CN101567377A - 固体摄像装置、固体摄像装置制造方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了固体摄像装置、固体摄像装置制造方法以及电子设备。所述固体摄像装置包括：像素部；周边电路部；在所述像素部中除了隔离部上方的部分或全部区域之外的区域中形成的硅化阻挡层；以及在所述周边电路部中形成的具有金属硅化物层的晶体管。由于硅化阻挡层的表面面积被减小，从而降低了由硅化阻挡层的热膨胀与半导体基板的热膨胀之间的差异所引起的翘曲度。这使得翘曲应力减小，因此抑制了由任何应力所引起的噪声的产生。由于在所述像素部中没有形成金属硅化物层，因而能够抑制结漏、暗电流及白点的产生。本发明能够在不增加制造步骤数量的情况下提高固体摄像装置的像素特性，从而得到具有较高图像质量的电子设备。

Description

固体摄像装置、固体摄像装置制造方法以及电子设备
相关申请的交叉参考
本申请包含与2008年4月21日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-110669的公开内容相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及固体摄像装置以及该固体摄像装置的制造方法，并且还涉及包括该固体摄像装置的电子设备。
背景技术
通常能够将固体摄像装置分类成由互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器代表的放大型固体摄像装置以及由电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)图像传感器代表的电荷传输型固体摄像装置。这些固体摄像装置已广泛地应用于数码照相机和数码摄像机等上。此外，近年来，CMOS图像传感器由于具有低电源电压、低电力消耗等特点，因而已主要用作安装在诸如带照相机的手机和个人数字助理(Personal Digital Assistants，PDA)等移动设备上的固体摄像装置。
CMOS固体摄像装置包括经过硅化的周边电路部和未被硅化的像素部。换句话说，对于在周边电路部中的CMOS晶体管，在多晶硅栅极电极的表面和源极漏极区域的表面上都形成有金属硅化物层从而减小阻抗。另一方面，像素部未被硅化从而防止从金属硅化物层产生的电子所带来的不利影响。金属硅化物层具有很多固定的电子。当该层的这些电子泄露至作为光电转换元件的光电二极管中时，会产生暗电流从而使图像质量劣化。因此，要防止像素部被硅化。通常，当对周边电路部进行硅化时，用硅化阻挡层来保护像素部。利用硅化阻挡层覆盖像素部已在例如日本专利申请公开公报No.2005-223085和日本专利申请公开公报No.2005-260077中公开。
图1和图2是图示了现有技术CMOS固体摄像装置的像素部和周边电路部的主要部分的示意图。如图1所示，固体摄像装置101包括在半导体基板102上的像素部103和周边电路部104。像素部103包括在半导体基板102上布置的多个像素。周边电路部104包括在像素部103周围形成的逻辑电路等。像素部103包括由第一导电型半导体层122和在第一导电型半导体层122上形成的绝缘层(例如，二氧化硅层)123构成的隔离部121。另外，像素部103还包括各自由作为光电转换元件的光电二极管(PD)107和多个像素晶体管108构成的多个像素110。这里，像素110以矩阵形式布置在平面内并被隔离部121彼此隔开。在图1中，仅图示了一个像素晶体管108来代表全部像素晶体管。像素晶体管108包括源极漏极区域109、栅极绝缘膜(未图示)和栅极电极(未图示)。
