CN103972251A - 固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影的固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。在实施方式涉及的固体拍摄装置的制造方法中,在第一导电型半导体区域的上表面的预定位置隔着栅绝缘膜形成传输栅电极。在与第一导电型半导体区域的传输栅电极相邻的区域,形成积蓄由光电转换元件进行光电转换得来的电荷的第二导电型电荷积蓄区域。在传输栅电极的侧面形成侧壁。形成形成从所述侧壁的外周面延伸到将所述电荷积蓄区域上方的一部分覆盖的位置的绝缘膜。从上方向由所述绝缘膜将上方的一部分覆盖的所述电荷积蓄区域注入第一导电型杂质以在所述电荷积蓄区域的上表面部分形成第一导电型电荷积蓄层的工序。

Description

固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置
技术领域
本发明涉及固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。
背景技术
以往,在固体拍摄装置中,由光电二极管的受光面中的结晶缺陷和/或金属污染引起,与入射光无关系地被激发的电子有时成为暗电流而被读取。该暗电流成为拍摄图像中出现的白瑕疵的原因。
因此,在制造固体拍摄装置的工序中,有时使用以下方法:通过在光电二极管的受光面部分进行离子注入来积蓄空穴,并通过使与入射光无关系地被激发的电子和空穴再结合来减小暗电流。
然而,产生以下问题:当增大在光电二极管的受光面部分积蓄的空穴的数量的情况下,难以从光电二极管读取已光电转换的电子,一部分没被读取而残留在光电二极管内的电子成为所谓残影的原因。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明要解决的问题是提供可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影的固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。
用于解决问题的手段
实施方式的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:在第一导电型半导体区域的上表面的预定位置隔着栅绝缘膜形成传输栅电极的工序,其中,该传输栅电极传输由光电转换元件进行光电转换得来的电荷;形成第二导电型电荷积蓄区域的工序,其中,该第二导电型电荷积蓄区域积蓄由光电转换元件进行光电转换得来的所述电荷;在所述传输栅电极的侧面形成侧壁的工序;形成从所述侧壁的外周面延伸到将所述电荷积蓄区域上方的一部分覆盖的位置的绝缘膜的工序;和从上方向由所述绝缘膜将上方的一部分覆盖的所述电荷积蓄区域注入第一导电型杂质以在所述电荷积蓄区域的上表面部分形成第一导电型电荷积蓄层的工序。
另一实施方式的固体拍摄装置,其特征在于,具备:第一导电型半导体区域,其设置于半导体基板上;传输栅电极,其在所述第一导电型半导体区域的上表面的预定位置隔着栅绝缘膜设置;第二导电型电荷积蓄区域,其设置于所述第一导电型半导体区域的与所述传输栅电极相邻的区域,且积蓄由光电转换元件进行光电转换得来的电荷;第二导电型浮置扩散区域,其设置于所述第一导电型半导体区域的隔着所述传输栅电极而与所述电荷积蓄区域相对的区域;侧壁,其设置于所述传输栅电极的侧面;绝缘膜,其从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面延伸到将所述电荷积蓄区域的上方的一部分部分地覆盖的位置;和第一导电型电荷积蓄层,其设置于所述电荷积蓄区域的上表面部分,且形成为越靠近所述传输栅电极的位置深度越浅。
发明效果
根据上述构成的固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置,可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影。
附图说明
图1是实施方式涉及的CMOS传感器的俯视所形成的说明图。
图2是表示实施方式涉及的像素部的一部分的剖视所形成的说明图。
