TW558841B - Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device - Google Patents

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Masatoshi Kimura
Yasuyuki Endo
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

558841 &、發明說明（1) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係關於-種半導體裝置之製造方法及半導體裝 置之構造，尤有關一種固體影像檢知器之製造方法以及其 構造者。 〔先前技術〕 第6圖係習知之CMOS影像檢知器之一畫素構成之電路 圖（麥照井上俊輔等人之「325萬畫素APS-C規格CM〇s影像 檢知器」，ITE Technical Report，
ν〇1·25，Ν0·28，ρρ·37〜41)。如第6圖所示，CM〇s影像檢知 器之一畫素係由光電二極體101、將光電二極體1〇1所產生 之電子完全轉送至交點FD用之轉送M0S電晶體1〇2、將光電 二極體101與交點FD之電位予以重設之重設M〇s電晶體 103、將父點FD之電位予以放大用之源極追從器M〇s電晶體 104與選擇f買出行用之選擇m〇s電晶體1 〇5所構成。 光電二極體ιοί之陰極係連接於轉送M0S電晶體1〇2之 源極。又，轉送M0S電晶體1〇2之汲極係介以交點FD分別接 續重設M0S電晶體103之源極以及源極追從器M〇s電晶體1〇4 之閘極。重設M0S電晶體1 〇3之汲極係接續於供給既定電源 電位VDD之電源。 ’、 以下茲說明有關習知之CMOS影像檢知器之動作。首 先’藉由施加閘極電壓Vt、Vres將轉送M0S電晶體1 〇2以及 重設M0S電晶體1 03起動。藉此，光電二極體丨〇 1以及交點 FD之電位係重設至電源電位VDI)。於重設終了後，停止問
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558841 五、發明說明（2) 極電壓Vres之施加，重設MOS電晶體1〇3被關閉。 接著，入射光藉由光電二極體1 〇 1作光電變換所產生 之電子係藉由轉送MOS電晶體1 02完全地被轉送至交點fd。 藉此’對應於被轉送來之電子之量，交點F D之電位係產生 變化。接著，藉由施加閘極電壓Vsel將選擇MOS電晶體1 〇5 起動。藉此，變化後之交點F D之電位係被源極追從器mqs 電晶體104所放大而輸入至後述之讀出電路。 第7圖為習知之CMOS影像檢知器中，除去形成光電二 極體101以及轉送M0S電晶體102之形成部份之構造所揭示 之剖面圖。惟，層間絕緣膜以及金屬配線之記載係予以省 略。於N型半導體基板110之上表面内係形成有p型體hi。 而於P型體1 1 1之上表面上係形成有元件分離絕緣膜丨丨2。 於該元件分離絕緣膜11 2所規制之元件形成區域内，於p型 體111之上表面上形成有依序積層有閘極絕緣膜11 3與閘電 極11 4之閘極構造11 5。 又’於元件形成區域内，於p型體111之上表面内係形 成有P+型雜質導入區域116、N型雜質導入區域117以及n+型 雜質導入區域119。N型雜質導入區域117係形成為較p+型 雜質導入區域116為深，係藉由N型雜質導入區域Η?與p 型雜質導入區域116構成光電二極體118。光電二極體118 係對應於第6圖所示之光電二極體1 〇 1。具體上，第6圖所 示之光電二極體1 〇 1之陽極與陰極係分別對應於第7圖所示 之P+型雜質導入區域116以及N型雜質導入區域ι17。 N型雜質導入區域117之一部份（N+型雜質導入區域119
