CN103000644A - 固体摄像器件、固体摄像器件的制造方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了固体摄像器件及其制造方法以及包括该固体摄像器件的电子装置。所述固体摄像器件包括：半导体基板，其具有光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；以及遮光部，其具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。根据本发明，能够防止光学噪声的产生并且能够获得更好的像素信号。

Description

固体摄像器件、固体摄像器件的制造方法和电子装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2011年9月16日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-203337所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权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、固体摄像器件的制造方法和电子装置，特别地，涉及能够获得更好的像素信号的固体摄像器件、固体摄像器件的制造方法和电子装置。
背景技术
以往，诸如互补金属氧化物半导体(compl ementary metal oxidesemiconductor，CMOS)和电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)等固体摄像器件被广泛应用于数码照相机和数码摄像机等。
例如，进入CMOS摄像器件的光在像素的光电二极管(PD)中被光电转换。然后，PD中生成的电荷通过传输晶体管被传输至浮动扩散部(floating diffusion，FD)并且被转换成像素信号，其中被转换的像素信号的电平对应于接收的光量。
顺便提及地，在现有CMOS摄像器件中，由于通常采用的方法以行为单位从像素中依次读取像素信号(所谓的卷帘式快门法)，所以曝光时间的差异导致图像有时会出现失真。
因此，例如日本专利申请特开第2008-103647号公报披露了这样的CMOS摄像器件：该CMOS摄像器件采用通过在像素中设置电荷保持部来同时读取所有像素的像素信号的方法(所谓的全局快门法)，从而具有所有像素同步电子快门功能。通过采用全局快门法，所有的像素具有相同的曝光时间，从而能够防止图像出现失真。
目前，当采用像素中设置有电荷保持部的结构时，像素的布局会受到限制。这可能减小开口率(aperture ratio)，从而导致了PD的灵敏度降低以及PD和电荷保持部的容量减小。另外，由于光进入到用于保持电荷的电荷保持部，可能产生光学噪声。
将参照图1说明进入电荷保持部的光。在图1中，示出了CMOS摄像器件的一个像素的剖面结构示例。
如图1所示，像素11由层叠起来的半导体12、氧化膜13、配线层14、滤色器层15和片上透镜16形成。另外，在半导体基板12中，形成有PD 17和电荷保持部18。在像素11中，形成有PD 17的区域是PD区域19，形成有电荷保持部18的区域是电荷保持区域20。另外，在配线层14中，设置有遮光膜21，遮光膜21在与PD 17对应的区域中具有开口。
在具有上述构造的像素11中，由片上透镜16汇聚并且透过滤色器层15和配线层14的光透过遮光膜21的开口，从而照射PD 17。然而，如图1中的实线白色箭头所示，当光倾斜入射时，上述光有时透过PD 17并进入电荷保持区域20。如果由于进入电荷保持区域20的光在半导体基板12的深处被光电转换而产生的电荷泄漏到用于保持电荷的电荷保持部18中，则产生了光学噪声。
另外，近年来，如日本专利申请特开第2003-31785号公报中所披露，开发出背侧照射型CMOS摄像器件。在背侧照射型CMOS摄像器件中，由于能够将像素中的配线层形成在传感器的背侧(与光入射侧相反的侧)，所以能够防止由配线层导致的入射光的渐晕(vignetting)。
在图2中，示出了背侧照射型CMOS摄像器件的一个像素的剖面结构示例。此外，在图2中，使用相同的附图标记来表示那些在图1的像素11中也能找到的组成部分，并且省略对它们的详细说明。
如图2所示，在像素11’中，光照射半导体基板12的背侧(即，面对着图2的上部的面，该背侧是与半导体基板12的设置有配线层14的正面侧相反的侧)。另外，在像素11’中，电荷保持部18形成在半导体基板的正面侧，并且具有遮光膜21的遮光层22形成在半导体基板12与滤色器层15之间。