图3是将实施方式涉及的图2所示的传输栅电极附近放大的说明图。
图4是表示实施方式涉及的CMOS传感器的制造方法的说明图。
图5是表示实施方式涉及的CMOS传感器的制造方法的说明图。
图6是表示实施方式涉及的CMOS传感器的制造方法的俯视所形成的说明图。
图7是表示实施方式涉及的CMOS传感器的制造方法的说明图。
图8是表示实施方式涉及的绝缘膜的俯视所形成的形状的变形例的说明图。
图9是表示通过实施方式的变形例涉及的制造方法来制造的固体拍摄装置的一部分的说明图。
具体实施方式
下面根据附图来详细说明实施方式涉及的固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。再有,本发明不受该实施方式的限定。
在本实施方式中,作为固体拍摄装置的一例,举在将入射光进行光电转换的光电转换元件的入射光入射的面形成布线层的所谓表面照射型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器为例来进行说明。
再有,本实施方式涉及的固体拍摄装置不限于表面照射型CMOS图像传感器,也可以是所谓背面照射型CMOS图像传感器或CCD(电荷藕合元件)图像传感器等任意的图像传感器。
图1是实施方式涉及的表面照射型CMOS图像传感器(以下记载为“CMOS传感器1”)的俯视所形成的说明图。如图1所示,CMOS传感器1具备像素部2和周边电路部3。
像素部2具备行列状设置的多个光电转换元件。该各光电转换元件将入射光向与受光量(受光强度)对应的量的电荷(这里,为电子)进行光电转换而在电荷积蓄区域积蓄。再有,对于光电转换元件的构成,参照图2及图3来在后面描述。
在周边电路部3,包含模拟电路和/或逻辑电路。具体地,周边电路部3具备:定时脉冲发生器(タイミングジェネレータ)31;垂直选择电路32;采样电路33;水平选择电路34;增益控制电路35;A/D(模/数)转换电路36;和输入输出电路37等。
定时脉冲发生器31是对像素部2、垂直选择电路32、采样电路33、水平选择电路34、增益控制电路35、A/D转换电路36、输入输出电路37等输出成为动作定时的基准的脉冲信号的处理部。
垂直选择电路32是以行单位依次选择从行列状配置的多个光电转换元件中读取电荷的光电转换元件的处理部。该垂直选择电路32将在以行单位选择的各光电转换元件积蓄的电荷作为表示各像素的辉度的像素信号从光电转换元件向采样电路33输出。
采样电路33是通过CDS(Correlated Double Sampling:相关双采样)从像素信号除去噪音而临时保持的处理部,该像素信号从由垂直选择电路32以行单位选择的各光电转换元件输入。
水平选择电路34是在每行依次选择读取由采样电路33保持的像素信号并向增益控制电路35输出的处理部。增益控制电路35是调整从水平选择电路34输入的像素信号的增益以向A/D转换电路36输出的处理部。
A/D转换电路36是将从增益控制电路35输入的模拟像素信号向数字的像素信号转换以向输入输出电路37输出的处理部。输入输出电路37是将从A/D转换电路36输入的数字的信号向预定的DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器(省略图示))输出的处理部。
这样,在CMOS传感器1,配置于像素部2的多个光电转换元件将入射光向与受光量对应的量的电荷进行光电转换而积蓄,周边电路部3通过将在各光电转换元件积蓄的电荷作为像素信号读取来进行拍摄。
在CMOS传感器1,在光电转换元件的入射光入射侧的端面(以下记载为“受光面”)发生结晶缺陷所引起的界面能级(界面準位)和/或污染物质的附着的情况下,有时在没有接收入射光的光电转换元件激发电子而积蓄。
该电子在由周边电路部3读取像素信号时成为暗电流而从像素部2向周边电路部3流入,有时在拍摄图像中成为白瑕疵而出现。因此,在实施方式涉及的CMOS传感器1中,在光电转换元件的受光面,具备积蓄空穴的空穴积蓄层,通过使与有无入射光无关系地被激发的电子和空穴积蓄区域的空穴再结合来实现暗电流的抑制。
为了提高暗电流的抑制特性,优选增加光电转换元件的空穴积蓄区域的深度,并增大空穴的浓度。但是,在增加空穴积蓄区域的深度并增大空穴的浓度时,难以读取来自电荷积蓄区域的电子,没有读取的电子在拍摄图像中作为残影出现。
