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KR100192576B1 - 콘택 이미지 센서 - Google Patents

콘택 이미지 센서 Download PDF

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KR100192576B1
KR100192576B1 KR1019950041881A KR19950041881A KR100192576B1 KR 100192576 B1 KR100192576 B1 KR 100192576B1 KR 1019950041881 A KR1019950041881 A KR 1019950041881A KR 19950041881 A KR19950041881 A KR 19950041881A KR 100192576 B1 KR100192576 B1 KR 100192576B1
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윤종용
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Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]
동일한 추력 레벨을 가지기 위한 콘택 이미지 센서에 관한 것이다.
[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]
실리콘 웨이퍼 내에서 발생하는 테리어의 생성을 억제하기 위한 콘택 이미지 센서를 제공함에 있다.
[발명의 해결방법의 요지]
본발명은, 동일한 출력레벨을 가지기 위한 콘택 이미지 센서는: 실리콘 웨이퍼와; 상기 실리콘 웨이퍼의 제1영역상에 위치한 다수의 수광소자들과; 상기 수광소자들과는 이격된 상기 실리콘 웨이퍼의 소정 위치에 형성된 주변회로영역과; 상기 실리콘 웨이퍼내에 형송된 캐리어들과; 상기 패리어들이 상기 제1영역으로 전달되지 못하도록, 상기 실리콘 웨이퍼내 상기 제1영역의 하부에 위치하여 형성된 이온주입영역과; 상기 캐리어들이 상기 제1영역으로 전달되지 못하도록, 상기 실리콘 웨이퍼상에 있는 주변회로영역 및 광노출 영역 상에 형성된 광차단층으로 구성한다.
[발명의 중요한 용도]
콘택이미지센서에 적합하다.

Description

콘택 이미지 센서
제1도는 종애의 기술에 따른 콘택 이미지 센서 구조의 평면을 보인 도면.
제2도는 제1도에 따른 단면을 보인 도면.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 콘택 이미비 센서 구조의 평면을 보인 도면.
제4도는 제3도에 따른 단면을 보인 도면.
본 발명은 팩스(FAX)의 데이타 인식 소자인 콘택 이미지 센서(contact image sensor)에 관한 것으로, 특히 동일한 출력 레벨을 가지기 위한 콘택 이미지 센서에 관한 것이다.
일반적으로, 팩스의 테이타 인식 소자인 콘택 이미지 센서는 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 수광소자와, 다수개의 바이폴라 트랜지스터들돠, 틀럭 발생을 위한 플립 플롭으로 구성되어 있다. 통상적인 방법의 콘택 이미지 센서 제조시에는 수십개의 바이폴라 트랜지스터가 한개의 칩으로 구성되어 있는데, 이상적인 콘택 이미지 센서에서는 각기의 바이폴라 트랜지스터의 출력 레벨이 동일하다.
그러나, 수십개의 바이폴라 트랜지스터의 출력레벨을 동일하게 유지시키는 것은 용이하지 않다. 그것은 웨이퍼의 자체 결함 및 기판내의 불순물과 주변회로에 영향을 많이 받기 때문이다. 에피택셜 웨이퍼는 이러한 특성에 대하여 우수하지만 생산 원가의 측면에서는 경쟁력을 상실한다.
제1도는 종애의 기술에 따른 콘택 이미지 센서 구조의 평면을 보인 도면이다.제1도 및 제2도를 참조하면, 종래의 콘택 이미지센서는, 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 다수개의 수광소자인 바이폴라 트랜지스터 2들을 포함하고 있는 수광소자 여역 22와, 상기 수광소자영역 22와 이웃하여 배치된 다수개의 쉬프트 트랜지스터 어레이 8과 플립플롭 어레이 9를 포함하고 있는 주변회로영역 6으로 이분된다. 상기와 같은 경우는 기판이 에피택셜 실리콘 웨이퍼가 아니고 일반적인 웨이퍼 경우이다.
