CN105140249A - 半导体器件的制造方法及半导体器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有固态图像传感器的半导体器件的制造方法。固态图像传感器通过多次曝光对整个芯片进行分割曝光处理而形成，由此便可提高固态图像传感器的性能，所述固态图像传感器包括在像素阵列部配置有多个像素的多个光电二极管。在制造固态图像传感器时而进行的分割曝光过程中，将分割曝光区域的边界线DL规定在像素PE2的有源区AR内按第1方向排列的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间、且沿着与第1方向垂直相交的第2方向排列。

Description

半导体器件的制造方法及半导体器件
技术领域
本发明涉及一种半导体器件及半导体器件的制造方法，尤其涉及一种可适用于具有固态图像传感器的半导体器件及其制造方法的技术。
背景技术
为了实现高像素而在大尺寸的芯片中形成用于数码相机等的图像传感器(imagesensor)时，在制造工序中，由于无法通过1次曝光对整个芯片进行曝光处理，所以曝光处理分几次进行即分割曝光处理。
另外，在适用于搭载有自动对焦系统功能的数码相机中所用的相位差技术的固态图像传感器中，构成图像传感器的多个像素的每一个中至少分别设置有2个光电二极管，这种技术已广为人知。
专利文献1(日本特开平05－6849号公报)中，公开了如下技术，即在大尺寸的芯片中无法通过一个掩膜对整个芯片进行曝光时，可将之分割为多个掩膜进行曝光，此时，掩膜的分割位置被界定在形成于芯片主面上的多个像素之间的区域中。
专利文献2(日本特开2008－263050号公报)中公开了如下技术，即像素与分割曝光的边界线的位置重合的技术。
专利文献1日本特开平05－6849号公报
专利文献2日本特开2008－263050号公报
发明内容
为了实现高画质而扩大像素面积、增加像素数量、以及因缩小芯片尺寸而导致图像传感器内的像素密度增加等，都将导致相邻像素间的元件隔离区域的宽度缩小。此时，如果通过专利文献1所公开的技术在像素之间的元件隔离区域中对用于曝光的掩膜进行分割，就有可能因掩膜的位置偏差或隔离尺寸偏差而产生不良。如果为了避免出现这些问题而加大元件隔离区域的宽度，将难于实现像素的高密度化，从而导致出现半导体器件性能下降等问题。
本发明的所述内容及所述内容以外的目的和新特征将在本说明书的描述及附图说明中写明。
下面对本发明中所公开的具有代表性实施方式中的结构概要进行简单说明。
上述一实施方式中的半导体器件的制造方法就是，将曝光用掩膜的分割位置规定在在构成图像传感器的像素内形成的第1光电二极管和第2光电二极管之间的区域中。
根据本专利申请书所公开的一实施方式，可提高半导体器件的性能。尤其是可实现像素的高密度化，而且还能防止出现像素的特性偏差。
附图说明
图1所示的是本发明第1实施方式中半导体器件结构的概略图。
图2所示的是本发明第1实施方式中半导体器件的等价电路图。
图3所示的是本发明第1实施方式中半导体器件的平面布局图。
图4所示的是本发明第1实施方式中半导体器件的平面布局图。
图5所示的是本发明第1实施方式中半导体器件的平面布局图。
图6所示的是沿着图4中的A－A线截断的截面图。
图7所示的是本发明第1实施方式中半导体器件制造工序的流程图。
图8所示的是本发明第1实施方式中半导体器件制造工序的流程图。
图9所示的是本发明第1实施方式中半导体器件制造工序平面图。
图10所示的是接着图9之后的半导体器件制造工序的平面图。
图11所示的是接着图10之后的半导体器件制造工序的平面图。
图12所示的是接着图11之后的半导体器件制造工序的平面图。
图13所示的是接着图12之后的半导体器件制造工序的平面图。
图14所示的是本发明第2实施方式中半导体器件的平面布局图。
图15所示的是本发明第2实施方式的变形例中半导体器件的平面布局图。
图16所示的是本发明第3实施方式中半导体器件的平面布局图。
图17所示的是本发明第3实施方式的变形例中半导体器件的平面布局图。
图18所示的是本发明第4实施方式中半导体器件的平面布局图。
符号说明
AMI放大晶体管
AR有源区
CP接触塞
DL边界线
DP层差
EI元件隔离区域
FD浮动传播区
GE栅电极
N1、N2N－型半导体区域
PD1、PD2光电二极管
PE2像素
RST复位晶体管
SC衬底接触部
SEL选择晶体管
TX1、TX2传送晶体管
WL阱区域
具体实施方式
以下根据附图详细说明本发明的实施方式。为了说明实施方式的所有图中，原则上对具有同一功能的构件采用同一符号，另外，除了必要时除外，对于同样部分的内容不再进行重复说明。
(第1实施方式)
下面通过图1至图6对本实施方式中的半导体器件进行说明。本实施方式中的半导体器件与固态图像传感器相关，尤其是与在一个像素内具有多个光电二极管的固态图像传感器相关。
图1所示的是与本发明第1实施方式中相关的固态图像传感器的结构的概略图。本实施方式中的半导体器件即固态图像传感器为CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像传感器。如图1所示，固态图像传感器具有像素阵列部PEA、读出电路CC1、CC2、输出电路OC、行选择电路RC、以及控制电路COC。
像素阵列部PEA中按行列状配置有多个像素PE。图1所示的X轴方向为沿着构成固态图像传感器的半导体衬底的主面的方向，即为沿着配置有像素PE的行方向。另外，沿着所述半导体衬底的主面的方向，即与X轴方向垂直相交的Y轴方向为沿着配置有像素PE的列方向。也就是说，像素PE按矩阵状排列配置。
多个像素PE分别根据所照射的光的强度生成信号。行选择电路RC以行为单位选择多个像素PE。由行选择电路RC选择的像素PE将所生成的信号输出到后述的输出线OL(请参照图2)。读出电路CC1、CC2以将像素阵列部PEA夹在中间的方式在Y轴方向上相互面对面配置。读出电路CC1、CC2分别读出从像素PE输出到输出线OL上的信号并将之输出到输出电路OC上。
读出电路CC1读出多个像素PE中位于该读出电路CC1侧的半个像素PE的信号，读出电路CC2读出该读出电路CC2侧所剩下的半个像素PE的信号。输出电路OC将读出电路CC1、CC2所读取的像素PE的信号输出到所述固态图像传感器的外部。控制电路COC对所述固态图像传感器的所有动作进行统筹管理，并对固态图像传感器的其他结构要素的动作进行控制。
接下来对图2所示的像素的电路进行说明。图1所示的多个像素PE的每一个都具有图2所示的电路。如图2所示，所述像素具有：进行光电转换的光电二极管PD1、PD2；将在所述光电二极管PD1所产生的电荷进行传送的传送晶体管TX1、以及将在光电二极管PD2中所产生的电荷进行传送的传送晶体管TX2。另外，所述像素还具有：将从传送晶体管TX1、TX2传送来的电荷进行储蓄的浮动传播区FD；以及将所述浮动传播区FD的电位进行放大的放大晶体管AMI。像素还具有选择晶体管SEL及复位晶体管RST。其中，所述选择晶体管SEL选择是否将经所述放大晶体管AMI放大的电位输出到与读出电路CC1、CC2(请参照图1)的一方连接的输出线OL上；所述复位晶体管RST将光电二极管PD1、PD2的负极及浮动传播区FD的电位初始化为规定电位。传送晶体管TX1、TX2、复位晶体管RST、放大晶体管AMI及选择晶体管SEL如都为N型MOS晶体管。
光电二极管PD1、PD2各自的正极上施加有负极侧电源电位即接地电位GND，而光电二极管PD1、PD2的负极分别与传送晶体管TX1、TX2的源极耦合。浮动传播区FD分别与传送晶体管TX1、TX2的漏极、复位晶体管RST的源极、以及放大晶体管AMI的栅极耦合。所述复位晶体管RST的漏极和放大晶体管AMI的漏极上都施加有正极侧电源电位VCC。所述放大晶体管AMI的源极与所述选择晶体管SEL的漏极耦合。选择晶体管SEL的源极与输出线OL耦合(所述输出线OL与上述读出电路CC1、CC2之一耦合)。
下面对像素的动作进行说明。首先，向所述传送晶体管TX1、TX2及复位晶体管RST的栅电极施加规定的电位，而所述传送晶体管TX1、TX2及复位晶体管RST都成为导通状态。如此一来，残留在所述光电二极管PD1、PD2中的电荷及储蓄在所述浮动传播区FD中的电荷将朝向正极侧电源电位VCC流动，所述光电二极管PD1、PD2及所述浮动传播区FD的电荷将被初始化。之后，复位晶体管RST将变为截止状态。
接下来，入射光将照射到光电二极管PD1、PD2的PN节上，再通过所述光电二极管PD1、PD2进行光电转换。结果，在所述光电二极管PD1、PD2上都将产生电荷。再通过所述传送晶体管TX1、TX2将所有电荷传送到浮动传播区FD。所述浮动传播区FD储蓄所传送过来的电荷。由此，所述浮动传播区FD的电位将发生变化。
接下来，所述选择晶体管SEL成为导通状态，通过所述放大晶体管AMI将变化后的浮动传播区FD的电位放大，之后再将之输出到输出线OL上。接着，再由所述读出电路CC1、CC2中的一个来读出输出线OL的电位。另外，在进行相位差分式的自动对焦时，所述光电二极管PD1、PD2每一个上的电荷并非被所述传送晶体管TX1、TX2同时传送到浮动传播区FD上，而是依次将各电荷读出并进行传送，并分别从所述光电二极管PD1、PD2读取电荷的値。摄像时，所述光电二极管PD1、PD2每一个上的电荷同时被传送到所述浮动传播区FD上。
图3、图4所示的是像素PE的平面布局图。图6所示的是沿着图4的A－A线截断的截面图。图3所示的是将图1的像素阵列部PEA进行部分放大后的平面布局图，图4所示的是将图3中的1个像素PE2进行放大后的平面布局图。图5所示的是将图3中的1个像素PE1进行放大后的平面布局图。图3至图5中，并未示出设置在所述光电二极管及其外围晶体管等之上的层间绝缘膜、布线及微镜头(MicroLens)等的图示。另外，图3的各像素的布局中，仅示出了形成有光电二极管受光部的有源区布局的概略图。