在具有如上构造的背侧照射型CMOS摄像器件的像素11’中，能够提高PD17的灵敏度。然而，由于电荷保持部18形成在半导体基板12的正面侧，即，由于电荷保持部18相对于入射光而言形成在半导体基板12的深处区域中，所以难以防止光漏入电荷保持部18中。
也即是，如图2中的实线白色箭头所示，以某个角度透过片上透镜16的光在透过遮光膜21的开口之后有时会漏入到电荷保持部18中，其中所述开口形成在PD区域19上方。如果光漏入到用于保持电荷的电荷保持部18，就产生了光学噪声。
如上所述，在像素中设置有电荷保持部的结构中，由于PD的尺寸被制成较小，所以PD的灵敏度降低，并且由于光漏入到用于保持电荷的电荷保持部，有时会产生光学噪声。这使得难以获得良好的像素信号。
发明内容
鉴于上述原因，期望能够获得更好的像素信号。
本发明实施例的固体摄像器件包括：半导体基板，其具有光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；以及遮光部，其具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。
本发明另一实施例的制造方法包括步骤：在半导体基板中形成光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；并且形成遮光部，所述遮光部具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。
本发明又一实施例的电子装置包括上述实施例的固体摄像器件或由上述实施例制造的固体摄像器件。
根据本发明实施例，在所述半导体基板中形成有所述光电转换元件和所述电荷保持部，并且具有至少在所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸的所述埋入部的所述遮光部进行遮光。
根据本发明的实施例，能够获得更好的像素信号。
附图说明
图1表示现有像素的剖面结构示例；
图2表示现有的背侧照射型CMOS摄像器件中的像素的剖面结构示例；
图3是表示应用由本发明的实施例的固体摄像器件的结构示例的框图；
图4是表示像素的结构示例的电路图；
图5表示像素的平面结构示例；
图6是表示像素的第一结构示例的剖面图；
图7表示遮光部的平面结构示例；
图8表示第一工序；
图9表示第二工序；
图10表示第三工序；
图11表示第四工序；
图12表示第五工序；
图13表示第六工序；
图14表示第七工序；
图15表示第八工序；
图16是表示像素的第二结构示例的剖面图；
图17是表示像素的第二结构示例的变形例的剖面图；
图18表示遮光部的平面结构示例；
图19是表示像素的第三结构示例的剖面图；
图20是表示像素的第四结构示例的剖面图；
图21是表示像素的第五结构示例的剖面图；
图22是表示像素的第五结构示例的变形例的剖面图；
图23是表示像素的第六结构示例的剖面图；
图24是表示像素的第七结构示例的剖面图；以及
图25是表示安装在电子装置中的摄像器件的结构示例的框图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明本发明的具体实施例。
图3是表示应用有本发明实施例的固体摄像器件的结构示例的框图。
在图3中，固体摄像器件31是CMOS固体摄像器件，并且包括像素阵列部32、垂直驱动部33、列处理部34、水平驱动部35、输出部36和驱动控制部37。
像素阵列部32具有布置成阵列的多个像素41，并且像素41通过多条水平信号线42连接到垂直驱动部33，并通过多条垂直信号线43连接到列处理部34，所述水平信号线42的条数对应于像素41的行数，所述垂直信号线43的条数对应于像素41的列数。也即是，像素阵列部32的像素41布置在水平信号线42与垂直信号线43的交叉点处。
垂直驱动部33经由水平信号线42依次向像素阵列部32的各行像素41提供用于驱动像素41的驱动信号(传输信号、选择信号和复位信号等)。
列处理部34通过对各像素41输出的像素信号进行相关双采样(CDS)来经由垂直信号线43提取所述像素信号的信号电平，并且获得与像素41接收的光量相对应的像素数据。
水平驱动部35针对像素阵列部32的各列像素41依次向列处理部34提供驱动信号，该驱动信号用于使列处理部34输出从各像素41获取的像素数据。
像素数据按照与水平驱动部35的驱动信号相对应的时序被从列处理部34提供至输出部36，并且输出部36例如对像素数据进行放大，并且将经放大的像素数据输出至下一级中的图像处理电路。
驱动控制部37控制固体摄像器件31中各组块的驱动。例如，驱动控制部37根据各组块的驱动周期生成时钟信号，并将该时钟信号供给至各组块。
图4是表示像素41的结构示例的电路图。