诸如氮化硅膜等硅化阻挡层111被敷到像素110的上部并覆盖整个像素部103，以便在稍后说明的对周边电路部104中的CMOS晶体管进行硅化时能保护像素部103不受影响(见图1和图2)。在硅化阻挡层111的上方形成有多个布线层114。各布线层114包括隔着绝缘中间层112堆叠起来的多层布线113。此外，在绝缘中间层112的上方形成有片上滤色器115和片上微透镜116。图2示出的单位像素包括光电二极管(PD)107和三个像素晶体管即传输晶体管Tr1、复位晶体管Tr2以及放大晶体管Tr3。传输晶体管Tr1包括传输栅极电极161以及成为带有光电二极管107的浮动扩散(FD)区域的源极漏极区域1091。复位晶体管Tr2包括一对源极漏极区域1091和1092以及复位栅极电极162。放大晶体管Tr3包括一对源极漏极区域1092和1093以及放大栅极电极163。
在周边电路部104中，通过用诸如二氧化硅层等绝缘层127填充半导体基板102的凹槽126，形成了具有浅沟槽隔离(Shallow TrenchIsolation，STI)结构的隔离部125。多个CMOS晶体管130被形成为包括通过隔离部125彼此隔开的n沟道MOS晶体管128和p沟道MOS晶体管129。n沟道MOS晶体管128包括在p型半导体阱区域132中形成的一对n型源极漏极区域133和134，以及与这对n型源极漏极区域隔着栅极绝缘膜135的栅极电极(例如，多晶硅膜)136。p沟道MOS晶体管129包括在n型半导体阱区域142中形成的一对p型源极漏极区域143和144，以及与这对p型源极漏极区域隔着栅极绝缘膜13的栅极电极(例如，多晶硅膜)146。在各个栅极电极136和146的侧部上形成有由绝缘层构成的侧壁(侧壁层)151。n沟道MOS晶体管128包括源极漏极区域133和134。此外，p沟道MOS晶体管129包括源极漏极区域143和144。各个源极漏极区域133、134、143和144包括重掺杂区域和轻掺杂区域，并具有所谓的LDD(轻掺杂漏极)结构。
另外，分别对在周边电路部104中形成的n沟道MOS晶体管128和p沟道MOS晶体管129进行金属硅化处理。换句话说，在各个栅极电极136和146的表面以及各个源极漏极区域133、134、143和144的表面上形成诸如硅化钴层等金属硅化物层152。
在固体摄像装置中，可能会具有SNR(信噪比)随着像素尺寸的缩小而劣化的缺点。如图2所示，在像素部103的整个区域上形成硅化阻挡层111会导致噪声。也就是说，在整个像素部103上形成硅化阻挡层111之后，在周边电路部104中进行用于硅化的热处理。由于半导体基板102的热膨胀系数与硅化阻挡层111(例如，氮化硅膜)的热膨胀系数之间的差异而引起的翘曲，该热处理导致在像素部103与硅化阻挡层111之间出现应力。电子随着该应力的产生而流出，这导致了电子陷阱的产生并且成为产生噪声的重要因素。
为了抑制由于硅化阻挡层而产生的噪声，可将像素部设计成没有硅化阻挡层。然而，当在像素部中的硅上形成金属硅化物层时，则由于结漏(junction leakage)的增大、受金属硅化物层的影响而导致的暗电流的产生、白点的产生等，会使像素特性劣化。
因此，由于在像素部中的像素上留有硅化阻挡层，或者由于像素部的硅化而引起的结漏和白点等，会使固体摄像装置具有不适当的像素特性。
此外，同时在像素部中和周边电路部中把兼作侧壁的硅化阻挡层暂时地除去。然后将硅化阻挡层重新附着至像素部上，之后进行硅化处理。在此情况下，固体摄像装置的制造步骤有所增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种不会增加制造步骤数量且具有改善的像素特性的固体摄像装置，并提供这种装置的制造方法。另外，本发明的另一目的是提供包括这种固体摄像装置的电子设备。
本发明的一个实施例提供了一种固体摄像装置，其包括像素部、周边电路部、硅化阻挡层和晶体管。所述硅化阻挡层被形成在所述像素部中除了隔离部上方的部分或全部区域之外的区域中。此外，所述晶体管被形成在所述周边电路部中并具有金属硅化物层。
在本发明实施例的固体摄像装置中，由于所述硅化阻挡层被形成在除了像素部中的隔离部上方的部分或全部区域之外的像素部区域中，因此，所述硅化阻挡层的表面面积减小，从而降低了由硅化阻挡层的热膨胀与半导体基板的热膨胀之间的差异所引起的翘曲度。这使得翘曲应力减小，从而抑制了由任何应力所引起的噪声的产生。由于在所述像素部中没有形成金属硅化物层，因而能够抑制结漏、暗电流及白点的产生。