如图3所示，在构成固态图像传感器的半导体衬底的上表面上，多个像素PE1在X轴方向及Y轴方向上按行列状排列。另外，在构成固态图像传感器的半导体衬底的上表面上，多个像素PE2按X轴方向排列成1列。像素PE1、PE2每一个的外缘都被元件隔离区域(元件隔离结构)EI围住。也就是说，各像素有源区的布局由像素外围的元件隔离区域EI决定。
如图3所示，按阵列状并排的多个像素中，仅有1列由多个像素PE2构成，其余由均由像素PE1构成。也就是说，所述多个像素PE2按X轴方向(第1方向)排列，对于各像素PE2来说，在Y轴方向(第2方向)上排列配置有多个像素PE1。也就是说，在像素阵列部PEA中排列配置的像素PE(请参照图1)中，几乎全由像素PE1构成，在像素阵列部PEA的中央部中，仅在X轴方向上排列配置的1列像素PE(请参照图1)由像素PE2构成。
从平面上看，像素PE1几乎形成矩形形状。与此相反，从平面上看，像素PE2为在一个方向上存在偏差的形状，构成像素PE2的矩形形状的4个边中，在外缘上平行的2个边的每一个上都存在层差DP。如上所述，按行列状排列的多个像素中，仅在1列像素PE2中产生偏差，这是由于像素PE2位于固态图像传感器的形成工序中所使用的2个掩膜中各个曝光区域的边界上的缘故。
如图4所示，1个像素PE2面积的大部分都被形成有光电二极管PD1、PD2的受光部占有了。如上所述，1个像素PE2具有2个光电二极管。也就是说，从平面上看，以1个微镜头ML(请参照图6)分别与2个光电二极管PD1、PD2重叠的方式进行配置。
像素PE2内，所述受光部的外围配置有多个外围晶体管及衬底接触部SC，受光部、外围晶体管及衬底接触部SC各自的有源区的外缘都被元件隔离区域EI围住。此时的外围晶体管分别指复位晶体管RST、放大晶体管AMI及选择晶体管SEL。
各外围晶体管形成在同一有源区中，所述有源区沿着上述受光部的有源区AR的1个边按X轴方向延伸。另外，形成有衬底接触部SC的有源区沿着上述受光部的有源区AR其他1个边按Y轴方向延伸。有源区AR的其他1个边即不与外围晶体管及衬底接触部SC邻接的1个边上，形成有将有源区AR的光电二极管PD1作为源极区域的传送晶体管TX1、以及将有源区AR的光电二极管PD2作为源极区域的传送晶体管TX2。
各外围晶体管、传送晶体管TX1及TX2具有按Y轴方向延伸的栅电极GE。栅电极GE如由多晶硅构成，且在半导体衬底上经由栅极绝缘膜(图中未示出)而形成。
在形成有外围晶体管的有源区中，在X轴方向上按顺序配置有复位晶体管RST、放大晶体管AMI及选择晶体管SEL。复位晶体管RST与放大晶体管AMI彼此共有漏极区域。另外，复位晶体管RST的源极区域分别与传送晶体管TX1、TX2的漏极区域即浮动传播区FD耦合。放大晶体管AMI的源极区域具有选择晶体管SEL的漏极区域的作用。如图2所示，选择晶体管SEL的源极区域与输出线OL耦合。
如图4所示，传送晶体管TX1、TX2各自的漏极区域、选择晶体管SEL的源极区域、复位晶体管RST的源极区域及放大晶体管AMI的漏极区域为在半导体衬底的主面上形成的N+型半导体区域，衬底接触部SC为形成于半导体衬底主面上的P+型半导体区域。这些半导体区域的上表面分别与接触塞CP耦合。另外，虽然图中未示出，多个栅电极GE每一个的上表面也与接触塞耦合。
衬底接触部SC为施加有接地电位GND(请参照图2)的区域，通过将半导体衬底上表面的阱的电位固定为0V，便可防止外围晶体管的阈电压产生偏差。
在受光部即有源区AR内中按Y轴方向排列的光电二极管(第1光电二极管)PD1及光电二极管(第2光电二极管)PD2的任何一个都为按着X轴方向延伸的半导体元件。也就是说，光电二极管PD1、PD2的各个长边方向都是沿着X轴方向延伸的。
如后所述，光电二极管PD1由在半导体衬底的主面上形成的N－型半导体区域N1、以及P型半导体区域即阱区域WL构成。同样地，光电二极管PD2由在半导体衬底的主面上形成的N－型半导体区域N2及阱区域WL构成。图4中的受光元件即光电二极管PD1、PD2也可在N－型半导体区域N1、N2的形成区域中形成。有源区AR内，形成有N－型半导体区域N1、N2的区域以外的区域中，形成有P－型阱区域WL。
从平面上看，有源区AR具有近似于矩形的形状，但是4个边中的1个边上形成有2个突出部，所述突出部中的一个突出部上形成有传送晶体管TX1的漏极区域，另一个突出部上形成有传送晶体管TX2的漏极区域。另外，还以跨过2个突出部的每一个之上的方式配置有栅电极GE。
另外，在形成有有源区AR的所述突出部侧的1个边上，在中央部形成有层差DP，而在与所述1边平行的其他1个边上即衬底接触部SC侧的1个边上，同样也形成有层差DP。从平面上看，所述2个边的层差DP形成于与规定的直线重合的位置上，所述直线在图4中用单虚线表示。另外，在X轴方向上排列的其他像素PE2(请参照图3)的有源区AR的外缘上，从平面上看，在与所述直线重合的位置上也形成有层差DP。所述直线在形成元件隔离区域EI及规定有源区AR的光刻工序中，对光致抗蚀剂膜进行曝光时，所述直线表示通过不同的2个掩膜进行曝光的区域之间的边界线。
后文中，有时将从平面上看与多个层差DP重合的所述直线简单称为边界线DL。如图3所示，边界线DL虽与特定列的所有像素PE2重合，但不与其他列的像素PE1重合。此时，本实施方式的特征如图4所示，在1个像素PE2内，连接有源区AR外缘的2个层差DP的边界线DL位于相邻的光电二极管PD1、PD2之间。也就是说，从平面上看，边界线DL不与光电二极管PD1、PD2的任何一个重合，而仅与有源区AR内的阱区域WL重合。也就是说，从平面上看，边界线DL仅与有源区AR内的一种导电型(P型)的半导体区域重合。
换言之便是，像素PE2内，在Y轴方向上形成有并列的光电二极管PD1、PD2，在与Y轴方向垂直相交的X轴方向上，有源区AR外缘的2个层差DP的每一个都不与光电二极管PD1、PD2并列，而是在光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的区域并列形成。也就是说，1个像素PE2内，在Y轴方向上按顺序排列有光电二极管PD1、中间区域及光电二极管PD2，而在与Y轴方向垂直相交的X轴方向上，与中间区域两个边邻接的有源区AR的每一个外缘上都形成有层差DP。
边界线DL就是将形成于多个像素PE2的每一个有源区AR外缘上的层差DP进行连接的直线。边界线DL沿着X轴方向即光电二极管PD1、PD2的各个长边方向延伸。另外，在衬底接触部SC的外缘上，在与边界线DL重合的位置上形成有层差。
此时，图5中示出了不与边界线DL重合的像素PE1的平面布局。如图5所示，各像素PE1除了在有源区AR上没形成有层差DP、衬底接触部SC上不存在层差、以及不与边界线DL重合这几点除外，与像素PE2具有相同的结构，且在受光部即有源区AR内具有2个光电二极管。也就是说，从平面上看，像素PE1的有源区AR为矩形形状，且在传送晶体管TX1、TX2所邻接的1个边上具有2个突出部，除了所述突出部之外，在有源区AR的外缘上没形成有层差。
另外，此时，相邻的光电二极管PD1、PD2的间隔在像素PE1及像素PE2(请参照图4)每一个中都相同。也就是说，图4所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L1与图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2为同样大小。另外，光电二极管PD1、PD2的面积及尺寸分别与像素PE1及像素PE2(请参照图4)的一样。
固态图像传感器中在1个像素内设置多个光电转换部(如光电二极管)的理由是，例如将本实施方式的固态图像传感器应用于具有相位差分型的自动对焦系统的数码相机时，便可提高对焦精度及对焦速度。上述数码相机中，可从像素内的一个光电二极管及另一个光电二极管及其各自检测出的信号的偏移量即位相差，算出对焦所需的镜头的驱动量，并在短时间内实现对焦。因此，通过在像素内设置多个光电二极管，便可在固态图像传感器内更多地形成细微的光电二极管，因此可提高自动对焦的精度。
另外，在输出所摄影的图像时，将像素内的2个光电二极管的信号(电荷)综合作为一个信号输出。由此，便可使仅有1个光电二极管的像素获得与具有多个光电二极管的固态图像传感器同等画质的图像。
图6所示的是沿着1个像素PE2(请参照图4)内的光电二极管PD1、PD2排列方向的截面图。图6的截面图中并未示出层积在半导体衬底SB上的多个层间绝缘膜之间的边界。如图6所示，在由N型单结晶硅等构成的半导体衬底SB的上表面内形成有P－型阱区域WL。阱区域WL上形成有将有源区AR及其他有源区进行划分的元件隔离区域EI。元件隔离区域EI如由氧化硅膜构成，且填埋在半导体衬底SB的上表面中形成的槽内。
阱区域WL的上表面内，N－型半导体区域N1、N2及N+型半导体区域N3彼此被元件隔离区域EI隔离。N+型半导体区域N3具有放大晶体管AMI的源极区域及选择晶体管SEL的漏极区域的作用。N－型半导体区域N1和形成PN节的阱区域WL具有光电二极管PD1的正极的作用。N－型半导体区域N2及形成PN节的阱区域WL具有光电二极管PD2的正极的作用。N－型半导体区域N1及N－型半导体区域N2设在被元件隔离区域EI夹着的一个有源区AR内。
