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公開番号2025171969
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025063538
出願日2025-04-08
発明の名称イメージセンサー
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類H10F 39/18 20250101AFI20251113BHJP()
要約【課題】鮮明な画質を具現することができるイメージセンサーを提供する。
【解決手段】本発明のイメージセンサーは、第1基板と、第1基板内に配置される第1浮遊拡散領域と、第1基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、ソースフォロワーゲート電極の一側で第1基板内に配置されて第1浮遊拡散領域から離隔される第1ソース領域と、を備え、平面視において、第1ソース領域は、ソースフォロワーゲート電極の側壁に隣接する主要部及び主要部から突出して第1浮遊拡散領域に隣接する突出部を含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板内に配置される第１浮遊拡散領域と、
前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、
前記ソースフォロワーゲート電極の一側で前記第１基板内に配置されて前記第１浮遊拡散領域から離隔される第１ソース領域と、を備え、
平面視において、前記第１ソース領域は、前記ソースフォロワーゲート電極の側壁に隣接する主要部及び前記主要部から突出して前記第１浮遊拡散領域に隣接する突出部を含むことを特徴とするイメージセンサー。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記突出部は、平面視において、前記第１浮遊拡散領域を囲むことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項３】
前記第１浮遊拡散領域に隣接する接地領域を更に含み、
平面視において、前記突出部は、接地領域と前記第１浮遊拡散領域との間に位置することを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項４】
前記第１浮遊拡散領域上の第１コンタクトプラグと、
前記第１ソース領域の突出部上の第２コンタクトプラグと、
前記接地領域上の第３コンタクトプラグと、を更に含み、
前記第２コンタクトプラグは、前記第１コンタクトプラグと前記第３コンタクトプラグとの間に位置することを特徴とする請求項３に記載のイメージセンサー。
【請求項５】
平面視において、前記第１浮遊拡散領域は、第１方向に平行である第１側面及び前記第１方向に交差する第２方向に平行である第２側面を有し、
前記突出部は、前記第１側面に隣接する第１突出部及び前記第２側面に隣接する第２突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項６】
前記第１浮遊拡散領域を前記ソースフォロワーゲート電極に連結する第１配線と、
前記第１ソース領域に連結される第２配線と、を更に含み、
前記第２配線は、前記第１配線と同一レベルに位置し、
平面視において、前記第２配線は、第１配線を囲むことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項７】
前記第１基板の上の第２基板と、
前記第２基板内に配置されて互いに離隔される第２ソース領域と、
前記第２基板内に配置されて前記第２ソース領域の間の第２浮遊拡散領域と、を更に含み、
前記第２浮遊拡散領域は、前記第１浮遊拡散領域に連結され、
前記第２ソース領域は、前記第１ソース領域に連結されることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサー。
【請求項８】
前記第２ソース領域は、前記第２浮遊拡散領域を囲むように配置されることを特徴とする請求項７に記載のイメージセンサー。
【請求項９】
第１基板と、
前記第１基板内に配置される第１浮遊拡散領域と、
前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、
前記ソースフォロワーゲート電極の一側で前記第１基板内に配置されて前記第１浮遊拡散領域から離隔される第１ソース領域と、
前記第１基板内に配置される接地領域と、を備え、
前記第１ソース領域は、延長されて前記第１浮遊拡散領域と前記接地領域との間に介在することを特徴とするイメージセンサー。
【請求項１０】
第１基板と、
前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、
前記ソースフォロワーゲート電極の一側の前記第１基板内の第１ソース領域と、
前記第１基板内に配置されて前記第１ソース領域から離隔される第１浮遊拡散領域と、
前記第１基板の上部面を覆う第１層間絶縁膜と、
前記第１層間絶縁膜上に配置される第２基板と、
前記第１層間絶縁膜と前記第２基板との間の第２層間絶縁膜と、
前記第２基板内に配置される第２浮遊拡散領域と、
前記第２基板の下面に配置されて前記第２浮遊拡散領域に隣接する伝送ゲート電極と、
前記第２基板内に配置されて前記第２浮遊拡散領域を囲むように配置される第２ソース領域と、
前記第２基板上に配置されるカラーフィルターと、
前記カラーフィルター上のマイクロレンズと、を備え、
前記第２ソース領域は、前記第１ソース領域に連結され、
前記第２浮遊拡散領域は、前記第１浮遊拡散領域に連結されることを特徴とするイメージセンサー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージイメージセンサーに関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサーは光学画像（Ｏｐｔｉｃａｌｉｍａｇｅ）を電気信号に変換する半導体素子である。イメージセンサーはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）型及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型に分類される。ＣＭＯＳ型イメージセンサーはＣＩＳ（ＣＭＯＳｉｍａｇｅｓｅｎｓｏｒ）と略称される。ＣＩＳは２次元的に配列された複数の画素を具備する。画素の各々はフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）を含む。フォトダイオードは入射する光を電気信号に変換する役割をする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１１３３６８６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、鮮明な画質を具現するイメージセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるイメージセンサーは、第１基板と、前記第１基板内に配置される第１浮遊拡散領域と、前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、前記ソースフォロワーゲート電極の一側で前記第１基板内に配置されて前記第１浮遊拡散領域から離隔される第１ソース領域と、を備え、平面視において、前記第１ソース領域は、前記ソースフォロワーゲート電極の側壁に隣接する主要部及び前記主要部から突出して前記第１浮遊拡散領域に隣接する突出部を含む。