本发明的另一个实施例提供了一种固体摄像装置制造方法。所述方法包括在设有各自包含隔离部、光电转换元件和像素晶体管的多个像素的像素部中形成硅化阻挡层的步骤。所述方法还包括从所述像素部中的隔离部上方的部分或全部区域选择性地除去所述硅化阻挡层的步骤。此外，所述方法包括在所述像素部和周边电路部中形成金属膜并在所述周边电路部中形成金属硅化物层，之后除去所述金属膜的残余物的步骤。
根据本发明实施例的固体摄像装置制造方法，因为包括了从像素部中的隔离部上方的部分或全部区域选择性地除去所述硅化阻挡层这个步骤，因而能够减小由所述硅化阻挡层覆盖的面积。因此，在随后的用于硅化的热处理中，能够减小由硅化阻挡层的热膨胀与半导体基板的热膨胀之间的差异所引起的半导体基板的翘曲。此外，由于硅化阻挡层被形成在像素部内需要有该硅化阻挡层的区域中，因而该方法能够制造出可抑制结漏、暗电流及白点的产生的固体摄像装置。
本发明的又一个实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括固体摄像装置、用于将入射光引入到所述固体摄像装置的光电转换元件中的光学系统以及用于处理所述固体摄像装置的输出信号的信号处理电路。这里，所述固体摄像装置包括像素部、周边电路部、硅化阻挡层和晶体管。所述硅化阻挡层被形成在除了所述像素部中的隔离部上方的部分或全部区域之外的像素部区域中。所述晶体管是在所述周边电路部中形成的具有金属硅化物层的晶体管。
由于本发明上述实施例的电子设备包括本发明前述实施例的固体摄像装置，因而能够提高图像质量。
因此，根据本发明的任一上述实施例，在不增加制造步骤数量的情况下能够提高固体摄像装置的像素特性。
附图说明
图1是现有技术固体摄像装置的主要部分的截面图。
图2是现有技术固体摄像装置的像素部的主要部分的截面图。
图3是图示了适用于本发明实施例固体摄像装置的示例结构的示意图。
图4是本发明实施例固体摄像装置的第一实施方式的主要部分的截面图。
图5是本发明实施例固体摄像装置的第一实施方式的像素部的主要部分的平面图。
图6A～图6C是图示了在本发明实施例固体摄像装置的像素部上形成的隔离部的截面图，其中图6A示出了绝缘分隔结构，图6B示出了浅沟槽隔离(STI)结构，并且图6C示出了扩散隔离结构。
图7是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(1/6)的图。
图8是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(2/6)的图。
图9是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(3/6)的图。
图10是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(4/6)的图。
图11是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(5/6)的图。
图12是图示了本发明实施例固体摄像装置的制造步骤(6/6)的图。
图13是本发明实施例固体摄像装置的第二实施方式的像素部的主要部分的平面图。
图14是图示了本发明实施例电子设备的结构的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例。
图3是图示了能够适用于本发明任一实施例固体摄像装置或CMOS固体摄像装置的示例结构的示意图。固体摄像装置1包括像素部(摄像区域)3和周边电路部，在该像素部中在半导体基板(例如，硅基板)11上以二维形式规则地布置有包含光电转换元件的多个像素2。各个像素(即，单位像素)2包括诸如光电二极管等光电转换元件和多个像素晶体管(MOS晶体管)。该多个像素晶体管例如可以是三个晶体管，即传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管。可选择地，可以设置四个晶体管，其中包括附加的选择晶体管。这些单位像素的等效电路与现有技术中众所周知的等效电路相同，因此在下面的说明中省略了对它们的详细说明。