于是,在CMOS传感器1中,设置可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影这两者的构成的像素部2。其次,参照图2来对实施方式涉及的像素部2的构成进行说明。
图2是表示实施方式涉及的像素部2的一部分的剖视所形成的说明图。再有,在图2中,有选择地表示像素部2的一个像素所含的构成要素中的、光电转换元件9及传输栅电极6附近的构成要素,对于复位晶体管、放大(増幅)晶体管、地址选择晶体管等省略图示。
如图2所示,像素部2的各一个像素部分在半导体基板4上具备第一导电型半导体区域5、光电转换元件9、浮置扩散区域10、栅绝缘膜61、传输栅电极6、侧壁62和绝缘膜11。再有,像素部2的各一个像素部分具备反射防止膜12、层间绝缘膜13、多层布线14、接触插销15、滤色器16和微透镜17。
第一导电型(以下记载为“P型”)的半导体区域5(以下记载为“P阱(ウェル)5”)设置于半导体基板4上。传输栅电极6(以下记载为“TG6”)隔着栅绝缘膜61而设置于P阱5的上表面的预定位置处。侧壁62设置于TG6的侧面。
光电转换元件9如虚线框所示那样设置于与P阱5的俯视TG6的一个侧面相邻的区域,且具备第二导电型(以下记载为“N型”)的电荷积蓄区域8和积蓄空穴的P型半导体层(以下记载为“空穴积蓄层7”)。该光电转换元件9(以下记载为“PD9”)是通过电荷积蓄区域8和空穴积蓄层7的PN结而形成的光电二极管,将从微透镜17入射的入射光向与光量对应的量的电子进行光电转换而在电荷积蓄区域8积蓄。
此外,空穴积蓄层7包括从上表面到半导体基板4的深度方向的深度及含有的P型杂质的浓度各不相同的第一P型层71、第二P型层72及第三P型层73。第一P型层71在空穴积蓄层7中设置于离TG6最近的位置,在空穴积蓄层7中深度最浅,P型杂质的浓度也最低。
另外,第二P型层72在空穴积蓄层7中设置于仅次于第一P型层71地靠近TG6的位置,在空穴积蓄层7中深度第二深,P型杂质浓度第二高。第三P型层73在空穴积蓄层7中设置于离TG6最远的位置,在空穴积蓄层7中深度最深,P型杂质的浓度最高。
这是因为,在形成空穴积蓄层7前的电荷积蓄区域8的上表面注入P型杂质而形成第一P型层71后,向由侧壁62及绝缘膜11将一部分覆盖的第一P型层71越向前越以更强能量注入P型杂质。这样,第二P型层72及第三P型层73成为图2所示的深度地同时形成。再有,对于该制造方法的详情,参照图4~图7来在后面描述。
TG6在施加预定的栅电压的情况下作为从电荷积蓄区域8向浮置扩散区域10传输电子的栅发挥功能。浮置扩散区域10(以下记载为“FD10”)临时保持从电荷积蓄区域8传输来的电子。
绝缘膜11设置成将TG6的PD9侧的上表面、侧壁62的PD9侧的周面及PD9的TG6侧的上表面的一部分覆盖。该绝缘膜11如上述那样设置成用于同时形成P型杂质浓度及深度不同的第二P型层72和第三P型层73。
再有,绝缘膜11不需要一定覆盖TG6的上表面的一部分和侧壁62的周面,只要至少延伸到从侧壁62的俯视时电荷积蓄区域8侧的外周面覆盖电荷积蓄区域8的上方的一部分的位置即可。
反射防止膜12是设置成覆盖PD9的受光面、侧壁62及TG6的整个上表面,且抑制从微透镜17向PD9入射的入射光的反射的低光折射率及高光透射率的薄膜。层间绝缘膜13设置于反射防止膜12的上表面,在内部埋设多层布线14及接触插销15等。
多层布线14是将控制像素部2的工作的控制信号等向各像素的能动(能動)元件传输的布线。接触插销15是用于向TG6施加预定的栅电压的插销。滤色器16设置于层间绝缘膜13的上表面,例如,使红、绿、蓝三原色中的任一颜色入射光透射。微透镜17是设置于滤色器16的上表面且将入射光向PD9会聚的平凸透镜。
该像素部2将入射光用PD9向电子进行光电转换,并作为信号电荷积蓄于电荷积蓄区域8。然后,像素部2在向TG6施加栅电极的情况下从PD9的电荷积蓄区域8向FD10传输信号电荷。向FD10传输的信号电荷通过未图示的放大晶体管来放大,在选择未图示的地址选择晶体管的情况下,作为图像信号被周边电路部3读取,在生成拍摄图像时,用作一个像素的辉度信息。
