KR20180118927A - 적층형 이미지 센서 - Google Patents

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김연수
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Abstract

본 기술은 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서에 관한 것으로, 광전변환소자 및 상기 광전변환소자와 전하저장소자 사이를 연결하는 저장 트랜지스터를 포함하는 제1기판과 상기 전하저장소자와 플로팅디퓨젼 사이를 연결하는 전송 트랜지스터를 포함하는 제2기판이 적층된 형태를 갖고, 상기 전하저장소자는, 제1전극, 상기 제1전극에 인접하게 위치하여 상기 제1전극의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 갖는 제2전극; 및 서로 마주보는 상기 제1전극의 측벽과 상기 제2전극의 측벽 사이에 삽입된 유전막을 포함하고, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 적어도 상기 제1기판 또는 상기 제2기판에 형성된 본딩패드를 포함할 수 있다.

Description

적층형 이미지 센서{STACK TYPE IMAGE SENSOR}
본 발명은 반도체 장치 제조 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 글로벌 셔터(global shutter) 기능을 갖는 적층형 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서(image sensor)는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 소자이다. 최근 들어, 컴퓨터 산업과 통신 산업의 발달에 따라 디지털 카메라, 캠코더, PCS(Personal Communication System), 게임 기기, 경비용 카메라, 의료용 마이크로 카메라, 로보트 등 다양한 분야에서 집적도 및 성능이 향상된 이미지 센서의 수요가 증대되고 있다.
본 발명의 실시예는 성능이 향상된 적층형 이미지 센서를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 광전변환소자 및 상기 광전변환소자와 전하저장소자 사이를 연결하는 저장 트랜지스터를 포함하는 제1기판과 상기 전하저장소자와 플로팅디퓨젼 사이를 연결하는 전송 트랜지스터를 포함하는 제2기판이 적층된 형태를 가질 수 있고, 상기 전하저장소자는, 제1전극, 상기 제1전극에 인접하게 위치하여 상기 제1전극의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 갖는 제2전극; 및 서로 마주보는 상기 제1전극의 측벽과 상기 제2전극의 측벽 사이에 삽입된 유전막을 포함할 수 있으며, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 적어도 상기 제1기판 또는 상기 제2기판에 형성된 본딩패드를 포함할 수 있다.
상기 제1전극은 상기 제1기판 및 상기 제2기판에 각각 형성될 수 있고, 상호 접하는 본딩패드들을 포함할 수 있다. 상기 상호 접하는 본딩패드들은 동일한 평면형상을 가질 수 있다.
상기 제2전극은 그라운드 전위를 가질 수 있다. 상기 제2전극은 상기 제1기판에 형성된 본딩패드를 포함하거나, 또는 상기 제2기판에 형성된 본딩패드를 포함할 수 있다. 상기 제2전극은 상기 제1기판 및 상기 제2기판에 각각 형성되고, 상호 접하는 본딩패드들을 포함할 수 있다. 상기 상호 접하는 본딩패드들은 서로 다른 평면형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 광전변환소자를 포함하는 제1반도체기판, 상기 제1반도체기판 상에 형성된 제1층간절연막, 상기 제1층간절연막에 형성되고 저장 트랜지스터에 의해 상기 광전변환소자와 연결된 제1본딩패드 및 상기 제1층간절연막에 형성되고 상기 제1본딩패드와 인접하게 위치하는 제2본딩패드를 포함하는 제1기판; 및 제2반도체기판, 상기 제2반도체기판 상에 형성된 제2층간절연막, 상기 제2층간절연막에 형성되고 전송 트랜지스터를 통해 플로팅디퓨젼과 연결된 제3본딩패드를 포함하는 제2기판을 포함할 수 있고, 상기 제1본딩패드와 상기 제3본딩패드가 접하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판이 본딩된 것일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 상기 제2기판의 제2층간절연막에 형성되고, 상기 제2본딩패드와 접하는 제4본딩패드를 더 포함할 수 있다. 상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드에 인접하게 위치할 수 있고, 상기 제3본딩패드와 상기 제4본딩패드는 수직방향으로 동일 레벨에 위치할 수 있으며, 수평방향으로 상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 가질 수 있다. 상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드의 측벽 일부를 둘러싸거나, 또는 상기 제3본딩패드의 측벽 전체를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 서로 마주보는 상기 제3본딩패드의 측벽과 상기 제4본딩패드의 측벽 사이에 상기 제2층간절연막이 삽입된 형태를 가질 수 있다. 상기 제4본딩패드는 그라운드 전위를 가질 수 있다. 상기 제2본딩패드와 상기 제4본딩패드는 서로 상이한 평면형상을 가질 수 있다.
