DE102018116281A1 - Photoelektrisches umwandlungsgerät, ausrüstung mit photoelektrischem umwandlungsgerät und herstellungsverfahren für ein photoelektrisches umwandlungsgerät - Google Patents

Photoelektrisches umwandlungsgerät, ausrüstung mit photoelektrischem umwandlungsgerät und herstellungsverfahren für ein photoelektrisches umwandlungsgerät Download PDF

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Abstract

Ein photoelektrisches Umwandlungsgerät umfasst ein Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, einen auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellten Metall enthaltenden Abschnitt, eine auf dem Halbleitersubstrat zur Bedeckung des Metall enthaltenden Abschnittes angeordnete Zwischenisolationsschicht, eine erste Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt zur Umfassung eines zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Halbleitersubstrat liegenden Abschnittes angeordnet ist, eine Siliciumoxidschicht mit einem zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordneten Abschnitt und einem zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordneten Abschnitt, wobei eine zweite Siliciumnitridlage zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein photoelektrisches Umwandlungsgerät.
  • Stand der Technik
  • In einem photoelektrischen Umwandlungsgerät sind ein photoelektrischer Umwandlungsabschnitt und andere Bauelemente als der photoelektrische Umwandlungsabschnitt auf demselben Halbleitersubstrat bereitgestellt. Auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt sind eine Antireflektionsstruktur und eine Wellenleiterstruktur bereitgestellt. Kontakteinsätze sind mit den Bauelementen verbunden. Daher muss das photoelektrische Umwandlungsgerät unter Berücksichtigung sowohl der Charakteristiken des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes als auch der anderen Bauelemente entworfen werden.
  • Die Druckschrift JP 2010-56516 A erörtert eine Ausbildung einer Silicidblockschicht (71) auf einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt (21) aus einer Schicht derselben Lage wie einer Seitenwandausbildungsschicht (137), die eine Schichtstruktur aufweist, die eine Siliciumoxidschicht (134) und eine Siliciumnitridschicht (135) umfasst. Es wird ferner erörtert, dass eine aus einer Siliciumnitridschicht ausgebildete Ätzstoppschicht (74) über der gesamten Oberfläche eines Bildelementabschnittes (12) und eines Randschaltkreisabschnittes (13) auszubilden ist. Es wird erörtert, dass ein Wellenleiter (23) auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt (21) auszubilden ist.
  • Die Druckschrift JP 2013-84740 A erörtert eine Steuerschicht (410), die bei Ausbildung einer für ein Lichtleiterbauelement (420) vorgesehenen Öffnung (421) als Ätzstopp dient, und eine Schutzschicht (250), die als Ätzstopp zur Ausbildung eines Kontaktloches in einem Randschaltkreisgebiet dient. Es wird erörtert, dass die Steuerschicht (410) und die Schutzschicht (250) durch dieselbe Siliciumnitridschicht auszubilden sind.
  • Die Druckschrift JP 2014-56878 A erörtert eine Ausbildung eines Wellenleiters, der eine Zwischenisolationsschicht (IF1) und eine Kontaktätz-Spannungsmantelschicht (sog. „contact etch stress liner film“, CESL), die eine Siliciumnitridschicht ist, durchläuft, um eine Seitenwandisolationsschicht (SWI) zu erreichen, die eine Siliciumnitridschicht ist.
  • Nach herkömmlichen Techniken kann ein Rauschen aufgrund einer Kontamination oder einer Beschädigung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes auftreten. Dies kann die Qualität der photoelektrischen Umwandlung verringern. Zusätzlich ist die Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung mit den anderen Bauelementen als dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt für die Sicherstellung der Verlässlichkeit des photoelektrischen Umwandlungsgerätes wichtig. Gemäß dem Stand der Technik ist die Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Verlässlichkeit des photoelektrischen Umwandlungsgerätes nicht ausreichend.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine Bereitstellung eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes mit verbesserter Leistungsfähigkeit und Verlässlichkeit gerichtet.
  • ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein photoelektrisches Umwandlungsgerät ein Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, einen Metall enthaltenden Abschnitt, der auf einem Halbleitersubstrat derart bereitgestellt ist, dass er mit zumindest einem Teil des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes nicht überlappt, eine Zwischenisolationsschicht, die auf dem Halbleitersubstrat zur Bedeckung des Metall enthaltenden Abschnittes angeordnet ist, eine erste Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt zur Umfassung eines Abschnittes angeordnet ist, der zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Halbleitersubstrat liegt, eine Siliciumoxidschicht mit einem Abschnitt, der zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordnet ist, und mit einem Abschnitt, der zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist, eine zweite Siliciumnitridlage, die zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist, eine Kontakteinsatz, der die Zwischenisolationsschicht, die Siliciumoxidschicht und die zweite Siliciumnitridschicht durchläuft, und mit dem Metall enthaltenden Abschnitt in Kontakt steht, und einen Kontakteinsatz, der die Zwischenisolationsschicht und die Siliciumoxidschicht durchläuft, und mit dem Halbleitersubstrat in Kontakt steht.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein photoelektrisches Umwandlungsgerät ein Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, einen Metall enthaltenden Abschnitt, der auf dem Halbleitersubstrat derart bereitgestellt ist, dass er mit zumindest einem Teil des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes nicht überlappt, eine erste Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt bereitgestellt ist, wobei ein Abstand zwischen dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt und der ersten Siliciumnitridlage kleiner als ein Abstand zwischen einer Verdrahtungsschicht und dem Halbleitersubstrat ist, eine Siliciumoxidschicht, die einen zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordneten Abschnitt und einen auf dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordneten Abschnitt umfasst, eine zweite Siliciumnitridlage, die zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist, und einen Kontakteinsatz, der die Siliciumoxidschicht und die zweite Siliciumnitridschicht durchläuft und mit der Verdrahtungsschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt in Kontakt steht.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein photoelektrisches Umwandlungsgerät ein Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, eine auf dem Halbleitersubstrat angeordnete Elektrode, einen Seitenwandabstandhalter, der dazu eingerichtet ist, eine Seitenoberfläche der Elektrode zu bedecken, eine Zwischenisolationsschicht, die auf dem Halbleitersubstrat zur Bedeckung der Elektrode und des Seitenwandabstandshalters angeordnet ist, eine erste Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischem Umwandlungsabschnitt bereitgestellt ist, eine Siliciumoxidschicht, die einen zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordneten Abschnitt umfasst, wobei die Siliciumoxidschicht zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Seitenwandabstandshalter gelegen ist, eine zweite Siliciumnitridlage mit einem zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Seitenwandabstandshalter angeordneten Abschnitt, und einen Kontakteinsatz, der die Zwischenisolationsschicht, die Siliciumoxidschicht und die Siliciumnitridschicht durchläuft und mit einem eine Elektrode umfassenden Bauelement verbunden ist, wobei ein Abstand zwischen dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt und der ersten Siliciumnitridlage kleiner als eine Länge des Kontakteinsatzes ist.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Herstellungsverfahren eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes ein Ausbilden einer ersten Siliciumnitridschicht zur Bedeckung eines Metall enthaltenden Abschnittes auf einem Halbleitersubstrat, ein Ausbilden einer Siliciumoxidschicht auf der ersten Siliciumnitridschicht zur Bedeckung eines photoelektrischen Umwandlungsabschnittes, der in dem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist, ein Ausbilden einer zweiten Siliciumnitridschicht zur Bedeckung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes, ein Ausbilden einer Zwischenisolationsschicht zur Bedeckung eines Abschnittes der ersten Siliciumnitridschicht, des Abschnittes, der auf dem Metall enthaltenden Abschnitt liegt, und eines Abschnittes der zweiten Siliciumnitridschicht, wobei der Abschnitt auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt liegt, ein Ausbilden eines Loches in der Zwischenisolationsschicht und der ersten Siliciumnitridschicht, wobei das Loch oberhalb des Metall enthaltenden Abschnittes gelegen ist, und ein Anordnen eines Leiters in dem Loch.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Herstellungsverfahren eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes ein Ausbilden einer ersten Siliciumnitridschicht zur Bedeckung eines Metall enthaltenden Abschnittes auf einem Halbleitersubstrat, ein Ausbilden einer zweiten Siliciumnitridschicht zur Bedeckung eines photoelektrischen Umwandlungsabschnittes und des Metall enthaltenden Abschnittes, und, wobei der photoelektrische Umwandlungsabschnitt in dem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist, ein Ausbilden einer Zwischenisolationsschicht zur Bedeckung eines Abschnittes der ersten Siliciumnitridschicht, des Abschnittes, der auf dem Metall enthaltenden Abschnitt liegt, und einem Abschnitt der zweiten Siliciumnitridschicht, wobei der Abschnitt auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt liegt, ein Ausbilden eines Loches in der Zwischenisolationsschicht und der ersten Siliciumnitridschicht, wobei das Loch oberhalb des Metall enthaltenden Abschnittes gelegen ist, und ein Anordnen eines Leiters in dem Loch, wobei die zweite Siliciumnitridschicht dicker ist als die erste Siliciumnitridschicht.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 2A und 2B sind schematische Darstellungen zur Beschreibung einer Struktur des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 3 ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Struktur des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 4A, 4B, 4C und 4D sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 5E, 5F, 5G und 5H sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 6I, 6J, 6K und 6L sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 7M, 7N und 7O sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 8P1, 8P2, 8Q1 und 8Q2 sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 9 ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung einer Struktur eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
    • 10 ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung einer Struktur eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine Art zur Ausführung der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung sind Konfigurationen, die einer Vielzahl von Figuren gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die gemeinsamen Konfigurationen sind daher mit Querverweisen auf die Vielzahl der Figuren beschrieben. Eine Beschreibung der Konfigurationen, die durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, ist geeignet weggelassen. Konfigurationen, die durch dieselben Namen bezeichnet sind und mit unterschiedlichen Bezugszeichen bezeichnet sind, können als eine erste Konfiguration, eine zweite Konfiguration, eine dritte Konfiguration usw. unterschieden werden.
  • 1A zeigt eine schematische Darstellung, die eine Ausrüstung EQP zeigt, die ein photoelektrisches Umwandlungsgerät APR gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR umfasst eine Halbleitervorrichtung IC. Die Halbleitervorrichtung IC ist ein Halbleiterchip mit einem integrierten Halbleiterschaltkreis. Zusätzlich zu der Halbleitervorrichtung IC kann das photoelektrische Umwandlungsgerät APR ein Gehäuse PKG umfassen, das die Halbleitervorrichtung IC aufnimmt. Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR kann als ein Bildsensor, ein Autofokussensor (AF-Sensor), ein Belichtungsmesssensor oder ein Entfernungsmesssensor verwendet werden.