此外,像素部2采用以下构成:在形成PD9的第一P型层71后、形成第二P型层72及第三P型层73前,形成图2所示的绝缘膜11,从而来抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影两者。这里,参照图3,对抑制白瑕疵及残影的构成进行说明。图3是将实施方式涉及的图2所示的TG6附近放大的说明图。
如图3所示,像素部2的PD9在电荷积蓄区域8的上表面部分具备空穴积蓄层7。这样,PD9例如可通过受光面的污染和结晶缺陷所引起的界面能级而在激发与有无入射光无关的电子的情况下使被激发的电子和空穴积蓄层7的空穴再结合。
因此,根据像素部2,可抑制与有无入射光无关系地被激发的电子成为暗电流而向FD10输送,因此可抑制因暗电流而引起在拍摄图像中产生白瑕疵。
此外,空穴积蓄层7的TG6侧的周缘部通过在形成第一P型层71后形成绝缘膜11,然后形成第二P型层72及第三P型层73,而形成为越靠近Tg6深度越浅,P型杂质浓度越低。
这里,在形成第二P型层72及第三P型层73前,在没有形成绝缘膜11的情况下,如图3中点划线所示,空穴积蓄层7除了侧壁62正下之外的整体成为与第三P型层73相同深度、相同P型杂质浓度。这样,在向TG6施加栅电压的情况下在TG6正下形成的沟道和电荷积蓄区域8之间的势垒(ポテンシャル障壁)增高。
因此,在向TG6施加栅电压的情况下,如图3中虚线箭头所示,从电荷积蓄区域8向TG6正下的沟道地通过电子难以移动的电荷积蓄区域8的下层部而将电子向FD10传输。因此,发生没有向FD10传输的电子残留在电荷积蓄区域8的现象,残留于电荷积蓄区域8的电子随后被向FD10传输而在拍摄图像中作为残影出现。
于是,在像素部2,通过在形成第一P型层71后,在形成第二P型层72及第三P型层73前形成绝缘膜11,从而越靠近TG6使空穴积蓄层7的深度越浅、使P型杂质浓度越低。在该像素部2,可将在向TG6施加栅电压的情况下在TG6正下形成的沟道和电荷积蓄区域8之间的势垒抑制得较低。
这样,像素部2在向TG6施加栅电压的情况下如图3中实线箭头所示那样可从电荷积蓄区域8向TG6正下的沟道地通过电子更易于移动的电荷积蓄区域8的上层部来将电子向FD10传输。
因此,根据像素部2,可抑制没有向FD10传输的电子残留于电荷积蓄区域8的现象的发生,因此残留于电荷积蓄区域8的电子随后被向FD10传输而可抑制在拍摄图像中作为残影出现。
下面参照图4~图7来说明实施方式涉及的CMOS传感器1的制造方法。图4~图7是表示实施方式涉及的CMOS传感器1的制造方法的说明图。这里,对于在CMOS传感器1具备的像素部2中形成图2所示的部分的工序进行说明。
在实施方式涉及的CMOS传感器1的制造方法中,首先,如图4(a)所示,例如,在硅晶片等半导体基板4的上表面形成P型的P阱5。关于P阱5,例如,可在半导体基板4的P阱5的形成位置离子注入例如B(硼)等P型杂质,然后通过退火处理进行来形成。再有,P阱5可通过在半导体基板4的P阱5的形成位置形成孔部并在孔部内使P型硅层外延生长而形成。
接着,在P阱5上表面的预定位置处,隔着栅绝缘膜61而形成TG6。具体地,在P阱5的上表面,形成膜厚5nm左右的薄硅氧化膜,并在硅氧化膜的上表面形成膜厚150nm左右的多晶硅层。然后,进行光刻及腐蚀,来除去不需要部分的多晶硅层及硅氧化膜从而形成栅绝缘膜61及TG6。
如图4(b)所示,在P阱5的PD9的形成位置形成电荷积蓄区域8和第一P型层71。具体地,在P阱5的上表面中,在俯视时与TG6的一个侧面相邻的预定区域以外的部分及TG6的上表面形成抗蚀剂膜M1,并作为抗蚀剂膜M1而向P阱5离子注入例如P(磷)等N型杂质。然后,在将抗蚀剂膜M1作为掩膜而向P阱5离子注入P型杂质后,进行退火处理。这样,形成电荷积蓄区域8及第一P型层71。
接着,在将抗蚀剂膜M1剥离后,如图4(c)所示,在TG6的侧面形成侧壁62。例如,在从图4(b)所示的结构体剥离抗蚀剂膜M1后,在结构体的整个上表面依次形成氧化硅膜及氮化硅膜,然后,通过进行RIE(ReactiveIon Etching反应离子蚀刻)所形成的蚀刻来形成侧壁62。
接着,如图5(a)所示,在俯视时P阱5的隔着TG6而与电荷积蓄区域8相对的区域形成FD10。该FD10以与电荷积蓄区域8相同的方法形成。