如图4所示，像素41包括PD 51、第一传输晶体管52、第二传输晶体管53、电荷保持部54、FD 55、放大晶体管56、选择晶体管57和复位晶体管58。
PD 51接收对像素41进行照射的光，并且根据接收的光的量生成电荷并存储该电荷。
第一传输晶体管52根据垂直驱动部33提供的传输信号受到驱动。当第一传输晶体管52导通时，存储在PD 51中的电荷被传输至电荷保持部54。
第二传输晶体管53根据垂直驱动部33提供的传输信号受到驱动。当第二传输晶体管53导通时，存储在电荷保持部54中的电荷被传输至FD 55。
电荷保持部54对经由第一传输晶体管52从PD 51传输而来的电荷进行存储。
FD 55是具有预定容量的浮动扩散区域，该浮动扩散区域形成在第二传输晶体管53与放大晶体管56的栅电极之间的连接点处，并且对经由第二传输晶体管53从电荷保持部54传输而来的电荷进行存储。
放大晶体管56连接到电源VDD(未图示)，并且输出像素信号，所输出的像素信号的电位对应于FD 55中存储的电荷。
选择晶体管57根据垂直驱动部33提供的选择信号而被驱动。当选择晶体管57导通时，能够经由选择晶体管57将放大晶体管56输出的像素信号读取到垂直信号线43中。
复位晶体管58根据垂直驱动部33提供的复位信号受到驱动。当复位晶体管58导通时，经由复位晶体管58将存储在FD 55中的电荷排出至电源VDD，从而对FD 55进行复位。
在包含具有上述构造的像素41的固体摄像器件31中，采用的是全局快门法，从而能够使所有像素41同时将电荷从PD 51传输到电荷保持部54，并且能够使所有的像素41具有相同的曝光时间。这能够防止图像出现失真。
图5表示像素41的平面结构示例。
如图5所示，在像素41中，PD 51、电荷保持部54和FD 55布置在平面上。由于如上所述地在像素41中设置电荷保持部54，PD 51的面积变小，这可能降低PD 51的灵敏度。因此，为了增大PD 51的灵敏度，固体摄像器件31采用背侧照射型结构。
图6是表示沿图5中的箭头所示的像素41的沿VI-VI线的剖面结构。在图6中，示出了像素41的第一结构示例。
如图6所示，像素41由从图6的下部开始依次层叠的配线层61、氧化膜62、半导体基板63、遮光层64、滤色器层65和片上透镜66形成。此外，在像素41中，在半导体基板63中形成有PD 51的区域是PD区域67，在半导体基板63中形成有电荷保持部54的区域是电荷保持区域68。顺便提及地，固体摄像器件31是入射光照射半导体基板63的背侧(面对着图6的上部的表面)的所谓的背侧照射型CMOS摄像器件，上述背侧是与半导体基板63的设置有配线层61的正面侧相反的侧。
配线层61例如由布置在配线层61下方的基板架(未图示)支撑，并且例如是由层间绝缘膜72和用于对形成在半导体基板63中的PD 51的电荷进行读取的多层配线71形成的，配线71埋入在层间绝缘膜72中。此外，在配线层61中，在PD 51与电荷保持部54之间的区域中，用于形成第一传输晶体管52的栅电极73布置在半导体基板63上，并且在栅电极73与半导体基板63之间设置有氧化膜62。当向栅电极73施加预定电压时，存储在PD 51中的电荷被传输至电荷保持部54。
氧化膜62具有绝缘性，并用于使半导体基板63的正面侧绝缘。
在半导体基板63中，形成有用于形成PD 51的N型区域和用于形成电荷保持部54的N型区域。另外，在PD 51和电荷保持部54的背侧形成有表面钉扎层74-1，并且在PD51和电荷保持部54的正面侧形成有表面钉扎层74-2。此外，在半导体基板63中，以包围像素41的方式形成有用于将像素41与位于像素41旁边的另一像素41分隔开的像素间分隔区域75。
遮光层64由遮光部76和高介电常数材料膜77形成，遮光部76由遮光材料形成并埋入在高介电常数材料膜77中。例如，遮光部76由诸如钨(W)、铝(Al)和铜(Cu)等材料制成，并且连接至GND(未图示)。高介电常数材料膜77由诸如二氧化硅(SiO2)、氧化铪(HfO2)、五氧化二钽(Ta2O5)和二氧化锆(ZrO2)等材料制成。
此外，遮光部76由盖部76a和埋入部76b形成的，盖部76a以覆盖半导体基板63的方式布置，埋入部76b以包围PD 51和电荷保持部54的方式埋入在半导体基板63中形成的垂直槽(图12中的沟槽部84)中。也即是，盖部76a形成为与用于形成像素41的层几乎平行，而埋入部76b形成至预定的深度，并在几乎垂直于盖部76a的方向上延伸。
这里，遮光部76的埋入部76b以包围PD 51和电荷保持部54的方式形成在像素间分隔区域75中。除了此结构之外，遮光部76的埋入部76b可以用于形成电荷保持部54的外围或者可以形成在PD 51与电荷保持部54之间。也即是，仅需要将埋入部76b至少形成在PD 51与电荷保持部54之间，使得埋入部76b将PD 51与电荷保持部54分隔。