상기 제1본딩패드와 상기 제2본딩패드는 수직방향으로 동일 레벨에 위치하고, 수평방향으로 상기 제2본딩패드는 상기 제1본딩패드의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 가질 수 있다. 서로 마주보는 상기 제1본딩패드의 측벽과 상기 제2본딩패드의 측벽 사이에 상기 제1층간절연막이 삽입된 형태를 가질 수 있다. 상기 제2본딩패드는 그라운드 전위를 가질 수 있다. 상기 제2본딩패드는 상기 제1본딩패드의 측벽 일부를 둘러싸거나, 또는 상기 제1본딩패드의 측벽 전체를 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 상기 제1본딩패드와 상기 제3본딩패드는 서로 동일한 평면형상을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 상기 제1기판과 상기 제2기판이 접하는 본딩면에 형성된 본딩절연막을 더 포함할 수 있고, 상기 제1본딩패드 및 상기 제3본딩패드는 상기 본딩절연막을 관통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단을 바탕으로 하는 본 기술은 본딩패드를 이용하여 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자를 구현함으로써, 별도의 면적증가 없이 전하저장소자를 제공할 수 있다. 아울러, 글로벌 셔터 기능이 요구하는 충분한 정전용량을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서에 관한 도면으로, 글로벌 셔터 기능을 갖는 단위픽셀의 등가회로도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 전하저장소자의 제1전극 및 제2전극을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서를 구비한 전자장치를 간략히 도시한 도면이다.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시된 것이라 할 수 없으며, 몇몇 예시들에서, 실시예의 특징을 명확히 보여주기 위하여 도면에 도시된 구조물 중 적어도 일부의 비례는 과장될 수도 있다. 도면 또는 상세한 설명에 둘 이상의 층을 갖는 다층 구조물이 개시된 경우, 도시된 것과 같은 층들의 상대적인 위치 관계나 배열 순서는 특정 실시예를 반영할 뿐이어서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 층들의 상대적인 위치 관계나 배열 순서는 달라질 수도 있다. 또한, 다층 구조물의 도면 또는 상세한 설명은 특정 다층 구조물에 존재하는 모든 층들을 반영하지 않을 수도 있다(예를 들어, 도시된 두 개의 층 사이에 하나 이상의 추가 층이 존재할 수도 있다). 예컨대, 도면 또는 상세한 설명의 다층 구조물에서 제1층이 제2층 상에 있거나 또는 기판상에 있는 경우, 제1층이 제2층 상에 직접 형성되거나 또는 기판상에 직접 형성될 수 있음을 나타낼 뿐만 아니라, 하나 이상의 다른 층이 제1층과 제2층 사이 또는 제1층과 기판 사이에 존재하는 경우도 나타낼 수 있다.
후술하는 본 발명의 실시예는 성능이 향상된 적층형 이미지 센서를 제공하기 위한 것이다. 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 글로벌 셔터(global shutter) 기능을 가질 수 있다. 이를 위해, 적층형 이미지 센서에서 복수의 단위픽셀들 각각은 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자(charge storage element)를 포함할 수 있다. 따라서, 성능이 향상된 적층형 이미지 센서는 별도의 면적증가 없이 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자를 제공할 수 있고, 전하저장소자가 글로벌 셔터 기능이 요구하는 충분한 정전용량을 제공할 수 있는 것이라 할 수 있다. 이를 위해, 실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 둘 이상의 기판들이 적층된 형태를 가질 수 있고, 각 기판들을 전기적으로 연결하는 본딩패드(bonding pad)를 이용하여 형성된 전하저장소자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전하저장소자는 제1전극, 제1전극과 인접하에 위치하고 제1전극의 측벽과 마주보는 측벽을 갖는 제2전극 및 서로 마주보는 제1전극의 측벽과 제2전극의 측벽 사이에 삽입된 유전막을 포함할 수 있다. 여기서, 제1전극 및 제2전극은 본딩패드를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서에 관한 도면으로, 글로벌 셔터 기능을 갖는 단위픽셀의 등가회로도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 제1기판(100)과 제2기판(200)의 본딩으로 구성될 수 있다. 즉, 제1기판(100)과 제2기판(200)이 적층된 형태를 가질 수 있다. 제1기판(100)과 제2기판(200)이 접하는 본딩면에는 본딩절연막(320)이 형성될 수 있다. 본딩절연막(320)은 제1기판(100)과 제2기판(200) 사이의 접착력을 증가시키기 위한 것이다. 제1기판(100)과 제2기판(200)은 전기적으로 상호 연결될 수 있다. 제1기판(100)과 제2기판(200)의 본딩은 하이브리드 본딩(hybrid bonding)일 수 있다. 여기서, 도면부호 '300'은 제1기판(100)과 제2기판(200)의 '본딩면'을 지칭하는 것일 수 있고, 글로벌 셔터 기능을 위한 전하저장소자(310)는 제1기판(100)과 제2기판(200)의 본딩면(300)에 위치할 수 있다.
제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 제1기판(100)은 제1면(S1) 및 제1면(S1)에 대향하는 제2면(S2)을 갖는 제1반도체기판(101) 및 제1반도체기판(101)에 형성된 광전변환소자(PD)를 포함할 수 있다.
제1반도체기판(101)은 단결정 상태(Single crystal state)일 수 있으며, 실리콘 함유 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제1반도체기판(101)은 단결정의 실리콘 함유 물질을 포함할 수 있다. 제1반도체기판(101)은 씨닝공정(thinning process)을 통해 박막화된 것일 수 있다. 제1반도체기판(101)이 박막화됨에 따라 제1반도체기판(101) 전체에 P웰(P-well)이 형성된 것과 같은 형태를 가질 수 있다. 제1반도체기판(101)에서 제1면(S1)은 전면(front side)일 수 있고, 제2면(S2)은 후면(back side) 또는 광전변환소자(PD)의 수광면일 수 있다.
