CN101621067A - 固体摄像器件及其制造方法和电子装置 - Google Patents

固体摄像器件及其制造方法和电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了固体摄像器件及其制造方法和电子装置，所述固体摄像器件包括光电转换部，在所述光电转换部中，电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上。本发明的固体摄像器件包括具有纵向结构的光电转换部，这种光电转换部具有增大的饱和电荷量。即使当使用微细化的像素时，也能够在这种光电转换部中提供足够大的饱和电荷量。在包括上述固体摄像器件的电子装置中，提供了足够宽的动态范围并提供了较高的图像质量。

Description

固体摄像器件及其制造方法和电子装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2008年7月2日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-173626的公开内容相关的主题，在此将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及固体摄像器件、该固体摄像器件的制造方法和包括该固体摄像器件的电子装置。
背景技术
固体摄像器件被宽泛地划分成以电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)图像传感器为代表的电荷传输型固体摄像器件和以互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)图像传感器为代表的放大型固体摄像器件。
CMOS固体摄像器件可在低电源电压下工作，因此与CCD固体摄像器件相比在电力消耗方面具有优势。为此，CMOS固体摄像器件被用作安装在诸如带有内置照相机的移动电话和个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)等便携装置上的固体摄像器件。
用作构成固体摄像器件中的像素的光电转换部并使用电子作为信号电荷的光电二极管由n型半导体区域和在该n型半导体区域表面上的p型半导体区域构成。根据日本专利申请公开公报特开平No.2005-191262中的公开内容，固体摄像器件的现有光电二极管典型地由在半导体基板的p型半导体阱区域的顶面(界面)中具有较高杂质浓度的p型半导体区域和在该p型半导体区域下方的n型半导体区域构成。这种光电二极管累积在p型半导体区域与n型半导体区域之间的pn结电容处即在耗尽层电容处经过光电转换而产生的电荷。为了使相邻像素彼此隔开，例如使用了通过用绝缘膜填充沟槽而形成的元件隔离区。在此情况下，使用p型半导体区域来保护光电二极管与绝缘膜之间的界面。
日本专利申请公开公报特开平No.2003-318383也公开了用作固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。在该日本专利申请公开公报特开平No.2003-318383中，CCD固体摄像器件的光电二极管由n型半导体区域和在该n型半导体区域顶面上的p型半导体区域构成。该p型半导体区域由第一p型半导体区域和第二p型半导体区域构成。第一p型半导体区域形成在n型半导体区域的整个表面上。第二p型半导体区域被形成为宽度小于n型半导体区域的宽度并被形成为比第一p型半导体区域深。这种p型半导体区域的两段结构使得在p型半导体区域与垂直传输区域之间界面处的电场强度发生缓慢变化。因此，能够将电荷有效地传输至垂直传输区域。
日本专利申请公开公报特开平No.2005-223084公开了一种CMOS固体摄像器件，其具有将纵向晶体管用作各像素晶体管中的传输晶体管的结构。这种CMOS固体摄像器件具有在光电二极管上方的浮动扩散(FD)部，并且在该FD部上方隔着栅极绝缘膜形成有沿基板深度方向延伸的传输栅极电极。
近来，随着固体摄像器件中的像素的逐渐微细化，很难为光电二极管提供足够大的面积。CMOS固体摄像器件中光电二极管面积与像素面积的比被称为填充因子(fill factor)。目前，提供足够高的填充因子是一项技术挑战。随着像素显著微细化的趋势，理论上100％的填充因子实际上不能为光电二极管提供足够大的面积。由于在像素中形成有包括像素晶体管的晶体管电路，因此随着像素的微细化，光电二极管的形成变得更加困难。
发明内容
鉴于上述问题，本发明期望提供一种固体摄像器件和这种固体摄像器件的制造方法，在所述固体摄像器件中，即使当使用微细化的像素时，也能够在光电转换部中提供足够大的饱和电荷量。
本发明还期望提供一种包括这种固体摄像器件的电子装置。
本发明实施例的固体摄像器件包括光电转换部，在所述光电转换部中，电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上。
由于本发明实施例的上述固体摄像器件包括光电转换部，且在所述光电转换部中电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上，因此，所述固体摄像器件包括具有纵向结构的光电转换部。在此结构中，增大了构成像素的光电转换部中的饱和电荷量。
本发明实施例的固体摄像器件制造方法包括如下步骤：通过掩模进行不同注入能量的多次离子注入，在半导体基板的区域中形成第二导电型半导体区域；以及通过进行不同注入能量的多次离子注入从而在所述第二导电型半导体区域中形成第一导电型半导体区域，由此形成光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板顶面平行的平面内形成的pn结中累积的电荷多。
在本发明实施例的上述固体摄像器件制造方法中，通过不同注入能量的多次离子注入从而形成第二导电型半导体区域和所述第一导电型半导体区域，由此形成所述光电转换部。结果，形成了这样的光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板顶面平行的平面内形成的pn结中累积的电荷多。也就是说，形成了具有纵向结构的光电转换部。这种光电转换部具有较大的饱和电荷量。
本发明另一实施例的固体摄像器件制造方法包括如下步骤：在半导体基板的区域中形成凹部；通过使第二导电型杂质穿过所述凹部的内表面进行扩散，由此形成第二导电型半导体区域；以及通过使第一导电型杂质穿过所述凹部的内表面进行扩散从而在所述第二导电型半导体区域中形成第一导电型半导体区域，由此形成光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板顶面平行的平面内形成的pn结中累积的电荷多。
在本发明实施例的上述固体摄像器件制造方法中，通过在半导体基板的区域中形成凹部并通过穿过所述凹部的内表面进行扩散从而形成第二导电型半导体区域和第一导电型半导体区域，由此形成光电转换部。结果，形成了这样的光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板顶面平行的平面内形成的pn结中累积的电荷多。也就是说，形成了具有纵向结构的光电转换部。这种光电转换部具有较大的饱和电荷量。
本发明实施例的电子装置包括固体摄像器件、光学系统和信号处理电路；所述固体摄像器件包括光电转换部，在所述光电转换部中电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上；所述光学系统被配置成将入射光引导至所述固体摄像器件的光电转换部；所述信号处理电路被配置为对从所述固体摄像器件输出的信号进行处理。
由于本发明实施例的上述电子装置包括固体摄像器件，所述固体摄像器件包括光电转换部，在所述光电转换部中电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上，即，具有纵向结构的光电转换部。因此，构成像素的这种光电转换部具有增大的饱和电荷量。
本发明实施例的固体摄像器件包括具有纵向结构的光电转换部。即使当使用微细化的像素时，也能够在这种光电转换部中提供足够大的饱和电荷量。
在本发明实施例的固体摄像器件制造方法中，形成了具有纵向结构的光电转换部。结果，能够制造出这样的固体摄像器件，在该固体摄像器件中，即使当使用微细化的像素时，也能够在光电转换部中提供足够大的饱和电荷量。
在本发明实施例的电子装置中，即使当固体摄像器件的像素微细化时，也能够在光电转换部中提供足够大的饱和电荷量。结果，提供了足够宽的动态范围并提供了较高的图像质量。
附图说明
图1示出了本发明实施例的固体摄像器件的示意性结构；
图2示出了单位像素的示例的等效电路；
图3A和图3B分别示出了本发明第一实施例(背面光接收型固体摄像器件的基本结构)的主要部分的结构和光电转换部的电位分布；