  • Die Ausrüstung EQP kann ferner zumindest eines von einem optischen System OPT, einem Steuergerät CTRL, einem Verarbeitungsgerät PRCS, einem Anzeigegerät DSPL, einem Speichergerät MMRY und einem Mechanikgerät MCHN umfassen. Einzelheiten der Ausrüstung EQP sind nachstehend beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung IC umfasst eine Bildelementfläche PX, bei der Bildelementschaltkreise PXC mit photoelektrischen Umwandlungsabschnitten zweidimensional angeordnet sind. Die Halbleitervorrichtung IC kann eine Randfläche PR um die Bildelementfläche PX herum umfassen. Die Randfläche PR kann einen Ansteuerschaltkreis zum Ansteuern der Bildelementschaltkreise PXC, einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Verarbeitung von Signalen von den Bildelementschaltkreisen PXC und einen Steuerschaltkreis zur Steuerung des Ansteuerschaltkreises und des Signalverarbeitungsschaltkreises umfassen. Der Signalverarbeitungsschaltkreis kann eine Signalverarbeitung, wie etwa eine korrelierte Doppelabtastungsverarbeitung (CDS-Verarbeitung), eine Verstärkungsverarbeitung und eine Analog-Digital-Umwandlungsverarbeitung (AD-Umwandlungsverarbeitung) umfassen. Als ein weiteres Beispiel der Halbleitervorrichtung IC kann zumindest ein Teil der Randschaltkreise, die in der Randfläche PR anzuordnen sind, auf einem anderen Halbleiterchip als dem Halbleiterchip, auf dem die Bildelementfläche PX bereitgestellt ist, angeordnet sein, und die zwei Halbleiterchips können gestapelt sein.
  • 1B ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Bildelementschaltkreises PXC zeigt. Der Bildelementschaltkreis PXC umfasst ein photoelektrisches Umwandlungsbauelement PD1, ein photoelektrisches Umwandlungsbauelement PD2, ein Übertragungsgate (sog. „Transfergate“) TX1, ein Übertragungsgate TX2 und ein kapazitives Element FD. Der Bildelementschaltkreis PXC kann ebenso einen Verstärkungstransistor SF, einen Rücksetztransistor RS und einen Auswahltransistor SL umfassen. Die photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 sind jeweils eine Photodiode oder ein Photogate. Die Übertragungsgates TX1 und TX2 sind Metall-Isolator-Halbleitergates (MIS-Gates). Der Verstärkungstransistor SF, der Rücksetztransistor RS und der Auswahltransistor SL sind MIS-Transistoren. Der Verstärkungstransistor SF kann ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor (sog. Junction-Feldeffekttransistor) sein. In dem vorliegenden Beispiel teilen sich die zwei photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 den einen Verstärkungstransistor SF. Wahlweise können sich drei oder mehr photoelektrische Umwandlungsbauelemente den einen Verstärkungstransistor SF teilen, und die photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 können mit jeweiligen Verstärkungstransistoren SF bereitgestellt sein. Der Verstärkungstransistor SF, der Rücksetztransistor RS und der Auswahltransistor SL können eine gemeinsame Struktur aufweisen. Der Rücksetztransistor RS, der Auswahltransistor SL und der Verstärkungstransistor SF werden nachstehend gemeinsam als Bildelementtransistoren bezeichnet. Die Übertragungsgates TX1 und TX2, die Bildelementtransistoren und die Randtransistoren sind Halbleiterbauelemente, die jeweils eine Gateelektrode umfassen. Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR kann andere Halbleiterbauelemente wie etwa eine Diode, ein resistives Bauelement und ein kapazitives Bauelement umfassen.
  • Durch die photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 erzeugte Signalladungen werden zu einem potentialfreien Knoten FN des kapazitiven Bauelementes FD über die Übertragungsgates TX1 und TX2 übertragen. Das Gate des Verstärkungstransistors SF, das in einem Sourcefolgerschaltkreis mit einer Stromquelle CS umfasst ist, ist mit dem potentialfreien Knoten FN verbunden. Ein Bildelementsignal, das als ein Spannungssignal dient, wird an eine Signalausgabeleitung OUT ausgegeben. Der Rücksetztransistor RS setzt die Ladung oder das Potential des potentialfreien Knotens FN zurück. Der Auswahltransistor SL schaltet eine Verbindung zwischen dem Verstärkungstransistor SF und der Signalausgabeleitung OUT um. Der Rücksetztransistor RS und der Verstärkungstransistor SF sind mit einer Stromversorgungsleitung VDD verbunden. Die Signalausgabeleitung OUT und die Stromversorgungsleitung VDD sind für jede Spalte von Bildelementschaltkreisen PXC bereitgestellt. Eine Fokuserfassung und eine Entfernungsmessung durch ein Phasendifferenzerfassungsverfahren kann auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Signalen der entsprechenden photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 durchgeführt werden. Eine Abbildung kann durch Verwenden von entweder einem oder beiden Signalen der photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 durchgeführt werden.