제1도 및 제2도에서와 같이 수광소자영역 22와 주변회로영역 6은 분리되어 있지 않고 이웃하기 때문에 , 상기 수광소자영역 22는 주변회로영역 6에 영향을 크게 미친다. 이에 따라 주변회로영역 6을 제외한 실리콘 웨이퍼 20은 광원에 직접 노출된다. 그렇게 되기 때문에 캐리어 12의 형성이 그 만큼 용이하게 되고 이웃한 수광소자영역 22의 바이폴라 트랜지스터 2의 전류 증폭도를 증가시킨다. 그러므로, 특정한 수광 바이폴라 트랜지스터 2의 전류 증폭도의 증가는 콘택 이미지 센서의 추력 레벨의 동일성을 저해하여 이의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 동일한 출력 레벨을 가직 위한 콘택 이미지 센서를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 실리콘 웨이퍼 내에서 발생하는 캐리어의 생성을 억제하기 위한 콘택 이미지 센서를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 웨이퍼 내에서 발생하는 캐리어의 생성을 어제하거나 동일한 량을 생성하기 위한 콘택 이미지 센서를 제공함에 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은 콘택 이미지 센서에 있어서, 실리콘 웨이퍼 상에 형성되고 수광소자로 구성된 수광조사영역과, 상기 수광소자영역 이외의 실리콘 웨이퍼의 상부에 형성되고 다수의 쉬프트 트랜지스터들과 플립플롭들도 구성된 주변회로영역과; 상기 실리콘 웨이퍼성에 있는 주변회로영역 및 광노촐 영역 상에 형성된 광차단층과; 상기 수광소자영역 하부에 배치되고, 상기 실리콘 웨이퍼내에서 발생하는 캐리어들이 상기 수광소자영역으로 전달되지 못하도록 하는 이오주입영역으로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 콘택 이미지 센서에 있어서: 상기 실리콘 웨이퍼상에 형성되며 수광소자들로 구성된 수광소자영역과; 상기 수광소자영역 이외의 상기 실리콘 웨이퍼의 소정 영역에 형성되며 쉬프트 트랜지스터들과 플립플롭들로 구성된 주변 회로영여과; 상기 수광소자영역 아래에 형성된 이온주입영역과; 상기 실리콘 웨이퍼내에 형성되어 있는 캐리어들과; 상기 수광소자영역과 주변회로영역 사이에 위치하며, 상기 주변회로영역에서 발생된 캐리어들의 영향을 감소시키고 상기 수광소자영역과 주변회로영여간의 전기적 근접을 방지하는 이격영역과; 상기 실리콘 웨이퍼상에 있는 주변회로영역 및 광노출 영역 상에 형성되며, 상기 캐리어들이 상기 수광소자영역으로 전달되지 못하도록 하는 광차단층으로 구성함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소 또는 동일한 부품들은 가능한 한 어느곳에서도 동일한 참조번호 또는 동일한 부호들을 사용하고 있음을 유의하여야 한다.
제3도는 본 발명에 따른 콘택 이미지 센서 구조의 평면을 보인 도면이고, 제4도는 제3도에 따른 단면을 보인 도면이다. 제3도 및 제4도를 참조하면, 본 발명의 콘택 이미지 센서는 실리콘웨이퍼 20 내부의 상부 표면에 형성된 다수의 수광소자(바이폴라 트랜지스터들)5들을 포함하고 있다. 이온 주입된 이온주입영역 18은 상기 실리콘 웨이퍼 20의 수광소자영역 22의 하부에 주어진 영역에 위치해 형성되어 있다. 광원에 노출되면 캐리어들은 광원노촐영역 10과 수광소자 5의 아래에 있는 실리콘 웨이퍼 20에서 발생되는데, 상기 이온 주입된 영역 18은 주변회로 영역 6의 하부영역에서 발생된 캐리어들이 수광소자영역 22로 전달되는 것을 방지하기 위해 제공된다.
광차단층(light shielding layer)16은 주변회로영역 6과 이격시키고 광차단시켜 주도록 상기 주변회로영역 6의 상부에 형성된다. 그래서 수광소자영역 22의 출력레벨을 일정하게 유지시킨다. 상기 광차단층 16은 알루미늄(al)등과 같은 금속 물질로 만들어질 수 있다.