如上所述，在像素中形成的有源区AR内，形成有由N－型半导体区域N1及阱区域WL构成的光电二极管PD1、以及由N－型半导体区域N2及阱区域WL构成的光电二极管PD2。有源区AR内，光电二极管PD1、PD2经由在半导体衬底SB的上表面露出阱区域WL的区域排列配置。光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的半导体衬底SB上表面的阱区域WL从平面上看与图4所示的边界线DL重合。另外，N－型半导体区域N1、N2的形成位置分别与图3的光电二极管PD1、PD2的各个形成位置对应。也就是说，形成有N－型半导体区域N1、N2的部分具有光电转换部的作用。
N－型半导体区域N1、N2的形成深度比阱区域WL的形成深度浅。另外，填埋有元件隔离区域EI的半导体衬底SB上表面的槽的深度比N－型半导体区域N1、N2的形成深度浅。N+型半导体区域N3的形成深度比填埋有元件隔离区域EI的半导体衬底SB上表面的槽的深度浅。
半导体衬底SB上，以覆盖元件隔离区域EI、光电二极管PD1及PD2的方式形成有层间绝缘膜IF。所述层间绝缘膜IF为层积了多个绝缘膜的层积膜。层间绝缘膜IF内层积有多个布线层，最下层布线层上形成有被层间绝缘膜IF覆盖的布线M1。布线M1上经由层间绝缘膜IF形成有布线M2，布线M2上经由层间绝缘膜IF形成有布线M3。层间绝缘膜IF的上部形成有彩色滤光片CF，所述彩色滤光片CF上形成有微镜头ML。在固态图像传感器动作时，光经由微镜头ML及彩色滤光片CF照射到光电二极管PD1、PD2上。
在具有光电二极管PD1、PD2的有源区AR的正上方没形成有布线。这是为了避免从微镜头ML射入的光被布线遮蔽，从而导致光照射不到像素的受光部即光电二极管PD1、PD2上的缘故。相反地，通过在有源区AR以外的区域上设置布线M1～M3，便可防止在形成有外围晶体管等的有源区中产生光电转换现象。
此时，不仅图4所示的有源区AR及元件隔离区域EI形成工序中的曝光处理，图6所示的N－型半导体区域N1、N2、栅电极GE(请参照图4)、层间绝缘膜IF、以及布线M1～M3等也通过分割曝光进行的多个曝光处理形成，所述这些曝光处理是通过边界线DL进行隔离的各个曝光区域进行的。也就是说，为了形成N－型半导体区域N1、N2等而进行的离子注入工序、以及填埋接触塞的接触孔的形成工序等，在任何工序中，都可将曝光处理的分割位置规定在按1列排列的像素PE2每一个所具有的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的区域重合的位置上。
结果，N－型半导体区域N1、N2、栅电极GE、接触孔、以及布线M1～M3等各自的平面布局为第1区域和第2区域夹着边界线DL偏移的形状。
N－型半导体区域N1、N2、栅电极GE、接触孔、以及布线M1～M3等的形成工序中，关于掩膜的位置偏移的管理，仅需对各工序中对于有源区AR的分割位置的重叠(overlay)的制造误差的位置偏移进行管理，便可降低固态图像传感器的性能偏差。因此，可以很容易地防止半导体器件性能的降低。
相对于光电二极管PD1来说，图4中的光电二极管PD2的结构是在与分割曝光的有源区AR的布局在相同方向上存在偏差的位置上形成，但由于是使用了与有源区AR和光电二极管PD1、PD2不同的掩模且在不同的曝光工序中形成的，所以这些图案不一定按相同方向以相同的偏移量形成。也就是说，在不同工序中形成图案的有源区、半导体区域、栅电极及布线等并非意味着因掩膜的位置偏差而在同一方向上偏移形成，而是以边界线DL的附近作为边界，在各个方向上偏移形成。
下面对将曝光处理的分割区域设在像素之间时的问题点，以及本实施方式中半导体器件的特征及效果进行说明。
在如固态图像传感器这样芯片面积较大的半导体器件的制造工序中，由于通过1个掩膜可进行的曝光范围有限，所以通过1个掩膜进行一次曝光即1次一次曝光(shot)，有时无法对半导体晶片内1个芯片的整个区域进行曝光。此时，例如用2个掩膜进行2次一次曝光,以对1张芯片的整个区域进行曝光。如上所述进行分割曝光，即通过连续曝光进行的曝光处理中，在成为1个芯片的区域中，例如通过第1次一次曝光对第1区域进行曝光，通过第2次一次曝光对第2区域进行曝光。如上所述，通过在半导体衬底上的光致抗蚀剂膜进行曝光及显影，便可形成规定的光致抗蚀图，以制造半导体器件。
此时，将曝光进行分割的位置即上述第1区域及第2区域的边界设定在与固态图像传感器中形成的多个像素间的元件隔离区域重合的位置上。也就是说，可防止分割曝光的边界线即连续曝光的连接部分与像素出现重合的现象。
但是，分割曝光的边界线位于仅与形成有元件隔离区域ST的区域重合的区域上时，对夹着所述边界线的2个曝光区域进行曝光时因分别使用的2种掩膜而产生的位置偏差，有时会导致在与边界线重合的位置上形成的元件隔离区域的尺寸变小。
另外，在曝光用掩膜的端部(掩膜边沿)配置有细微尺寸的图案布局时，在制作所述掩膜的工艺中可能会导致在掩膜边沿上形成的图案的尺寸控制性变差。结果，用所述掩膜进行曝光时，因半导体衬底上进行曝光处理的分割位置附近的图案的尺寸精度降低，以及1个像素内的多个光电转换部之间产生尺寸差(面积差)，将有可能导致撮像性能或自动对焦检测功能降低。也就是说，如上所述，即使在进行曝光时掩膜位置对准没出现偏差，因掩膜边沿上所形成的图案的精度低从而导致构成边界线附近的像素的图案的尺寸精度降低时，将边界线规定在像素之间便是造成像素之间绝缘性降低的原因。
因上述理由，如将边界线规定在像素之间，因元件隔离区域无法确保元件间的电绝缘性，有可能引起固态图像传感器的性能劣化、或者引发误动作。尤其是固态图像传感器的像素数越多，伴随而来的便是多个像素密集配置，因此需要缩小像素之间的元件隔离区域的尺寸。因此，元件隔离区域的尺寸需要具有非常高的精度。但是，分割曝光的边界线位于邻接的两个像素之间时，将无法将像间的间隔维持在规定大小的间隔，在像素间产生漏泄电流、即串扰(Crosstalk)现象明显，从而导致固态图像传感器的撮像性能大幅下降。如在两个像素之间产生漏泄电流，将导致光电二极管难于进行电荷储蓄动作。
如上所述，在像素间容易产生漏泄电流的主要理由是，相邻的两个像素之间在撮像时等动作时的电位差变大。由于像素间的电位差很大，因分割曝光导致在边界线上产生曝光位置偏移，元件隔离区域的宽度变小时，像素间容易产生漏泄电流。特别是在构成像素的外围晶体管中，由于施加了比像素内的光电转换部更高的电位，所以在规定的像素的光电二极管和其他像素的外围晶体管接近时，容易产生漏泄电流。
对此，在夹着边界线的2个曝光区域的每一个中形成的图案因掩膜的位置对准偏差而出现偏移，所以预先将像素间的元件隔离区域的宽度设为较大，以确保对于位置偏移的容限(margin)。但此时，由于固态图像传感器中的像素密度低而导致受光部的面积降低，因而将会出现摄像时的图像质量下降等问题。另外，在像素阵列部内的元件隔离区域中，仅考虑将边界线重合的元件隔离区域的宽度加大，此时，由于按行列状排列的多个像素排列不均，所以难于通过固态图像传感器获得正确的图像。
上述画质低下的问题，在以拍摄动态图像为主要目的的数码相机中这个问题不太明显。但是在搭载有无法通过1次曝光就对芯片的所有范围都进行曝光的大型固态图像传感器的数码相机，如数码单反相机中，都是以拍摄静态图像为主要目的而非动态图为目的。一般认为，比起动态图像来说，静态图像对于画质的要求更高，所以，大型固态图像传感器中，如果如上所述因为将分割曝光的边界线规定在像素之间而导致固态图像传感器性能下降的话，将造成很大的问题。
因此，本实施方式的半导体器件中，在半导体衬底的主面上作为1个固态图像传感器的区域中，将第1区域和第2区域分别进行曝光处理时，将第1区域和第2区域的边界规定在分别形成有像素内的第1光电二极管和第2光电二极管的区域之间的区域上且与该区域重合。也就是说，边界线不与像素之间的元件隔离区域重合，而是与像素重合，且在像素内的2个光电二极管之间不与这些光电二极管重合。
换言之便是，本实施方式中的固态图像传感器是将衬底上表面的第1区域和第2区域分别进行分割曝光而形成的，第1区域和第2区域之间的边界线所跨过的像素内的第1光电二极管和第2光电二极管之间夹着所述边界线彼此隔离而形成。
如上所述，在决定了边界线位置后进行分割曝光并形成固态图像传感器时，如图3及图4所示，像素PE2的受光部即有源区AR从平面上看，是一个平行的2个边分别位于与边界线DL重合的位置且稍微偏离特定方向的形状。因此，所述2个边的每一边上都存在层差DP。
也就是说，有源区AR中形成于第1区域的部分和形成于第2区域的部分从平面上看，相互偏离一个方向而形成。因此，第1区域和第2区域之间的边界上，从平面上看，有源区AR外缘的布局上存在层差DP。
换言之便是，与本实施方式中的半导体器件即固态图像传感器一样，像素阵列部中按行列状排列的像素的布局是以与其中1列像素重合的线为界线且偏离特定的方向，这意味着所述固态图像传感器通过分割曝光处理形成，且曝光的分割位置与所述1列像素重合。如图4所示，在完成后的像素PE2的布局中，有源区AR的外缘上平行的2个边的每一个上都产生层差DP，且将这2个层差DP进行连接的边界线DL不与光电二极管PD1、PD2重合。因此，以使分割曝光的边界线位于形成有第1光电二极管和第2光电二极管各个区域之间的方式来规定分割位置。
另外，分割曝光中进行多次曝光的处理中，如果掩膜的位置对准不存在偏差，虽然所形成的像素的布局中不存在层差DP，但由于非常难于在不存在位置偏差的情况下将掩膜进行位置对准，所以如图3及图4所示，沿着边界线DL形成多个层差DP。
与本实施方式一样，通过将分割曝光的边界线DL规定在与像素PE2重合的区域中，与将边界线界定在相邻的两个像素之间的情况相比，可防止因像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而引起的元件间的绝缘性下降。另外，由于无需考虑像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而确保较大的尺寸宽度的容限，因此可缩小元件隔离区域EI的尺寸及扩大像素的面积，从而提高固态图像传感器的性能。另外，由于无需考虑像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而确保与边界线重合的元件隔离区域EI的较大的尺寸宽度的容限，所以可防止像素阵列区域内的元件隔离区域EI的尺寸偏差。