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第6頁 558841 五、發明說明（3) 側之端部）係潛入形成於閘極構造丨丨5之下方。N+塑雜質導 入區域1 19係夾持閘極構造115之下方之通道形成區域而與 N型雜質導入區域11 7相對向。係藉由閘極構造11 5、N型雜 質導入區域117與N+型雜質導入區域119構成M0S電晶體（以 下稱為「MOS電晶體X」），此電晶體X係對應於第6圖所 示之轉送MOS電晶體1〇2。具體上，第6圖所示之轉送MOS電 晶體1 0 2之閘極、源極以及汲極係分別對應於第7圖所示之 閘電極114、N型雜質導入區域117以及N+型雜質導入區域 11 9。又’ N+型雜質導入區域11 9係對應於第6圖所示之交 點FD。 第8圖為N型雜質導入區域π 7之形成步驟之一例之剖 面圖。於P型體111之上表面上係既已形成閘極構造丨丨5。 又’於第8圖中雖未揭示，係形成有n型雜質導入區域117 之形成預定區域之上方為開口之抗蝕劑圖案。如前述，N 型雜質導入區域11 7之一部份係必須潛入形成於閘極構造 115之下方。因此，於形成n型雜質導入區域117之時，係 須一邊使型體回轉而一邊對P型體丨丨1之上表面自傾斜方向 植入N型雜質1 2 0之離子。藉此，n型雜質1 2 0係被導入閘極 構造115之端部之下方。如此，一邊使型體回轉而一邊自 傾斜方向實行離子植入之手續在本說明書中於以下係稱為 「傾斜回轉植入」。
第9圖為N型雜質導入區域丨17之形成步驟之其他例之 剖面圖。首先，將閘極構造丨丨5以及上述抗蝕劑圖案使用 植入罩相對於P型體111之上表面自垂直方向朝向p型體HI
第7頁 2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 558841 五、發明說明（4) " _~~ 内實行N型雜質之離子植入，藉此乃形成N型雜f植人㈣ 122。此種自垂直方向植入離子之手續在本說明書中於以 下係稱為「垂直植入」。接著實行較於離子植入後將雜質 活性化用之通常實行之退火更多—些之過剩之熱處吏 N型雜質植入區域122内之N型雜質過剩地熱擴散。藉此，二 型雜質植入區域122係朝向外側朝等方向擴張，其結 所得到之N型雜質導入區域117其_部份係潛入閑極 1 1 5之端部之下方。 〔發明内容〕
〔發明欲解決之課題〕 惟，於上述之習知之半導體裝置之製造方法中，於N 型雜質導入區域11 7之形成步驟中係具有以下之問題。 …如第8®所示般，問電極114實際上係形成為錐狀。於 實行傾斜回轉植入之場合，對應於錐狀之角度A，其？ 111内之N型雜質導入區域117之濃度分布將產生變動。_
、又，於形成上述之抗蝕劑圖案時，因預先實行RCA洗 /爭之h形甚多，因此須提高抗蝕劑之密接性。此時雖係藉 由濕式處理除去閘極絕緣膜113之端部121，而因應於閘^ 絕緣膜113之端部121被除去之程度其p型體丨丨i内之N型雜 質導入區域117之漢度分布將變動。 ” 此種P型體111内之N型雜質導入區域117之濃度分布之 變動不但造成光電二極體1丨8之特性產生參差不齊之情形 而且有時會於閘電極114之正下方產生電位障壁，而使轉
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送MOS電晶體102之電荷 知器本身之性能將產生 轉送效率惡化，而有使CMOS影像檢 劣化之問題。 又，閘t極11 4之錐形體之角度八在型體面内係為參差 不齊之故’因此無法使用型體掃描方式之通常之離子植入 機，而有必須使用在微小區域内實行掃描之方 離子植入機之問題。 付沐之 一方面 依照 體102，於選擇M0S 其他電晶體上，被 擴散。其結果，於 極區域間之間隔將 through)現象之問 有於上述其他之電 汲極區域間之間隔 種方法時，其將產 本發明係為解 提供一種半導體襄 於閘電極下方之部 實行傾斜回轉植入 形成者。 第^圖所示之方法時，非僅轉送M0S電晶 電晶體105以及重設M0S電晶體1〇3等之 植入P型體111内之雜質將產生過剩之熱 上述其他之電晶體上，成對之源極•汲 ’隻乍’而有易於產生沖穿（punch 題。而作為迴避前述不良狀態之方策， 晶體上將閘極長度尺寸加大而將源極· 予以預先擴大設定之方法。惟，依照此 生積體度減低等之問題。 決前述問題所產生之發明，其目的在於 置之製造方法以及構造，係將具有形成 伤的光電二極體之雜質導入區域在不須 及不產生過度之熱擴散之情形下可予以 〔解決課題之手段] ^本發明中’申請專利範圍第1項所記載之半導體裝置 之製造方法係包括：（a)準備基板之步驟；（b)於基板之主 面上形成問極構造之步驟；（c )形成於閘極構造之端部上