  • 2A zeigt eine schematische Draufsicht nahe der Oberfläche einer Bildelementfläche PX eines Halbleitersubstrates 10, das in dem photoelektrischen Umwandlungsgerät APR umfasst ist. 2B zeigt eine schematische Schnittansicht des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR, mit einem Querschnitt entlang einer Linie A-B gemäß 2A. Die Struktur des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR ist nachstehend ohne zwischen der Draufsicht und der Schnittansicht zu unterscheiden beschrieben. Eine Spaltenrichtung, d.h. eine Richtung, in der Bildelemente einer Bildelementspalte der Bildelementfläche PX angeordnet sind, ist nachstehend als eine X-Richtung bezeichnet. Eine Zeilenrichtung, d.h. eine Richtung, in der Bildelemente einer Bildelementzeile der Bildelementfläche PX angeordnet sind, ist nachstehend als eine Y-Richtung bezeichnet. Eine Dickenrichtung, die die Dicken der Lagen und Schichten bezeichnet, ist nachstehend als eine Z-Richtung bezeichnet. Die X-, Y- und Z-Richtungen sind orthogonal zueinander.
  • Ein erstes exemplarisches Ausführungsbeispiel ist durch eine Positionsbeziehung zwischen Bauelementen (Lagen oder Schichten), die aus Siliciumoxid ausgebildet sind, und Bauelementen (Lagen oder Schichten) charakterisiert, die aus Siliciumnitriden ausgebildet sind. Als separate Bauelemente beschriebene Siliciumoxidbauelemente sind entweder welche, zwischen denen ein aus einem unterschiedlichen Material ausgebildetes Bauelement eingebettet ist, oder welche, die aus ähnlichen Materialien mit unterschiedlichen Zusammensetzungen ausgebildet sind. Dasselbe trifft auf Siliciumnitridbauelemente zu. Eine Schicht bezeichnet eine, die zweidimensional kontinuierlich ist. Eine Lage kann zweidimensional diskontinuierlich sein. In der nachstehenden Beschreibung bezieht sich Siliciumoxid auf eine Verbindung von Sauerstoff (O) und Silicium (Si), bei denen die hauptsächlichen zwei Elemente, die nicht leichte Elemente (Wasserstoff (H) und Helium (He)) sind, hinsichtlich der Zusammensetzungsverhältnisse der konstituierenden Elemente Sauerstoff (O) und Silicium (Si) sind. Siliciumoxid kann leichte Elemente wie etwa Wasserstoff (H) enthalten, wobei dessen Anteil (Atom-%) größer oder kleiner als der von Sauerstoff (O) und Silicium (Si) sein kann. Silicium kann andere Elemente als Sauerstoff (O), Silicium (Si), Wasserstoff (H) oder Helium (He) mit einer geringeren Konzentration als der von Sauerstoff (O) und Silicium (Si) enthalten. Typische, in Siliciumoxid enthaltene Elemente, umfassen Wasserstoff (H), Bor (B), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Fluor (F), Phosphor (P), Chlor (Cl) und Argon (Ar). Falls das dritthäufigste Element von den konstituierenden Elementen von Siliciumoxid, das kein leichtes Element ist, Stickstoff ist, kann dieses Siliciumoxid als ein Siliciumnitridoxid oder Stickstoff enthaltendes Siliciumoxid bezeichnet werden.
  • In gleicher Weise bezieht sich Siliciumnitrid auf eine Verbindung von Stickstoff (N) und Silicium (Si), von denen die häufigsten zwei Elemente hinsichtlich der Zusammensetzungsverhältnisse der konstituierenden Elemente, die nicht leichte Elemente sind, Stickstoff (N) und Silicium (Si) sind. Siliciumnitrid kann andere Elemente als Stickstoff (N), Silizum (Si) oder leichte Elemente mit einer geringeren Konzentration als der von Stickstoff (N) und Silicium (Si) enthalten. Typische Elemente, die in Siliciumnitrid enthalten sein können, umfassen Bor (B), Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O), Fluor (F), Phosphor (P), Chlor (Cl) und Argon (Ar). Falls das dritthäufigste Element unter den konstituierenden Elementen von Siliciumnitrid, das kein leichtes Element ist, Sauerstoff ist, kann dieses Siliciumnitrid als ein Siliciumoxidnitrid oder Sauerstoff enthaltendes Siliciumnitrid bezeichnet werden. Die in den Komponentenbauelementen des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR enthaltenen Elemente können durch energieauflösende Röntgenspektrometrie (EDX) analysiert werden. Ein Wasserstoffanteil kann durch eine elastische Rückstreudetektionsanalyse analysiert werden (ERDA).
  • Die Bildelementfläche PX des Halbleitersubstrates 10 umfasst photoelektrische Umwandlungsabschnitte 11, einen Ladungserfassungsabschnitt 12, Drainanschlüsse 13 der Bildelementtransistoren und Sourceanschlüsse 14 der Bildelementtransistoren, die in einem Bauelementgebiet bereitgestellt sind, das durch ein Bauelementisolationsgebiet 9 definiert ist. Die Randfläche PR des Halbleitersubstrates 10 umfasst Sourceanschlüsse 16 und Drainanschlüsse 17 der Randtransistoren, die in dem Bauelementgebiet bereitgestellt sind, das durch das Bauelementisolationsgebiet 9 definiert ist.