本实施方式中，因边界线DL与像素PE2重合，将会使与有源区AR重合的区域中出现图案的位置偏差，使光电二极管PD1、PD2之间的距离更近。但是，在固态图像传感器动作时，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的电位差比相邻的两个像素间的电位差小。因此，即使光电二极管PD1、PD2之间的距离很近，也可如上所述，将分割曝光的边界线规定在像素之间，与两个像素靠近时相比，可防止产生漏泄电流。
上述防止漏泄电流的方法，可适用于因掩膜的位置对准偏差引起的光电二极管的位置偏移时、以及因掩膜边沿的制造精度低而引起的对掩膜边沿附近的掩膜图案进行曝光而形成的光电二极管的尺寸精度低等情况。因此，可防止像素间的漏泄电流，且可缩小像素间的元件隔离区域EI的宽度，所以可更容易实现固态图像传感器中像素的高密度化。
另外，像素PE2内，即使光电二极管PD1、PD2之间产生漏泄电流，由于光电二极管PD1、PD2作为1个光电二极管运行的，所以即使与没产生所述漏泄电流时相比，图像传感器所获得的图像也不会发生变化。因此，与上述的将边界线规定在像素之间的情况相比，本实施方式的半导体器件中，可防止固态图像传感器摄像性能下降。
另外，将分割曝光的边界线规定在像素之间时，即使通过不同的曝光工序形成的相邻两个图案以曝光处理的分割位置作为边界形成于偏移的位置上，在像素间的元件隔离区域上也不会形成与层差一样的偏差。因此，将难于通过SEM(ScanningElectronMicroscope，扫描电子显微镜)观察等来目视确认因分割曝光而产生的图案之间的偏差。因此，将难于在与最初形成有源区的形成位置对准的位置上形成在规定有源区的工序之后形成的栅电极、接触孔或布线等图案。因此，有可能造成固态图像传感器的性能偏差。
对此，本实施方式中，通过在上述位置上进行分割曝光，便可在有源区AR和元件隔离区域EI的边界上形成层差DP。而且，可容易通过目视确认到所述层差DP即段的偏差。例如，进行2次分割的曝光时，虽然端部的尺寸误差比各曝光区域内的中央部分的更大，但此时，通过各曝光处理后的尺寸测量工序等，便可更容易确认所述图像/影像区域的端部位置上的层差DP。
因此，在进行尺寸检查等时通过SEM观察也可很容易发现层差DP，结果可有效地进行尺寸检查。由此，对于因分割曝光造成位置偏差而形成的有源区，可以更容易地抑制杂质的参入区域的位置偏差，或是栅电极GE等的形成位置的偏差，从而可防止半导体元件的性能偏差。因此，可提高固态图像传感器的性能。
另外，本实施方式中，由于可以提高像素的密度，且可增加设在像素阵列部的光电二极管的数量，所以可高速且高精度地进行自动测焦。通过数码相机拍摄动态图像时，能否高速进行自动测焦非常重要，所以在使用了本实施方式中的固态图像传感器的数码相机中，可提高动态图像的摄影功能。
如上所述，根据本实施方式，由于提高了固态图像传感器的撮像性能及自动测焦性能，所以也可提高半导体器件的性能。
另外，本实施方式中公开了将作为光电二极管的P型阱区域作为正极，将N－型半导体区域即扩散层作为负极时的技术。但并不仅限于此，由N型阱和所述N型阱中的P－型扩散层构成的光电二极管、以及具有光电二极管的固态图像传感器(所述光电二极管的表面上存在与表面像素阱为相同导电型的扩散层)中，也具有同样的效果。另外，固态图像传感器的种类也不仅限于CMOS摄像传感器，通过CCD(ChargeCoupledDevice,电荷耦合装置)也可实现同样的结构，因此也可获得如上所述的効果。
下面通过图3至图13来说明本实施方式中的半导体器件即固态图像传感器的制造方法。图7及图8所示的是本实施方式中相关的固态图像传感器的制造方法流程图。图9至图13所示的是本实施方式中半导体器件的制造工序的平面图。下面以像素的制造方法为中心进行说明。
首先，准备具有作为半导体芯片的多个区域的半导体衬底(请参照图7的步骤S1)。接下来，通过离子注入法等对半导体衬底的主面注入P型杂质(如B(硼))，以在半导体衬底的主面内形成阱区域WL(请参照图11)(请参照图7的步骤S2)。
接下来，通过光刻技术在阱区域上形成元件隔离区域，在半导体衬底的上表面分别划出构成像素阵列部内的多个像素的有源区(图7的步骤S3)。此时，在半导体衬底的主面上也划出形成有像素阵列部之外的读出电路CC1、CC2及输出电路OC(请参照图1)等区域内的有源区。通过用图8至图11对通过形成元件隔离区域划出有源区的工序进行详细说明。
图8所示的是在图7的步骤S3中形成元件隔离区域的工序中所进行的多个工序的详细流程。图8中，通过LOCOS(localoxidationofsilicon，硅的局部氧化)方式形成由氧化硅膜构成的元件隔离区域的流程。另外，也可通过STI(shallowtrenchisolation，浅槽隔离)方式形成元件隔离区域EI。
首先，如图9所示，在半导体衬底SB上形成具有氧化硅膜及氮化硅膜的层积结构的保护膜IF1(请参照图8的步骤S301)。接着在保护膜IF1上形成光致抗蚀剂膜PR(请参照图8的步骤S302)。另外，图9所示的平面图中，省略掉了覆盖光致抗蚀剂膜PR的保护膜IF1、阱区域WL以及半导体衬底SB。
接下来，用2张形成有规定的掩膜图案的光掩膜对光致抗蚀剂膜PR进行曝光(请参照图8的步骤S303)。此时，对光致抗蚀剂膜PR进行分割曝光。图9所示的是在图8的步骤S303中进行分割曝光处理的状态的平面图。图9中，用虚线标出上述曝光处理的预定曝光区域及予定非曝光区域之间的边界。此虚线所示的边界与在之后的工序中形成的有源区和元件隔离区域之间的边界对应。
此时的分割曝光并非指通过1次曝光处理对在半导体衬底SB的面上排列的第1区域1A及第2区域1B进行曝光，而是分别对各个区域进行1次曝光处理，共进行2次曝光，从而对半导体芯片的整个区域都进行曝光。另外，本实施方式中对于将成为1个半导体芯片的整个区域分割为2个曝光区域，并进行2次曝光的情况进行了说明，但并不仅限于此，对于1个半导体芯片的整个区域进行的曝光次数及所分割的曝光区域的数量也可为3个及以上。
如图9所示，从平面上看，光致抗蚀剂膜PR中的分割曝光的边界线DL至少与半导体衬底SB中形成有特定像素的有源区的区域重合。具体地说就是，边界线DL与之后的工序中按阵列状形成的多个像素中的、形成有属于一列的多个像素的各个受光部的有源区重合，而且，所述有源区内在之后的工序中形成的2个光电二极管之间的区域中，沿着X轴方向按直线状延伸。形成有上述2个光电二极管的区域是指在受光部即有源区内，在半导体衬底SB的上表面形成有N－型杂质区域的区域。
如上所述，本实施方式中，将光致抗蚀剂膜PR分割为2个曝光区域即第1区域和第2区域进行曝光。也就是说，分别对第1区域及第2区域进行个别曝光处理。此时要分别准备对应2个曝光区域的掩膜图案。也就是说，图8的步骤S303的曝光处理中，使用了2种掩膜图案。
接下来如图10所示，通过对曝光后的光致抗蚀剂膜PR进行显影以对所述光致抗蚀剂膜PR进行构图(图8的步骤S304)。图10示出了构图后的光致抗蚀剂膜PR。如图10所示，构图后的光致抗蚀剂膜PR在彼此接近边界线DL而邻接的第1区域和第2区域之间，光致抗蚀图为以边界线DL为界成为在X轴方向上偏移的形状。这是由于在对第1区域和第2区域的光致抗蚀剂膜PR分别进行曝光时，在各曝光处理过程中所使用的2种掩膜图案之间，在X轴方向上出现位置偏差的缘故。结果，光致抗蚀剂膜PR的侧面上，以分割曝光的边界线DL为界出现了层差RDP。另外，在上述2种掩膜图案之间，不仅在X轴方向上，也可在Y轴方向上产生位置偏移。
此时，通过上述显影，在除去了光致抗蚀剂膜PR的区域中，保护膜IF1的上表面从光致抗蚀剂膜PR露出。光致抗蚀剂膜PR覆盖形成有多个构成像素的有源区。也就是说，保护膜IF1露出的区域为在之后的工序中形成元件隔离区域的区域。
接下来如图11所示，将光致抗蚀剂膜PR作为掩膜，通过蚀刻除去从光致抗蚀剂膜PR露出的保护膜IF1(图8的步骤S305)。之后再除去用做蚀刻掩模的光致抗蚀剂膜PR(图8的步骤S306)。接下来对半导体衬底SB进行氧化处理(图8的步骤S307)。此时，半导体衬底SB的上表面中形成有保护膜IF1的部分不被氧化，仅是从保护膜IF1露出的部分被氧化。因此，半导体衬底SB上形成有将具有多个有源区AR的有源区进行界定的元件隔离区域EI。之后，除去保护膜IF1而留下元件隔离区域EI(图8的步骤S308)。由此，便可使覆盖保护膜IF1的有源区的半导体衬底SB的主面露出。
图11所示的是执行图8的步骤S308后所得到的结构，为成为1个像素的区域的平面图。成为1个像素的区域具有成为受光部的有源区AR、以及在其外围形成的2个有源区。有源区AR为在之后的工序中在其内侧形成2个光电二极管的区域。半导体衬底SB上排列形成的多个像素中，在与边界线DL重合的列的多个像素的有源区AR上，根据形成于光致抗蚀剂膜PR(请参照图10)侧面上的层差RDP，从平面上看，在外缘上形成有层差DP。
接下来如图12所示，在形成有传送晶体管、复位晶体管、放大晶体管及选择晶体管等各种MOS晶体管的各有源区上，经由栅极绝缘膜(图中未示出)形成栅电极GE(请参照图7的步骤S4)。具体地说就是，通过CVD(ChemicalVaporDeposition，化学气相沉积)法等在半导体衬底SB上层积绝缘膜及多晶硅膜后，通过利用了光刻技术的蚀刻对所述多晶硅膜及所述绝缘膜进行构图，形成由所述绝缘膜构成的所述栅极绝缘膜和由所述多晶硅膜构成的所述栅电极GE。