2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 第9頁 558841 五、發明說明（6) =鄰接该端部之主面之既定區域上呈開口狀之光罩材 :::丄⑷將光罩材使用於植入光罩上以可突穿閘極構材 I协：旱之條件自相對於主面為略垂直之方向植入雜質， 以於端部下方之主面內n ^ α Α 円以及既定之範圍内形成可發揮光雷 之-方電極之功能之第—導電型之第—雜f導入= 驟；（e)於既定區域内形成可發揮光電二極體之 方電極之功能的第二導雷荆 — i之第二雜質導入區域之步驟； 及C f )於主面内’以央牲鬥士 衍言 1 人得閘極構造之方式，形成與第一雜 質導入區域相對向之第一道φ ^ 雅 驟。 弟 導電型之第三雜質導入區域之步 又，本發明中，^ ，Μ _ W i ^ Κ 4 /申％專利乾圍第2項所記載之半導體 梦晉夕制、止古沬^ &種如申清專利範圍第1項之半導體 置之恭^ 方法，其中於v •ψ*跋j ,、丄 ^ ^ ^ ，、甲於步驟（e)中，其第二雜質導入區 域係將光罩材以及閘極槿i皮祛田 ^ ^ ^ 』位稱坆使用於植入光罩上而於既定之 £域内精由植入雜質所形成者。 又，本發明中，中諸直 奘罟，4 ~ϋ 專利圍第3項所記載之半導體 主面内；以及電晶體，雷係形成於前述基板之 作轉送者；其特徵在於：==二極體所產生之載波 Κ = = ί於主面内，發揮作為光電二極體之- 一導電型者；以及第二雜質導入區 揮光電二極體之另方電功；=區域更深之處’發 述電晶體係包括··閘極構造，俜成：-導電型者’而前 ^ 你化成於主面上；第一源
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質導入區域之端部潛入閘極構 ，以及第一源極•汲極區域， 道^/成Εΐ域而與前述第一源 源極•沒極區域；其中前述第 於基板之深度方向上之雜質濃 極•及極區域，係由第二雜 造之下方之主面内所形成者 係失持閘極構造之下方之通 極•汲極區域相對向之第二 一源極•汲極區域係僅具有 度分布者。 〔實施方式〕 本發明之實施方式有關之CM0S影像檢知器之一畫素之 >路圖係與第6圖所示之電路圖相同。亦即，本發明之實 一方式有關之CMOS影像檢知器之一畫素係具有以第6圖所 =之接續關係相互接續之光電二極體1〇1、轉送M〇s電晶體 、重設M0S電晶體1〇3、源極追從器M〇s電晶體1〇4以及 選擇M0S電晶體1〇5。 第1圖為本發明之實施分式有關2CM〇s影像檢知器 拔除形成光電二極體1〇1與轉送M〇s電晶體丨〇2之部份 造之剖面圖。惟，關於層間絕緣膜與金屬配線之記載 =予癌略。於由矽等所構成之N型半導體基板1〇之上表面 =形成有p型體η。於p型體n之上表面上，係形成有由 矽膜等所構成之L〇c〇s型之元件分離絕緣膜12。於被 疋件分離絕緣膜12所規制之元件形成區域内，於p型體n ^ ί表面上，係形成有依序積層有由氧化矽膜所構成之閘 =、、、邑緣膜13與由聚石夕膜等所構成之閘電極14的閘極構造
558841 五、發明說明（8) 於元件形成區域内’於自閘極構造1 5所露出之部份之 P型體11之上表面内係形成有P+型雜質導入區域16以及N+型 雜質導入區域19。又，於p型體丨丨之上表面内於較p+型雜 質導入區域16更深之處係形成有n型雜質導入區域17，係 藉由N型雜質導入區域17與P型雜質導入區域16構成光電 二極體1 8。光電二極體1 8係對應於第6圖所示之光電二極 體101。具體上’第6圖所示之光電二極體之陽極及陰 極係分別對應於第1圖所示之P+型雜質導入區域1 6以及N型 雜質導入區域1 7。 N型雜質導入區域1 7之一部份（N+型雜質導入區域1 9側 之端部）係潛入形成於閘極構造1 5之下方。N+型雜質導入 區域1 9係夾持閘極構造1 5之下方之通道形成區域而與n型 雜質導入區域1 7相對向。