[發(fā)明專利]圖像傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810089198.X
• 申請(qǐng)日: 2008-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN101295728A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪志鎬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H01L31/0224;H01L21/82;H01L21/28
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;尚志峰

本申請(qǐng)基于35U.S.C?119要求第10-2007-0039207號(hào)(于2007 年4月23日遞交)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此 作為參考。

背景技術(shù)

圖像傳感器是用于將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，通常可以 分為電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)圖像傳感器。

CCD圖像傳感器具有諸如復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方法、高功耗、以及需要 多階段干膜制程(multi-phased?photo?processes)的復(fù)雜制造過(guò)程的 缺點(diǎn)。

由于CCD圖像傳感器的上述缺點(diǎn)，CMOS圖像傳感器被認(rèn)為 是下一代圖像傳感器。CMOS圖像傳感器可以包括用于接收光信號(hào) 并將所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電二極管區(qū)域、以及用于處 理電信號(hào)的晶體管區(qū)域。在這點(diǎn)上，CMOS圖像傳感器在一個(gè)單位 像素(unit?pixel)中可以包括光電二極管和MOS晶體管。CMOS 圖像傳感器可以通過(guò)在開關(guān)模式下使用光電二極管和MOS晶體管 順序地檢測(cè)電信號(hào)而生成圖像。

CMOS圖像傳感器中的光電二極管可以與晶體管水平排列。特 別地，光電二極管和晶體管相互水平相鄰地設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的上 面和/或之上(上方)。從而，需要用于光電二極管的額外空間或表 面區(qū)域。由于降低填充系數(shù)區(qū)域和限制分辨率的可能性，使得不希 望有額外空間或表面積的需求。另外，很難優(yōu)化在半導(dǎo)體襯底的上 面和/或之上同時(shí)形成光電二極管和晶體管的處理。

為了克服這些缺點(diǎn)，引入了一種垂直集成化(integrating)晶體 管電路和光電二極管的方法。

實(shí)例圖1示出了垂直集成化型圖像傳感器，可以包括襯底110、 形成在襯底110的上面和/或之上的第一線130、形成在第一線130 的上面和/或之上的本征層150、形成在本征層150的上面和/或之上 的第二導(dǎo)電層160、以及形成在襯底110的上面和/或之上的第二線 170。此處，具有下線(lower?line)120的COM電路(未示出)可 以形成在襯底110的上面和/或之上。第一導(dǎo)電層140可以形成在第 一線(first?line)130和本征層150之間。

第一線130可以由諸如金屬、合金、以及硅化物的各種導(dǎo)電材 料組成。例如，第一線130可以由鋁、銅、以及鈷組成。第一線130 可以通過(guò)光電二極管單位像素被圖案化，或可以在第一導(dǎo)電層140 形成在第一線130的上面和/或之上后通過(guò)光電二極管單位像素被 圖案化。

第一導(dǎo)電層140可以被有選擇地形成并可以起PIN二極管的N 層的作用。具體地，第一導(dǎo)電層140可以形成為由N摻雜的非晶硅 形成的N型導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層140可以由通過(guò)向非晶硅中添加鍺、 碳、氮化物、或氧形成的Si:H、SiGe:H、SiN:H、及SiO:H組成。

本征層150可以起PIN二極管的I層的作用。N摻雜的非晶硅 可以用來(lái)形成本征層150。第二導(dǎo)電層160可以起PIN二極管的P 層的作用，特別地，作為P型導(dǎo)電層。第二導(dǎo)電層160可以由P摻 雜的非晶硅組成。第二線170可以起光電二極管的上電極的作用， 并可以被電連接至露出的下線120a。第二線170還可以形成為具有 高透明性和高導(dǎo)電性的透明電極。第二線170可以由氧化銦錫(ITO) 或氧化碳錫(CTO)組成。

這種垂直集成化型圖像傳感器具有很多缺點(diǎn)。例如，第二線170 起光電二極管的上電極的作用，所以是垂直集成化圖像傳感器的核 心元件。由于第二線170可以由諸如ITO的金屬材料組成，所以很 容易由于缺乏韌性而破裂或剝落。這將大大降低了使用這種垂直集 成化型圖像傳感器的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，多個(gè)實(shí)施例涉及一種具有光電二極管的上電極的圖像傳 感器，其中，該光電二極管由具有增強(qiáng)韌性的導(dǎo)電聚合材料組成。

多個(gè)實(shí)施例涉及一種使用形成在光電二極管區(qū)域的上部區(qū)域 處的導(dǎo)電且透明的聚合材料作為用于傳輸光的透明電極的圖像傳 感器。

多個(gè)實(shí)施例涉及一種包括由導(dǎo)電且透明的聚合材料而不是金 屬材料組成的透明電極的圖像傳感器。

多個(gè)實(shí)施例涉及一種可以包括在光電二極管區(qū)域的上部區(qū)域 處形成在襯底之上的用于傳輸光的電極的圖像傳感器，該電極由透 明且導(dǎo)電的聚合材料組成。