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるイメージセンサーは、第１基板と、前記第１基板内に配置される第１浮遊拡散領域と、前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、前記ソースフォロワーゲート電極の一側で前記第１基板内に配置されて前記第１浮遊拡散領域から離隔される第１ソース領域と、前記第１基板内に配置される接地領域と、を備え、前記第１ソース領域は、延長されて前記第１浮遊拡散領域と前記接地領域との間に介在する。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の態様によるイメージセンサーは、第１基板と、前記第１基板上に配置されるソースフォロワーゲート電極と、前記ソースフォロワーゲート電極の一側の前記第１基板内の第１ソース領域と、前記第１基板内に配置されて前記第１ソース領域から離隔される第１浮遊拡散領域と、前記第１基板の上部面を覆う第１層間絶縁膜と、前記第１層間絶縁膜上に配置される第２基板と、前記第１層間絶縁膜と前記第２基板との間の第２層間絶縁膜と、前記第２基板内に配置される第２浮遊拡散領域と、前記第２基板の下面に配置されて前記第２浮遊拡散領域に隣接する伝送ゲート電極と、前記第２基板内に配置されて前記第２浮遊拡散領域を囲むように配置される第２ソース領域と、前記第２基板上に配置されるカラーフィルターと、前記カラーフィルター上のマイクロレンズと、を備え、前記第２ソース領域は、前記第１ソース領域に連結され、前記第２浮遊拡散領域は、前記第１浮遊拡散領域に連結される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のイメージセンサーは、ソースフォロワートランジスタのソース領域が浮遊拡散領域に隣接するか又は浮遊拡散領域を囲むように配置されて、ソースフォロワートランジスタのソース領域が接地領域と浮遊拡散領域との間に介在するため、浮遊拡散領域と周辺導電構造物との間の寄生キャパシタンスを減少させて、浮遊拡散領域の変換利得を向上させ、ノイズを減少させることができる。したがって、鮮明な画質を具現することができるイメージセンサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第１例の概略的な平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第１例の概略的な平面図である。
本発明の一実施形態による図１又は図２をＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの回路図である。
図４Ａの回路図でＰ１部分を拡大した図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第２例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第３例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第４例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第５例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第６例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第６例の配線の一例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第６例の配線の他の例の平面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第１例の平面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第２例の平面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第３例の平面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの配線例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第２例の平面図である。
本発明の一実施形態による図９をＡ－Ａ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第３例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第３例の配線例の平面図である。
本発明の一実施形態による図１１ＢをＢ－Ｂ’線に沿って切断した一例の断面図である。
本発明の一実施形態による図１１ＢをＢ－Ｂ’線に沿って切断した他の例の断面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第４例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第４例の第１配線例の平面図である。
本発明の一実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第４例の第２配線例の平面図である。
本発明の一実施形態による図１５をＣ－Ｃ’線に沿って切断した部分断面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第３半導体チップの第１例の平面図である。
本発明の他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第２例の平面図である。
本発明の他の実施形態による図１８をＤ－Ｄ’線に沿って切断した断面図である。
本発明の更に他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第１例の平面図である。
本発明の更に他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第２例の平面図である。
本発明の更に他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第３例の平面図である。
本発明の更に他の実施形態によるイメージセンサーの第２半導体チップの第４例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書で、第１、第２等のような順序を示す用語は、同一／類似の機能をする構成を互いに区分するために使用され、言及する順番に従ってその番号が変わることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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