광전변환소자(PD)는 입사광에 응답하여 광전하를 생성 및 축적할 수 있으며, 포토 다이오드일 수 있다. 구체적으로, 광전변환소자(PD)는 서로 다른 도전형을 갖는 P형 불순물영역과 N형 불순물영역이 수직하게 중첩된 형태를 가질 수 있다. P형 불순물영역은 제1반도체기판(101)의 제1면(S1)에 접할 수 있고, N형 불순물영역은 제1반도체기판(101)의 제2면(S2)으로부터 이격될 수 있다. 한편, 제1실시예 내지 제3실시예에서는 광전변환소자(PD)가 포토 다이오드인 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 광전변환소자(PD)는 포토 다이오드 이외에 포토 트랜지스터(photo transistor), 포토 게이트(photo gate), 핀드 포토다이오드(pinned photo diode) 및 이들의 조합 중에서 적어도 어느 하나일 수도 있다.
또한, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 제1기판(100)은 광전변환소자(PD)에 연결된 제1트랜지스터(Tr1) 및 제2트랜지스터(Tr2)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1트랜지스터(Tr1)는 오버플로우 트랜지스터(overflow transistor; OX)일 수 있고, 제2트랜지스터(Tr2)는 저장 트랜지스터(storage transistor; SX)일 수 있다. 제1트랜지스터(Tr1) 및 제2트랜지스터(Tr2)는 NMOS일 수 있다.
제1트랜지스터(Tr1) 즉, 오버플로우 트랜지스터(OX)는 픽셀전압(Vpix)과 광전변환소자(PD) 사이에 접속될 수 있다. 오버플로우 트랜지스터(OX)의 게이트(OG)는 광전변환소자(PD)에서 생성된 광전하들이 전하저장소자(310)로 오버플로우되는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 단위픽셀(10)로 입사되는 입사광의 세기가 큰 경우, 또는 인티그레인션 타임(integration time) 이외의 시간에서 생성된 광전하가 광전변환소자(PD)에 축적되는 경우에 오버플로우 트랜지스터(OX)는 광전변환소자(PD)에서 생성된 광전하들(예컨대, 전자들)이 전하저장소자(310)로 오버플로우되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 오버플로우 트랜지스터(OX)는 인티그레인션 타임의 시작 직전에 광전변환소자(PD)에 축적되어 있는 전하를 제거(또는 리셋)하기 위해 사용되기도 한다. 오버플로우 트랜지스터(OX)는 제1반도체기판(101)의 제1면(S1) 상에 형성된 오버플로우 게이트(OG) 및 제1반도체기판(101)에 형성된 제1불순물영역(107)을 포함할 수 있다. 제1불순물영역(107)의 도전형은 N형일 수 있으며, 제1불순물영역(107)에 픽셀전압(Vpix)이 인가될 수 있다. 픽셀전압(Vpix)은 전원전압(VDD) 이하의 전압일 수 있다. 오버플로우 게이트(OG) 양측에 위치하는 광전변환소자(PD) 및 제1불순물영역(107)은 각각 오버플로우 트랜지스터(OX)의 소스 및 드레인으로 작용할 수 있다.
제2트랜지스터(Tr2) 즉, 저장 트랜지스터(SX)는 광전변환소자(PD)와 전하저장소자(310) 사이에 접속될 수 있다. 저장 트랜지스터(SX)는 광전변환소자(PD)로부터 전송된 광전하들을 저장 트랜지스터(SX)를 통해 전하저장소자(310)에 저장될 수 있다. 저장 트랜지스터(SX)는 제1반도체기판(101)의 제1면(S1) 상에 형성된 저장 게이트(SG) 및 제1반도체기판(101)에 형성된 제2불순물영역(109)을 포함할 수 있다. 제2불순물영역(109)의 도전형은 N형일 수 있으며, 제2불순물영역(109)은 전하저장소자(310)에 연결될 수 있다. 저장 게이트(SG) 양측에 위치하는 제2불순물영역(109) 및 광전변환소자(PD)는 각각 저장 트랜지스터(SX)의 소스 및 드레인으로 작용할 수 있다.
또한, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 제1기판(100)은 제1반도체기판(101)에 형성된 제3불순물영역(111), 제1반도체기판(101)의 제1면(S1) 상에 형성된 제1층간절연막(121), 제1층간절연막(121)에 형성되고 제1플러그(113)를 통해 제2트랜지스터(Tr2)의 제2불순물영역(109)에 연결된 제1본딩패드(117) 및 제1층간절연막(121)에 형성되고 제2플러그(115)를 통해 제3불순물영역(111)에 연결된 제2본딩패드(119)를 포함할 수 있다. 아울러, 제1본딩패드(117), 제2본딩패드(119) 및 제1층간절연막(121)을 각각 제1전극(311), 제2전극(312) 및 유전막으로 하는 전하저장소자(310)를 포함할 수 있다. 이처럼, 제1실시예는 적층형 이미지 센서가 필연적으로 구비하는 제1본딩패드(117), 제2본딩패드(119) 및 제1층간절연막(121)으로 구성됨에 따라 별도의 면적증가 없이 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자(310)를 제공할 수 있다.
제3불순물영역(111)은 그라운드 전위(ground potential) 또는 접지전압(ground voltage, VSS)을 제공하기 위한 것이다. 따라서, P웰에 형성된 제3불순물영역(111)의 도전형은 P형일 수 있고, P웰보다 높은 불순물 도핑농도를 가질 수 있다. 한편, 제1실시예에서는 제3불순물영역(111)이 그라운드 전위를 제공하는 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도면에 도시하지는 않았지만 제1층간절연막(121) 내에 형성되어 제2플러그(115)에 전기적으로 연결된 금속배선을 통해 제2본딩패드(119)가 그라운드 전위를 가질 수도 있다.