係藉由閘極構造1 5與n+型雜質導 入區域19與形成於閘極構造15之下方之部份之N型雜質導 入區域17構成MOS電晶體（以下稱為「MOS電晶體γ」），此 MOS電晶體Y係對應於第6圖所示之轉送MOS電晶體1〇2。具 體上，第6圖所示之轉送MOS電晶體102之閘極、源極以及 没極係分別對應於第1圖所示之閘電極1 4、N型雜質導入區 域17以及N+型雜質導入區域19。又，N+型雜質導入區域19 亦對應於第6圖所示之交點f D。 第2圖至第5圖係依步驟順序揭示本發明之實施方式有 關之半導體製造方法之剖面圖。參照第2圖，首先於準備 好N型半導體基板10之後，於N型半導體基板1〇之上表面内 形成P型體11。接著，於P型體11之上表面上形成元件分離
2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 第12頁 558841 五、發明說明（9) ' 絕緣膜1 2。接著於P型體11之上表面上形成閘極構造丨5。 閘極構造1 5之膜厚（亦即閘極絕緣膜丨3與閘電極丨4之合計 之膜厚）係為200〜50〇nm程度。 ° 參照第3圖，接著藉由照相製版法形成閘極構造丨5之 端部上以及鄰接該端部之光電二極體18之形成預定區域上 具有開口之圖案之光阻30。接著將光阻3〇使用於植入光罩 上而將磷等之N型雜質31以能量為3〇〇〜6〇〇keV、劑量為 1E12〜lE14i〇nS/Cm2之植入條件作垂直植入。藉此，於？型 ，1、1之上表面内形成N型雜質導入區域17。因離子植入能 ϊ為300〜600keV而為較高之故，因此N型雜質31係頂穿閘 極構造15而可到達P型體丨丨内。因此，如第3圖所示，〜型 雜質導入區域1 7亦形成於閘極構造丨5之下方。 參照第4圖，接著將光阻3 〇以及閘極構造丨5使用於植 入光罩上，而將硼等之P型雜質32以能量45keV〜4〇keV# 及劑量為1E12〜5E14ions/cm2之植入條件作垂直植入。藉 此，於P型體1 1之上表面内形成p+型雜質導入區域16。i 後將光阻3 0除去。 #,、、、第5圖，接著藉由照相製版法形成具有既定之開 口圖案之光阻33。接著將光阻33與閘極構造15使用於植入 光罩上將N型雜質34以既定之植入條件垂直植入，藉此乃 形成N+型雜質導入區域19。其後，除去光阻33而得到約 圖所示之構造。 如此，依照本發明之實施方式有關之半導體裝置之製 仏方法其於作為光電二極體丨8之陰極而發揮功能之N型雜
2108-5107-PF(N)；Ahddub.ptd 558841 五、發明說明（10) 質導入區域1 7之形成步驟（第3圖）中係將閘極構造1 5之膜 厚藉由頂穿之條件垂直植入至N型雜質3 1中，藉此係可於 問極構造15之下方亦形成N型雜質導入區域17。因此，可 在無有習知之傾斜回轉植入以及過剩之熱擴散之情形下形 成出N型雜質導入區域1 7而可迴避習知技術之問題點。 又’因係藉由垂直植入將N型雜質31導入P型體11内， 因此於所形成型雜質導入區域17上其橫方向（第3圖之 紙面之左右方向）有關之濃度分布之變動幾乎不會產生。 亦即’不會產生與橫方向有關之雜質濃度分布。因此，閘 電極1 4之錐形角度即使為參差不齊，且經由RC A洗淨將閘 極絕緣膜13之端部予以除去之程度之參差不齊之場合，n 型雜質導入區域17之濃度分布亦僅變動於縱方向（第3圖之 i:ϊ ί::向）。因此，有易於利用模擬法等將濃度分 ♦最佳化之優點。 又，Ν型雜質導入區域17以及ρ+型雜 可使用利用同一光阻3〇之離子拮α本甘:十係 I離千植入法此其順序形成。因 此，其比起使形成N型雜質導入| m , *貝导入區域1 7之用之卉ρ且盘私# ρ+型雜質導入區域16之光卩且兔伽> π <尤阻與形成 減製造步驟數。 π σ其係可削 又，依本發明之實施形式之半導體 MOS電晶體1〇2之源極區域:置，其作為轉送 入區域1 7係僅於縱方向上具有 i雜質導 向上之雜皙嘈择八右 m 貝辰&刀布’而無有橫方 f7上之雜“度“。因此 ：稅万 橫方向◎質濃i分布_ 有、，方向以及 干守筱衮置相較，因可抑