周边电路部包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8等。
控制电路8产生作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6的驱动基准的诸如时钟信号和控制信号等信号，然后将这些信号分别输入给那些电路。
例如由移位寄存器等构成的垂直驱动电路4以行为单位对像素部3中的各像素2依次沿垂直方向进行选择性扫描。然后，垂直驱动电路4通过垂直信号线9将像素信号提供给列信号处理电路5。这里，像素信号是基于对应于由各像素2的光电转换元件(例如，光电二极管)接收到的光量所产生的信号电荷而得到的。
例如，列信号处理电路5被设置为用于像素2的各列，并依据来自于在有效像素区域的周围形成的黑基准像素的信号对从一行上的各个像素2输出的信号进行诸如噪声消除等信号处理。换句话说，列信号处理电路5进行用于消除像素2所特有的固定模式噪声的CDS(相关双采样)处理，以及诸如信号放大等信号处理。列信号处理电路5的输出级连接至位于该输出级与水平信号线10之间的水平选择开关(未图示)。
例如由移位寄存器等构成的水平驱动电路6依次输出水平扫描脉冲，从而选择各个列信号处理电路5以输出像素信号。然后，让列信号处理电路5将像素信号输出至水平信号线10。输出电路7对通过水平信号线10从各个列信号处理电路5依次提供的信号进行信号处理，然后输出经过处理的信号。
在设有像素部3和周边电路部的半导体基板11上方，隔着绝缘中间层形成有多个布线层。在像素部3中，在该多个布线层上方隔着平坦化膜形成有片上滤色器。另外，在该片上滤色器上方形成有片上微透镜。在作为摄像区域的像素部之外的区域上方形成有遮光膜。具体地，在包括周边电路部和除了摄像区域的光电二极管(感光单元)之外的其它区域的区域内形成有遮光膜。这种遮光膜可以由例如上述多个布线层的最上层布线层来形成。
本实施例的固体摄像装置应用于如上所述的CMOS固体摄像装置。然而，不限于此。
下面参照图4和图5说明本发明实施例固体摄像装置的第一实施方式。图4是图示了在半导体基板(例如，硅基板)22上形成的像素部(摄像区域)23的主要部分和周边电路部24的主要部分的示意图。图5是布置有多个像素的像素部23的主要部分的平面图。本实施方式的固体摄像装置21包括在半导体基板22上形成的像素部23和周边电路部24。像素部23包括布置在半导体基板22上的多个像素。周边电路部24包括在像素部23周围形成的逻辑电路等。
更具体地，在像素部23中，以矩阵形式在平面内布置各像素25，且各像素25包括作为光电转换元件的光电二极管(PD)26和多个像素晶体管27。在图4中，用一个像素晶体管27代表了多个像素晶体管。像素晶体管27包括源极漏极区域28、栅极绝缘膜(未图示)和诸如多晶硅膜等栅极电极(未图示)。在像素25的上方隔着绝缘中间层31形成有多个布线层33。多个布线层33包括通过绝缘中间层31而分层布置的多层布线32。此外，在多个布线层33的上方隔着平坦化膜(未图示)形成有片上滤色器34和片上微透镜35。
在此实施方式中，将电子用作信号电荷。隔离部37将像素25彼此分隔开。隔离部37具有杂质扩散隔离结构，其包括在半导体基板22上形成的p型半导体层38和在半导体层38上方形成的诸如氧化硅膜等绝缘层39。像素部23中的隔离部37可具有图6A～图6C所示的任一种结构。例如，隔离部37可以是杂质扩散隔离结构(见图6C)或者可以具有利用氧化硅层41通过局域硅氧化(Local Oxidation of Silicon，LOCOS)法形成的绝缘分隔结构(见图6A)。可选择地，隔离部37可以具有如图6B所示的浅沟槽隔离(STI)结构。在该STI结构中，在半导体基板22中形成有凹槽42，然后用诸如氧化硅膜等绝缘层43填充该凹槽。如图6B所示，在绝缘层43与半导体基板22之间的界面附近形成有p+半导体层44。