图4示出了本发明第二实施例(顶面光接收型固体摄像器件的基本结构)的主要部分的结构；
图5A示出了本发明第三实施例的主要部分的结构，并且图5B示出了沿图5A中VB-VB线的截面图；
图6A示出了本发明第四实施例的主要部分的结构，并且图6B示出了沿图6A中VIB-VIB线的截面图；
图7A示出了本发明第五实施例的主要部分的结构，并且图7B示出了沿图7A中VIIB-VIIB线的截面图；
图8示出了本发明第六实施例的主要部分的结构(对应于沿图9中VIII-VIII线的截面图)；
图9示出了沿图8中IX-IX线的截面图；
图10A示出了本发明第七实施例的主要部分的结构，并且图10B示出了沿图10A中XB-XB线的截面图；
图11A示出了本发明第八实施例的主要部分的结构，并且图11B示出了沿图11A中线XIB-XIB的截面图；
图12示出了本发明第九实施例的主要部分的结构；
图13A和图13B示出了本发明第1实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分1)；
图14C和图14D示出了本发明第1实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分2)；
图15E和图15F示出了本发明第1实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分3)；
图16A和图16B示出了本发明第1实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分4)；
图17A和图17B示出了本发明第2实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分1)；
图18C和图18D示出了本发明第2实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分2)；
图19A和图19B示出了本发明第3实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分1)；
图20C和图20D示出了本发明第3实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分2)；
图21E和图21F示出了本发明第3实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分3)；
图22A和图22B示出了本发明第4实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分1)；
图23C和图23D示出了本发明第4实施例的固体摄像器件制造方法，特别是固体摄像器件的光电转换部制造方法的制造步骤(部分2)；
图24示出了本发明实施例的电子装置的示意性结构；以及
图25A和图25B分别示出了现有固体摄像器件的主要部分的示意性结构和光电转换部的电位分布。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的各实施例。
固体摄像器件的实施例的示意性结构
图1示出了本发明实施例的固体摄像器件即CMOS固体摄像器件的示意性结构。本实施例的固体摄像器件1包括半导体基板(例如硅基板)、像素阵列区域(即，摄像区域)3和周边电路，在像素阵列区域3中在半导体基板上以二维形式有规则地布置着包括多个光电转换部的像素2。如下所述，像素2包括用作光电转换部的光电二极管(PD)和多个像素晶体管(MOS晶体管)。
周边电路包括垂直驱动电路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接收用于控制固体摄像器件1的工作模式的数据并输出包含固体摄像器件1的信息的数据。控制电路8还基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟产生时钟信号和控制信号，该时钟信号和控制信号用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的工作基准。上述时钟信号和控制信号被输入给垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。
像素阵列区域3包括在图1的横向方向(水平方向)上设置的行控制线11和在图1的纵向方向(垂直方向)上设置的垂直信号线9。各条行控制线11被分别设置用于以二维形式布置的像素2的各行。各条垂直信号线9被分别设置用于像素2的各列。
垂直驱动电路4例如由移位寄存器构成。垂直驱动电路4依次沿垂直方向选择像素阵列区域3中的像素2的各行，并通过相应的行控制线11将控制脉冲提供给所选行的各像素2。从所选行的各像素2输出的信号即像素信号通过相应的垂直信号线9被提供给相应的列信号处理电路5，所述像素信号基于根据作为像素2中的光电转换部的光电二极管的光接收量而产生的信号电荷。
各个列信号处理电路5被分别设置用于像素2的各列。各个列信号处理电路5对从一列像素2输出的信号进行诸如噪声消除等处理。具体地，列信号处理电路5通过例如用作采样保持(sample-and-hold，S/H)电路和相关双采样(correlated double sampling，CDS)电路或者通过放大信号从而除去像素2所固有的固定模式噪声，由此对信号进行处理。
列信号处理电路5的输入级包括作为恒电流源的负载晶体管(未图示)。这些负载晶体管被连接在垂直信号线9与参考电位例如地之间，并且负载晶体管的栅极与负载线连接。因此，负载晶体管与所选行的各像素2的放大晶体管(将会在下面予以说明)一起构成源极跟随电路。结果，信号从所选行的各像素2输出到垂直信号线9。
列信号处理电路5的输出级包括与水平信号线12连接的水平选择开关(未图示)。值得注意的是，列信号处理电路可包括模拟数字(A/D)转换功能。
水平驱动电路6例如由移位寄存器构成。水平驱动电路6依次输出水平扫描脉冲φH1～φHn，从而依次选择列信号处理电路5，使得像素信号从列信号处理电路5输出至水平信号线12。
输出电路7对通过水平信号线12依次从列信号处理电路5提供的信号进行处理并输出所得到的信号。具体地，输出电路7通过例如仅缓冲信号或者在缓冲信号之前对信号进行黑电平调整、各列差异的修正、放大或与颜色有关的处理等来对信号进行处理。
在图1中，在左侧和右侧设置有输入/输出端子10。
像素的等效电路
图2示出了像素2的等效电路的示例。本电路示例的像素2包括用作光电转换部的光电二极管21和四个像素晶体管22～25。这四个像素晶体管由传输晶体管22、复位晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25构成。这些像素晶体管22～25例如包括n沟道MOS晶体管。
光电二极管21将光转化成信号电荷(在本实施例中，信号电荷是电子)，该信号电荷的电荷量对应于所接收光的量。光电二极管21的阴极(n型区域)通过传输晶体管22与放大晶体管24的栅极连接。与放大晶体管24的栅极电连接的节点26被称为浮动扩散(FD)部。
传输晶体管22被连接在光电二极管21的阴极与FD部26之间。当传输晶体管22接收到传输脉冲φTRG时，传输晶体管22进入开启状态并将光电二极管21的信号电荷传输给FD部26。FD部26相当于传输晶体管22的漏极区域。
关于复位晶体管23，它的漏极与像素电源Vdd连接，并且复位晶体管23的源极与FD部26即传输晶体管22的漏极连接。当复位晶体管23的栅极通过复位线28接收到复位脉冲φRST时，复位晶体管23进入开启状态。处于开启状态的复位晶体管23将FD部26的电荷移除至像素电源Vdd，从而在信号电荷从光电二极管21传输至FD部26之前使FD部26复位。
关于放大晶体管24，它的栅极与FD部26连接，放大晶体管24的漏极与像素电源Vdd连接，并且放大晶体管24的源极与选择晶体管25的漏极连接。放大晶体管24将已经被复位晶体管23复位的FD部26的电位作为复位电平输出。放大晶体管24还将已经通过传输晶体管22把信号电荷传输过来的FD部26的电位作为信号电平输出。
关于选择晶体管25，它的源极与垂直信号线9连接。当选择晶体管25的栅极通过选择线29接收到选择脉冲φSEL时，选择晶体管25进入开启状态并选择像素2，并且将从放大晶体管24输出的信号传送给垂直信号线9。
横向方向上的各线即传输线27、复位线28和选择线29被一行上的各像素共用并且被垂直驱动电路4控制。用于固定像素2的p型半导体阱区域中的电位的p阱布线(未图示)被固定为地电位。
可选地，也可以采用另一电路结构，在该电路结构中，选择晶体管25被连接在像素电源Vdd与放大晶体管24的漏极之间。在这种结构中，放大晶体管24的源极与垂直信号线9连接。