从平面上看，所形成的多个栅电极GE及其下的栅极绝缘膜具有按Y轴方向延伸的矩形图案，且形成在规定的有源区上。与有源区AR邻接形成的传送晶体管的栅电极GE在从有源区AR向X轴方向突出的半导体区域的正上方形成。本实施方式中，形成有2个光电二极管，还形成2个与这两个光电二极管对应的传送晶体管，所以也形成有2个所述突出部及传送晶体管的栅电极GE。另外，1个像素内的2个传送晶体管也可共用1个栅电极GE。
另外，在成为1个像素的区域内中，外围晶体管即复位晶体管、放大晶体管及选择晶体管在与受光部即有源区AR邻接的其他有源区中排列形成。因此，以横跨所述其他有源区上的方式形成有所述外围晶体管的3个栅电极GE。在按X轴方向延伸的所述其他有源区的正上方，所述3个栅电极GE按X轴方向排列。
在栅电极GE的形成工序中，如上所述，对多晶硅膜及绝缘膜进行构图时，与通过图8至图10所说明的工序一样进行分割曝光处理。进行曝光处理的边界规定在与有源区AR的形成工序相同的位置上。也就是说，以与有源区AR重合的边界线DL为界，分别通过不同的掩膜及不同的工序对第1区域1A和第2区域1B进行曝光处理。因此，以边界线DL为界，第1区域中形成的栅电极GE和第2区域中形成的栅电极GE在形成位置上存在位置偏差。
此时，在之后的工序中形成的传送晶体管的栅电极GE从平面上看不与边界线DL重合。这是由于，以边界线DL作为边界，在横跨第1区域1A和第2区域1B而形成的栅极图案上，因分割曝光而产生偏差时，可以防止形成孤立的栅极图案。
接下来如图13所示进行各种离子的注入工序。在有源区AR中阱区域WL的上表面内形成N－型半导体区域N1、N2，且还形成传送晶体管的漏极区域，另外，还在其他有源区内形成各外围晶体管的源极及漏极区域(请参照图7的步骤S5)。N－型半导体区域N1、N2通过在半导体衬底SB的主面导入N型杂质(如P(磷)或As(砷))而形成。
如上所述，通过离子注入，便可在有源区AR上形成由N－型半导体区域N1及阱区域WL构成的光电二极管PD1、以及由N－型半导体区域N2及阱区域WL构成的光电二极管PD2。另外，通过对有源区AR上进行上述离子注入，便可分别形成由栅电极GE及栅电极GE两侧的源极及漏极区域构成的传送晶体管TX1、TX2。另外，在其他有源区上进行上述离子注入，便可分别形成由栅电极GE及栅电极GE两侧的源极及漏极区域构成的复位晶体管RST、放大晶体管AMI及选择晶体管SEL。
此时，光电二极管PD1形成于第1区域1A内，且从平面上看不与边界线DL重合。同样地，光电二极管PD2形成于第2区域1B内，且从平面上看不与边界线DL重合。传送晶体管TX1形成在与光电二极管PD1邻接的第1区域1A的有源区AR中，传送晶体管TX2形成在与光电二极管PD2邻接的第2区域1B的有源区AR中。
在形成上述各种半导体区域的工序中，将光致抗蚀剂膜(图中未示出)作为掩膜进行离子注入。在形成所述光致抗蚀剂膜的图案时，与图8至图10中所说明的工序一样进行分割曝光处理。分别进行曝光处理的边界规定在与有源区AR的形成工序相同的位置上。也就是说，将与有源区AR重合的边界线DL为界，分别通过不同的掩模及不同的工序对第1区域1A和第2区域1B进行曝光处理。例如，在第1区域中形成的N－型半导体区域N1和在第2区域中形成的N－型半导体区域N2之间以边界线DL为界，在形成位置上产生偏差。通过上述工序，便可获得图13所示的结构。
接下来，通过在半导体衬底SB上形成层间绝缘膜IF、接触塞CP及布线M1～M3(请参照图4、图6)，便可完成本实施方式中的半导体器件即固态图像传感器。具体地说就是，在半导体衬底SB上形成第1层层间绝缘膜后(图7的步骤S6)，再形成贯通所述层间绝缘膜的多个接触塞CP。接着在第1层层间绝缘膜上形成与接触塞CP耦合的下层布线M1(图7的步骤S8)。
之后，在第1层层间绝缘膜上形成第2层层间绝缘膜后，再形成贯通第2层层间绝缘膜的介层插塞(viaplug)且在所述介层插塞上的布线M2，而且还在同样的工序中，通过在布线M2上形成第3层层间绝缘膜、介层插塞、布线M3及第4层层间绝缘膜等，以形成上层的布线(图7的步骤S9)。由第1层至第4层层间绝缘膜构成的层积膜构成了层间绝缘膜IF。
在与边界线DL重合的区域中，形成有多个如图3至图6所示的像素PE2，在不与边界线DL重合的区域中，形成有多个图5所示的像素PE1。通过上述工序，便可形成图3至图6所示的本实施方式的半导体器件即固态图像传感器。
另外，如图6所示，也可在层间绝缘膜IF上依次形成彩色滤光片CF及微镜头ML。
在上述的层间绝缘膜IF、接触塞CP、介层插塞、以及布线M1～M3的形成工序中，通过蚀刻将光致抗蚀剂膜(图中未示出)作为掩膜进行构图。在形成所述光致抗蚀剂膜的图案时，与图8至图10所说明的工序一样，进行分割曝光处理。将曝光处理进行分割的边界规定在与图11所示的有源区AR的形成工序相同的位置上。也就是说，将与有源区AR重合的边界线DL为界，通过不同的掩模及不同的工序分别对第1区域1A和第2区域1B进行曝光处理。
如上所述，通过分割曝光形成图6所示的半导体衬底SB上的布线层时，由于可降低半导体衬底SB主面的有源区AR和所述布线层的偏移量，布线层的形成工序中分割曝光的边界线规定在与有源区AR的形成工序中的边界线DL(请参照图13)相同的位置上。因此，从平面上看，,构成布线层的图案如布线M1～M3等图案为在与边界线DL重合的位置上产生偏移的形状。
下面说明在本实施方式的半导体器件的制造工序中，将曝光处理的分割区域设定在像素之间时的问题点，以及本实施方式中半导体器件制造方法的特征及效果。
在固态图像传感器的制造工序中进行分割曝光时，将曝光区域的分割位置，即上述第1区域及第2区域的边界设定在与固态图像传感器中形成的多个像素之间的元件隔离区域重合的位置上。
但是，分割曝光的边界线位于仅与形成有元件隔离区域重合的区域上时，在对夹着所述边界线的2个曝光区域进行曝光时，因所使用的2种掩膜的位置偏差，导致在与边界线重合的位置上形成的元件隔离区域的尺寸变小。另外，将在曝光用掩膜的端部(掩膜边沿)形成的图案转印到光致抗蚀剂膜时，可能导致图案尺寸的控制性变差。
基于上述理由，如将边界线设定在像素之间，由于无法充分确保因元件隔离区域造成的元件间的电绝缘性，所以有可能造成固态图像传感器的性能劣化、或引起误动作等。如上所述，在像素间容易产生漏泄电流的主要原因是相邻两个像素之间在摄像等动作时电位差太大的缘故。
另外，如果预先将像素间的元件隔离区域的宽度设为很大，虽然可确保对于位置偏差的容限，但因受光部的面积过少，所以将会出现通过摄像所获得的图像画质降低等问题。另外，像素阵列部内的元件隔离区域中，如果仅将与边界线重合的元件隔离区域的宽度加大，由于按行列状配置的多个像素排列不均，所以难于通过固态图像传感器获得正确的图像。
对此，本实施方式的半导体器件的制造工序中，如图8至图11所说明的一样，将进行分割曝光的第1区域和第2区域的边界规定在与形成有像素内的第1光电二极管和第2光电二极管各个区域之间的区域重合的位置上。因此，如图13所示的光电二极管PD1、PD2在有源区AR内夹着边界线DL形成，而不与边界线DL重合。
如上所述，通过决定边界线的位置后进行分割曝光并形成固态图像传感器时，如图13所示，在与边界线DL重合的位置上，像素PE2的受光部即有源区AR的外缘平行的2个边的每一个边都按特定的方向偏移若干。因此，所述2个边的每一个边上都存在层差DP。
如本实施方式所述，将分割曝光的边界线DL规定在与像素PE2重合的区域上，与将边界线规定在相邻两个像素之间的情况相比，可防止因像素间元件隔离区域EI的尺寸偏差而造成的元件间的绝缘性降低。另外，由于无需考虑像素之间元件隔离区域EI的尺寸偏差而无需确保较大的尺寸宽度的容限，所以可缩小元件隔离区域EI的尺寸及扩大像素的面积，因此可提高固态图像传感器的性能。另外，由于无需考虑到像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而无需加大仅与边界线重合的元件隔离区域EI的尺寸宽度的容限，因此可防止像素阵列区域内中的元件隔离区域EI的尺寸偏差。
本实施方式中，以边界线DL为界出现图案的位置偏差，所以可使光电二极管PD1、PD2之间的距离更近。但在固态图像传感器动作时，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的电位差比相邻的两个像素间的电位差小。因此，可防止像素间出现漏泄电流以及可缩小像素间的元件隔离区域EI的宽度，因此更容易在固态图像传感器中实现像素的高密度化。
另外，在像素PE2内，即使在光电二极管PD1、PD2之间产生漏泄电流，由于光电二极管PD1、PD2作为1个光电二极管运行，所以与没产生所述漏泄电流时相比，通过图像传感器获得的图像没有发生变化。因此，与上述将边界线规定在像素间的情况相比，本实施方式的半导体器件中，可防止固态图像传感器摄影性能的降低。
另外，通过本实施方式中的制造方法形成的层差DP更容易进行SEM观察等目视确认，因此对于分别在分割后的曝光区域上形成的图案的相对偏移量更容易进行管理。因此，对于因分割曝光造成的位置偏移而形成的有源区，可更容易抑制杂质参入区域的位置偏差，以及栅电极GE等形成位置的偏差，从而可防止半导体元件的性能偏差。因此，可提高固态图像传感器的性能。
根据上述方法，在本实施方式中，由于可提高固态图像传感器的撮像性能及自动测焦性能，因此可提高半导体器件的性能。
(第2实施方式)
本实施方式中对如下情况进行了说明，即通过将与分割曝光的边界线重合的像素内的光电二极管的形成位置进行偏移，便可扩大像素内排列的光电二极管之间的距离。