제1층간절연막(121)은 복수의 절연막들이 적층된 것일 수 있다. 제1층간절연막(121)은 산화막, 질화막, 산화질화막 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제1층간절연막(121)은 막내 복수의 금속배선들 및 복수의 플러그들을 포함할 수 있다. 제1본딩패드(117)와 제2본딩패드(119) 사이 예컨대, 제1본딩패드(117)의 측벽과 마주보는 제2본딩패드(119)의 측벽 사이에 위치하는 제1층간절연막(121)이 전하저장소자(310)의 유전막으로 작용할 수 있다.
제1기판(100)에 형성된 전하저장소자(310)는 제1전극(311) 및 제2전극(312)으로 각각 제1본딩패드(117) 및 제2본딩패드(119)를 포함할 수 있다. 제1본딩패드(117)는 제1기판(100)에 형성된 제2트랜지스터(Tr2)와 제2기판(200)에 형성된 제3트랜지스터(Tr3) 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 전하저장소자(310)의 제1전극(311)으로 작용할 수 있다. 제2본딩패드(119)는 수직방향으로 제1본딩패드(117)와 동일 레벨에 위치할 수 있다. 제1본딩패드(117) 표면, 제2본딩패드(119)의 표면 및 제1층간절연막(121)의 표면은 동일 레벨에 위치할 수 있다. 제2본딩패드(119)는 전하저장소자(310)의 제2전극(312)으로 작용할 수 있고, 제2플러그(115)를 통해 제3불순물영역(111)에 연결됨에 따라 그라운드 전위를 가질 수 있다. 이처럼, 제1기판(100)에 형성된 전하저장소자(310)는 수평방향으로 제1본딩패드(117) 및 제1본딩패드(117)와 인접하게 위치하는 제2본딩패드(119) 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 이용할 수 있다. 따라서, 제1본딩패드(117)의 측벽과 제2본딩패드(119)의 측벽이 서로 마주보는 면적에 따라 전하저장소자(310)의 정전용량을 제어할 수 있다. 그러므로, 글로벌 셔터 기능이 요구하는 충분한 정전용량을 갖는 전하저장소자(310)를 손쉽게 제공할 수 있다. 제1본딩패드(117) 및 제2본딩패드(119)의 다양한 평면형상(planar shape)은 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 제1기판(100)은 제1반도체기판(101)의 제2면(S2) 상에 형성된 색분리소자(color seperation element, 103) 및 색분리소자(103) 상에 형성된 집광소자(light focusing element, 105)를 포함할 수 있다. 색분리소자(103)는 컬러필터를 포함할 수 있고, 컬러필터는 레드 필터(red filter), 그린 필터(green filter), 블루 필터(blue filter), 사이언 필터(cyan filter), 옐로우 필터(yellow filter), 마젠타 필터(magenta filter), 화이트필터(white filter), 블랙필터(black filter), 적외선차단필터(IR cutoff filter) 등을 포함할 수 있다. 집광소자(105)는 디지털 렌즈(digital lens) 또는 반구형 렌즈(hemispherical lens)를 포함할 수 있다.
제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 제2기판(200)은 제2반도체기판(202), 제2반도체 기판에 형성된 P웰(p-well) 및 제3트랜지스터(Tr3) 내지 제6트랜지스터(Tr6)를 포함할 수 있다. 제3트랜지스터(Tr3)는 전송 트랜지스터(transmission transistor; TX)일 수 있다. 제4트랜지스터(Tr4)는 리셋 트랜지스터(reset transistor; RX)일 수 있다. 제5트랜지스터(Tr5)는 드라이버 트랜지스터(driver transistor; DX)일 수 있다. 그리고, 제6트랜지스터(Tr6)는 선택 트랜지스터(selection transistor; SEL)일 수 있다.
제2반도체기판(202)은 단결정 상태(Single crystal state)일 수 있으며, 실리콘 함유 물질을 포함할 수 있다. 즉, 제2반도체기판(202)은 단결정의 실리콘 함유 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2반도체기판(202)은 벌크 실리콘 기판일 수 있다. 제2반도체기판(202)에 형성된 P웰은 제3트랜지스터(Tr3) 내지 제6트랜지스터(Tr6)를 위한 베이스를 제공하기 위한 것이다. 따라서, 제3트랜지스터(Tr3) 내지 제6트랜지스터(Tr6)는 NMOS일 수 있다.
제3트랜지스터(Tr3) 즉, 전송 트랜지스터(TX)는 전하저장소자(310)와 플로팅디퓨젼(FD) 사이에 접속될 수 있다. 전하저장소자(310)에 저장된 전하들은 전송 트랜지스터(TX)를 통해 플로팅디퓨젼(FD)에 저장될 수 있다. 전송 트랜지스터(TX)는 제2반도체기판(202) 상에 형성된 전송 게이트(TG) 및 전송 게이트(TG) 양측 제2반도체기판(202)에 형성된 제4불순물영역(204) 및 제5불순물영역(206)을 포함할 수 있다. 제4불순물영역(204) 및 제5불순물영역(206)의 도전형은 N형일 수 있다. 제4불순물영역(204)은 전하저장소자(310)에 연결될 수 있다. 제5불순물영역(206)은 플로팅디퓨젼(FD)으로 작용할 수 있고, 제4트랜지스터(Tr4) 및 제5트랜지스터(Tr5)에 연결될 수 있다.