此外，在遮光部76中，形成有用于使光进入PD51的开口76c。也即是，如图7的遮光部76的平面结构示例中所示，开口76c形成在与PD51相对应的区域中，并且遮光部76对诸如形成有电荷保持部54和FD 55的区域等其它区域进行遮光。
在滤色器层65中，针对各像素41，布置有能够透过对应颜色的光的滤色器。例如，针对各像素41，以所谓的拜耳图形(Bayer pattern)布置有能够透过绿色光、蓝色光和红色光的滤色器。
片上透镜66是用于将进入像素41的入射光汇聚到PD 51上的小型透镜。
如上所述，像素41包括遮光部76，遮光部76至少在PD 51与电荷保持部54之间具有埋入部76b。因此，如图6中的实线白色箭头所示，即使当光倾斜入射并透过PD 51时，埋入部76b仍能够对这样的光进行遮挡。这使得能够防止光漏入到电荷保持区域68中。因此，能够防止在光漏入到电荷保持区域68中时可能生成的光学噪声的产生。
此外，通过以包围电荷保持部54的方式形成埋入部76b，即使在电荷保持部54的尺寸增大时仍能够防止光学噪声的产生，并且能够充分保证电荷保持部54的满阱容量(full well capacity)。也即是，在现有的结构中，为了防止光学噪声的产生，必须形成较小的电荷保持部。然而，形成较小的电荷保持部减小了满阱容量。另一方面，在像素41中，通过使用埋入部76b进行遮光，能够增大电荷保持部54的体积，并且例如在从半导体基板63的正面侧附近的区域到半导体基板63的背侧附近的区域之间形成电荷保持部54。这使得能够保证足够的满阱容量。
另外，在像素41中，由于采用的是背侧照射型结构，所以能够提高PD 51的灵敏度。这能够防止由于PD 51的面积变小而导致的灵敏度降低。
因此，在设置有像素41的固体摄像器件31中，能够保持PD 51所必需的灵敏度并且防止在电荷保持部54中产生光学噪声。这使得电荷保持部54能够保证足够的满阱容量。因此，固体摄像器件31能够获得比现有的固体摄像器件更好的像素信号，并且例如即使在低照度下仍能够获得具有宽动态范围的低噪像素信号。
接着，将参照图8至图15说明具有像素41的固体摄像器件31的制造方法。
在第一工序中，如图8所示，如同在普通的固体摄像器件的制造方法中，将高浓度杂质离子注入到具有蚀刻停止层81的半导体基板63中，以形成表面钉扎层74-2、PD51、电荷保持部54和表面钉扎层74-1。然后，在将氧化膜62层叠在半导体基板63的正面侧上并且形成栅电极73之后，在每次以预定厚度层叠一层的层间绝缘膜72时就形成一层配线71。以这样的方式，形成了配线层61。
在第二工序中，在将粘接层82形成在配线层61的正面侧上并且将支撑基板83粘合至粘接层82之后，如图9所示将整个结构翻转，并且通过物理研磨法对半导体基板63的背侧进行研磨。
在第三工序中，通过湿式蚀刻对位于半导体基板63的时刻停止层81的后侧上的层进行蚀刻。此时，通过由高浓度p型杂质形成的蚀刻停止层81来停止蚀刻。以这样的方式，如图10所示，蚀刻停止层81露出。
在第四工序中，在去除蚀刻停止层81之后，用化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)法对半导体基板63的背侧进行研磨。通过这样的处理，如图11所示，使半导体基板63的背侧减薄。
在第五工序中，在半导体基板63的背侧上形成抗蚀剂之后，进行抗蚀剂层的曝光和显影，使得在将要形成图6所示的遮光部76的埋入部76b的区域中形成开口。然后，通过利用该抗蚀剂层作为掩模进行干式蚀刻，形成如图12所示的沟槽部84。
在第六工序中，在沟槽部84的侧面和底面以及半导体基板63的背侧上形成高介电常数材料膜77。然后，从高介电常数材料膜77的背侧，在高介电常数材料膜77的背侧的面上和沟槽部84的内部形成遮光部76。这样，如图13所示，形成了具有形成在高介电常数材料膜77的背侧的盖部76a和形成在沟槽部84内部的埋入部76b的遮光部76。例如，遮光部76是利用钨作为形成材料并通过进行化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)形成的。
在第七工序中，通过干式蚀刻对遮光部76进行蚀刻。通过这样的处理，形成了如图14所示的开口76c。
在第八工序中，在遮光部76上层叠高介电常数材料膜77，并且通过使用例如原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)法对高介电常数材料膜77进行平坦化。然后，如图15所示，通过使用普通的方法形成滤色器层65和片上透镜66。