图14所示的是本实施方式中半导体器件的平面布局图。图14与图4一样，示出了配置在固态图像传感器的像素阵列部的多个像素中，从平面上看与边界线DL重合的像素PE2。本实施方式中的固态图像传感器的结构几乎与第1实施方式中的固态图像传感器一样，但图14中，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的距离很大，这点与第1实施方式不同。
具体地说就是，与第1实施方式相比，有源区AR内的光电二极管PD1、PD2的每一个在偏离边界线DL的方向上的形成位置都存在偏差，且配置在有源区AR和元件隔离区域EI之间的边界附近。因此，在有源区AR内光电二极管PD1、PD2排列的Y轴方向上，光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的中间区域的宽度比起图4所示的第1实施方式中所述中间区域在Y轴方向上的宽度大。
本实施方式与第1实施方式的更大不同点在于，1个像素内在Y轴方向上的上述中间区域中的宽度，与边界线DL重合的像素PE2比不与边界线重合的像素PE1(请参照图5)更大。也就是说，图14所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L3比起图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2大。如上所述，仅将与边界线DL重合的像素PE2的中间区域的宽度加大，是因为可防止在固态图像传感器的制造工序中，因曝光用掩膜的位置偏差、以及掩膜边沿的图案转印精度等引起的像素PE2内的光电二极管PD1、PD2相互接近的现象。
也就是说，在夹着分割曝光的边界而设置的光电二极管之间，因曝光用掩膜的重叠段(overlay)的偏差，可能因靠得太近而产生漏泄电流，另外，因各光电二极管之间接触而一体形成，也有可能导致无法起到2个光电二极管的作用。另外，构成像素内的各光电二极管的N－型半导体区域的面积也可能因多重曝光而出现很大变动。因此，2个光电二极管彼此的一部分重合时，将会减少像素内的受光部的面积。在这样的情况下，所述像素在固态图像传感器为了自动对焦而启动时，将无法正常发挥功能，因此将产生相位差分信息的误差，从而导致半导体器件性能下降等问题。
对此，本实施方式中，在与边界线DL重合排成1列的多个像素PE2的每一个中，通过加大有源区AR内的N－型半导体区域N1和N－型半导体区域N2之间的间隔即距离L3，便可确保光电二极管PD1、PD2之间较大的余裕。因此，可防止出现分割曝光的边界线DL附近的光电二极管PD1、PD2之间相互接近以及靠近等现象。另外，还可防止各光电二极管PD1、PD2的面积因多重曝光而出现很大的变化。因此，可抑制相位差分信息的误差增加，从而提高半导体器件的性能。
另外，各像素PE2内的光电二极管PD1、PD2的面积与不与边界线DL重合的像素PE1(请参照图5)内的光电二极管PD1、PD2(图中未示出)相同，另外，也与图4所示的第1实施方式中的光电二极管PD1、PD2相同。也就是说，本实施方式的固态图像传感器的制造工序中，像素PE2内为了形成N－型半导体区域N1、N2而参入杂质的面积与不与边界线DL重合的像素PE1(请参照图5)内的N－型半导体区域N1、N2(图中未示出)相同，另外，还与图4所示的第1实施方式中的N－型半导体区域N1、N2相同。因此，可确保各像素的受光面积固定不变，因而可防止因受光面积的偏差而造成的固态图像传感器画质下降的现象。
另外，由于像素PE2的面积及像素PE2的有源区AR的面积并没有增大，因此在像素阵列部中排列的多个像素PE1、PE2(请参照图3)的配列的间隔也固定不变。也就是说，在规定的方向上，相邻像素之间的间隔都是一定的。因此，在Y轴方向上有源区AR的长度在像素PE1及PE2中的都是一样的。因此，可防止使用了固态图像传感器的自动对焦性能、以及通过摄像获得的图像画质性能因像素的性能偏差而下降的情况。
本实施方式的半导体器件通过将分割曝光的边界规定在像素内的光电二极管之间，便可获得与第1实施方式相同的效果。
本实施方式中的半导体器件可通过与第1实施方式的半导体器件同样的制造方法形成。如上所述制造的固态图像传感器中，通过上述方法扩大光电二极管之间的间隔，便可获得防止因掩膜的对准偏差而造成的半导体器件性能下降的效果，另外，也可获得与第1实施方式相同的効果。
另外，为了防止传送晶体管TX1、TX2性能下降，所以将光电二极管PD1、PD2的边界线DL侧的端部和边界线DL之间的间隔设定为不超过与所述光电二极管PD1或PD2邻接的传送晶体管TX1或TX2的漏极区域的边界线DL侧的端部和边界线DL之间的间隔。也就是说，光电二极管PD1、PD2和边界线DL之间的距离在有源区AR的平面上不超过突出部和边界线DL之间的距离。
下面通过图15来说明本实施方式中半导体器件的变形例。图15所示的是本实施方式的变形例即半导体器件的平面布局图。
图15所示的像素PE2具有几乎与图14所示的像素PE2相同的结构，但在Y轴方向上有源区AR的长度较大，这点与图14有所不同。也就是说，在Y轴方向上的有源区AR的长度，像素PE2比像素PE1(请参照图5)的大。图15所示的本实施方式的变形例的半导体器件中，与图14所示的半导体器件相同，通过加大与边界线DL重合的像素PE2内的各光电二极管PD1、PD2之间的距离，便可抑制相位差分信息的误差增加，因此可提高半导体器件的性能。
也就是说，图15所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L4比图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2大。
此时，具有放大晶体管AMI等的外围晶体管在固态图像传感器动作时，相对于有源区AR的光电二极管PD2的电位差大，所以沿着有源区AR的端部的1个边形成的外围晶体管和光电二极管PD2接近时，在光电二极管PD2和外围晶体管之间就有可能产生漏泄电流。此时，将造成固态图像传感器无法正常运行的情况。另外，因像素PE2内的光电二极管PD1和其他像素PE1内的外围晶体管接近也可能产生漏泄电流，此时，将会导致固态图像传感器无法正常运行的情况。如上所述，如果在受光部和外围晶体管之间产生漏泄电流，从像素输出的信号中将产生噪音，从而导致半导体器件性能的下降。
在增加各像素内受光部的面积、以及缩小像素内的受光部和外围像素之间的元件隔离区域的尺寸时，或者为了提高像素阵列部内的像素的密度而缩小像素之间的元件隔离区域的宽度时这问题将更显著。
本变形例中，与图14所示的结构不同，在Y轴方向上将有源区AR的宽度加大的量，就是将光电二极管PD1、PD2从边界线DL隔离。因此，在Y轴方向上的有源区AR的端部和与所述端部邻接的光电二极管PD1或PD2之间的间隔在像素PE1、PE2(请参照图4、图5)内都相同。也就是说，此时，无需缩小光电二极管PD1、PD2和外围晶体管之间的间隔，而是扩大光电二极管PD1、PD2和边界线DL之间的间隔。
由此，可防止在像素PE2内光电二极管PD2和外围晶体管接近而导致有漏泄电流流过的现象。另外，还可防止像素PE2内的光电二极管PD1和其他像素PE1内的外围晶体管接近而产生漏泄电流。因此，可防止出现因元件间的漏泄电流而产生噪音等从而导致像素性能下降的现象。
(第3实施方式)
本实施方式中对加大像素内排列的光电二极管之间的距离且缩小光电二极管的面积进行了说明。
图16所示的是本实施方式中半导体器件的平面布局图。图16与图4一样，所示的是配置在固态图像传感器的像素阵列部上的多个像素中，从平面上看与边界线DL重合的像素PE2。本实施方式中固态图像传感器的结构几乎与第2实施方式的一样，包括像素PE2内的光电二极管PD1、PD2的间隔较大等内容都一样，但图16中像素PE2内的光电二极管PD1、PD2每一个的面积较小，这点与第2实施方式有所不同。
也就是说，第2实施方式中，是通过偏移第1实施方式中像素PE2内的各光电二极管PD1、PD2的形成位置，以确保与分割曝光的边界线DL重合的中间区域的余裕度，而本实施方式则相反，通过使像素PE2内的各光电二极管PD1、PD2的边界线DL侧的端部远离边界线DL来确保中间区域的余裕度。
因此，图16所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L5比图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2大。另外，本实施方式中，Y轴方向上的光电二极管PD1、PD2每一个的尺寸都比不与边界线DL重合的像素PE1(请参照图5)内的光电二极管PD1、PD2的小。也就是说，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2每一个的面积都比不与边界线DL重合的像素PE1(请参照图5)内的光电二极管PD1、PD2的小。
即，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2的每一个与边界线DL之间的间隔比像素PE1内的光电二极管PD1、PD2的每一个和边界线DL之间的间隔大。另外，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2的每一个的端部即距离边界线DL最远的端部之间的间隔，与像素PE1内的光电二极管PD1、PD2每一个的端部即距离边界线DL最远的端部之间的间隔相同。另外，在X轴方向上延伸的有源区AR的1个边和所述有源区AR内的光电二极管PD1、PD2中，与接近所述1个边的光电二极管PD1或PD2之间的间隔在像素PE1、像素PE2中的任一个中都相同。
换言之便是，形成于与边界线DL重合的像素PE2内的光电二极管PD1、PD2排列的Y轴方向上，光电二极管PD1、PD2每一个的长度都比不与边界线DL重合的像素PE1内形成的光电二极管PD1、PD2每一个在Y轴方向上的长度小。