제4트랜지스터(Tr4) 즉, 리셋 트랜지스터(RX)는 픽셀전압(Vpix)과 플로팅디퓨젼(FD) 사이에 접속될 수 있다. 리셋 트랜지스터(RX)에 의해 플로팅디퓨젼(FD)의 전압 레벨은 픽셀전압(Vpix)으로 리셋 될 수 있다. 픽셀전압(Vpix)은 전원전압(VDD) 이하의 전압일 수 있다. 리셋 트랜지스터(RX)는 제2반도체기판(202) 상에 형성된 리셋 게이트(RG) 및 리셋 게이트(RG) 양측 제2반도체기판(202)에 형성된 제5불순물영역(206) 및 제6불순물영역(208)을 포함할 수 있다. 제5불순물영역(206) 및 제6불순물영역(208)의 도전형은 N형일 수 있다. 제5불순물영역(206)은 플로팅디퓨젼(FD)으로 작용할 수 있고, 제6불순물영역(208)에 픽셀전압(Vpix)이 인가될 수 있다.
제5트랜지스터(Tr5) 즉, 드라이버 트랜지스터(DX)는 픽셀전압(Vpix)과 선택 트랜지스터(SEL)(SEL) 사이에 접속될 수 있고, 플로팅디퓨젼(FD)의 전하들에 따라 결정된 전압 레벨에 기초하여 동작할 수 있다. 드라이버 트랜지스터(DX)는 제2반도체기판(202) 상에 형성된 드라이버 게이트(DG) 및 드라이버 게이트(DG) 양측 제2반도체기판(202)에 형성된 제6불순물영역(208) 및 제7불순물영역(210)을 포함할 수 있다. 제6불순물영역(208) 및 제7불순물영역(210)의 도전형은 N형일 수 있다. 제6불순물영역(208)에 픽셀전압(Vpix)이 인가될 수 있고, 드라이버 게이트(DG)는 플로팅디퓨젼(FD) 즉, 제5불순물영역(206)에 연결될 수 있다.
제6트랜지스터(Tr6) 즉, 선택 트랜지스터(SEL)는 드라이버 트랜지스터(DX)의 출력신호 예컨대, 픽셀신호를 컬럼라인(미도시)으로 출력할 수 있다. 선택 트랜지스터(SEL)는 제2반도체기판(202) 상에 형성된 선택 게이트(SELG) 및 선택 게이트(SELG) 양측 제2반도체기판(202)에 형성된 제7불순물영역(210) 및 제8불순물영역(212)을 포함할 수 있다. 제7불순물영역(210) 및 제8불순물영역(212)의 도전형은 N형일 수 있다. 제8불순물영역(212)은 컬럼라인(미도시)에 연결될 수 있다.
또한, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 제2기판(200)은 제2반도체기판(202)에 형성된 제9불순물영역(214), 제2반도체기판(202) 상에 형성된 제2층간절연막(224), 제2층간절연막(224)에 형성되고 제3플러그(216)를 통해 제3트랜지스터(Tr3)의 제4불순물영역(204)에 연결된 제3본딩패드(220) 및 제2층간절연막(224)에 형성되고 제4플러그(218)를 통해 제9불순물영역(214)에 연결된 제4본딩패드(222)를 포함할 수 있다. 아울러, 제3본딩패드(220), 제4본딩패드(222) 및 제2층간절연막(224)을 각각 제1전극(311), 제2전극(312) 및 유전막으로 하는 전하저장소자(310)를 포함할 수 있다. 이처럼, 전하저장소자(310)가 적층형 이미지 센서가 필연적으로 구비하는 제3본딩패드(220), 제4본딩패드(222) 및 제2층간절연막(224)으로 구성됨에 따라 별도의 면적증가 없이 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자(310)를 제공할 수 있다.
제9불순물영역(214)은 그라운드 전위(ground potential) 또는 접지전압(ground voltage, VSS)을 제공하기 위한 것이다. 따라서, P웰에 형성된 제9불순물영역(214)의 도전형은 P형일 수 있고, P웰보다 높은 불순물 도핑농도를 가질 수 있다. 한편, 제1실시예에서는 제9불순물영역(214)이 그라운드 전위를 제공하는 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도면에 도시하지는 않았지만 제2층간절연막(224) 내에 형성되어 제4플러그(218)에 전기적으로 연결된 금속배선을 통해 제4본딩패드(222)가 그라운드 전위를 가질 수도 있다.
제2층간절연막(224)은 복수의 절연막들이 적층된 것일 수 있다. 제2층간절연막(224)은 산화막, 질화막, 산화질화막 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제2층간절연막(224)은 막내 복수의 금속배선들 및 복수의 플러그들을 포함할 수 있다. 제3본딩패드(220)와 제4본딩패드(222) 사이 예컨대, 제3본딩패드(220)의 측벽과 마주보는 제4본딩패드(222)의 측벽 사이에 위치하는 제2층간절연막(224)이 전하저장소자(310)의 유전막으로 작용할 수 있다.