光电二极管26包括在半导体基板22的第一导电型即p型半导体阱区域中的第二导电型区域即n型电荷累积区域以及p+半导体区域(空穴累积层)。该p+半导体区域被设置为用于抑制暗电流，并被形成在n型电荷累积区域与该n型电荷累积区域上面所形成的绝缘膜(例如，氧化硅膜)40之间的界面附近。
在周边电路部24中，逻辑电路由包括n沟道MOS晶体管51N和p沟道MOS晶体管51P的CMOS晶体管构成。与像素部23相似地，形成有多个布线层并且隔着绝缘中间层31形成有多层布线。具有STI结构的隔离部55将MOS晶体管51N和51P彼此分隔开。隔离部55可通过用例如氧化硅层54填充半导体基板22中所形成的凹槽53来形成。
n沟道MOS晶体管51N包括在p型半导体阱区域81上形成的一对n型源极漏极区域56和57、栅极绝缘膜58以及栅极电极(例如，多晶硅膜)59。p沟道MOS晶体管51P包括在n型半导体阱区域82上形成的一对p型源极漏极区域61和62、栅极绝缘膜63以及栅极电极(例如，多晶硅膜)64。在n沟道MOS晶体管51N和p沟道MOS晶体管51P各自的栅极电极59和64的侧部上形成有由绝缘膜构成的侧壁(侧壁层)65。各个源极漏极区域56、57、61和62包括重掺杂区域和轻掺杂区域。
如图5所示，本实施方式的各像素25包括作为光电转换元件的光电二极管26和三个像素晶体管即传输晶体管Tr1、复位晶体管Tr2和放大晶体管Tr3。传输晶体管Tr1包括传输栅极电极67以及成为带有光电二极管26的浮动扩散(FD)区域的源极漏极区域281。复位晶体管Tr2包括一对源极漏极区域281和282以及复位栅极电极68。放大晶体管Tr3包括一对源极漏极区域282和283以及放大栅极电极69。
此外，在本实施方式中，在像素部23中形成有硅化阻挡层71，但除去了该硅化阻挡层71的一部分。因此，硅化阻挡层71不是被形成为遍布在像素部23中。换句话说，在像素部23中除了隔离部37上方的部分或全部区域之外的区域处形成有硅化阻挡层71。根据本实施方式，在所沉积的硅化阻挡层71中与隔离部37的绝缘层39的一部分对应的那部分中形成有开口72。在此情况下，开口72没有形成于各个电极67～69的延伸到隔离部37上的各部分上方。由此，在像素部23中没有形成金属硅化物层。
另一方面，在周边电路部24中CMOS晶体管的各个n沟道MOS晶体管51N和p沟道MOS晶体管51P上形成有金属硅化物层50。通过使硅与难熔金属发生反应从而形成金属硅化物层50。换句话说，在各个源极漏极区域56、57、61和62的表面上以及各个多晶硅栅极电极59和64的表面上形成有金属硅化物层50。金属硅化物层50可以是诸如硅化钴层等难熔金属硅化物。
下面参照图7～图12，根据本发明的另一个实施例，说明上述实施例固体摄像装置21的制造方法。
首先如图7所示，在半导体基板22的像素部23中形成隔离部37。这里，隔离部37包括p型半导体层38和绝缘层39。在被隔离部37划分开的区域上隔着诸如二氧化硅膜等栅极绝缘膜40设置分别用于多个像素晶体管即传输晶体管Tr1、复位晶体管Tr2和放大晶体管Tr3的栅极电极67、68和69。将隔离部37和栅极电极67～69用作掩模从而分别形成光电二极管(PD)26以及各源极漏极区域281、282和283。光电二极管26包括n型电荷累积区域261和在该n型电荷累积区域上形成的用于抑制暗电流的产生的p+半导体层262。将隔离部37和栅极电极67～69用作掩模从而形成轻掺杂区域281a、282a和283a，这些轻掺杂区域是半导体基板22上的各个n型源极漏极区域281～283的一部分。
另一方面，在周边电路部24中形成具有STI结构的隔离部55。在半导体基板22上形成被隔离部55隔开的p型半导体阱区域81和n型半导体阱区域82。在p型半导体阱区域81和n型半导体阱区域82上分别隔着诸如二氧化硅膜等栅极绝缘膜58和63形成栅极电极59和64。将隔离部55以及栅极电极59和64用作掩模从而通过离子注入法在p型半导体阱区域81上形成轻掺杂区域56a和57a，这些轻掺杂区域56a和57a是各个成对的n型源极漏极区域56和57的一部分。类似地，通过离子注入法在n型半导体阱区域82上形成轻掺杂区域61a和62a，这些轻掺杂区域61a和62a是各个成对的p型源极漏极区域61和62的一部分。