如上所述，通过加大与边界线DL重合的像素PE2内的各光电二极管PD1、PD2之间的距离，便可与第2实施方式一样，可防止位于分離曝光的边界线DL附近的光电二极管PD1、PD2相互接近、相互靠近，另外，还可防止各光电二极管PD1、PD2的面积因多重曝光而出现很大变化。因此，可抑制相位差分信息的误差增加，从而可提高半导体器件的性能。
另外，由于有源区AR的面积没有增大，所以像素阵列部中排列的多个像素PE1、PE2(请参照图3)的排列间隔固定不变。也就是说，在规定的方向上，任何相邻像素间的间隔都是固定的。因此，Y轴方向上有源区AR的长度在像素PE1及PE2的任一个中都是一样的。因此，可防止使用固态图像传感器的自动对焦性能、以及通过摄像所获得的图像的画质性能出现偏差的情况。
此时，在固态图像传感器运行时，具有放大晶体管AMI等的外围晶体管相对于有源区AR的光电二极管PD2来说电位差很大，所以在沿着有源区AR端部的1个边形成的外围晶体管和光电二极管PD2接近时，可能在光电二极管PD2和外围晶体管之间产生漏泄电流。此时，可能出现导致固态图像传感器无法正常运行的问题。另外，由于像素PE2内的光电二极管PD1和其他像素PE1内的外围晶体管接近时有可能产生漏泄电流，此时，将导致出现固态图像传感器无法正常运行的问题。如上所述，如果在受光部和外围晶体管之间产生漏泄电流，从像素输出的信号中就产生噪音，从而导致半导体器件的性能下降。
对此，本实施方式中，各像素内的光电二极管PD2和外围晶体管之间的间隔与像素PE2和像素PE1(请参照图5)之间的间隔相同，所以可防止像素PE2内光电二极管PD2和外围晶体管接近时有漏泄电流流过的现象。另外，还可防止像素PE2内的光电二极管PD1和其他像素PE1内的外围晶体管接近而产生漏泄电流的现象。
如上所述，即使将分割曝光的边界线DL规定为与受光部即有源区AR重合，由于光电二极管PD1、PD2远离边界线DL，而且外围晶体管和光电二极管PD2之间的间隔有没有发生变化，所以可确保边界线DL附近的容限，且可防止光电二极管PD1、PD2和外围晶体管之间出现导通的现象。因此，可防止因元件间的漏泄电流引发噪音从而造成像素的性能下降。因此，可以防止边界线DL附近的像素的性能和其他像素的性能出现偏差的现象。
本实施方式中的半导体器件可通过与第1实施方式中半导体器件同样的制造方法形成。此时，为了形成构成与边界线DL重合的有源区AR内的光电二极管PD1、PD2的N－型半导体区域N1、N2而参入杂质的面积，被设定为比为了形成构成不与边界线DL重合的像素PE1的有源区AR内的光电二极管PD1、PD2的N－型半导体区域N1、N2而参入杂质的面积小。另外，像素PE2中1个有源区AR内为了形成N－型半导体区域N1、N2而参入杂质的区域的每一个之间的间隔比像素PE1中的大。
通过上述方法制造的固态图像传感器中，通过加大夹着分割曝光的边界且互为面对面配置的2个光电二极管之间的间隔，便可防止因掩膜的对准偏差而导致半导体器件的性能下降的问题。另外，不使光电二极管PD2和外围晶体管接近，便可防止因元件间的漏泄电流电流引起的像素的性能下降的问题。
另外，为了防止传送晶体管TX1、TX2的性能下降，将光电二极管PD1、PD2的边界线DL侧的端部和边界线DL之间的间隔设定为不超过与所述光电二极管PD1或PD2邻接的传送晶体管TX1或TX2的漏极区域的边界线DL侧的端部和边界线DL之间的间隔。也就是说，光电二极管PD1、PD2和边界线DL之间的距离不超过从有源区AR的平面上看的突出部和边界线DL之间的距离。
下面通过图17对本实施方式中的半导体器件的变形例进行说明。图17所示的是本实施方式中的变形例即半导体器件的平面布局图。
图17所示的像素PE2与图16所示的像素PE2有所不同，图17所示的像素PE2在Y轴方向上的光电二极管PD2的宽度比Y轴方向上的光电二极管PD1的宽度大。也就是说，此时，仅使与边界线DL重合的像素PE2内的光电二极管PD1的端部远离边界线DL，便可扩大与边界线DL重合的中间区域的尺寸。由此，可抑制相位差分信息的误差增加，从而可提高半导体器件的性能。
本变形例中，由于可扩大像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的距离，且可避免光电二极管PD1、PD2接近外围晶体管的情况，所以可获得与图16所示的固态图像传感器同样的効果。因此，图17所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L6比图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2大。
此外，本变形例还具有如下特征，即像素PE2内的光电二极管PD2的面积与不与边界线DL重合的像素PE1(请参照图5)内的光电二极管PD1、PD2每一个的面积都相同。
也就是说，像素PE2内光电二极管PD1和边界线DL之间的距离比光电二极管PD2和边界线DL之间的距离大。即，像素PE2内，光电二极管PD2配置在比光电二极管PD1更靠近边界线DL的位置上。换言之便是，像素PE2内排列有光电二极管PD1、PD2的Y轴方向上，像素PE2内的光电二极管PD1的宽度比像素PE2内的光电二极管PD2的宽度、像素PE1内光电二极管PD1的宽度、以及像素PE1内光电二极管PD1的宽度都小。
因此，可将像素PE2内的光电二极管PD2的面积设为与其他像素PE1内的光电二极管PD1及PD2为同样大小。因此，可抑制各像素之间的相位差分信息的误差增大，另外还可提高通过固态图像传感器所获得的图像的画质。因此，可提高半导体器件的性能。
(第4实施方式)
本实施方式中，通过图18来说明从平面上看分割曝光的边界线与像素内的光电二极管重合的结构。图18所示的是本实施方式中半导体器件的平面布局图。
图18与图4一样，示出了配置在固态图像传感器的像素阵列部上的多个像素中从平面上看与边界线DL重合的像素PE2。本实施方式中固态图像传感器的结构几乎与第1实施方式一样，但如图18所示，分割曝光的边界线DL从平面上看，不与像素PE2内的光电二极管PD1重合,这点与第1实施方式有所不同。
边界线DL沿着光电二极管PD1、PD2的长边方向即X轴方向延伸。也就是说，此时像素PE2内光电二极管PD1、PD2按Y轴方向排列配置，边界线DL按与Y轴方向垂直相交的X轴方向延伸。因此，从平面上看与光电二极管PD1重合的边界线DL不与像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的中间区域及光电二极管PD2重合。
因此，光电二极管PD1和X轴方向上相邻区域的有源区AR外缘产生层差DP。此时，与边界线DL重合的位置上在有源区AR中产生层差DP。另外，从平面上看与边界线DL重合的位置上，在N－型半导体区域N1和阱区域WL之间的边界上也存在层差WD。这是由于，本实施方式的半导体器件的制造工序中，将通过以边界线DL为界进行分割的曝光处理而形成的光致抗蚀图作为掩膜，通过参入杂质而形成N－型半导体区域N1(图7的步骤S5)的缘故。因此，在与边界线DL重合位置上形成的N－型半导体区域N1因掩膜的位置偏差等原因而具有图18所示的形状，即第1区域1A和第2区域1B的形成位置存在偏差的形状。
但是，边界线DL不与与边界线DL重合的光电二极管PD1邻接的传送晶体管TX1的漏极区域即浮动传播区FD重合。这是为了防止在浮动传播区FD出现容量的偏差的缘故。如上所述，相比起传送晶体管TX1，边界线DL在光电二极管PD2侧的区域中与光电二极管PD1重合。
此时，层差DP中的有源区AR定位偏移方向和层差WD中的N－型半导体区域N1的偏移方向为同一方向。但是，由于规定有源区AR的工序(图7的步骤S3)和N－型半导体区域N1的形成工序(图7的步骤S5)为不同的工序，且各工序中使用了不同的掩模进行分割曝光处理，因此层差DP和层差WD的各个偏移方向及偏移量并非一定相同。
上面对像素PE2内的光电二极管PD1和边界线DL重合的结构进行了说明，但是边界线DL也可不与光电二极管PD1重合而是与光电二极管PD2重合。另外，本实施方式中的半导体器件除了规定边界线DL的位置之外，也可通过与第1实施方式同样的工序中形成。另外，图18所示的结构中，以边界线DL不与传送晶体管TX1的栅电极GE重合的方式缩短了所述栅电极GE在X轴方向上的长度，但边界线DL也可与所述栅电极GE重合。
本实施方式中，不将分割曝光的边界线规定在相邻的像素之间，而是使其与像素重合。因此，与将其规定在相邻的像素之间的情况相比，可防止因像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而引起的元件间的绝缘性下降的问题。另外，由于无需考虑像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而扩大尺寸宽度的容限，所以可缩小元件隔离区域EI的尺寸以及扩大像素的面积，因此可提高固态图像传感器的性能。另外，由于无需考虑像素间的元件隔离区域EI的尺寸偏差而仅将与边界线重合的元件隔离区域EI的尺寸宽度的容限扩大，所以可防止像素阵列区域内的元件隔离区域EI的尺寸偏差。
此时，图18所示的像素PE2内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L7与图5所示的像素PE1内的光电二极管PD1和光电二极管PD2之间的距离L2为同样大小。本实施方式中，由于没将边界线DL规定在光电二极管PD1、PD2之间，所以可防止因图案的位置偏差而造成光电二极管PD1、PD2之间的距离变得更近。因此，可防止光电二极管PD1、PD2之间因漏泄电流而导致固态图像传感器的自动对焦性能下降等现象。