像素晶体管不限于上述四晶体管结构，并且也可以采用由传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管构成的三晶体管结构。可选地，固体摄像器件可包括像素共用单元，在这些像素共用单元中，除了多个传输晶体管以外的其他像素晶体管被多个光电二极管共用，且这些像素共用单元以二维形式排列着。
顶面光接收型CMOS固体摄像器件包括：多层布线层，其隔着层间绝缘膜位于形成有像素阵列的基板的顶面上，在该多层布线层中设置有多层布线；隔着平坦化膜位于多层布线层上的片上滤色器(chip colorfilter)；以及在片上滤色器上的片上微透镜。在像素阵列的除了光接收区域以外的有效像素区域中以及周边电路区域中形成有遮光膜。该遮光膜能够由例如多层布线层的最上层布线形成。
背面光接收型CMOS固体摄像器件包括：设置在形成有像素阵列的基板的顶面上的多层布线层；以及层叠在该基板的背面上的片上滤色器和片上微透镜。
本发明实施例的固体摄像器件的特征在于光电转换部的结构。具体地，本发明实施例的固体摄像器件包括光电转换部，在该光电转换部中将电位的形状设置为使电荷被主要累积在半导体基板深度方向上即纵向上。本实施例的光电转换部由包括pn结的光电二极管构成。
具体地，本实施例的光电转换部被构造成使得在与半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与半导体基板的顶面平行的pn结中累积的电荷多。
本实施例固体摄像器件的结构，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管结构可应用于顶面光接收型固体摄像器件和背面光接收型固体摄像器件。
第一实施例：背面光接收型固体摄像器件的基本结构
图3A和图3B示出了本发明第一实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管的基本结构。图3A和图3B中的固体摄像器件31是背面光接收型CMOS固体摄像器件。图3A和图3B是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。
参照图3A，在第一实施例的固体摄像器件31中，在半导体基板32中形成有第一导电型(例如，p型)半导体阱区33，并且在p型半导体阱区域33中形成有本发明第一实施例的光电二极管211。具体地，p型半导体阱区域33包括第二导电型(例如，n型)半导体区域34、p型半导体区域35和p型半导体区域36，第二导电型半导体区域34在半导体基板32的深度方向上沿纵向伸长，p型半导体区域35也沿纵向伸长并与n型半导体区域34的在深度方向上延伸的那个表面接触，p型半导体区域36位于p型半导体阱区域33的顶面处。纵向较长的p型半导体区域35的杂质浓度高于p型半导体阱区域33的杂质浓度。纵向较长的n型半导体区域34、纵向较长的p型半导体区域35和位于顶面处的p型半导体区域36构成了像素的光电二极管211。位于顶面处的p型半导体区域36抑制了来自半导体基板32顶面处的界面的暗电流。
在p型半导体阱区域33的顶面处形成有由n型半导体区域构成的FD部38。隔着栅极绝缘膜39在半导体基板32上形成有传输栅极电极41，且该传输栅极电极41位于半导体基板32中的FD部38与光电二极管211之间的区域上方。因此，形成了传输晶体管22。在半导体基板32的背面形成有用于抑制暗电流的p型半导体区域42。让光L入射到固体摄像器件31的背面上。
由于主要由纵向较长的n型半导体区域34和纵向较长的p型半导体区域35形成的pn结j1的存在，因此光电二极管211包括在n型半导体区域34的深度方向上的整个区域或在该深度方向上延长的区域作为电荷累积区。在此结构中，将n型半导体区域34和p型半导体区域35形成为各自在深度方向上的整个区域中具有基本相同的杂质浓度。
在此结构中，参照示出了电位分布的图3B，光电二极管211中的电位I的形状被设置为使得信号电荷主要累积在纵向平面内。
光电二极管211包括pn结j2和pn结j1，pn结j2平行于半导体基板32的顶面并且形成于n型半导体区域34与顶面处的p型半导体区域(p+区域)36之间，pn结j1平行于半导体基板32深度方向上的平面且形成于n型半导体区域34与侧面处的p型半导体区域(p+区域)35之间。在此结构中，具体地，光电二极管211被构造成使得在与深度方向的平面平行的pn结j1中累积的信号电荷比在与半导体基板32的顶面平行的pn结j2中累积的信号电荷多。
光电二极管211被设置为纵向光电二极管。值得注意的是，第一实施例中的表述“纵向较长的”光电二极管与光电二极管的纵横比无关但与电荷累积区的纵横比有关。
为了与本发明进行比较，图25A和图25B示出了现有背面光接收型CMOS固体摄像器件，特别是它的包括用作光电转换部的光电二极管的主要部分的参考例。在该参考例的固体摄像器件111中，在半导体基板112中形成有第一导电型(例如，p型)半导体阱区113，并且在p型半导体阱区域113中形成有光电二极管116。光电二极管116由在顶面处的p型半导体区域(p+区域)114和在p型半导体区域114下方的n型半导体区域115构成。附图标记120表示由p型半导体区域构成的元件隔离区。在p型半导体阱区域113的顶面处形成有由n型半导体区域构成的FD部117。在基板112上隔着栅极绝缘膜118形成有传输栅极电极119，且该传输栅极电极119位于基板112中的FD部117与光电二极管116之间的区域上方。因此，形成了传输晶体管121。在半导体基板112的背面界面处形成有用于抑制暗电流的p型半导体区域122。
光电二极管116包括在深度方向上的n区域115A、n-区域115B和n-区域115C作为n型半导体区域115，n区域115A具有较高杂质浓度并形成在n型半导体区域115的顶面处，n-区域115B和n-区域115C具有较低的杂质浓度。在光电二极管116中，顶面处的n区域115A实质上用作电荷累积区，而在n区域115A下方且具有较低杂质浓度的n-区域115B和n-区域115C不用作电荷累积区。用作光电二极管116的电荷累积区的n区域115A按纵横比而言具有水平伸长的形状。因此，参照示出了电位分布的图25B，光电二极管116中的电位II的形状被设置为使信号电荷沿水平方向累积。
在第一实施例的固体摄像器件31中，由于p型半导体阱区域33的杂质浓度比p型半导体区域(p+区域)35的杂质浓度低，因此n型半导体区域34的大部分电容是在n型半导体区域34与p型半导体区域(p+区域)35之间提供的pn结电容。因此，经过光电转换而提供的信号电荷(第一实施例中的信号电荷是电子)中的大部分被累积在p型半导体区域35的侧面即n型半导体区域34中。结果，利用这种结构，光电二极管211在相同所占面积上具有增大的饱和电荷量。即使当使用微细化的像素时，这种饱和电荷量的增大也能使动态范围扩大。
根据第一实施例，由于能够利用较小的所占面积来提供相同的饱和电荷量，因此能够设置进一步微细化的像素。结果，能够制造出具有较小尺寸的固体摄像器件、具有较小尺寸的照相机、具有较高分辨率的固体摄像器件和具有较高分辨率的照相机等。由于能够以更小尺寸制造出固体摄像器件，因此能够降低制造成本。
另外，第一实施例的纵向光电二极管结构使得在信号电荷到达基板顶面之前能够捕获经过光电转换而提供的信号电荷。结果，减少了到达相邻光电二极管的信号电荷的出现，从而减少了混色的出现。
第二实施例：顶面光接收型固体摄像器件的基本结构
图4示出了本发明第二实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管的基本结构。图4中的固体摄像器件44是顶面光接收型CMOS固体摄像器件。图4是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。
与第一实施例中一样，在第二实施例的固体摄像器件44中，在半导体基板32中形成有第一导电型(例如，p型)半导体阱区域33，并且在p型半导体阱区域33中形成有本发明第二实施例光电二极管211。具体地，p型半导体阱区域33包括第二导电型(例如，n型)半导体区域34、p型半导体区域35和p型纵向伸长半导体区域36，第二导电型半导体区域34在半导体基板32的深度方向上沿纵向伸长，p型半导体区域35也沿纵向伸长并与n型半导体区域34的在深度方向上延伸的那个表面接触，p型半导体区域36位于p型半导体阱区域33的顶面处。纵向较长的p型半导体区域35的杂质浓度高于p型半导体阱区域33的杂质浓度。纵向较长的n型半导体区域34、纵向较长的p型半导体区域35和顶面处的p型半导体区域36构成了像素的光电二极管211。顶面处的p型半导体区域36抑制了来自半导体基板32顶面处的界面的暗电流。