제2기판(200)에 형성된 전하저장소자(310)는 제1전극(311) 및 제2전극(312)으로 각각 제3본딩패드(220) 및 제4본딩패드(222)를 포함할 수 있다. 제3본딩패드(220)는 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117)와 연결될 수 있다. 따라서, 제3본딩패드(220)는 제1기판(100)에 형성된 제2트랜지스터(Tr2)와 제2기판(200)에 형성된 제3트랜지스터(Tr3) 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 전하저장소자(310)의 제1전극(311)으로 작용할 수 있다. 제4본딩패드(222)는 수직방향으로 제3본딩패드(220)와 동일 레벨에 위치할 수 있다. 제3본딩패드(220)의 표면, 제4본딩패드(222)의 표면 및 제2층간절연막(224)의 표면은 동일 레벨에 위치할 수 있다. 제4본딩패드(222)는 제1기판(100)에 형성된 제2본딩패드(119)와 연결될 수 있고, 제2본딩패드(119)와 함께 전하저장소자(310)의 제2전극(312)으로 작용할 수 있다. 제4본딩패드(222)는 제4플러그(218)를 통해 제9불순물영역(214)에 연결됨에 따라 그라운드 전위를 가질 수 있다. 이처럼, 제2기판(200)에 형성된 전하저장소자(310)는 수평방향으로 제3본딩패드(220) 및 제3본딩패드(220)와 인접하게 위치하는 제4본딩패드(222) 사이에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 이용할 수 있다. 따라서, 제3본딩패드(220)의 측벽과 제4본딩패드(222)의 측벽이 서로 마주보는 면적에 따라 전하저장소자(310)의 정전용량을 제어할 수 있다. 그러므로, 글로벌 셔터 기능이 요구하는 충분한 정전용량을 갖는 전하저장소자(310)를 손쉽게 제공할 수 있다. 제3본딩패드(220) 및 제4본딩패드(222)의 다양한 평면형상(planar shape)은 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 후술하기로 한다.
제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)는 제1기판(100)과 제2기판(200)이 접하는 본딩면(300)에 형성되고, 수평방향으로 상호 인접하게 위치하는 본딩패드들(117, 119, 220, 222)이 서로 마주보는 측벽에서 발생하는 기생 캐패시턴스를 이용할 수 있다. 제1본딩패드(117)와 제3본딩패드(220)는 동일한 평면형상을 가질 수 있다. 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 동일한 평면형상을 갖거나, 또는 서로 상이한 평면형상을 가질 수도 있다. 제1본딩패드(117) 내지 제4본딩패드(222)의 평면형상은 요구되는 전하저장소자(310)의 정전용량에 따라 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서는 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자(310)를 적층형 이미지 센서가 필연적으로 구비하는 본딩패드들(117, 119, 220, 222)을 이용하여 구현함으로써, 별도의 면적증가 없이 글로벌 셔터를 위한 전하저장소자(310)를 제공할 수 있다. 아울러, 인접한 본딩패드들이 서로 마주보는 측벽의 면적을 조절하여 글로벌 셔터 기능이 요구하는 충분한 정전용량을 갖는 전하저장소자(310)를 제공할 수 있다.
이하에서는, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)를 구성하는 제1전극(311) 및 제2전극(312) 즉, 본딩패드들(117, 119, 220, 222)의 평면형상에 대해 살펴보기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 전하저장소자의 제1전극 및 제2전극을 도시한 평면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)의 제1전극(311) 및 제2전극(312) 즉, 제1본딩패드(117) 내지 제4본딩패드(222)의 평면형상은 사각형일 수 있다. 따라서, 제1전극(311)과 제2전극(312)은 서로 마주보는 하나의 측벽을 가질 수 있다. 즉, 제1본딩패드(117)와 제2본딩패드(119)가 서로 바주보는 하나의 측벽을 가질 수 있고, 제3본딩패드(220)와 제4본딩패드(222)가 서로 마주보는 하나의 측벽을 가질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)의 제1전극(311) 즉, 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)의 평면형상은 사각형일 수 있다. 전하저장소자(310)의 제2전극(312) 즉, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 전하저장소자(310)의 제1전극(311)을 일부 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)와 서로 마주보는 3개의 측벽을 가질 수 있다. 이 경우, 도 3a에 도시된 형태보다 정전용량을 증가시킬 수 있다.
한편, 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117) 및 제2본딩패드(119)는 도 3a에 도시된 형태를 가질 수 있고, 제2기판(200)에 형성된 제3본딩패드(220) 및 제4본딩패드(222)는 도 3b에 도시된 형태를 가질 수도 있다. 이 경우, 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)는 서로 동일한 평면형상을 가질 수 있고, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 서로 상이한 평면형상을 가질 수 있으며, 본딩패드를 설계함에 있어 설계난이도를 감소시킬 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)의 제1전극(311) 즉, 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)의 평면형상은 사각형일 수 있다. 전하저장소자(310)의 제2전극(312) 즉, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 전하저장소자(310)의 제1전극(311)을 완전히 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)와 서로 마주보는 4개의 측벽을 가질 수 있다. 이 경우, 도 3a 및 도 3b에 도시된 형태보다 정전용량을 증가시킬 수 있다.