例如,将图4(c)所示的结构体的上表面中的、FD10的形成位置以外的部分用抗蚀剂膜覆盖,在将抗蚀剂膜作为掩膜而离子注入N型杂质后,将抗蚀剂膜剥离来进行退火处理,从而可形成FD10。这样,如图6(a)所示,在俯视时隔着TG6相对的位置处形成第一P型层71和FD10。
接着,如图5(b)所示,在图5(a)所示的结构体的整个上表面形成绝缘膜11。这里,作为绝缘膜11,例如,形成膜厚为10nm左右的氧化硅膜或氮化硅膜。
然后,如图5(b)及图6(b)所示,在俯视时包含TG6和电荷积蓄区域8的边界,且将TG6的电荷积蓄区域8侧的一部分及电荷积蓄区域9的TG6侧的一部分的上方覆盖的部分的绝缘膜11上设置抗蚀剂膜M2。
而且,通过将该抗蚀剂膜M2作为掩膜的蚀刻来除去绝缘膜11的不需要的部分,从而形成图5(c)及图6(c)所示的结构体。这样,形成具有图案的绝缘膜11以在俯视时一端至少从侧壁62的电荷积蓄区域8侧的外周面延伸到将电荷积蓄区域8的上方的一部分覆盖的位置。
这里,从侧壁6的电荷积蓄区域8侧的外周面到将电荷积蓄区域8的上方的一部分覆盖的位置的距离d为10nm~40nm左右。这是因为,如上述那样不是在电荷积蓄区域8上的整个面、而是从侧壁62的电荷积蓄区域8侧的外周面将电荷积蓄区域8上方的一部分覆盖地形成绝缘膜11,然后,形成第二P型层72(参照图7)。
即,这里,由于在后面形成第二P型层72,因此不在电荷积蓄区域8上的整个面形成绝缘膜11。这样,可确保后面形成的第二P型层72所形成的白瑕疵抑制特性及残影抑制特性。
此外,此时,绝缘膜11另一端形成为在俯视时从侧壁62的电荷积蓄区域8侧的外周面延伸到TG6的上表面的至少一部分。
这里,在抑制白瑕疵及残影时,只要有在图5(c)所示的绝缘膜11中的、第一P型层71的上表面存在的部分即可,但是,通过使绝缘膜11延伸到TG6的上表面来增大绝缘膜11的面积,而使绝缘膜11的形成图案变得容易。
接着,如图7(a)所示,通过形成第二P型层72及第三P型层73而形成空穴积蓄层7。具体地,在图5(c)所示的结构体的上表面中,设置将电荷积蓄区域8的上方以外的部分覆盖的抗蚀剂膜M3。而且,将抗蚀剂膜M3作为掩膜而从上方离子注入P型杂质,然后,通过进行退火处理来形成空穴积蓄层7以形成PD9。
这里,以比形成第一P型层71的情况高的能量来进行离子注入。这样,形成深度比第一P型层71深、P型杂质浓度高的第三P型层73。此外,第二P型层72其离子注入的P型杂质的量及能量由绝缘膜11限制。这样,第二P型层72深度比第三P型层73浅且比第一P型层71深,P型杂质浓度比第三P型层73低且比第一P型层71高。
再有,第一P型层71及第二P型层72的深度和杂质浓度的相对关系可通过向离子注入的杂质离子施加的能量的增减来调整。此外,第三P型层73和第二P型层72的深度和杂质浓度的相对关系可通过使绝缘膜11的膜厚的变化来调整。
这样,空穴积蓄层7形成为越靠近TG6的位置深度越浅、P型杂质浓度越低。这样,像素部2可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影两者。
接着,在剥离抗蚀剂膜M3后,如图7(b)所示,在包括PD9、TG6及FD10的整个上表面形成反射防止膜12。这里,作为反射防止膜,形成膜厚10nm左右的氮化硅膜。
再有,这里,在包含绝缘膜11的结构体的整个上表面形成反射防止膜12,但是,在形成反射防止膜12前,可除去绝缘膜11。如果在形成反射防止膜12前除去绝缘膜11,则可提高随后在上层形成的层间绝缘膜13等构成要素的平坦性。
接着,使用公知的镶嵌(ダマシン)法或双镶嵌(デュアルダマシン)法,如图7(c)所示那样在反射防止膜12上形成层间绝缘膜13、接触插销15及多层布线14(参照图2)。然后,如图2所示,在层间绝缘膜13的上表面的俯视时与PD9重合的位置处,依次层叠滤色器16和微透镜17以形成像素部2,并制造CMOS传感器1。
如上所述,在实施方式涉及的固体拍摄装置的制造方法中,在第一导电型半导体区域上表面的预定位置隔着栅绝缘膜形成将由光电转换元件进行光电转换的电荷向浮置扩散区域传输的传输栅电极。
而且,在第一导电型半导体区域的俯视时与传输栅电极相邻的区域,形成积蓄由光电转换元件进行光电转换的电荷的第二导电型电荷积蓄区域,并在传输栅电极的侧面形成侧壁。