在p型半导体阱区域33的顶面处形成有由n型半导体区域构成的FD部38。隔着栅极绝缘膜39在半导体基板32上形成有传输栅极电极41，且该传输栅极电极41位于半导体基板32中的FD部38与光电二极管211之间的区域上方。因此，形成了传输晶体管22。让光L入射到固体摄像器件44的顶面上。
第二实施例的固体摄像器件44的特征与第一实施例的不同在于：在半导体基板32的背面未形成有p型半导体区域42，并且在顶面侧形成有片上滤色器和片上微透镜。其它特征基本上与第一实施例中的特征相同。
第二实施例的固体摄像器件44所包括的光电二极管211具有与第一实施例中的光电二极管211的结构相似的结构，因此，提供了与第一实施例中所说明的优点相似的优点。
第三实施例
图5A和图5B示出了本发明第三实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图5A是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第三实施例的固体摄像器件46中，在半导体基板32中形成有第一导电型(例如，p型)半导体阱区域33，并且在p型半导体阱区域33中形成有本发明第三实施例的光电二极管212。
具体地，p型半导体阱区域33包括p型半导体区域47和n型半导体区域48，p型半导体区域47在半导体基板32的深度方向上从顶面沿纵向伸长，n型半导体区域48与p型半导体区域47的包括底面和侧面的周边接触。纵向较长的p型半导体区域47的杂质浓度高于p型半导体阱区域33的杂质浓度。在n型半导体区域48的顶面侧还形成有较高杂质浓度的p型半导体区域49。将顶面侧的这种p型半导体区域49形成为覆盖住n型半导体区域48的除了传输栅极电极侧的一部分顶面以外的整个顶面，并覆盖住p型半导体区域47的整个顶面和p型半导体阱区域33的一部分顶面。通过离子注入p型杂质例如硼来形成p型半导体区域47和49。通过离子注入n型杂质例如磷来形成n型半导体区域48。纵向较长的n型半导体区域48、纵向较长的p型半导体区域47和顶面处的p型半导体区域49构成了像素的光电二极管212。顶面处的p型半导体区域49抑制了来自半导体基板32顶面处的界面的暗电流。
通过用不同注入能量进行多次离子注入来形成纵向较长的n型半导体区域48和纵向较长的p型半导体区域47，并使n型半导体区域48和p型半导体区域47各自在深度方向上的整个区域中具有基本相同的杂质浓度。下面说明的用于累积电荷的pn结j1在半导体基板32的深度方向上由1μm以上长度的表面构成。可见光中的红光进入硅中最远。大部分红光在1μm深度内被光电转换，因此具有1μm以上深度的pn结j1有利于提供足够高的灵敏度并减少混色的出现。pn结j1可具有1μm以上的深度。但是，由于可见光基本上不能到达4μm以上的深度，并且到达这种深度的离子注入要用专门装置来进行，而这种专门装置会大幅增加制造成本，因此pn结j1的深度应为4μm以下。
在p型半导体阱区域33的顶面处形成有由n型半导体区域构成的FD部38。隔着栅极绝缘膜39在半导体基板32上形成有传输栅极电极41，且该传输栅极电极41位于半导体基板32中的FD部38与光电二极管212之间的区域上方。因此，形成了传输晶体管22。传输栅极电极41例如由多晶硅膜形成。
在第三实施例的固体摄像器件46中，光电二极管212中n型半导体区域48的大部分电容是在沿深度方向延伸的n型半导体区域48与p型半导体区域47之间提供的pn结电容。因此，在接收光时经过光电转换而提供的信号电荷(第三实施例中的信号电荷是电子)中的大部分被累积在沿深度方向延伸且纵向较长的p型半导体区域47的侧面，即n型半导体区域48中。当传输晶体管22进入开启状态时，n型半导体区域48中所累积的信号电荷围绕着p型半导体区域47移动并被传输至FD部38。
第三实施例的固体摄像器件46包括光电二极管212，在光电二极管212中，用作主要电荷累积区的pn结j1沿深度方向延伸的平面面积大于与半导体基板32顶面平行的平面面积，因而更多的信号电荷能够被保持在沿深度方向延伸的表面内。利用这种光电二极管结构，即使当使用微细化的像素时也能提供足够高的饱和电荷量。
值得注意的是，在日本专利申请公开公报特开平No.2005-19126中所公开的结构中，由p型半导体区域等构成的元件隔离区的侧面也对光电二极管中的饱和电荷起作用。然而，电荷主要被保持在基板的顶面内，并且该结构不是想要将电荷保持在沿深度方向延伸的侧面内。
如第一实施例所述，第三实施例的光电二极管212在相同所占面积下具有增大的饱和电荷量。即使当使用微细化的像素时，这种饱和电荷量的增大也能使动态范围扩大。由于相同所占面积上的饱和电荷量增大，因此能够提供进一步微细化的尺寸的像素。另外，纵向较长的光电二极管结构使得在信号电荷到达基板顶面之前能够捕获经过光电转换而提供的信号电荷。结果，减少了到达相邻像素的光电二极管的信号电荷的出现，从而减少了混色的出现。
根据第三实施例，也能够制造出具有较小尺寸的固体摄像器件、具有较小尺寸的照相机、具有较高分辨率的固体摄像器件和具有较高分辨率的照相机等。由于能够以较小尺寸制造出固体摄像器件，因此能够降低制造成本。
第四实施例
图6A和图6B示出了本发明第四实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图6A是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第四实施例的固体摄像器件51中，在图5A所示的结构中在n型半导体区域48的接近传输栅极电极41的一部分处还形成有杂质浓度略微增大的n型半导体区域52。固体摄像器件51的其它特征与图5A所示结构的特征相同，因此用相同的附图标记表示相同的特征并不再说明。
第四实施例的固体摄像器件51包括杂质浓度略微增大的n型半导体区域52，该n型半导体区域52位于构成光电二极管213的n型半导体区域48的接近传输栅极电极41的一部分处。在此结构中，在n型半导体区域48中产生了电位梯度。结果，能够更容易地从n型半导体区域48的较深部位传输信号电荷。第四实施例的光电二极管213具有与第三实施例的光电二极管212相似的基本结构，因此在第四实施例中也能够提供与第三实施例中所说明的优点相似的优点。
第五实施例
图7A和图7B示出了本发明第五实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图7A是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第五实施例的固体摄像器件54中，在第一导电型(第五实施例中第一导电型为p型)半导体阱区域33中形成有沟槽55；在沟槽55中填充有绝缘膜56；并且围绕着绝缘膜56形成有本发明第五实施例的光电二极管214。绝缘膜56例如由氧化硅膜形成。
具体地，在第五实施例中，在深度方向上延伸的p型半导体区域57被形成为包围着填充在沟槽55中的绝缘膜56；并且n型半导体区域58被形成为包围着p型半导体区域57。在n型半导体区域58的顶面处还形成有p型半导体区域49。在深度方向上延伸的p型半导体区域57和n型半导体区域58以及在顶面处的p型半导体区域49构成了光电二极管214。p型半导体区域57和49被形成为具有高于p型半导体阱区域33的杂质浓度的杂质浓度。p型半导体区域57和49也减少了绝缘膜56和半导体基板32顶面处的界面的暗电流。固体摄像器件54的其它特征与图5A所示结构的特征相同，因此用相同的附图标记表示相同的特征并不再说明。
第五实施例的固体摄像器件54包括纵向光电二极管214，该纵向光电二极管214包括在深度方向上延伸的p型半导体区域57和n型半导体区域58。利用这种结构，即使当使用微细化的像素时，也能提供足够高的饱和信号量。因此，提供了与第三实施例中所说明的优点相似的优点。
在形成沟槽55之后，利用例如通过沟槽55进行的气相扩散，能够将第五实施例中的p型半导体区域57和n型半导体区域58形成为在深度方向上具有均一杂质浓度。
第六实施例
图8和图9示出了本发明第六实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图8是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。图9是单位像素的截面图，该截面图是沿图8中的IX-IX截面线得到的。在第六实施例的固体摄像器件61中，在半导体基板32的p型半导体阱区域33中形成有沟槽元件隔离区域64从而对各个像素划界，该沟槽元件隔离区域64是通过用绝缘膜63填充深沟槽62而形成的；并且光电二极管215被形成为被沟槽元件隔离区域64的内侧面围绕着。用于填充沟槽62的绝缘膜63例如是二氧化硅(SiO2)膜。