通过上述工序，能够制造出具有像素41的固体摄像器件31。
接着，将参照图16说明像素的第二实施例。
图16所示的像素41A与图6所示的像素41的不同之处在于：形成有正面侧遮光部91，正面侧遮光部91覆盖PD区域67和电荷保持区域68的正面侧(布置有配线层61的一侧)。在其它方面，像素41A与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记来适当地表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
如同遮光部76，正面侧遮光部91能够遮光，从而防止照射PD 51的光透过PD 51进入配线层61。例如，在未设置有正面侧遮光部91的结构中，当照射PD 51并进入配线层61的光在配线层61中被配线71反射并进入保持电荷的电荷保持部54时，可以设想到该光产生了光学噪声。
因此，通过设置正面侧遮光部91，防止了照射PD 51的光透过PD51并进入配线层61。这能够防止产生光学噪声，从而获得更好的像素信号。
接着，将参考图17和图18说明像素的第二实施例的变形例。
图17所示的像素41A’与图16所示的像素41A的不同之处在于：正面侧遮光部91’是以覆盖电荷保持区域68的正面侧(布置有配线层61的一侧)的方式形成的。在其它方面，像素41A’与像素41A相同。需要注意的是，使用同样的附图标记适当地表示那些在像素41A中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
正面侧遮光部91’具有形成在与PD 51相对应的区域中的开口91a，并且与图16的正面侧遮光部91一样，正面侧遮光部91’形成为对电荷保持部54的正面侧进行遮光。具体地，如图18所示，虽然正面侧遮光部91’具有形成在与PD 51相对应的区域中的开口91a并且具有用于使各种贯通电极能够穿过的开口，但是正面侧遮光部91’形成为完全地覆盖住电荷保持部54。
通过设置这样的前侧遮光部91’，即使当照射PD 51的光透过PD51并且进入配线层61，仍能够防止从配线层61中的配线71反射的光进入电荷保持部54。因此，能够防止光学噪声的产生，从而获得更好的像素信号。
接着，将参照图19说明像素的第三实施例。
图19所示的像素41B与图6所示的像素41的不同之处在于：形成有遮光部92，遮光部92具有从半导体基板63的正面侧(布置有配线层61的一侧)埋入半导体基板63中并延伸的埋入部。在其它方面，像素41B与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记来表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
遮光部92设置在除了设置在PD 51与电荷保持部54之间的传输区域之外的部分中。通过设置遮光部92，能够更加有效地防止光泄漏到电荷保持部54中，从而防止产生光学噪声。
接着，将参照图20说明像素的第四实施例。
图20示出了包括形成有FD 55的部分的像素41C的剖面图。像素41C与图6所示的像素41的不同之处在于：以遮光部76-1包围FD 55的形式形成有埋入部76b。在其它方面，像素41C与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记适当地表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
如图20所示，在像素41C中，n型接触区域93形成在用于形成FD 55的p型区域的正面侧，并且接触区域93经由接触部94与配线71连接。此外，在电荷保持部54与FD 55之间的区域中，用于形成第二传输晶体管53的栅电极95布置在半导体基板63上，在栅电极95与半导体基板63之间布置有氧化膜62。
遮光部76-1包括盖部76a和埋入部76b，盖部76a以覆盖半导体基板63的方式布置，埋入部76b以包围PD 51、电荷保持部54和FD 55的方式埋入在半导体基板63中所形成的垂直槽中。
如上所述，遮光部76-1能够采用FD 55也被埋入部76b包围的结构。这能够更有效地防止光学噪声的产生。
下面，将参照图21说明本发明的第五实施例。
图21所示的像素41D与图6所示的像素41的不同之处在于：遮光部76-2由彼此分离的盖部76a和埋入部76b形成。在其它方面，像素41D与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记适当地表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
