장 능력의 저하를 방지할 수 있으며 또한 제 1 채널 영역(112)의 통로를 확보함으로써 전하 전송의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
자세히 설명하면, 제 2 채널 영역(114)의 p형의 불순물 이온 보론(B)이 후속의 어닐링 공정시 확산하여 n형의 포토 다이오드 영역(140)의 일부 전하와 결합하게 되면, 포토 다이오드 영역(140)의 n형 도핑 공간이 축소됨으로써 전하 저장 용량이 줄어들 수 있다. 또한, 제 2 채널 영역(114)의 p형의 불순물 이온 보론(B)이 후속의 어닐링 공정시 확산하여 n형의 제 1 채널 영역(112)의 일부 전하와 결합하게 된다면, 플로팅 확산 영역으로 전하를 전송해야 하는 제 1 채널 영역(112)의 통로가 좁아지게 됨으로써 전하의 전송이 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 이유로 전하의 전송 효율이 저하됨으로써 잔상이 생기는 이미지 래그가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 불소(F)이온을 주입하는 제 3 채널 영역(116)을 형성하여 기판을 조밀하게 형성함으로써, 후속의 어닐링 공정시 발생할 수 있는 p형의 이온의 확산을 방지할 수 있다. 이로써, 이미지 래그를 방지할 수 있는 이미지 센서를 제공할 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하면 반도체 기판(100)위에 게이트 절연막(122)을 형성하고 그 위에 도전막, 예를 들면 도핑된 폴리실리콘 막(132, 134)을 형성한 후, 도전막 및 게이트 절연막을 패터닝하여 게이트 전극(130, 135)들을 형성한다. 본 발명에서는 게이트 절연막(122) 위에 형성된 트랜스퍼 게이트(130)와 리셋 게이트 전극(135)만들 도시하였으나, 구현하고자 하는 CIS 타입에 따라 필요한 게이트 전극들을 반도체 기판(100) 상에 형성한다. 예를 들면, 1개의 포토 다이오드(PD)와 4개의 MOS 트랜지스터에 필요한 게이트 전극들을 모두 형성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 반도체 기판(100)의 포토 다이오드 영역(140)만을 선택적 으로 노출시키는 제 2 마스크 패턴(151)을 이온 주입 마스크로 사용하여 포토 다이오드(141, 142)를 형성한다. 우선, 포토 다이오드 영역에 n형 불순물 이온을 주입하여 반도체 기판(100)에 n형 불순물 이온으로 도핑된 제 1 포토 다이오드(141)를 형성한다. 이어서, 다시 제 2 마스크 패턴(151)을 이온 주입 마스크로 사용하여 p형 불순물을 이온 주입함으로써 n형 포토 다이오드(141) 상에 p형 포토 다이오드(142)를 형성한다. 이와 같이 형성된 p형 포토 다이오드(142)는 반도체 기판(100) 표면에서 열적으로 생성된 열전자쌍 EHP(Electron-Hole Pair)를 줄임으로써 암전류를 방지하는 역할을 한다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 마스크 패턴(151)을 제거한 다음 플로팅 확산 영역(160)을 형성하기 위한 제 3 마스크 패턴(152)을 형성한다. 그리고 나서, 제 3 마스크 패턴(152)을 이용하여 N형 불순물을 이온 주입하여 N형 플로팅 확산 영역(160)을 형성한다.
다음으로 제 3 마스크 패턴(152)을 제거하고 나면 도 2에 도시된 바와 같은 이미지 센서가 완성된다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 동작(operation)에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 개념도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 게이트 전극(130)에는 전하 전송 신호(TG)가 입력되며, n형 플로팅 확산 영역(160)은 증폭부(170)의 드라이버 게이트 전극과 연결된다. 그리고 리셋 게이트 전극(135)에는 리셋 신호(RST)가 입력된다.
이와 같은 이미지 센서에서 트랜스퍼 게이트 전극(130)이 턴 오프(turn off) 상태인 경우 트랜스퍼 게이트 전극(130) 하부의 포텐셜 장벽이 높아 포토다이오드(140) 내에 광전하가 축적된다.