参照图9，沟槽元件隔离区域64被形成为格子状区域从而在平面图上围绕着像素。p型半导体区域65被形成为与沟槽元件隔离区域64的内周面接触并延伸至沟槽元件隔离区域64的深度。n型半导体区域66被形成为与p型半导体区域65的内周面接触。如图8所示，p型半导体区域65被连续地形成从而覆盖构成沟槽元件隔离区域64的绝缘膜63的侧面和底面。n型半导体区域66被分离地形成在构成沟槽元件隔离区域64的绝缘膜63的两侧。位于图8中沟槽元件隔离区域64的左侧和右侧的n型半导体区域66分别对应于相邻的像素。在如上所述的情况中，在n型半导体区域66的基板顶面侧上形成有p型半导体区域49。
p型半导体区域65和49被形成为具有高于p型半导体阱区域33的杂质浓度的杂质浓度。p型半导体区域65和49以及n型半导体区域66构成了光电二极管215。如上述图7A所述的情况那样，p型半导体区域65和49也减少了绝缘膜63和半导体基板32顶面(像素顶面)处的界面的暗电流。在第六实施例中，在p型半导体阱区域33的被沟槽元件隔离区域64围绕着的顶面部分中形成有像素晶体管(未图示)。
包括传输晶体管22的其它特征与第三实施例(图5A和图5B)所说明的结构中的特征相同，因此用相同的附图标记表示相同的特征并不再说明。
第六实施例的固体摄像器件61包括纵向光电二极管215，该纵向光电二极管215包括在深度方向上延伸的p型半导体区域65和n型半导体区域66。利用这种结构，即使当使用具微细化的像素时，也能提供足够高的饱和信号量。因此，提供了与第三实施例中所说明的优点相似的优点。在第六实施例中，光电二极管215被形成为与由沟槽元件隔离区域64划界的区域的整个内周相接触，从而增加了pn结的面积，因此能够增加饱和电荷量。另外，光电二极管215被沟槽元件隔离区域64围绕着，因此减少了在较深部位中经过光电转换而产生的信号电荷到达相邻像素的光电二极管的现象。结果，能够减少混色的现象。
值得注意的是，在图8和图9中不是必须存在沟槽元件隔离区域64。当未形成有沟槽元件隔离区域64时，也可以使用让p型半导体区域(p+区域)65兼作元件隔离区域的结构。
第七实施例
图10A和图10B示出了本发明第七实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图10A是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第七实施例的固体摄像器件68中，在半导体基板32的p型半导体阱区域33中形成有深沟槽69；并且在p型半导体阱区域33的围绕着沟槽69的那一部分中依次形成有p型半导体区域71和n型半导体区域72。p型半导体区域71被形成在n型半导体区域72的沟槽69侧。n型半导体区域72被形成在p型半导体区域71的与沟槽69相反的那一侧。如上述图8所述的情况那样，在n型半导体区域72的基板顶面侧上形成有p型半导体区域49。
在第七实施例中，在沟槽69中的栅极绝缘膜73上还形成有传输栅极电极74。传输栅极电极74被形成在栅极绝缘膜73上，沿基板的顶面延伸并且到达在p型半导体阱区域33顶面处形成的且由n型半导体区域构成的FD部38的边缘之上的位置。光电二极管216由在深度方向上延伸的p型半导体区域71、在顶面处的p型半导体区域49以及n型半导体区域72构成。附图标记75表示例如由p型扩散区域或绝缘膜(例如，氧化硅膜)等构成的元件隔离区域。
在上述情况下，在深度方向上延伸的p型半导体区域71和在顶面处的p型半导体区域49也形成为具有高于第七实施例中p型半导体阱区域33的杂质浓度的杂质浓度。在半导体基板32的顶面上形成有例如由氧化硅膜构成的层间绝缘膜76。
当沟槽中填充有绝缘膜并且在沟槽周围形成有构成光电二极管的p型半导体区域71和n型半导体区域72时，在沟槽与p型半导体区域71之间的界面处会产生很多缺陷。依赖于制造过程，存在着仅仅设有p型半导体区域(p+区域)71时还无法减少暗电流或白点的可能。
与上述对比，第七实施例的固体摄像器件68具有如下结构：在该结构中，沟槽69被传输栅极电极74填充并将栅极绝缘膜73设置在沟槽69与传输栅极电极74之间。利用这种结构，在接收光并累积电荷时向传输栅极电极74施加负电压，由此使得在界面处收集空穴并能够减少暗电流和白点的出现。p型半导体区域71抑制了向FD部38传输电荷时的阻碍。这种阻碍是由于传输栅极电极74与光电二极管的n型半导体区域72之间的电容耦合导致了光电二极管中n型半导体区域72的电位增加而引起的。
第七实施例的固体摄像器件68包括纵向光电二极管216，该纵向光电二极管216包括在深度方向上延伸的p型半导体区域71和n型半导体区域72。利用这种结构，即使当使用微细化的像素时，也能提供足够高的饱和信号量。因此，也提供了与第三实施例中所说明的优点相似的优点。
第八实施例
图11A和图11B示出了本发明第八实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图11A是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第八实施例的固体摄像器件77中，在半导体基板32的p型半导体阱区域33中形成有深沟槽69；并且在除了接近半导体基板32顶面的区域以外的p型半导体阱区域33的包围着沟槽69的表面处形成有光电二极管217。光电二极管217由p型半导体区域71和n型半导体区域72构成，p型半导体区域71与沟槽69接触，n型半导体区域72接触p型半导体区域71的分别与跟沟槽69接触的那些表面相反的表面。n型半导体区域72被形成为使n型半导体区域72的顶端高于p型半导体区域71的顶端高度。
在此结构中，构成光电二极管217的p型半导体区域71和n型半导体区域72也被形成为在深度方向上延伸的纵向形状。p型半导体区域71被形成为具有高于p型半导体阱区域33的杂质浓度的杂质浓度。在半导体基板32的顶面上形成有例如由氧化硅膜构成的层间绝缘膜76。
由n型半导体区域构成的FD部38形成为在半导体基板32顶面处与沟槽69接触。具体地，FD部38被形成在光电二极管217的正上方。传输栅极电极74被形成为隔着栅极绝缘膜73填充在沟槽69中。在此结构中，传输晶体管22在半导体基板32的深度方向上(即纵向上)传输电荷。附图标记75表示例如由p型扩散区域或绝缘膜(例如，氧化硅膜)等构成的元件隔离区域。
第八实施例的固体摄像器件77包括纵向光电二极管217，该纵向光电二极管217包括在深度方向上延伸的p型半导体区域71和n型半导体区域72。利用这种结构，即使当使用微细化的像素时，也能提供足够高的饱和信号量。因此，也提供了与第三实施例中所说明的优点相似的优点。
在此结构中，光电二极管217和FD部38在纵向方向上排列着，因此能够实现固体摄像器件尺寸的进一步减小。
第九实施例
图12示出了本发明第九实施例的固体摄像器件，特别是用作该固体摄像器件中的光电转换部的光电二极管。图12是包括光电二极管和传输晶体管的主要部分的截面图。在第九实施例的固体摄像器件81中，在半导体基板32的p型半导体阱区域33中形成有第九实施例的光电二极管218。光电二极管218由n型半导体区域82和p型半导体区域83构成。
在第九实施例中，具体地，p型半导体区域83由p+区域83A和p+区域83B构成，p+区域83A形成在n型半导体区域82的整个顶面上方并且还起到抑制暗电流的作用；p+区域83B在深度方向上从p+区域83A延伸且p+区域83B的截面面积小于p+区域83A的表面面积。p型半导体区域83被形成为在深度方向上具有相同程度的杂质浓度。n型半导体区域82也被形成为在深度方向上具有相同程度的杂质浓度。
第九实施例的光电二极管218具有大的pn结面积并且包括在p型半导体区域83的深度方向上延伸的p+区域83B。在此结构中，形成了让电荷主要累积在纵向(深度方向)上的电位。
在p型半导体阱区域33的顶面处形成有由n型半导体区域构成的FD部38。隔着栅极绝缘膜39在半导体基板32上形成有传输栅极电极41，且该传输栅极电极41位于在半导体基板32中的FD部38与光电二极管218之间的区域上方。因此，形成了传输晶体管22。
第九实施例的固体摄像器件81包括光电二极管218，该光电二极管218包括在深度方向上的n型半导体区域82和截面面积有一次减小的p型半导体区域83。在此结构中，pn结电容较大且电荷主要累积在纵向上。结果，能够累积更多的信号电荷，并且即使当使用微细化的像素时也能提供足够高的饱和电荷量。因此，提供了与第三实施例中所说明的优点相似的优点。
固体摄像器件的制造方法
下面说明本发明各实施例的固体摄像器件制造方法。在下述各实施例中，仅说明用于制造光电二极管的方法。
制造方法的第1实施例
图13A～图15F示出了本发明第1实施例的固体摄像器件制造方法，特别是构成该固体摄像器件中的像素的光电二极管的制造方法。由本第1实施例制造出来的光电二极管对应于图5A和图6A所示的光电二极管。