  • Auf dem Halbleitersubstrat 10 sind Gateelektroden 42 der Übertragungsgates TX1 und TX2, sowie Gateelektroden 43 der Bildelementtransistoren bereitgestellt. Dielektrische Gebiete 61 sind auf den photoelektrischen Umwandlungsabschnitten 11 mittels einer Siliciumnitridlage 31 angeordnet. In 2A sind die Siliciumnitridlage 31 und die dielektrischen Gebiete 61 in Umrissen veranschaulicht. Gateelektroden 47 der Randtransistoren sind auf dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Randtransistoren sind Transistoren, die in der Randfläche PR angeordnet sind. Beispiele der Randtransistoren umfassen einen Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor einer n-Art (NMOS-Transistor) und einen Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor einer p-Art (PMOS-Transistor), die einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-Schaltkreis (CMOS-Schaltkreis) ausbilden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist ein PMOS-Transistor dargestellt.
  • Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504, die eine Zwischenisolationsschicht 40 durchlaufen, sind auf dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504 sind leitfähige Bauelemente, die ein Barrierenmetall wie etwa Titan und Titannitrid, und einen Leiter wie etwa Wolfram umfassen. Im Allgemeinen stellt das Barrierenmetall der Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504 einen Kontakt mit der Zwischenisolationsschicht 40 her. Die Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504 sind in Löchern (Kontaktlöchern) bereitgestellt, die in den Schichten und Lagen, die zu durchdringen sind, ausgebildet sind. Die Kontakteinsätze 501 sind mit den Ladungserfassungsabschnitten 12 und den Drainanschlüssen 13 verbunden. Die Kontakteinsätze 502 sind mit den Gateelektroden 42 und 43 verbunden. Die Kontakteinsätze 503 sind mit den Sourceanschlüssen 16 und den Drainanschlüssen 17 verbunden. Die Kontakteinsätze 504 sind mit den Gateelektroden 47 verbunden.
  • Zwischenisolationsschichten 50 und 70 sind auf dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Zwischenisolationsschicht 50 ist eine gestapelte Schicht mit Zwischenisolationslagen 56 und Diffusionsverhinderungslagen 57. Verdrahtungslagen 51, 52 und 53, die durch die Diffusionsverhinderungslagen 57 bedeckt sind, sind zwischen der Vielzahl der Zwischenisolationslagen 56 bereitgestellt. Die Verdrahtungslage 51 steht mit den Kontakteinsätzen 501, 502, 503 und 504 in Kontakt. Die Anzahl der Siliciumcarbidlagen mit den Diffusionsverhinderungslagen 57 kann einmal oder mehr und nicht mehr als zweimal der Anzahl der Lagen der Kupferverdrahtungslagen sein. Bei dem gegenwärtigen Beispiel ist die Anzahl der Siliciumcarbidlagen drei, und die Anzahl der Kupferverdrahtungslagen ist drei. Die Zwischenisolationslagen 56 sind Siliciumoxidlagen. Die Siliciumoxidlagen umfassen vorzugsweise 5 Atom-% bis 30 Atom-% Wasserstoff. Die Diffusionsverhinderungslagen 57 sind Siliciumcarbidlagen. Die Siliciumcarbidlagen können 20 Atom-% bis 60 Atom-% Wasserstoff enthalten.
  • Ein dielektrisches Bauelement 60 ist auf dem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt. Das dielektrische Bauelement 60 ist ein Bauelement, in das die dielektrischen Gebiete 61, die durch die Zwischenisolationsschichten 40 und 50 umgeben sind, und eine dielektrische Schicht 62, die auf der Zwischenisolationsschicht 50 liegt, integriert sind. Bei dem vorliegenden Beispiel kann eine Empfindlichkeit durch ein Anordnen der dielektrischen Gebiete 61 quer über eine Vielzahl von photoelektrischen Umwandlungsabschnitten 11 gemäß 2A verbessert werden. Eine Lichttrennungsgenauigkeit kann durch ein Anordnen der dielektrischen Gebiete 61 für die entsprechende Vielzahl von photoelektrischen Umwandlungsabschnitten 11 erhöht werden. Das dielektrische Bauelement 60 ist aus Siliciumoxid, Siliciumnitrid und/oder einem Kunststoff ausgebildet. Ein Brechungsindex des dielektrischen Bauelementes 60 ist vorzugsweise höher als der der Zwischenisolationslagen 56. Der Brechungsindex des dielektrischen Bauelementes 60 kann den der Zwischenisolationslagen 56 gleich sein, oder geringer als der der Zwischenisolationslage 56 sein. Der Brechungsindex des dielektrischen Bauelementes 60 kann geringer als der der Diffusionsverhinderungslagen 57 sein. Grenzflächen zwischen den dielektrischen Gebieten 61 und der dielektrischen Schicht 62 sind durch eine virtuelle Ebene (gepunktete Linie gemäß 2B) definiert, die die oberste Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 50 umfasst. Die Zwischenisolationsschicht 70 bedeckt das dielektrische Bauelement 60. Eine Verdrahtungslage 55 der Zwischenisolationsschicht 70 ist mit der Verdrahtungslage 53 durch Via-Einsätze 54 verbunden, die die Zwischenisolationsschicht 70 durchlaufen. Die Zwischenisolationsschicht 70 ist eine Siliciumoxidschicht. Die Siliciumoxidschicht kann 5 Atom-% bis 30 Atom-% Wasserstoff enthalten. Eine anorganische Materialschicht 80 mit Zwischenlagenlinsen ist auf der Zwischenisolationsschicht 70 bereitgestellt. Die anorganische Materialschicht 80 kann als eine Passivierungsschicht oder als eine Antireflektionsschicht wirken. Die anorganische Materialschicht 80 kann eine Viellagenschicht mit zumindest zwei Lagen einer Siliciumnitridlage, einer Siliciumoxidnitridlage, eine Siliciumnitridoxidlage und einer Siliciumoxidlage sein. Eine organische Materialschicht 90 mit einer Planarisierungslage 91, einer Farbfilterlage 92, einer Planarisierungslage 93 und einer Mikrolinsenlage 94 ist auf der anorganischen Materialschicht 80 bereitgestellt. Die Farbfilterlage 92 bildet eine Vielfarbenfilteranordnung aus. Die Mikrolinsenlage 94 bildet eine Mikrolinsenanordnung aus.