也即是，在图6的像素41中，遮光部76是以盖部76a与埋入部76b彼此连接的方式形成的。盖部76a和埋入部76b不必如上所述彼此连接。只要埋入部76b能够对在倾斜方向上入射的光进行遮光，盖部76a和埋入部76b可以如像素41D中那样彼此分离，并且在盖部76a与埋入部76b之间可以具有间隙。
接着，将参照图22说明像素的第五实施例的变形例。
在图22所示的像素41D’中，盖部76a和埋入部76b的一部分是分离的，从而形成遮光部76-3，并且布置在PD 51周围的埋入部76b’与盖部76a分离。在其它方面，像素41D’与像素41相同。
如上所述，能够采用以盖部76a和埋入部76b分离(或者盖部76a和埋入部76b的一部分分离)的方式形成遮光部76-3的结构。以这样的结构，也能够防止光漏入到电荷保持部54中并且防止光学噪声的产生。
接着，将参照图23说明像素的第六实施例。
图23所示的像素41E与图6所示的像素41的不同之处在于：遮光部76-4是以埋入部76b的一部分贯穿半导体基板63的形式形成的。在其它方面，像素41E与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记适当地表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
遮光部76-4是以这样的方式形成的：在PD 51与电荷保持部54之间的区域之外的区域中的埋入部76b，即在电荷从PD 51传输至电荷保持部54所经过的传输路径的区域之外的区域中的埋入部76b贯穿半导体基板63。换言之，尽管由于PD 51与电荷保持部54之间的区域用于传输电荷而在该区域中难以形成遮光部，但是在除了PD 51与电荷保持部54之间的区域之外的区域中形成埋入部76b，使得能够有效地防止光从同一像素41E的PD 51之外的区域漏入到电荷保持部54中。顺便提及地，在本发明申请人提出的日本未审查专利申请特开2010-226126号公报中详细说明了以贯穿基板的方式形成遮光部的方法。
接着，将参照图24说明像素的第七实施例。
图24所示的像素41F与图6所示的像素41的不同之处在于：形成有垂直电极73’。在其它方面，像素41F与像素41相同。需要注意的是，使用同样的附图标记适当地表示那些在像素41中也存在的组成部件，并且将省略对它们的说明。
如图24所示，作为图6的像素41的栅电极73的替代方案，像素41F包括从配线层61朝向半导体基板63埋入的垂直电极73’，垂直电极73’作为用于形成第一传输晶体管52的电极。采用这样的垂直电极73’使得更易于将电荷从PD51传输至电荷保持部54，并且能够更可靠地传输电荷。
此外，垂直电极73’是在完成如下工序之后形成的：通过在半导体基板63的正面侧挖孔以形成沟槽，再形成通膜(through film)，然后进行钉扎从而去除该通膜，并且形成氧化膜62。
此外，除了背侧照射型CMOS固体摄像器件之外，本发明实施例的固体摄像器件31能够适用于前面照射型CMOS固体摄像器件。在此情况下，例如，在具有图1所示的结构的CMOS摄像器件中，遮光膜的埋入部形成在PD17与电荷保持部18之间，并且该埋入部以连接着遮光膜21的方式在几乎垂直的方向上延伸并埋入半导体基板12中。
顺便提及地，在固体摄像器件31中，为了执行全局快门，设置电荷保持部54并且电荷被同时从PD51传输至电荷保持部54。然而，例如，可以采用未设置有电荷保持部54并且电荷被同时从PD51传输至FD 55的结构。在此情况下，埋入部76b形成为包围FD 55。
此外，具有如下构造的固体摄像器件31例如能够适用于各种电子装置，诸如数码照相机和数码摄像机之类的摄像系统、具有摄像功能的手机或者具有照相功能的其它装置等。
图25是表示安装在电子装置中的摄像装置的结构示例的框图。
如图25所示，摄像装置101包括光学系统102、摄像器件103、信号处理电路104、监视器105和存储器106，并且能够拍摄静止图像和运动图像。
光学系统102由一个或多个透镜形成。光学系统102将来自拍摄对象的图像光(入射光)引导至摄像器件103，并且在摄像器件103的受光面(传感器部)上形成图像。
可以使用上述各结构示例和变形例的固体摄像器件31作为摄像器件103。在摄像器件103中，根据经由光学系统102在受光面上形成的图像将电子累积一定的时间。然后，基于摄像器件103中累积的电子的信号被提供至信号处理电路104。
信号处理电路104对从摄像器件103输出的信号电荷进行各种信号处理。经信号处理电路104进行信号处理而得到的图像(图像数据)被提供至监视器105并且在监视器105上进行显示或者被提供至存储器106中存储起来(记录在存储器106中)。