首先参照图13A，在半导体基板32的p型半导体阱区域33的顶面上，形成由一定厚度的二氧化硅(SiO2)膜86和一定厚度的氮化硅(SiN)膜87构成的双层结构的绝缘膜88。由于在蚀刻硅(Si)的过程中能够在氮化硅与硅(Si)之间提供较高的选择比，因此最优选用氮化硅膜87作为蚀刻掩模。用作下层的氧化硅膜86防止由于氮化硅膜87而引起的硅表面的粗糙。因此，氧化硅膜86保护了硅表面。
然后参照图13B，通过对绝缘膜88的与要形成光电二极管的区域对应的那一部分进行选择性蚀刻，从而形成延伸至硅表面的开口89。随后，通过轻微的氧化处理在从开口89中暴露出来的硅表面上形成氧化硅膜91。
然后参照图14C，利用绝缘膜88作为掩模，通过将诸如磷(P)等n型杂质92离子注入至硅表面下面约2μm的深度内，由此形成在深度方向上纵向伸长的n型半导体区域48。这种磷(P)的离子注入被进行两次以上，例如约10次，且在各次离子注入过程中，每次以略微不同的深度即以不同的注入能量将离子垂直地注入至硅表面下面约2μm的深度内。每次注入杂质离子的剂量大致相同。
然后参照图14D，形成绝缘膜93例如二氧化硅(SiO2)膜，使其覆盖住包括开口89内表面的绝缘膜88的表面。
然后参照图15E，通过反应离子蚀刻法(reactive ion etching)对绝缘膜93(例如，二氧化硅膜)进行回蚀。结果，在开口89的内壁上形成了由绝缘膜93(例如，二氧化硅膜)构成的侧壁93A。
然后参照图15F，利用绝缘膜88和侧壁93A作为掩模，通过将诸如硼(B)等p型杂质94离子注入至硅表面下面约1.8μm的深度内，由此在n型半导体区域48中形成了在深度方向上伸长的p型半导体区域47。在上述的情况下，这种硼(B)的离子注入被进行两次以上，例如约10次，在各次离子注入过程中，每次以略微不同的深度即以不同的注入能量将离子垂直地注入至硅表面下面约1.8μm的深度内。每次注入杂质离子的剂量大致相同。因此，形成了作为主要部分并包括在沿深度方向伸长的n型半导体区域48与p型半导体区域47之间的pn结的光电二极管。
在此步骤之后，将氮化硅膜87、氧化硅膜86和侧壁93A剥离掉，并进行通常的制造步骤。
例如参照图16A，在n型半导体区域48和p型半导体区域47的顶面处形成p型半导体区域49。结果，形成了图5A和图5B所示第三实施例的光电二极管212，该光电二极管212由在深度方向上伸长的n型半导体区域48和p型半导体区域47以及在这些区域的顶面处的p型半导体区域49构成。
可选地，例如参照图16B，在n型半导体区域48的传输栅极电极(未图示)附近形成具有较高杂质浓度的n型半导体区域52；并在n型半导体区域48和52以及p型半导体区域47的顶面处形成p型半导体区域49。结果，形成了图6A所示第四实施例的光电二极管213，该光电二极管213由在深度方向上伸长的n型半导体区域48和p型半导体区域47以及在这些区域的顶面处的p型半导体区域49和n型半导体区域52构成。
制造方法的第2实施例
图17A～图18D示出了本发明第2实施例的固体摄像器件制造方法，特别是构成该固体摄像器件中的像素的光电二极管的制造方法。本第2实施例的制造方法包括形成沿深度方向伸长的n型半导体区域和p型半导体区域并随后在该p型半导体区域中形成沟槽的步骤。
参照图17A，使用侧壁93A和绝缘膜88作为掩模，通过用p型杂质94进行离子注入，在n型半导体区域48中形成p型半导体区域47。在该制造方法中，直到并包括图17A所示这一步骤的这些步骤与图13A～图15F所示那些步骤相同。
参照图17B，在所得到结构的顶面上进一步形成绝缘膜96，例如二氧化硅(SiO2)膜。
然后参照图18C，通过反应离子蚀刻对绝缘膜96(例如，二氧化硅膜)进行回蚀。结果，在侧壁93A的内表面处形成了由绝缘膜96构成的侧壁96A。
然后参照图18D，使用侧壁96A作为掩模，通过选择性蚀刻从而在p型半导体区域47中形成沟槽97。
此后，例如通过在n型半导体区域48和p型半导体区域47的顶面处形成p型半导体区域并用诸如氧化硅膜等绝缘膜填充沟槽97，就能够形成图7A和图7B所示第五实施例的光电二极管214。
可选地，在形成沟槽97之后，通过在n型半导体区域48和p型半导体区域47的顶面处形成p型半导体区域并且隔着栅极绝缘膜在沟槽97中形成传输栅极电极，也能够形成图10A和图10B所示第七实施例的光电二极管216。显然也能够形成图11A和图11B所示第八实施例的光电二极管217，此时，在初期的步骤中，仅在与p型半导体阱区域33的顶面分开的较深部位中形成n型半导体区域48和p型半导体区域47。
制造方法的第3实施例
图19A～图21F示出了本发明第3实施例的固体摄像器件制造方法，特别是构成该固体摄像器件中的像素的光电二极管的制造方法。
首先参照图19A，在半导体基板32的p型半导体阱区域33的顶面上形成由较小厚度的二氧化硅(SiO2)膜86和较大厚度的氮化硅(SiN)膜87构成的双层结构的绝缘膜88。
然后参照图19B，通过对绝缘膜88的与要形成光电二极管的区域对应的那一部分进行选择性蚀刻，从而形成开口101。
然后参照图20C，利用绝缘膜88作为掩模，通过对p型半导体阱区域33进行选择性蚀刻从而形成具有一定深度的沟槽102。
然后参照图20D，通过气相扩散或液相扩散，使诸如磷(P)等n型杂质穿过沟槽102扩散到该沟槽的周围区域。结果，在p型半导体阱区域33中形成了围绕着沟槽102的n型半导体区域103。
然后参照图21E，通过气相扩散或液相扩散，使诸如硼(B)等p型杂质穿过沟槽102扩散到该沟槽的周围区域。结果，在n型半导体区域103中形成了围绕着沟槽102的p型半导体区域104。在这种硼(B)的扩散过程中，使硼(B)的扩散量小于磷(P)的扩散量。考虑到在硼扩散时磷(P)也会扩散。为此，将n型半导体区域103形成为使其位于与p型半导体区域(p+区域)104相距适当距离处。为了设置这种结构，在磷(P)扩散和硼(B)扩散的过程中调整扩散温度和扩散时间。
例如，在气相扩散的情况下，通过在约900℃温度下同时向熔炉供给含有磷和氧的磷酰氯(POCl3)，就能够进行磷扩散。
例如，在气相扩散时使用B2H6气，或者在液相扩散时使用作为液源的BBr3，就能够进行硼扩散。
然后参照图21F，通过对沟槽102的内表面进行轻微氧化从而使氧化物膜105覆盖住沟槽102与二氧化硅膜86之间界面处的粗糙部，由此形成具有较小厚度的氧化物膜105。此后，优选的是，使用稀氢氟酸等将该薄的氧化物膜105剥离掉，并对沟槽102的内表面再次进行轻微氧化从而形成薄的氧化物膜。
此后，用二氧化硅(SiO2)膜填充沟槽102，或者以上述薄的氧化物膜作为栅极绝缘膜在沟槽102中形成传输栅极电极。结果，就能够形成图7A和图7B所示的光电二极管214、图10A和图10B所示的光电二极管216或者其他光电二极管。值得注意的是，在磷扩散和硼扩散的过程中，通过从沟槽102的顶面至一定深度将沟槽102的内表面遮蔽，就能够形成图11A和图11B所示的光电二极管217。
可选地，在图21E所示的步骤之后，还能够通过对沟槽102底部处的硅进行反应离子蚀刻，形成延伸穿过p型半导体区域104和n型半导体区域103的深沟槽。
制造方法的第4实施例
图22A～图23D示出了本发明第4实施例的固体摄像器件制造方法，特别是构成该固体摄像器件中的像素的光电二极管的制造方法。本第4实施例可应用于上述图8和图9所示光电二极管的制造。
第4实施例的方法包括与图19A～图20D所示步骤相同的步骤。图22A与图20D相同，因此用相同的附图标记表示相同的特征并不再说明。参照图9，将沟槽102形成为使其在平面图上围绕着各个像素区域。
然后参照图22B，通过对沟槽102的底部进行选择性蚀刻，从而形成延伸穿过n型半导体区域103底部的深沟槽102。
然后参照图23C，通过气相扩散或液相扩散，使诸如硼(B)等p型杂质穿过沟槽102扩散到该沟槽的周围区域。结果，在n型半导体区域103中形成了围绕着沟槽102的p型半导体区域104。沿沟槽102的内壁和底部将p型半导体区域104连续地形成为围绕着沟槽102。因此，通过沟槽102将n型半导体区域103设置为左右分离。
然后，使用例如二氧化硅(SiO2)膜106来填充沟槽102，随后将绝缘膜88剥离掉。利用已经说明的制造方法，能够形成图8和图9所示的光电二极管215。
在上述各实施例中，p型半导体阱区域33被用作半导体阱区域。可选地，也可以使用具有较低杂质浓度的n型半导体阱区域。可以使用任一种半导体阱区域，只要能使传输栅极区域进入关闭状态并且能使用附加的离子注入来促进电荷传输即可，这与现有设计相同。