随后，在半导体基板22的整个表面上依次层叠形成多层绝缘膜。换句话说，该多层绝缘膜包括第一绝缘膜(例如，二氧化硅膜84)、诸如氮化硅膜等第二绝缘膜(例如，硅化阻挡层71)和第三绝缘膜(例如，二氧化硅膜85)。
接着如图8所示，对二氧化硅膜(第三绝缘膜)85进行回蚀，使得二氧化硅膜85在像素部23中仅留在各个栅极电极67～69的侧部上。同时，二氧化硅膜85在周边电路部24中仅留在各个栅极电极59和64的侧部上。
此外如图9所示，在像素部23中形成抗蚀剂掩模87，该抗蚀剂掩模具有在部分或全部隔离部37上方的区域中的开口87A。在此实施例中，将抗蚀剂掩模87形成为使得仅在部分隔离部37(见图5)上方的区域中形成有开口87A。
接着，在此情况下进行蚀刻，并随后除去抗蚀剂。结果如图10所示，与抗蚀剂掩模87的开口87A对应的硅化阻挡层71和该膜71下面的二氧化硅膜84被选择性地除去，从而使隔离部37的绝缘层39暴露出来。在周边电路部24中的各个栅极电极59和64的侧部上形成了具有三层结构的侧壁(侧壁层)65。侧壁层65包括作为第一绝缘膜的二氧化硅膜84、作为第二绝缘膜的硅化阻挡层71以及作为第三绝缘膜的二氧化硅膜85。在周边电路部24中，使由多晶硅制成的各个栅极电极59和64的表面以及各源极漏极区域56、57、61和62的表面暴露出来。
在周边电路部24中，利用栅极电极59和64、侧壁65以及具有STI结构的隔离部55，通过离子注入法分别选择性地形成要作为各个n型源极漏极区域56和57的一部分的重掺杂区域56b和57b以及要作为各个p型源极漏极区域61和62的一部分的重掺杂区域61b和62b。另一方面，在像素部23中，在各个栅极电极67～69的各侧部上形成了具有三层结构的侧壁(侧壁层)86。该三层结构包括作为第一绝缘膜的二氧化硅膜84、作为第二绝缘膜的硅化阻挡层71以及作为第三绝缘膜的二氧化硅膜85。侧壁86和栅极电极67～69均被用作掩模以形成要作为各个n型源极漏极区域281～283的一部分的重掺杂区域281b～283b。
随后如图11所示，在像素部23和周边电路部24的整个表面上沉积诸如钴(Co)膜等难熔金属膜88。
如图12所示，进行热处理，并在周边电路部24中使钴(Co)与各个硅区域发生反应，这些硅区域即与膜88接触的各个栅极电极59和64的表面以及各个n型和p型源极漏极区域56、57、61和62的表面。结果，在各个栅极电极59和64的表面以及各个n型和p型源极漏极区域56、57、61和62的表面上形成金属硅化物层(即，硅化钴层)50。另一方面，在像素部23中，由于钴(Co)膜88被沉积在隔离部37的绝缘层39上以及硅化阻挡层71上，因而不会形成硅化钴层50。在硅化之后，除去钴(Co)膜88的残余物。
因此，在周边电路部24中，形成了由经过硅化的n沟道MOS晶体管51N和p沟道MOS晶体管51P构成的CMOS晶体管。在像素部23中，形成了由未被硅化的光电二极管26和像素晶体管Tr1～Tr3构成的像素。因此，得到了所期望的固体摄像装置21，在该装置中，借助于开口72，使得像素部23中的隔离部37的一部分具有未形成有硅化阻挡层71的区域。
根据第一实施方式的固体摄像装置21，在周边电路部24中形成有经过硅化的MOS晶体管51N和51P，在像素部23中利用硅化阻挡层71形成有未被硅化的像素。此外，在像素部23中，通过除去一部分硅化阻挡层71而在隔离部37上方的区域中形成有开口72。硅化阻挡层71不是被形成在整个像素部23上，而是除去了硅化阻挡层71后的像素部部分作为整体而被分布。换句话说，被硅化阻挡层71覆盖的面积减小了，因而能够减小由于用于硅化的热处理而引起的半导体基板的翘曲。因此，不存在由基板的翘曲所产生的应力，从而能够抑制由于应力而产生的噪声。即使在像素部23的隔离部37上附着有钴(Co)膜88，但在硅化之后也能够除去该钴(Co)膜88并且在像素部23中不会形成硅化钴层。因此，所得到的固体摄像装置防止了在像素中产生结漏并防止了被硅化钴层污染，同时还能防止产生暗电流和白点。