한편, 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117) 및 제2본딩패드(119)는 도 3a 또는 도 3b에 도시된 형태를 가질 수 있고, 제2기판(200)에 형성된 제3본딩패드(220) 및 제4본딩패드(222)는 도 3c에 도시된 형태를 가질 수도 있다. 이 경우, 제1본딩패드(117) 및 제3본딩패드(220)는 서로 동일한 평면형상을 가질 수 있고, 제2본딩패드(119) 및 제4본딩패드(222)는 서로 상이한 평면형상을 가질 수 있으며, 본딩패드를 설계함에 있어 설계난이도를 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310)를 구성하는 제1전극(311) 및 제2전극(312) 즉, 본딩패드들(117, 119, 220, 222)은 다양한 평면형상을 가질 수 있으며, 이를 통해 전하저장소자(310)의 정전용량을 제어할 수 있다. 아울러, 제1기판(100)에 형성되는 본딩패드들(117, 119)과 제2기판(200)에 형성되는 본딩패드들(220, 222)은 서로 동일한 평면형상을 갖거나, 또는 서로 상이한 평면형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 전하저장소자(310)를 구성하는 본딩패드들(117, 119, 220, 222)에 대한 설계난이도를 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서와 상이한 형태의 전하저장소자(310)를 구비하는 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서에 대해 도면을 참조하여 간략히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 제1실시예에 따른 적층형 이미지 센서와 동일한 도면부호를 사용하고, 전하저장소자(310)에 관련된 구성을 중심으로 설명하기로 한다. 따라서, 전하저장소자(310) 이외의 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서의 단위픽셀을 도시한 단면도이다.
먼저, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310-1)는 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117-1) 및 제2본딩패드(119-1) 그리고, 제2기판(200)에 형성된 제3본딩패드(220-1) 및 제4본딩패드(222-1)를 포함할 수 있다.
제2실시예에서 제1본딩패드(117-1) 내지 제3본딩패드(220-1)는 제1실시예와 동일한 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1실시예에서는 제2본딩패드(119)가 제1반도체기판(101)에 형성된 제3불순물영역(111)에 연결되어 그라운드 전위를 가질 수 있었으나, 제2실시예에서는 제4본딩패드(222-1)를 통해 제2본딩패드(119-1)가 그라운드 전위를 가질 수 있다. 따라서, 제2실시예에서는 제2본딩패드(119-1)에 그라운드 전위를 제공하기 위해 제1반도체기판(101)에 형성된 제3불순물영역(111)을 필요로하지 않기 때문에 광전변환소자(PD)의 수광면적을 상대적으로 증가시킬 수 있다.
그리고, 제2실시예에서 제2본딩패드(119-1)에 접하는 제4본딩패드(222-1)는 전하저장소자(310-1)의 제2전극(312-1)에 그라운드 전위를 제공하는 역할만 수행할 수 있다. 즉, 제4본딩패드(222-1)는 제3본딩패드(220-1)에 인접하게 위치하지 않을 수도 있다.
이어서, 도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310-2)는 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117-2) 및 제2본딩패드(119-2) 그리고, 제2기판(200)에 형성된 제3본딩패드(220-2)를 포함할 수 있다.
제3실시예에서 제1본딩패드(117-2) 내지 제3본딩패드(220-2)는 제1실시예와 동일한 형태를 가질 수 있다. 다만, 전하저장소자(310-2)는 제2전극(312-2)이 제4본딩패드(222)를 구비하지 않을 수 있다. 즉, 전하저장소자(310-2)에서 제2전극(312-2)은 제1기판(100) 또는 제2기판(200) 중 어느 한 기판에 형성된 본딩패드만 구비하여도 무방하다.
이어서, 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310-3)는 제1기판(100)에 형성된 제1본딩패드(117-3)와 제2기판(200)에 형성된 제3본딩패드(220-3) 및 제4본딩패드(222-3)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1본딩패드(117-3)와 제3본딩패드(220-3)는 본딩절연막(320)을 관통하여 전기적으로 연결될 수 있고, 제1본딩패드(117-3)와 제4본딩패드(222-3)는 본딩절연막(320)에 의해 분리될 수 있다. 즉, 제1본딩패드(117-3)와 제4본딩패드(222-3) 사이에는 본딩절연막(320)이 위치할 수 있다. 즉, 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서에서 전하저장소자(310-3)는 유전막으로 본딩절연막(320)을 사용할 수 있다. 그리고, 제1전극(311-3)으로 제1본딩패드(117-3) 및 제3본딩패드(220-3)를 사용할 수 있고, 제2전극(312-3)으로 제4본딩패드(222-3)를 사용할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 이미지 센서는 다양한 전자장치 또는 시스템에 이용될 수 있다. 이하에서는, 도 7을 참조하여 카메라에 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 적용한 경우를 예시하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 적층형 이미지 센서를 구비한 전자장치를 간략히 도시한 도면이다.
도 7을 참조하여, 실시예들에 따른 이미지 센서를 구비한 전자장치는 정지영상 또는 동영상을 촬영할 수 있는 카메라일 수 있다. 전자장치는 광학 시스템(910, 또는, 광학 렌즈), 셔터 유닛(911), 이미지 센서(900) 및 셔터 유닛(911)을 제어/구동하는 구동부(913) 및 신호 처리부(912)를 포함할 수 있다.