558841 五、發明說明（11) 制閘極構造1 5之正下方之電位隍 波之轉送效率。 电位陬壁之發生，因此可提高載 又，以上所說明者其即使 合，亦可達到與上述相同之效果將？射型全部代入之場 欢果，自不待言。 〔發明之效果〕 1項之物品，其因可在 擴散之情形下形成第一 布變動較少之第一雜質 利範圍第2項之物品， 光罩材與形成第二雜質 場合，係可削減製造步 範圍第3項所述之物 有僅與基板之深度方向 之主面内方向（橫方向） 第一源極•汲極區域具 半導體裝置相比較，因 壁之產生’故可k兩載 本發明中，依申請專利範圍第 不產生傾斜回轉植入以及過度之熱 雜質導入區域，因此可得到濃度分 導入區域。 又，於本發明中，依照申請專 其比起將形成第一雜質導入區域之 導入區域之光罩材個別加以形成之 驟數。 ^ 又，本發明中，依照申請專利 口口，其第一源極•汲極區域係可具 有關之雜質濃度分布而不具有基板 有關之雜質濃度分布。因此，其與 有與橫方向有關之雜質濃度分布之 可抑制閘極構造之正下方之電位障 波之轉送效率。
558841 圖式簡單說明 影像檢知器之 構造之部為#本^發明之實施方式有關之CMOS 第2 Λ拆之狀態之剖面圖。 之 步驟順序曰之本月之貝如方式有關之半導體製造方法 〜·呐面圖。 關之半導體製造方法之 關之半導體製造方法之 第3圖為本發明之實 步驟，序之剖面圖。 式有 第4圖為本發明之實 步驟，序之剖面圖。 式有 第5圖為本發明之實施方式 步驟順序之剖面圖。 弋有關之半導體製造方法之 第6圖為習知之CMOS影像檢知 圖。 杰之一畫素構成之電路 第7圖為習知之CM0S影像檢 之狀態之剖面圖。 时之構造之一部份拔除 第8圖為N型雜質導入區域 圖。 _之形成步驟之一例之剖面 圖 第9圖為N型雜質導入區域之形成牛 驟之其他例之剖面
2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 第16頁 558841 圖式簡單說明 I 8〜光電二極體； 3 0〜光阻； 3 2〜P型雜質； 3 4〜N型雜質； 102〜轉送MOS電晶體； 105〜選擇MOS電晶體； 111〜P型體； II 3〜閘極絕緣膜； 11 5〜閘極構造； 11 7〜N型雜質導入區域； 1 1 9〜N+型雜質導入區域 1 2 2〜N型雜質植入區域； 104〜源極追從器MOS電曰气 19〜N+型雜質導入區域； 3卜N型雜質； 3 3〜光阻； 101〜光電二極體； 103〜重設MOS電晶體； 110〜N型半導體基板； I 1 2〜元件分離絕緣膜； II 4〜閘電極； 11 6〜P+型雜質導入區域； 11 8〜光電二極體； 1 2 0〜N型雜質； 1 2 1〜端部； 體0
2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 第17頁

Claims (1)

  1. W8841 六、申請專利範圍 1 · 一種半導體裝置之製造方法，包括 (a)準備基板之步驟； (b)於基板之主面上形成閘極構造之步驟； (C \形成於閘極構造之端部上以及於鄰接該端部之主 面之既疋區域上呈開口狀之光罩材的步驟； (d)將光罩材使用於植人|罢 ^ ^ 早W优用趴植入光罩上以可突穿閘極構造之 ::::件自相對於主面為略垂直之方向植入雜質，以於 一之主面内以及既定之範圍内形成可發揮光電二極 步驟T 1極之功能之第—導電型之第-雜質導入區域之 之功 雜質 步驟 (/)於既定區域内形成可發揮光電二極體之另方電極 月b的第一導電型之第二雜質導入區域之步驟；以及 (t)於主面内，以夾持閘極構造之方式，形成與第一 ¥入區域相對向之第-導電型之第三雜質導入區域之 〇 2·如申請專利範圍第1JM之半導體裝置之製造方法， '於步驟(e)中’其第二雜質導入區域係將光罩材以及 :亟構造使用於植入光罩上而於既定之區域内藉由植入雜 買所形成者。 3· —種半導體裝置，包括： 基板； 者 光電一極體， 電晶體，係用 係形成於前述基板之主面内； 以將光電二極體所產生之載波作轉送