在本发明实施例的固体摄像装置21的制造过程中，部分地除去像素部23中的硅化阻挡层71的步骤与除去周边电路部24中的硅化阻挡层71的步骤同时进行。因此，不需要增加制造步骤的数量。在像素部23中，硅化阻挡层71还用作像素晶体管的栅极电极的侧壁86，并且在周边电路部24中，该硅化阻挡层71还用作栅极电极的侧壁65。因此，能够减少制造步骤的数量。
因此，根据本实施例，在不增加制造步骤数量的情况下能够提高像素质量。
下面参照图13说明本发明实施例固体摄像装置的第二实施方式。图13图示了像素部23的主要部分的平面图，其除了下面情况之外，与图5所示的第一实施方式情况相似地布置有多个像素。在本实施方式的固体摄像装置91中，硅化阻挡层71不是完全地形成在像素部的表面上。硅化阻挡层71被形成在像素部中除了在隔离部37上方以及在像素晶体管的栅极电极的延伸到隔离部37上的部分上方的那些区域之外的区域处。换句话说，开口72仅形成在像素部23中的硅化阻挡层71的一些部分中，这些部分位于隔离部37上方以及位于延伸到隔离部37上的传输栅极电极67、复位栅极电极68以及放大栅极电极69的部分上方。与栅极电极的上述延伸部分对应的开口72被形成为与像素晶体管的半导体区域分离，从而防止开口72扩大至像素晶体管的半导体区域。
此外，在周边电路部24的硅化步骤中，对像素部23中未被硅化阻挡膜71覆盖的栅极电极的上述延伸部分同时进行硅化。结果，形成了例如硅化钴层50。
本实施方式的固体摄像装置91的其它结构特征与上述第一实施方式的那些特征相同。与图5中相同的附图标记被用来表示相应或相似的部分。因此，省略了重复的说明。
第二实施方式的固体摄像装置91的制造方法与上述说明的方法相似。该方法包括如图9和图10所示的部分除去硅化阻挡层的步骤，其中形成开口72的图形并使得延伸到隔离部37上的各个电极67～69的部分暴露出来。其它步骤相似于上述说明的制造方法。于是，能够制造出第二实施方式的固体摄像装置91。
在第二实施方式的固体摄像装置91中，将硅化阻挡层71形成为使其开口72仅被形成在隔离部37上方以及延伸到隔离部37上的栅极电极的部分上方。金属硅化物层50被形成在与该开口72对应的栅极电极的延伸部分上。然而，金属硅化物层50没有形成在与光电二极管26直接连接的硅基板上。因此，不会由于在栅极电极的延伸部分上形成的金属硅化物层50而使像素特性劣化。
在包括延伸到隔离部37上的栅极电极的部分的区域中形成了硅化阻挡层71的开口72。因此，能够增大开口72的面积。于是，能够相应地进一步防止半导体基板22的翘曲。另外，能够得到与第一实施方式的有益效果相同的有益效果。
本发明提供了本发明实施例固体摄像装置的第三实施方式。尽管图中未示出，但根据第三实施方式，硅化阻挡层71不是完全地形成在像素部的表面上，而是形成在像素部中除了在隔离部37上方和在像素晶体管的栅极电极上方的区域之外的区域中。换句话说，开口72被形成在隔离部37上方以及部分或全部传输栅极电极67、复位栅极电极68和放大栅极电极69上方的硅化阻挡层71中。
在周边电路部24的硅化步骤中，像素部23中未被硅化阻挡层71覆盖的栅极电极也与周边电路部24中的硅化过程同时进行硅化。结果，形成了例如硅化钴层50。
本实施方式的固体摄像装置的其它结构特征与上述第一实施方式的那些特征相同。与图5中相同的附图标记被用来表示相应或相似的部分。因此，省略了重复的说明。
根据本发明实施例固体摄像装置的第三实施方式，能够得到与上述任何实施方式的有益效果相同的有益效果。
本发明实施例的固体摄像装置除了适用于上面说明的作为例子的面图像传感器之外，同样能够适用于线图像传感器。
本发明实施例的固体摄像装置能够被应用到各种电子设备上，这些电子设备包括配有固体摄像装置的照相机、带照相机的手机和配有固体摄像装置的其它设备。