  • 3 zeigt eine schematische Schnittansicht, die eine ausführliche Konfiguration zwischen dem Halbleitersubstrat 10, der Zwischenisolationsschicht 40 und einem dielektrischen Gebiet 61 in dem unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschriebenen photoelektrischen Umwandlungsgerät APR veranschaulicht.
  • Der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 11 bildet die photoelektrischen Umwandlungsbauelemente PD1 und PD2 aus, die als Photodioden dienen. Der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 11 umfasst ein n-Halbleitergebiet 111, das als ein Ladungsspeichergebiet (Kathode) dient, und ein p-Halbleitergebiet 112, das als ein Wannengebiet dient (Anode). Das Halbleitergebiet 112 ist in einem Teil des Halbleitersubstrates 10 bereitgestellt, der tiefer als das Halbleitergebiet 111 ist. Der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 11 umfasst ein p-Halbleitergebiet 113, das als ein Oberflächenisolationsgebiet dient. Das Halbleitergebiet 113 ist zwischen dem Halbleitergebiet 111 und der Oberfläche des Halbleitersubstrates 10 bereitgestellt. Das Halbleitergebiet 113 verwandelt den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 in eine eingebettete Photodiode.
  • Die Gateelektroden 42 und 43 sind beispielsweise n-Polysiliciumelektroden. Die Gateelektrode 42 weist eine Dicke T42 von beispielsweise 50 bis 300 nm, und gewöhnlich 100 bis 200 nm auf. Die Gateelektrode 43 weist eine zu der Dicke T42 äquivalente Dicke auf. Die Gateelektrode 47 umfasst eine Polyzid-Struktur mit einem p-Polysiliciumabschnitt 471 und einem Metall enthaltenden Abschnitt 473. Die Gateelektrode 47 kann eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich der Dicke T42 ist. Halbleiterbauelemente wie etwa resistive Elemente und kapazitive Elemente, die in der Randfläche PR angeordnet sind, können ebenso Polysiliciumelektroden umfassen, die zu jenen der Gateelektroden 42, 43 und 47 ähnliche Konfigurationen aufweisen können. Der Kontakteinsatz 504 steht mit dem Metall enthaltenden Abschnitt 473 in Kontakt. Ein Seitenwandabstandshalter 48 ist ein Viellagenbauelement mit einer Siliciumnitridlage 483 und einer Siliciumoxidlage 482. Die Siliciumoxidlage 482 liegt zwischen der Siliciumnitridlage 483 und der Seitenoberfläche der Gateelektrode 47, und zwischen der Siliciumnitridlage 483 und dem Halbleitersubstrat 10 (Halbleitergebiete 151 und 161).
  • Eine Gateisolationsschicht 24 ist zwischen den Gateelektroden 42 und 43 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Eine Gateisolationsschicht 26 ist zwischen der Gateelektrode 47 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Gateisolationsschicht 26 kann dünner als die Gateisolationsschicht 24 ausgestaltet werden. Beispielweise weist die Gateisolationsschicht 24 eine Dicke von 5 bis 10 nm auf. Die Gateisolationsschicht 26 weist eine Dicke von 1 bis 5 nm auf. Die Gateisolationsschichten 24 und 26 können Stickstoff enthaltende Siliciumoxidschichten sein.
  • Ein Seitenwandabstandshalter 48 der Gateelektrode 47 ist bereitgestellt, um die Seitenoberfläche der Gateelektrode 47 zu bedecken.
