[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

本申请要求于2008年10月01日提交的韩国专利申请第10-2008-0096404号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器及其制造方法。

背景技术

通常的图像传感器是将光图像转换为电信号的半导体器件。这样的图像传感器主要包括电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(complementary metaloxide silicon，CMOS)图像传感器。

CMOS图像传感器包括单元像素中的光电二极管和MOS晶体管以检测开关模式下各个单元像素中的电信号，从而实现一幅图像。

这种CMOS图像传感器具有水平排列光电二极管部分和晶体管部分的结构，光电二极管部分将光信号转换为电信号，晶体管部分处理电信号。即，水平CMOS图像传感器具有在衬底上彼此临近地水平排列光电二极管和晶体管的结构。

因此，水平CMOS图像传感器需要形成光电二极管的额外的区域，这就减少了填充系数区并限制了分辨率。

发明内容

因此，本发明涉及一种图像传感器及其制造方法，其基本避免了相关技术的局限性或缺点引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种用于制造图像传感器的方法以实现晶体管电路和光电二极管之间的垂直集成(verticalintegration)。

本发明的另一目的是提供一种图像传感器及其制造方法，以去除每个像素中的噪声并防止串扰以及从而提高图像性能。

本发明的另一目的是提供一种用于制造图像传感器的方法，包括：图样化n型非晶硅层以及然后利用N₂O等离子体对其处理，以修复(cure)所图样化的n型非晶硅层，以及从而去除在界面上的产生缺陷的材料(defect-causing material)。

本发明的另一目的是提供一种用于制造图像传感器的方法，包括氢气退火(hydrogen annealing)以修复出现在n型非晶硅层上的氧气等离子体损伤。

为了实现这些目的和其他优点以及根据本发明的目的，如在本文中所体现和概括描述的，提供的图像传感器包括：设置在半导体衬底上的读出电路；设置有金属线的层间介电膜，该层间介电膜设置在半导体衬底上；设置在层间介电膜上的下部电极，该下部电极被连接到金属线；设置在下部电极上的第一类型导电层图样；设置在半导体衬底上的整个表面上方的本征层，以使该本征层覆盖第一类型导电层图样；以及设置在本征层上的第二类型导电层。

根据另一方面，提供的一种用于制造图像传感器的方法，包括：半导体衬底上形成读出电路；在半导体衬底上形成设置有金属线的层间介电膜；在层间介电膜上形成上部介电膜；在上部介电膜上形成连接到金属线的下部电极；在下部电极和上部介电膜上形成第一类型导电层；图样化该第一类型导电层，以在下部电极上形成第一类型导电层图样；利用等离子体处理第一类型导电层图样；在上部介电膜上形成本征层，以使本征层覆盖第一类型导电层图样；以及在本征层上形成第二类型导电层。

根据另一方面，提供的一种用于制造图像传感器的方法包括：半导体衬底上形成读出电路；在半导体衬底上形成设置有金属线的层间介电膜；在层间介电膜上形成上部介电膜；在上部介电膜上形成连接到金属线的下部电极；在下部电极和上部介电膜上形成第一类型导电层；图样化第一类型导电层，以在下部电极上形成第一类型导电层图样；退火第一类型导电层图样，以氢化第一类型导电层图样；在上部介电膜上形成本征层，以使本征层覆盖第一类型导电层图样；以及在本征层上形成第二类型导电层。

应当理解的是，本发明的上述总体描述和以下的具体描述都是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求的本发明的进一步解释。

附图说明

附图(其被包含用来提供对本发明的进一步理解以及被整合到以及构成为本申请的一部分)、本发明的示例性实施方式以及说明书阐述了本发明的原理。在附图中：

图1至图9是示出了根据本发明的一种实施方式用于制造图像传感器的工艺的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明根据本发明的优选的实施方式的其制造方法。

在本发明的实施方式的描述中，应该理解，当一层被称为在另一层“上/上方”时，它可以直接在另一层上或通过在层之间存在的中介层间接在另一层上。

图中，层的厚度和尺寸是放大的、省略的或简化的，用于更好的理解本发明和清楚。此外，元件的尺寸不一定表示其实际尺寸。