    2108.5107.PF(N)；Ahddub.ptd 第18頁 558841 六、申請專利範圍 其特徵在於： 前述光電二極體係包括： 第一雜質導入區域，係形成於主面内，發揮作為光電 二極體之一方電極之功能且為第一導電型者；以及 第二雜質導入區域，係形成於主面内之較第一雜質導 入區域更深之處，發揮光電二極體之另方電極之功能且為 第二導電型者； 而前述電晶體包括： 閘極構造，係形成於主面上； 第一源極•汲極區域，係由第二雜質導入區域之端部 潛入閘極構造之下方之主面内所形成者；以及 第二源極•汲極區域，係夾持閘極構造之下方之通道 形成區域而與前述第一源極•汲極區域相對向之第二源 極•汲極區域；其中前述第一源極·汲極區域係僅具有於 基板之深度方向上之雜質濃度分布者。
    2108-5107-PF(N);Ahddub.ptd 第19頁
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI752678B (zh) * 2020-04-16 2022-01-11 台灣積體電路製造股份有限公司 積體電路結構、像素感測器電路與偵測電磁輻射的方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120044610A1 (en) * 2003-04-14 2012-02-23 Agilerf Y-Doped Barium Strontium Titanate For Stoichiometric Thin Film Growth
JP2005167187A (ja) * 2003-11-13 2005-06-23 Seiko Epson Corp 固体撮像装置及びその製造方法
KR100570819B1 (ko) * 2004-07-07 2006-04-12 삼성전자주식회사 전송 게이트 전극들에 중첩하면서 자기정렬된 포토다이오드들을 갖는 이미지 센서의 화소들을 제조하는방법들 및 그에 의해 제조된 이미지 센서의 화소들
JP4647404B2 (ja) * 2004-07-07 2011-03-09 三星電子株式会社 転送ゲート電極に重畳しながら自己整列されたフォトダイオードを有するイメージセンサの製造方法
KR100653691B1 (ko) * 2004-07-16 2006-12-04 삼성전자주식회사 적어도 메인 화소 어레이 영역의 전면을 노출시키는패시베이션막을 갖는 이미지 센서들 및 그 제조방법들
KR100630704B1 (ko) * 2004-10-20 2006-10-02 삼성전자주식회사 비평면 구조의 트랜지스터를 구비한 ｃｍｏｓ 이미지 센서및 그 제조 방법
US7217968B2 (en) * 2004-12-15 2007-05-15 International Business Machines Corporation Recessed gate for an image sensor
KR100672708B1 (ko) * 2004-12-30 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 시모스 이미지 센서의 격리막 형성방법
KR100678466B1 (ko) * 2005-01-06 2007-02-02 삼성전자주식회사 3ｄ 전송트랜지스터를 구비하는 이미지 센서 및 그 제조방법
US7205591B2 (en) * 2005-04-06 2007-04-17 International Business Machines Corporation Pixel sensor cell having reduced pinning layer barrier potential and method thereof
JP4518996B2 (ja) * 2005-04-22 2010-08-04 シャープ株式会社 固体撮像装置の製造方法および電子情報装置
TWI266429B (en) * 2005-05-05 2006-11-11 Pixart Imaging Inc Pinned photodiode sensor with gate controlled SCR transfer switch and method of formation