另外，即使在分割曝光的边界上图案的形成位置出现了偏差，由于多个像素之间以及多个光电二极管之间没产生漏泄电流，所以可防止固态图像传感器出现无法正常运行的情况。即，在本实施方式中，例如与将分割曝光的边界线规定在相邻的像素之间的情况相比，对于各曝光区域的重合偏差的容忍度很大。尤其是在光电二极管的长边方向即X轴方向上的重合偏差，即使偏移量很大，像素内的光电二极管的面积也不发生变化，因此对固态图像传感器的性能的影响很小。因此，可防止自动对焦等动作时误差的增加而可防止半导体器件性能的下降，而且，可以更容易地制造半导体器件。
另外，即使进行分割曝光，像素PE2内的光电二极管PD1、PD2之间的中间区域的尺寸宽度也不会出现偏差，所以无需加大所述中间区域的尺寸容限。因此，可缩小相邻的光电二极管PD1、PD2之间的距离，由此可增加像素PE2内各光电二极管的面积，因而可提高通过固态图像传感器获得的图像的画质。
光电二极管PD1、PD2的面积过小时，如果在固态图像传感器动作的过程中光电二极管PD1、PD2受光，那么在N－型半导体区域N1、N2每一个的内部容易出现电子饱和，因此可能造成从像素所获得的图像容易出现“过曝的高亮(blownouthighlights)”的问题。但是本实施方式中，由于可扩大光电二极管PD1、PD2的面积，所以可防止出现所述“过曝的高亮”的现象。也就是说，本实施方式的固态图像传感器中，可增加储蓄在光电二极管PD1、PD2上的电子量。由于上述固态图像传感器能更容易对更明亮的光线进行感应，因此，使用了所述固态图像传感器的数码相机中，可加大动态范围(DynamicRange)。
如上所述，本实施方式中，可防止像素间出现漏泄电流，且可缩小像素间的元件隔离区域的宽度，所以容易在固态图像传感器中实现像素的高密度化。因此，可提高半导体器件的性能。
以上根据实施方式具体地说明了本案发明人的发明，但是本发明并不受到所述实施方式的限定，在不超出其要旨的范围内能够进行种种变更，在此无需赘言。
此外，本实施方式中记载的部分内容如下。
(1)一种具有固态图像传感器的半导体器件，所述固态图像传感器具有：
在上表面上具有相互邻接的第1区域及第2区域的衬底；在所述衬底的上表面上具有被元件隔离结构划分的有源区的像素；在所述有源区内相互隔离排列的第1光电二极管及第2光电二极管；
其中，所述有源区中，形成于所述第1区域中的部分和形成于所述第2区域中的部分从平面上看按一个方向彼此偏离形成，从平面上看，所述第1区域和所述第2区域之间的边界线与所述第1光电二极管重合，且在所述第1光电二极管的长边方向上延伸，所述第1区域和所述第2区域之间的边界上，从平面上看，所述有源区的外缘布局上存在层差。

Claims (13)

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述半导体器件具有固态图像传感器，所述固态图像传感器包括具有第1光电二极管及第2光电二极管的多个像素，
其中，所述半导体器件的制造方法包括如下工序：
工序(a)，即准备衬底的工序，所述衬底的上表面上具有相互邻接的第1区域及第2区域；
工序(b)，即在所述衬底上形成光致抗蚀剂膜的工序；
工序(c)，即对所述第1区域的所述光致抗蚀剂膜进行曝光的工序；
工序(d)，即对所述第2区域的所述光致抗蚀剂膜进行曝光的工序；
工序(e)，即在所述工序(c)及所述工序(d)之后，通过对所述光致抗蚀剂膜进行显影，以对所述光致抗蚀剂膜进行构图的工序；
工序(f)，即使用在所述工序(e)中进行构图后的所述光致抗蚀剂膜，在所述衬底上形成元件隔离结构的工序，所述元件隔离结构在所述衬底上划分出所述像素内的有源区；以及
工序(g)，即在所述工序(f)之后，通过将杂质导入所述有源区内的所述衬底的上表面，在所述第1区域中形成所述第1光电二极管，且在所述第2区域中形成所述第2光电二极管的工序，
其中，所述第1光电二极管和所述第2光电二极管之间夹着所述第1区域和所述第2区域之间的边界线而彼此隔离。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
从平面上看，所述有源区中形成于所述第1区域中的部分和形成于所述第2区域中的部分按一个方向彼此偏离而形成。
3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述第1区域和所述第2区域之间的边界上，从平面上看，所述有源区外缘的布局中存在层差。
4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述边界按沿着所述衬底的主面的第1方向延伸，
在与所述第1方向垂直相交的方向即沿着所述衬底的主面的第2方向上排列配置有多个所述像素，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管与所述第2光电二极管之间的间隔，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管与所述第2光电二极管之间的间隔大。
5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管在所述第2方向上的宽度，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管在所述第2方向上的宽度小。
6.如权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第2光电二极管在所述第2方向上的宽度，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第2光电二极管在所述第2方向上的宽度小。
7.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，
所述半导体器件具有固态图像传感器，所述固态图像传感器包括具有第1光电二极管及第2光电二极管的多个像素，
其中，所述半导体器件的制造方法包括如下工序：
工序(a)，即准备衬底的工序，所述衬底的上表面上具有相互邻接的第1区域及第2区域；
工序(b)，即在所述衬底上形成光致抗蚀剂膜的工序；
工序(c)，即对所述第1区域的所述光致抗蚀剂膜进行曝光的工序；
工序(d)，即对所述第2区域的所述光致抗蚀剂膜进行曝光的工序；
工序(e)，即在所述工序(c)及所述工序(d)之后，通过对所述光致抗蚀剂膜进行显影，以对所述光致抗蚀剂膜进行构图的工序；
工序(f)，即使用在所述工序(e)中进行构图后的所述光致抗蚀剂膜，在所述衬底上形成元件隔离结构的工序，所述元件隔离结构在所述衬底上划分出所述像素内的有源区；以及
工序(g)，即在所述工序(f)之后，通过将杂质导入所述有源区内的所述衬底的上表面，形成沿着所述衬底的主面排列的所述第1光电二极管及所述第2光电二极管的工序，
其中，从平面上看，所述第1区域和所述第2区域之间的边界线与所述第1光电二极管重合，且按所述第1光电二极管的长边方向延伸。
8.如权利要求7所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
从平面上看，所述有源区中形成于所述第1区域中的部分和形成于所述第2区域中的部分按一个方向彼此偏离而形成，而且，所述第1区域和所述第2区域之间的边界上，从平面上看，所述有源区的外缘的布局中存在层差。
9.一种半导体器件，其特征在于，
具有固态图像传感器；
其中，所述固态图像传感器包括：
衬底，所述衬底的上表面上具有相互邻接的第1区域及第2区域；
像素，在所述衬底的上表面中，所述像素具有以元件隔离结构划分的有源区；
第1光电二极管，所述第1光电二极管形成于所述有源区内的所述第1区域中；以及
第2光电二极管，所述第2光电二极管在所述有源区内的所述第2区域中与所述第1光电二极管隔离地形成，
所述有源区中，从平面上看，形成于所述第1区域中的部分和形成于所述第2区域中的部分按一个方向彼此偏离而形成，而且，所述第1区域和所述第2区域之间的边界上，从平面上看，所述有源区的外缘的布局中存在层差。
10.如权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，
所述边界按沿着所述衬底的主面的第1方向延伸，
在与所述第1方向垂直相交的方向即沿着所述衬底的主面的第2方向上排列配置有多个所述像素，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管与所述第2光电二极管之间的间隔，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管与所述第2光电二极管之间的间隔大。
11.如权利要求10所述的半导体器件，其特征在于，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管在所述第2方向上的宽度，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第1光电二极管在所述第2方向上的宽度小。
12.如权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，
从平面上看与所述边界重合的所述像素内的所述第2光电二极管在所述第2方向上的宽度，比从平面上看不与所述边界重合的所述像素内的所述第2光电二极管在所述第2方向上的宽度小。
13.如权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，
所述像素内设置有外围晶体管，所述外围晶体管将在所述第1光电二极管及所述第2光电二极管中所产生的电荷进行放大并输出。
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