上述第三～第九实施例的固体摄像器件是顶面光接收型固体摄像器件。可选地，本发明也可适用于背面光接收型固体摄像器件。上述各实施例的固体摄像器件有利于用作背面光接收型固体摄像器件。特别地，图8和图9所示的第六实施例有利于用作背面光接收型固体摄像器件。当制造背面光接收型固体摄像器件时，如图3A所示，该固体摄像器件的光电二极管朝向半导体基板的背面，并且在半导体基板的背面形成有用于抑制暗电流的p型半导体区域。
在上述各实施例中，将电子用作信号电荷。可选地，也可以将空穴用作信号电荷。在此情况下，各半导体区域的导电类型分别与上述各实施例中的导电类型相反。
电子装置的实施例
本发明实施例的固体摄像器件可适用于诸如包括固体摄像器件的照相机、配有照相机的便携装置和包括固体摄像器件的其它装置等电子装置。
图24示出了用作本发明实施例电子装置的示例的照相机。本发明实施例的照相机130包括光学系统(光学透镜)131、固体摄像器件132和信号处理电路133。固体摄像器件132是上述各实施例中所说明的任一种固体摄像器件。光学系统131被配置成利用来自物体的光(入射光)在固体摄像器件132的摄像面上形成图像。结果，在一段时间内，将信号电荷累积在固体摄像器件132的光电转换元件中。信号处理电路133对从固体摄像器件132输出的信号进行各种信号处理并输出所得到的信号。本实施例的照相机130包含照相机模块，在该照相机模块中有模块化的光学系统131、固体摄像器件132和信号处理电路133。
本发明能够提供图24所示的照相机和以包括照相机模块的便携式电话为代表的配有照相机的便携装置等。
图24所示的结构也能够作为具有摄像功能的模块，在该模块中有模块化的光学系统131、固体摄像器件132和信号处理电路133，即摄像模块。本发明能够提供包括这种摄像模块的电子装置。
本实施例能够提供一种电子装置，在该电子装置中，即使当在固体摄像器件中使用微细化的像素时也能够增加光电转换的饱和电荷量；提供了足够宽的动态范围；并提供了较高的图像质量。
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 (15)

1.一种固体摄像器件，其包括：
光电转换部，在所述光电转换部中，电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上。
2.如权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述光电转换部被配置成使得在与半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板的顶面平行的pn结中累积的电荷多。
3.如权利要求2所述的固体摄像器件，其中，与深度方向的平面平行的所述pn结被形成在沿深度方向延伸的纵向较长的第一导电型半导体区域的侧面。
4.如权利要求3所述的固体摄像器件，其中，与深度方向的平面平行的所述pn结被形成在位于绝缘膜侧面的所述第一导电型半导体区域的一侧，该侧与所述绝缘膜相反。
5.如权利要求4所述的固体摄像器件，其中，所述绝缘膜具有纵向较长的形状，并且所述第一导电型半导体区域被设置为围绕着所述绝缘膜。
6.如权利要求4所述的固体摄像器件，其中，所述第一导电型半导体区域被设置为围绕着像素区域；所述绝缘膜被设置为围绕着所述第一导电型半导体区域；并且与深度方向的平面平行的所述pn结被形成在所述第一导电型半导体区域的内侧。
7.如权利要求4所述的固体摄像器件，还包括在所述半导体基板深度方向上延伸而形成的栅极电极，
其中，所述绝缘膜被形成为围绕着所述栅极电极。
8.如权利要求7所述的固体摄像器件，还包括在所述光电转换部上形成的浮动扩散部，
其中，所述光电转换部中的电荷被纵向传输至所述浮动扩散部。
9.如权利要求2所述的固体摄像器件，其中，与深度方向的平面平行的所述pn结被形成为在深度方向上的深度是1μm以上。
10.一种固体摄像器件制造方法，其包括如下步骤：
通过掩模进行不同注入能量的多次离子注入，在半导体基板的区域中形成第二导电型半导体区域；以及
通过进行不同注入能量的多次离子注入从而在所述第二导电型半导体区域中形成第一导电型半导体区域，由此形成光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板的顶面平行的pn结中累积的电荷多。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述掩模的内表面上形成侧壁，并用所述侧壁作为掩模来形成所述第一导电型半导体区域。
12.一种固体摄像器件制造方法，其包括如下步骤：
在半导体基板的区域中形成凹部；
通过使第二导电型杂质穿过所述凹部的内表面进行扩散，由此形成第二导电型半导体区域；以及
通过使第一导电型杂质穿过所述凹部的内表面进行扩散从而在所述第二导电型半导体区域中形成第一导电型半导体区域，由此形成光电转换部，所述光电转换部被配置成使得在与所述半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板的顶面平行的pn结中累积的电荷多。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述凹部被形成为格子状凹部从而划分构成各个像素的区域；并且所述方法还包括如下步骤：
在形成所述第二导电型半导体区域之后，加深所述凹部的底部以使所述凹部延伸穿过所述第二导电型半导体区域的底部。
14.一种电子装置，其包括：
固体摄像器件，所述固体摄像器件包括光电转换部，在所述光电转换部中，电位的形状被设置为使电荷主要累积在纵向上；
光学系统，所述光学系统被配置成将入射光引导至所述固体摄像器件的光电转换部；以及
信号处理电路，所述信号处理电路被配置为对从所述固体摄像器件输出的信号进行处理。
15.如权利要求14所述的电子装置，其中，所述固体摄像器件的光电转换部被配置成使得在与半导体基板深度方向的平面平行的pn结中累积的电荷比在与所述半导体基板的顶面平行的pn结中累积的电荷多。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102270650A (zh) * 2010-06-02 2011-12-07 索尼公司 固体摄像器件及其制造方法和摄像装置
CN104241305A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 佳能株式会社 光电转换设备以及光电转换设备的制造方法
CN107170767A (zh) * 2013-01-16 2017-09-15 索尼半导体解决方案公司 摄像装置
CN108886046A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 索尼公司 固态摄像元件、传感器装置和电子设备
CN112385041A (zh) * 2018-07-13 2021-02-19 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件和电子设备
WO2024141103A1 (zh) * 2022-12-30 2024-07-04 上海联影微电子科技有限公司 光电二极管及其制造方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159756A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sony Corp 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP2011159757A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sony Corp 固体撮像装置とその製造方法、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器
JP5663925B2 (ja) 2010-03-31 2015-02-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP5644177B2 (ja) 2010-05-07 2014-12-24 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
KR101083638B1 (ko) 2010-07-05 2011-11-17 주식회사 하이닉스반도체 이미지센서 및 그 제조방법
FR2963187A1 (fr) * 2010-07-21 2012-01-27 St Microelectronics Crolles 2 Dispositif d'imagerie a performances ameliorees et procede de commande.