  • Der Ladungserfassungsabschnitt 12, der das kapazitive Bauelement FD ausbildet, umfasst ein schwach dotiertes n-Halbleitergebiet 121 und ein stark dotiertes n-Halbleitergebiet 122. Das Halbleitergebiet 121 wirkt als ein potentialfreies Diffusionsgebiet. Das Halbleitergebiet 121 ist unter einem Kontakteinsatz 501 gelegen, und wirkt als ein Kontaktgebiet, mit dem der Kontakteinsatz 501 einen Kontakt herstellt. Eine Metallverbindung (Silicid) der Metallkomponente des Kontakteinsatzes 501 und die Halbleiterkomponente des Halbleitersubstrates 10 können zwischen dem Kontakteinsatz 501 und dem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet werden (Halbleitergebiete 122 und 132). Auch in einem solchen Fall kann gesagt werden, dass der Kontakteinsatz 501 mit dem Halbleitersubstrat 10 in Kontakt steht (Halbleitergebiete 122 und 132). Die Metallkomponente des Kontakteinsatzes 501 zur Ausbildung der Verbindung mit dem Halbleitersubstrat 10 kann ein Metall (beispielsweise Titan) sein, das in dem Barrierenmetall des Kontakteinsatzes 501 umfasst ist. Der Drainanschluss 13 umfasst ein schwach dotiertes n-Halbleitergebiet 131 und ein stark dotiertes n-Halbleitergebiet 132. Das Halbleitergebiet 131 ist unter einem Kontakteinsatz 501 gelegen, und wirkt als ein Kontaktgebiet, mit dem der Kontakteinsatz 501 einen Kontakt herstellt. Der Sourceanschluss 16 umfasst ein schwach dotiertes p-Halbleitergebiet 161, das als ein schwach dotiertes Draingebiet (LDD-Gebiet) dient, ein mittelstark dotiertes p-Halbleitergebiet 162, und einen Metall enthaltenden Abschnitt 163. In gleicher Weise umfasst der Drainanschluss 17 ein schwach dotiertes p-Halbleitergebiet 171, ein mittelstark dotiertes p-Halbleitergebiet 172 und einen Metall enthaltenden Abschnitt 173. Die Halbleitergebiete 161 und 171 sind unter dem Seitenwandabstandshalter 48 gelegen. Die Halbleitergebiete 162 und 172 liegen unter den Metall enthaltenden Abschnitten 163 und 173. Die Kontakteinsätze 503 stehen mit den Metall enthaltenden Abschnitten 163 und 173 in Kontakt. Obgleich die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 für den Sourceanschluss 16, den Drainanschluss 17 und die Gateelektrode 47 des Randtransistors bereitgestellt sind, kann irgendeiner der Metall enthaltenden Abschnitte bereitgestellt sein. Der Bildelementtransistor kann ebenso Metall enthaltende Abschnitte umfassen, obwohl dies eine Rauscherzeugung erhöht. Falls der Bildelementtransistor Metall enthaltende Abschnitte enthält, können die Metall enthaltenden Abschnitte darauf beschränkt sein, lediglich unter den Kontakteinsätzen 501 und 502 angeordnet zu sein.
  • Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 sind Gebiete, die Metall enthalten, und sind aus einem Metall oder einer Metallverbindung ausgebildet. Beispiele des in den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 enthaltenen Metalls umfassen Cobalt (Co), Nickel (Ni), Titan (Ti), Tantal (Ta) und Wolfram (W). Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 sind für gewöhnlich Abschnitte, die aus einer Halbleitermetallverbindung ausgebildet sind, und sind noch gewöhnlicher Abschnitte, die aus einer Siliciummetallverbindung, d.h. aus Silicid (Silicidabschnitte) ausgebildet sind. Geeignete Silicide umfassen Cobaltsilicid, Nickelsilicid, Wolframsilicid und Titansilicid. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 können eine Verbindung von Metall und Germanium sein. Der Metall enthaltende Abschnitt 473 kann ein Metallnitrid wie etwa ein Tantalnitrid, Titannitrid und Aluminiumnitrid, oder ein Metallcarbid sein. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 sind zum Zwecke einer Verringerung der Widerstände zwischen dem Transistor und den Kontakteinsätzen 503 und 504 bereitgestellt. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 können für andere Zwecke bereitgestellt sein, wie etwa zum Umwandeln der Gateelektrode in ein metallisches Gate. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 können als Lichtabschirmbauelemente für das Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt sein. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 sind derart bereitgestellt, dass sie zumindest mit dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 nicht überlappen, so dass der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 11 Licht empfangen kann. Bei dem vorliegenden Beispiel überlappen die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 nicht mit dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11, da die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 in der Randfläche PR angeordnet sind. Auch falls die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 in der Bildelementfläche PX bereitgestellt sind, ist es zu bevorzugen, dass die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 derart bereitgestellt sind, dass sie mit dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 nicht überlappen.
  • Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR umfasst die Siliciumnitridlage 31, eine Siliciumoxidschicht 21 und eine Siliciumnitridlage 32, die auf dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet sind. Die Kontakteinsätze 501 und 502 durchlaufen zusätzlich zu der Zwischenisolationsschicht 40 die Siliciumoxidschicht. Die Kontakteinsätze 501 und 502 stehen zusätzlich zu der Zwischenisolationsschicht 40 mit der Siliciumoxidschicht 21 in Kontakt. Gewöhnlich stellt das Barrierenmaterial der Kontakteinsätze 501 und 502 einen Kontakt mit der Zwischenisolationsschicht 40 und der Siliciumoxidschicht 21 her. Die Kontakteinsätze 503 und 504 durchlaufen zusätzlich zu der Zwischenisolationsschicht 40 die Siliciumoxidschicht 21 und die Siliciumnitridlage 32. Die Kontakteinsätze 503 und 504 stehen mit der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridlage 32 in Kontakt. Gewöhnlich stellt das Barrierenmetall der Kontakteinsätze 503 und 504 einen Kontakt mit der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridlage 32 her.