그리고 나서 트랜스퍼 게이트 전극(130)을 턴 온시키면, 트랜스퍼 게이트 전극(130) 하부의 포텐셜 장벽이 낮아져 포토다이오드(140) 내의 광전하가 플로팅 확산 영역(160)으로 전송된다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스퍼 게이트 전극(130) 하부는 불소(F) 이온을 주입함으로써 후속의 어닐링 공정시 제 2 채널 영역의 보론(B)이 확산하여 포토 다이오드(140)의 일부 전하와 결합하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 채널 영역의 보론(B)이 확산하여 제 1 채널(112)의 일부 전하와 결합하는 것을 방지하여 제 1 채널(112)의 통로가 좁아지는 것을 방지할 수 있다. 이로써 광전하의 전송 효율이 높아지고 또한 포토다이오드(140) 내의 전하 저장 능력의 저하를 방지할 수 있다. 따라서 이미지 센서 동작시 이미지의 잔상이 남는 이미지 래그 현상을 개선시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 이미지 센서 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이 미지 센서에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 트랜스퍼 게이트 전극 하부에 불소 이온을 도핑함으로써, 트랜스퍼 게이트 전극 하부의 p형 불순물 이온인 보론(B)이 후속 공정시 확산하는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 후속 공정시 보론(B) 이온의 확산이 방지됨으로써, 포토 다이오드로부터 플로팅 확산 영역으로 전송되는 채널의 통로가 좁아지는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 전송 채널의 통로가 좁아지는 것을 방지함으로써 이미지의 잔상이 남는 이미지 래그 현상을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 반도체 기판 내부에 제 1 도전형 불순물이 도핑된 제 1 채널 영역을 형성하고,
    상기 제 1 채널 영역 상부에 제 2 도전형 불순물의 제 2 채널 영역을 형성하고,
    상기 제 2 채널 영역 상부에 할로겐족의 불순물을 도핑시켜 제 3 채널 영역을 형성하고,
    상기 제 3 채널 영역 상부에 트랜스퍼 게이트 패턴을 형성하고,
    상기 트랜스퍼 게이트 패턴 일측의 상기 반도체 기판 내에 제 1 도전형 포토다이오드와 상기 제 1 도전형 포토다이오드 표면에 제 2 도전형 포토다이오드를, 상기 트랜스퍼 게이트 패턴 타측의 상기 반도체 기판 내에 제 1 도전형 플로팅 확산 영역을 형성하여 트랜스퍼 게이트 전극을 완성하는 것을 포함하는 이미지 센서 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 할로겐족의 불순물을 도핑하는 것은 불소(F) 이온을 주입하는 이미지 센서 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전형은 n형이고, 상기 제 2 도전형은 p형인 이미지 센서 제조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 불소를 주입하는 것은 약 10 내지 20 kEV에서 5.0E12 ~ 5.0E16 ions/cm3의 도우즈로 도핑하는 이미지 센서 제조 방법.
  5. 반도체 기판;
    상기 반도체 기판 내부에 제 1 도전형 불순물이 도핑된 제 1 채널 영역, 상기 제 1 채널 영역 상부에 제 2 도전형 불순물이 도핑된 제 2 채널 영역, 상기 제 2 채널 영역 상부에 할로겐족의 불순물이 도핑된 제 3 채널 영역, 상기 제 3 채널 영역 상부에 형성된 트랜스퍼 게이트;
    상기 트랜스퍼 게이트 일측의 제 1 도전형 포토다이오드와 상기 제 1 도전형 포토다이오드 표면에 형성된 제 2 도전형 포토다이오드를 포함하여 광전하를 축적하는 포토 다이오드; 및
    상기 트랜스퍼 게이트 패턴 타측의 상기 반도체 기판 내에 제 1 도전형으로 도핑된 플로팅 확산 영역을 포함하는 이미지 센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9875976B2 (en) * 2015-12-31 2018-01-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Switching device
CN110085609A (zh) * 2019-04-08 2019-08-02 天津大学 带有微光模式的图像传感器像素结构及其制作方法
CN115084181A (zh) * 2022-07-20 2022-09-20 合肥晶合集成电路股份有限公司 3d cmos图像传感器及其形成方法

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