图14图示了作为本发明实施例电子设备的实施方式的照相机的结构。本实施方式的照相机93包括光学系统(光学透镜)94、固体摄像装置95和信号处理电路96。前述任一实施方式的固体摄像装置能够被用作固体摄像装置95。光学系统94把来自物体的图像光(入射光)聚集在固体摄像装置95的摄像区域上。因此，在一定时段内，在固体摄像装置95的光电转换元件中累积信号电荷。信号处理电路96对从固体摄像装置95输出的信号进行各种信号处理并输出所得到的信号。本实施方式的照相机93可被设计成将光学系统94、固体摄像装置95和信号处理电路96模块化的照相机模块。
本发明实施例能够提供一种配有照相机的移动设备，例如含有图14的照相机或照相机模块的移动电话单元。此外，根据图14所示的结构，能够提供将光学系统94、固体摄像装置95和信号处理电路96模块化的具有摄像功能的模块。本发明实施例能够提供具有这种摄像功能的电子设备。
因此，本实施例的电子设备能够具有极好的固体摄像装置像素特性，并能得到高质量的图像，从而可作为高性能的电子设备。
已经说明了本实施例固体摄像装置的上述各实施方式，它们设有各自包括一个光电二极管和多个像素晶体管的多个像素的阵列。可选择地，本实施例的固体摄像装置可以包括多个共用像素的阵列，其中各个像素具有一个光电二极管和一个传输晶体管且其它像素晶体管由多个像素共有。
尽管上述任何实施方式已被应用于将电子作为信号电荷的固体摄像装置，但也可被应用于利用空穴作为信号电荷的固体摄像装置。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (10)

1.一种固体摄像装置，其包括：
像素部；
周边电路部；
在所述像素部中除了隔离部上方的部分或全部区域之外的区域中形成的硅化阻挡层；以及
在所述周边电路部中形成的具有金属硅化物层的晶体管。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，还包括在所述像素部中的像素晶体管的栅极电极上的金属硅化物层。
3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述硅化阻挡层用作像素晶体管的栅极电极的侧壁层。
4.一种固体摄像装置制造方法，其包括如下步骤：
在设有各自包含隔离部、光电转换元件和像素晶体管的多个像素的像素部中形成硅化阻挡层；
从所述像素部中的所述隔离部上方的部分或全部区域选择性地除去所述硅化阻挡层；
在所述像素部和周边电路部中形成金属膜，并在所述周边电路部中形成金属硅化物层；以及
除去所述金属膜的残余物。
5.如权利要求4所述的固体摄像装置制造方法，其中，
在选择性地除去所述硅化阻挡层的步骤中，选择性地除去在所述像素晶体管的栅极电极上方的所述硅化阻挡层；并且
在形成所述金属硅化物层的步骤中，在所述像素晶体管的栅极电极上形成所述金属硅化物层。
6.如权利要求4所述的固体摄像装置制造方法，其中，在所述像素部中形成所述硅化阻挡层并使所述硅化阻挡层用作所述像素晶体管的栅极电极的侧壁层。
7.一种电子设备，其包括：
固体摄像装置，所述固体摄像装置包含像素部、周边电路部、在所述像素部中除了隔离部上方的部分或全部区域之外的区域中形成的硅化阻挡层和在所述周边电路部中形成的具有金属硅化物层的晶体管；
用于将入射光引入到所述固体摄像装置的光电转换元件中的光学系统；以及
用于处理所述固体摄像装置的输出信号的信号处理电路。
8.如权利要求7所述的电子设备，其中，在所述固体摄像装置中的像素晶体管的栅极电极的延伸到所述隔离部上的部分处设置有金属硅化物层。
9.如权利要求7所述的电子设备，其中，在所述固体摄像装置中的像素晶体管的栅极电极上设置有金属硅化物层。
10.如权利要求7所述的电子设备，其中，所述固体摄像装置的硅化阻挡层用作像素晶体管的栅极电极的侧壁层。
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