광학 시스템(910)은 피사체로부터의 이미지 광(입사광)을 이미지 센서(900)의 픽셀 어레이로 안내한다. 광학 시스템(910)은 복수의 광학 렌즈로 구성될 수 있다. 셔터 유닛(911)은 이미지 센서(900)에 대한 광 조사 기간 및 차폐 기간을 제어한다. 구동부(913)는 이미지 센서(900)의 전송 동작과 셔터 유닛(911)의 셔터 동작을 제어한다. 신호 처리부(912)는 이미지 센서(900)로부터 출력된 신호에 관해 다양한 종류의 신호 처리를 수행한다. 신호 처리 후의 이미지 신호(Dout)는 메모리 등의 저장 매체에 저장되거나, 모니터 등에 출력된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내의 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 단위픽셀 100 : 제1기판
101 : 제1반도체기판 103 : 색분리소자
105 : 집광소자 107 : 제1불순물영역
109 : 제2불순물영역 111 : 제3불순물영역
113 : 제1플러그 115 : 제2플러그
117 : 제1본딩패드 119 : 제2본딩패드
121 : 제1층간절연막 200 : 제2기판
202 : 제2반도체기판 204 : 제4불순물영역
206 : 제5불순물영역 208 : 제6불순물영역
210 : 제7불순물영역 212 : 제8불순물영역
214 : 제9불순물영역 216 : 제3플러그
218 : 제4플러그 220 : 제3본딩패드
222 : 제4본딩패드 224 : 제2층간절연막
310 : 전하저장소자 311 : 제1전극
312 : 제2전극 320 : 본딩절연막

Claims (20)

  1. 광전변환소자 및 상기 광전변환소자와 전하저장소자 사이를 연결하는 저장 트랜지스터를 포함하는 제1기판과 상기 전하저장소자와 플로팅디퓨젼 사이를 연결하는 전송 트랜지스터를 포함하는 제2기판이 적층된 형태를 갖고,
    상기 전하저장소자는,
    제1전극, 상기 제1전극에 인접하게 위치하여 상기 제1전극의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 갖는 제2전극; 및
    서로 마주보는 상기 제1전극의 측벽과 상기 제2전극의 측벽 사이에 삽입된 유전막을 포함하고,
    상기 제1전극 및 상기 제2전극은 적어도 상기 제1기판 또는 상기 제2기판에 형성된 본딩패드를 포함하는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극은 상기 제1기판 및 상기 제2기판에 각각 형성되고, 상호 접하는 본딩패드들을 포함하는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상호 접하는 본딩패드들은 동일한 평면형상을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 그라운드 전위를 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 제1기판에 형성된 본딩패드를 포함하거나, 또는 상기 제2기판에 형성된 본딩패드를 포함하는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 제1기판 및 상기 제2기판에 각각 형성되고, 상호 접하는 본딩패드들을 포함하는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상호 접하는 본딩패드들은 서로 다른 평면형상을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  8. 광전변환소자를 포함하는 제1반도체기판, 상기 제1반도체기판 상에 형성된 제1층간절연막, 상기 제1층간절연막에 형성되고 저장 트랜지스터에 의해 상기 광전변환소자와 연결된 제1본딩패드 및 상기 제1층간절연막에 형성되고 상기 제1본딩패드와 인접하게 위치하는 제2본딩패드를 포함하는 제1기판; 및
    제2반도체기판, 상기 제2반도체기판 상에 형성된 제2층간절연막, 상기 제2층간절연막에 형성되고 전송 트랜지스터를 통해 플로팅디퓨젼과 연결된 제3본딩패드를 포함하는 제2기판을 포함하고,
    상기 제1본딩패드와 상기 제3본딩패드가 접하도록 상기 제1기판과 상기 제2기판이 본딩된 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2기판의 제2층간절연막에 형성되고, 상기 제2본딩패드와 접하는 제4본딩패드를 더 포함하는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드에 인접하게 위치하고, 상기 제3본딩패드와 상기 제4본딩패드는 수직방향으로 동일 레벨에 위치하며, 수평방향으로 상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제4본딩패드는 상기 제3본딩패드의 측벽 일부를 둘러싸거나, 또는 상기 제3본딩패드의 측벽 전체를 둘러싸는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  12. 제10항에 있어서,
    서로 마주보는 상기 제3본딩패드의 측벽과 상기 제4본딩패드의 측벽 사이에 상기 제2층간절연막이 삽입된 형태를 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제4본딩패드는 그라운드 전위를 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2본딩패드와 상기 제4본딩패드는 서로 상이한 평면형상을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제1본딩패드와 상기 제2본딩패드는 수직방향으로 동일 레벨에 위치하고, 수평방향으로 상기 제2본딩패드는 상기 제1본딩패드의 측벽과 서로 마주보는 측벽을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  16. 제8항에 있어서,
    서로 마주보는 상기 제1본딩패드의 측벽과 상기 제2본딩패드의 측벽 사이에 상기 제1층간절연막이 삽입된 형태를 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 제2본딩패드는 그라운드 전위를 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 제2본딩패드는 상기 제1본딩패드의 측벽 일부를 둘러싸거나, 또는 상기 제1본딩패드의 측벽 전체를 둘러싸는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 제1본딩패드와 상기 제3본딩패드는 서로 동일한 평면형상을 갖는 글로벌 셔터 기능을 갖는 적층형 이미지 센서.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 제2기판이 접하는 본딩면에 형성된 본딩절연막을 더 포함하고, 상기 제1본딩패드 및 상기 제3본딩패드는 상기 본딩절연막을 관통하여 전기적으로 연결되는 적층형 이미지 센서.
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