US8507962B2 (en) 2010-10-04 2013-08-13 International Business Machines Corporation Isolation structures for global shutter imager pixel, methods of manufacture and design structures
JP5767465B2 (ja) 2010-12-15 2015-08-19 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ
JP2012164768A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Toshiba Corp 固体撮像装置
FR2971887B1 (fr) * 2011-02-17 2013-02-22 St Microelectronics Sa Photosite a transfert de charges amélioré
JP5999402B2 (ja) 2011-08-12 2016-09-28 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
JP5556851B2 (ja) 2011-12-26 2014-07-23 株式会社デンソー 半導体装置の製造方法
JP5856868B2 (ja) * 2012-02-17 2016-02-10 国立大学法人九州工業大学 同一基板へのｃｍｏｓ及びトレンチダイオードの作製方法
US8581307B1 (en) * 2012-07-06 2013-11-12 Omnivision Technologies, Inc. Large CMOS image sensor pixel with improved performance
JP2014099582A (ja) * 2012-10-18 2014-05-29 Sony Corp 固体撮像装置
JP2014199898A (ja) * 2013-03-11 2014-10-23 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに、電子機器
WO2015025637A1 (ja) * 2013-08-23 2015-02-26 シャープ株式会社 光電変換装置およびその製造方法
JP6138661B2 (ja) 2013-10-23 2017-05-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
US10363349B2 (en) 2014-04-15 2019-07-30 Tc1 Llp Heart pump providing adjustable outflow
TWI524878B (zh) * 2014-09-16 2016-03-11 國立臺灣大學 疾病檢測方法及穿戴式裝置
JP6706481B2 (ja) * 2015-11-05 2020-06-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子
JP6176313B2 (ja) * 2015-12-02 2017-08-09 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
CN106981495B (zh) * 2016-01-15 2019-10-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种cmos图像传感器及其制作方法
JP7121468B2 (ja) * 2017-02-24 2022-08-18 ブリルニクス シンガポール プライベート リミテッド 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器
JP6663887B2 (ja) * 2017-07-11 2020-03-13 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2019165136A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
JP7362198B2 (ja) * 2018-07-18 2023-10-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子、測距モジュール、および、電子機器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04234172A (ja) * 1990-12-28 1992-08-21 Sony Corp Ｘ線用固体撮像素子
US5633526A (en) * 1992-11-01 1997-05-27 Rohm Co., Ltd. Photodiode array and method for manufacturing the same
US6204087B1 (en) * 1997-02-07 2001-03-20 University Of Hawai'i Fabrication of three-dimensional architecture for solid state radiation detectors
JP3759435B2 (ja) * 2001-07-11 2006-03-22 ソニー株式会社 Ｘ−ｙアドレス型固体撮像素子
JP2003318383A (ja) 2002-04-19 2003-11-07 Sony Corp 固体撮像素子およびその製造方法
JP3840203B2 (ja) * 2002-06-27 2006-11-01 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置を用いたカメラシステム
KR100477790B1 (ko) * 2003-03-13 2005-03-22 매그나칩 반도체 유한회사 씨모스 이미지센서의 제조방법
US6921934B2 (en) * 2003-03-28 2005-07-26 Micron Technology, Inc. Double pinned photodiode for CMOS APS and method of formation
US7199411B2 (en) * 2003-09-03 2007-04-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state imaging device and camera
JP4075797B2 (ja) 2003-12-25 2008-04-16 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP4341421B2 (ja) * 2004-02-04 2009-10-07 ソニー株式会社 固体撮像装置
WO2005083790A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Texas Instruments Japan Limited 固体撮像装置、ラインセンサ、光センサおよび固体撮像装置の動作方法
US7541627B2 (en) * 2004-03-08 2009-06-02 Foveon, Inc. Method and apparatus for improving sensitivity in vertical color CMOS image sensors
JP4496866B2 (ja) * 2004-07-08 2010-07-07 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4507769B2 (ja) * 2004-08-31 2010-07-21 ソニー株式会社 固体撮像素子、カメラモジュール及び電子機器モジュール
JP4595464B2 (ja) * 2004-09-22 2010-12-08 ソニー株式会社 Ｃｍｏｓ固体撮像素子の製造方法
JP4867152B2 (ja) * 2004-10-20 2012-02-01 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP4742602B2 (ja) * 2005-02-01 2011-08-10 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
US7432121B2 (en) * 2005-05-24 2008-10-07 Micron Technology, Inc. Isolation process and structure for CMOS imagers
JP2008021875A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2008091840A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
KR101146590B1 (ko) * 2007-05-29 2012-05-16 삼성전자주식회사 다중우물 시모스 이미지센서 및 그 제조방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102270650A (zh) * 2010-06-02 2011-12-07 索尼公司 固体摄像器件及其制造方法和摄像装置
CN107170767A (zh) * 2013-01-16 2017-09-15 索尼半导体解决方案公司 摄像装置
CN104241305A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 佳能株式会社 光电转换设备以及光电转换设备的制造方法
US9437764B2 (en) 2013-06-13 2016-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and method for manufacturing photoelectric conversion device
CN104241305B (zh) * 2013-06-13 2017-04-12 佳能株式会社 光电转换设备以及光电转换设备的制造方法
CN108886046A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 索尼公司 固态摄像元件、传感器装置和电子设备
CN108886046B (zh) * 2016-03-31 2022-11-18 索尼公司 固态摄像元件、传感器装置和电子设备
CN112385041A (zh) * 2018-07-13 2021-02-19 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件和电子设备
US11961862B2 (en) 2018-07-13 2024-04-16 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element and electronic apparatus
CN112385041B (zh) * 2018-07-13 2024-10-18 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件和电子设备
WO2024141103A1 (zh) * 2022-12-30 2024-07-04 上海联影微电子科技有限公司 光电二极管及其制造方法

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