再有,形成从侧壁的俯视时电荷积蓄区域侧的外周面延伸到将电荷积蓄区域上方的一部分覆盖的位置的绝缘膜,并从上方向上方的一部分由绝缘膜覆盖的电荷积蓄区域注入第一导电型杂质以在电荷积蓄区域的上表面部分形成第一导电型电荷积蓄层。
这样,根据实施方式涉及的固体拍摄装置的制造方法,能制造可抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影的固体拍摄装置。
再有,图6(c)所示的绝缘膜11的形状是一例,可进行各种变形。图8是表示实施方式涉及的绝缘膜的俯视时的形状的变形例的说明图。还有,在图8中,对于与图6所示的构成要素相同的构成要素,标注与图6所示的构成要素相同的标记。
例如,如图8(a)所示,可设置在俯视时至少包括侧壁62和第一P型层71的边界,且在俯视时将TG6的上表面大体C形地包围的绝缘膜11a来代替绝缘膜11。
此外,如图8(b)所示,可设置在俯视时至少包括侧壁62和第一P型层71的边界且将侧壁62及TG6的上表面的第一P型层71侧的一半覆盖的绝缘膜11b来代替绝缘膜11。
另外,如图8(c)所示,可设置在俯视时至少包括侧壁62和第一P型层71的边界且将侧壁62、TG6及FD10的上表面整体覆盖的绝缘膜11c来代替绝缘膜11。
在设置图8(a)、(b)、(c)所示的绝缘膜11a、11b、11c的情况下,也可由在图8(a)、(b)、(c)中由点划线表示的框包围的区域的正下形成第二P型层72。此外,可在没有被绝缘膜11a、11b、11c覆盖的第一P型层71的正下形成第三P型层73。
因此,在设置图8(a)、(b)、(c)所示的绝缘膜11a、11b、11c的情况下,也可制造能抑制拍摄图像中的白瑕疵及残影的固体拍摄装置。
此外,在上述实施方式中,在形成侧壁62后,形成绝缘膜11,但是,也可在形成侧壁62前形成绝缘膜11。图9是表示由实施方式的变形例涉及的制造方法来制造的固体拍摄装置的一部分的说明图。
再有,图9所示的固体拍摄装置的部位与图3所示的部位相对应。因此,在图9中,对于具有与图3所示的构成要素相同功能的构成要素,标注与图3所示的标记相同的标记。
图9所示的固体拍摄装置是在形成侧壁62前形成绝缘膜11d而制造的产品。该固体拍摄装置例如在形成图4(a)所示的结构体后依次形成电荷积蓄区域8、第一P型层71、FD10、绝缘膜11d,然后在形成侧壁62后同时形成第二P型层72及第三P型层73。然后,通过与图7(b)以后所示的制造工序相同的制造工序来制造。
在用该制造方法来制造固体拍摄装置的情况下,如图9所示,可在电荷积蓄区域8的上表面部分形成越靠近TG6深度越浅且P型杂质浓度低的空穴积蓄层7。
此外,在不形成图9所示的绝缘膜11d地制造的固体拍摄装置中,第二P型层72如图9中点划线所示那样较深地形成。因此,积蓄于电荷积蓄区域8的电子如虚线箭头所示那样通过势垒较高的电荷积蓄区域8的下层部分而从电荷积蓄区域8向FD10输送。
与之相对,根据图9所示的固体拍摄装置,如实线箭头所示,可通过势垒较低的电荷积蓄区域8的上层部分而从电荷积蓄区域8向FD10传输电荷。因此,用图9所示的固体拍摄装置,也可抑制不向FD10传输地残留于电荷积蓄区域8的电子所引起的残影的产生。
此外,在上述实施方式中,举出表面照射型的CMOS传感器作为固体拍摄装置的一例来进行说明,但是,本实施方式涉及的固体拍摄装置的制造方法也可对背面照射型的CMOS传感器适用。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但是,这些实施方式仅作为例子提示,并不意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种方式来实施,在不脱离发明主旨的范围内可进行各种省略、替换、改变。这些实施方式及其变形皆包含于发明的范围和主旨内,并且包含于专利申请的范围记载的发明及其等价范围内。

Claims (15)

1.一种固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:
在第一导电型半导体区域的上表面的预定位置隔着栅绝缘膜形成传输栅电极的工序,其中,该传输栅电极传输由光电转换元件进行光电转换得来的电荷;