주변회로 영역 6은 쉬프트 트랜지스터들 8, 플립플롭들 9로 구성된 주변회로들 및 실리콘 웨이퍼 20상에 형성된 광노출 영역 10을 포함하고 있다. 수광소자 영역 22와 주변회로 영역 6 사이에는 이격영역 11이 존재하는데, 이는 상기 주변회로 영역 6과 상기 수광소자영역 22간의 전기적 근접(electrical shorting)을 방지하는역할을 한다. 또한 상기 이격영역 11은 주변회로영역 6에서 발행된 캐리어들의 감소 및 억제시키는데 도움을 준다.
제4도에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 20에서 선택된 부분에는 광차단층 16으로 덮혀 있어서 영역 10을 광 노출로부터 차폐시켜준다. 상기 광차단층 16은 광노출 영역 10의 상부에 형성되어 있다. 그에 따라 상기 광차단층 16은 상기 주변회로 영역 6을 효과적으로 덮어주지만, 수광소자 영역 22는 덮지 않고 있다.
이온 주입된 이온주입영역 18은 수광소자영역 22의 아래에 위치한 실리콘 웨이퍼 20내의 선택된 영역에 형성되어 있어, 광노출 영역 10 및 이격영역 11 아래에서 발생하는 캐리어들을 억제 또는 동일량으로 유지시켜준다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 실리콘 웨이퍼 내에서 발생하는 캐리어의 생성을 억제 또는 이의 동일량을 유지하므로 인하여 동일한 출력레벨을 가지는 수광소자 영역을 구현하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 콘택 이미지 센서에 있어서: 실리콘 웨이퍼상에 형성되고 수광소자로 구성된 수광소자영역과; 상기 수광소자영역 이외의 실리콘 웨이피의 상부에 형성되고 다수의 쉬프트 트랜지스터들과 플립플롭들고 구성된 주변회로영여곽; 상기 실리콘 웨이퍼상에 있는 주변회로영역 및 광노출 영역 상에 형성된 광차단층과; 상기 수광소자영역 하부에 배치되고, 상기 실리콘 웨이퍼내에서 발생하는 캐리어들이 상기 수광소자영역으로 전달되지 못하도록 하는 이온주입영역으로 구성함을 특징으로 하는 콘택 이미지 센서.
  2. 콘택 이미지 센서에 있어서: 상기 실리콘 웨이퍼상에 형성되며 수광소자들로 구성된 수광소자영역과;상기 수광소자영역 이외의 상기 실리콘 웨이퍼의 소정 영역에 형성되며 쉬프트 트랜지스터들과 플립플롭들고 구성된 주변회로영역과; 상기 수광소자영역 아래에 형성된 이오주입영역과; 상기 실리콘 웨이퍼내에 형성되어 있는 캐리어들과; 상기 수광소자영역과 주변회로영역 사이에 위치하며, 상기 주변회로영역에서 발생된 캐리어들의 영향을 감소시키고 상기 수광소자영역과 주변회로영역간의 전기적 근접을 방지하는 이격영역과; 상기 실리콘 웨이퍼상에 있는 주변회로영역 및 광노출 영역 상에 형성되며, 상기 캐리어들이 상기 수광소자영역으로 전달되지 못하도록 하는 광차단층으로 구성함을 특징으로 하는 콘택 이미지 센서.
  3. 동일한 출력레벨을 가지기 위한 콘택 이미지 센서에 있어서: 실리콘 웨이퍼와 상기 실리콘 웨이퍼의 제1영역상에 위치한 다수의 수광소자들과; 상기 수광소자들과는 이격된 상기 실리콘 웨이퍼의 소정 위치에 형성된 주변 회로영역과; 상기 실리콘 웨이퍼내에 형성된 캐리어들과; 상기 캐리어들이 상기 제1영역으로 전달되지 못하도록, 상기 실리콘 웨이퍼 내 상기 제1영역의 하부에 위치하여 형성된 이온주입영역과; 상기 캐리어들이 상기 제1영역으로 전달되지 못하도록, 상기 실리콘 웨이퍼 상에 있는 주변회로영역 및 광노출 영역상에 형성된 광차단층으로 구성함을 특징으로 하는 콘택 이미지 센서.
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