在上述摄像装置101中，通过使用上述各结构示例和变形例的固体摄像器件31作为摄像器件103，能够获得更好的像素信号并且与通过现有的摄像装置获得的图像质量相比，能够提高图像质量。
顺便提及地，本发明的实施例也能够采用如下构造。
(1)一种固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：
半导体基板，其具有光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；以及
遮光部，其具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。
(2)根据上面(1)所述的固体摄像器件，还包括：
配线层，其具有多层配线，
其中，光从所述半导体基板的背侧进入所述光电转换元件，所述背侧与所述半导体基板的设置有所述配线层的前侧相反。
(3)根据上面(1)或(2)所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部的所述埋入部形成为包围所述光电转换元件和所述电荷保持部。
(4)根据上面(1)至(3)中任一项所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部还具有盖部，所述盖部在所述半导体基板的背侧布置成至少覆盖所述电荷保持部，光从所述背侧进入所述光电转换元件。
(5)根据上面(4)所述的固体摄像器件，其中，在所述遮光部的所述盖部中，在与所述光电转换元件对应的区域中形成有开口。
(6)根据上面(1)至(3)中任一项所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部还具前侧盖部，所述前侧盖部在所述半导体基板的前侧布置成至少覆盖所述电荷保持部，所述前侧与光进入所述光电转换元件的一侧相反。
(7)根据上面(6)所述的固体摄像器件，其中，在所述遮光部的所述前侧盖部中，在与所述光电转换元件对应的区域中形成有开口。
应当理解的是，实施例不限于上述实施例，而是能够在不背离本发明的精神的范围内进行各种改变。

Claims (11)

1.一种固体摄像器件，其包括：
半导体基板，其具有光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；以及
遮光部，其具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，还包括：
配线层，其具有多层配线，
其中，光从所述半导体基板的背侧进入所述光电转换元件，所述背侧与所述半导体基板的设置有所述配线层的前侧相反。
3.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部的所述埋入部形成为包围所述光电转换元件和所述电荷保持部。
4.根据权利要求3所述的固体摄像器件，其中，在所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域之外的区域中形成的所述埋入部贯穿所述半导体基板。
5.根据权利要求3所述的固体摄像器件，其中，
所述半导体基板还具有浮动扩散部，以及
所述遮光部的所述埋入部形成为包围所述光电转换元件、所述电荷保持部和所述浮动扩散部。
6.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部还具有盖部，所述盖部在所述半导体基板的背侧布置成至少覆盖所述电荷保持部，光从所述背侧进入所述光电转换元件。
7.根据权利要求4所述的固体摄像器件，其中，在所述遮光部的所述盖部中，在与所述光电转换元件对应的区域中形成有开口。
8.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，所述遮光部还具前侧盖部，所述前侧盖部在所述半导体基板的前侧布置成至少覆盖所述电荷保持部，所述前侧与光进入所述光电转换元件的一侧相反。
9.根据权利要求6所述的固体摄像器件，其中，在所述遮光部的所述前侧盖部中，在与所述光电转换元件对应的区域中形成有开口。
10.一种用于制造固体摄像器件的方法，其包括如下步骤：
在半导体基板中形成光电转换元件和电荷保持部，所述光电转换元件用于将入射光转换成电荷，所述电荷保持部用于临时保持由所述光电转换元件光电转换的所述电荷；并且
形成遮光部，所述遮光部具有埋入部，所述埋入部至少在所述半导体基板的位于所述光电转换元件与所述电荷保持部之间的区域中延伸。
11.一种电子装置，其包括前述权利要求1-9中任一项所述的固体摄像器件。
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