KR100694470B1 (ko) * 2005-07-11 2007-03-12 매그나칩 반도체 유한회사 이미지 센서 제조 방법
KR100657143B1 (ko) * 2005-07-11 2006-12-13 매그나칩 반도체 유한회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR100746222B1 (ko) * 2005-07-11 2007-08-03 삼성전자주식회사 이미지 센서의 제조방법들
KR100653716B1 (ko) * 2005-07-19 2006-12-05 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
WO2007015420A1 (ja) * 2005-08-03 2007-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 固体撮像装置
JP4857816B2 (ja) * 2006-02-28 2012-01-18 ソニー株式会社 固体撮像素子
US7528427B2 (en) * 2007-01-30 2009-05-05 International Business Machines Corporation Pixel sensor cell having asymmetric transfer gate with reduced pinning layer barrier potential
US8877616B2 (en) 2008-09-08 2014-11-04 Luxtera, Inc. Method and system for monolithic integration of photonics and electronics in CMOS processes
KR101274719B1 (ko) * 2010-06-11 2013-06-25 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터 기판 및 그 제조 방법과 그를 가지는 평판 표시 소자
JP2012109540A (ja) 2010-10-26 2012-06-07 Canon Inc 固体撮像装置の製造方法
JP2013008782A (ja) 2011-06-23 2013-01-10 Toshiba Corp 固体撮像装置の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625210A (en) * 1995-04-13 1997-04-29 Eastman Kodak Company Active pixel sensor integrated with a pinned photodiode
US5880495A (en) * 1998-01-08 1999-03-09 Omnivision Technologies, Inc. Active pixel with a pinned photodiode
KR20020017838A (ko) * 2000-08-31 2002-03-07 박종섭 필드산화막을 식각하여 연결창 구조를 정의하는 이미지센서 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI752678B (zh) * 2020-04-16 2022-01-11 台灣積體電路製造股份有限公司 積體電路結構、像素感測器電路與偵測電磁輻射的方法
US11521997B2 (en) 2020-04-16 2022-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Multi-protrusion transfer gate structure

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