形成第二导电型电荷积蓄区域的工序,其中,该第二导电型电荷积蓄区域积蓄由光电转换元件进行光电转换得来的所述电荷;
在所述传输栅电极的侧面形成侧壁的工序;
形成从所述侧壁的外周面延伸到将所述电荷积蓄区域上方的一部分覆盖的位置的绝缘膜的工序;和
从上方向由所述绝缘膜将上方的一部分覆盖的所述电荷积蓄区域注入第一导电型杂质以在所述电荷积蓄区域的上表面部分形成第一导电型电荷积蓄层的工序。
2.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
还包括以下工序:从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面延伸到所述传输栅电极的上表面的至少一部分地形成所述绝缘膜。
3.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
还包括以下工序:在形成所述第一导电型电荷积蓄层后除去所述绝缘膜。
4.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
还包括以下工序:在形成所述侧壁后除去所述绝缘膜。
5.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
所述绝缘膜是氧化硅膜。
6.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
所述绝缘膜是氮化硅膜。
7.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
还包括以下工序:从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面在所述电荷积蓄区域的上方部分方向上至少延伸10nm以上地形成所述绝缘膜。
8.根据权利要求1所述的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,
还包括以下工序:将所述侧壁和所述电荷积蓄区域的边界覆盖地形成所述绝缘膜。
9.一种固体拍摄装置,其特征在于,具备:
第一导电型半导体区域,其设置于半导体基板上;
传输栅电极,其在所述第一导电型半导体区域的上表面的预定位置隔着栅绝缘膜设置;
第二导电型电荷积蓄区域,其设置于所述第一导电型半导体区域的与所述传输栅电极相邻的区域,且积蓄由光电转换元件进行光电转换得来的电荷;
第二导电型浮置扩散区域,其设置于所述第一导电型半导体区域的隔着所述传输栅电极而与所述电荷积蓄区域相对的区域;
侧壁,其设置于所述传输栅电极的侧面;
绝缘膜,其从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面延伸到将所述电荷积蓄区域的上方的一部分部分地覆盖的位置;和
第一导电型电荷积蓄层,其设置于所述电荷积蓄区域的上表面部分,且形成为越靠近所述传输栅电极的位置深度越浅。
10.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面延伸到所述传输栅电极的上表面的至少一部分。
11.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜设置于所述电荷积蓄区域侧的所述传输栅电极的侧面之间,且设置于所述侧壁的底面和所述电荷积蓄区域的上表面之间。
12.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜是氧化硅膜。
13.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜是氮化硅膜。
14.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜从所述电荷积蓄区域侧的所述侧壁的外周面在所述电荷积蓄区域的上方至少延伸10nm以上。
15.根据权利要求9所述的固体拍摄装置,其特征在于,
所述绝缘膜设置成将所述侧壁和所述电荷积蓄区域的边界覆盖。
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