  • Die Siliciumnitridlage 31 ist derart auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 angeordnet, dass sie einen Abschnitt 311 umfasst, der zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und dem Halbleitersubstrat 10 liegt. Die Siliciumnitridlage 31 umfasst ebenso einen Abschnitt 312, der zwischen dem dielektrischen Gebiet 61 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 angeordnet ist. Der Abschnitt 312 der Siliciumnitridlage 31 kann eine Dicke T312 umfassen, die geringer als die Dicke T311 des Abschnittes 311 der Siliciumnitridlage 31 ist (T312 < T311). Die Dicke T312 kann von 25 % bis 75 % der Dicke T311 reichen. Beispielsweise ist die Dicke T311 30 bis 120 nm. Beispielsweise ist die Dicke T312 10 bis 60 nm. Falls das dielektrische Gebiet 61 nicht bereitgestellt ist, kann die Siliciumnitridlage 31 vollständig zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und dem Halbleiter 10 gelegen sein, und die Siliciumnitridlage 31 kann insgesamt eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufweisen (Dickenverteilung von ±10 % oder weniger). Die Siliciumnitridlage 31 oberhalb des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 wirkt selbst als eine Schutzschicht, und kann somit einen Schaden und Rückstände auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 verringern, wenn das photoelektrische Umwandlungsgerät APR hergestellt und wenn es verwendet wird.
  • Um die optischen Charakteristiken der Siliciumnitridlage 31 hinsichtlich des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 zu verbessern, ist die Siliciumnitridlage 31 vorzugsweise etwas näher zu dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 gelegen. Ein Abstand D1 zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 kann kleiner als ein Abstand D5 zwischen dem Halbleitersubstrat 10 und der Verdrahtungslage 51 sein (D1 < D5). Der Abstand D1 zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 kann kleiner als eine Länge L3 der Kontakteinsätze 503 sein (D1 < L3), und kann ebenso kleiner als die Länge der Kontakteinsätze 501 sein. Die Länge der Kontakteinsätze 501 kann als gleich zu der Länge L3 der Kontakteinsätze 503 angesehen werden. Der Abstand D1 zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 kann kleiner als eine Länge L4 der Kontakteinsätze 504 sein (D1 < L4), und kann ebenso kleiner als die Länge der Kontakteinsätze 502 sein. Die Länge der Kontakteinsätze 502 kann als gleich zu der Länge L4 der Kontakteinsätze 504 angesehen werden. Der Abstand D5 ist zu der Länge L3 fast gleich. Der Abstand D5 kann kleiner als die Länge L3 sein (D5 ≤ L3).
  • Die Siliciumoxidschicht 21 ist zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet. Die Siliciumoxidschicht 21 umfasst einen in der Bildelementfläche PX bereitgestellten Abschnitt 211 und einen in der Randfläche PR bereitgestellten Abschnitt 212. Der Abschnitt 211 ist zumindest zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 angeordnet. Der Abschnitt 212 ist zumindest zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und dem Randtransistor angeordnet. Die obere Oberfläche der Siliciumoxidschicht 21, d.h., die Oberfläche auf der Seite der Zwischenisolationsschicht 40 (eine Oberfläche gegenüber der Seite des Halbleitersubstrates 10) weist Vertiefungen und Vorsprünge entsprechend den Formen der Gateelektroden 42, 43 und 47 auf. Die obere Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40, d.h. die Oberfläche, die der Seite des Halbleitersubstrates 10 gegenüberliegt, ist planarisiert und weist keine Vertiefungen oder Vorsprünge entsprechend den Formen der Gateelektroden 42, 43 und 47 auf. Die obere Oberfläche der Siliciumoxidschicht 21 auf der Seite der Zwischenisolationsschicht 40 weist daher einen größeren Niveauunterschied auf, als die der oberen Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40. Sowohl die Zwischenisolationsschicht 40 als auch die Siliciumoxidschicht 21 können aus Siliciumoxid ausgebildet sein. Die Zwischenisolationsschicht 40 und die Siliciumoxidschicht 21 können durch Messen der Konzentrationen von Silicium (Si), Sauerstoff (O), Argon (Ar), Bor (B) und Phosphor (P) unterschieden werden. Die Siliciumoxidschicht 21 weist beispielsweise eine Dicke T21 von 50 bis 150 nm auf. Ein bevorzugter Dickenunterschied zwischen den Abschnitten 211 und 212 ist gering. Die gesamte Siliciumoxidschicht 21 kann eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufweisen (eine Dickenverteilung von ±10 % oder weniger). Falls die Siliciumoxidschicht 21 nur den Abschnitt 211 umfasst, durchlaufen die Kontakteinsätze 503 und 504 nicht die Siliciumoxidschicht 21.
  • Die Siliciumnitridlage 32 ist zwischen der Siliciumoxidschicht 21 und dem Randtransistor angeordnet. Die Siliciumnitridlage 32 bedeckt den Sourceanschluss 16, den Drainanschluss 17, die Gateelektrode 47 und den Seitenwandabstandshalter 48. Die Siliciumnitridlage 32 weist beispielsweise eine Dicke T32 von 10 bis 100 nm auf. Die Siliciumnitridlage 32 kann mit dem Sourceanschluss 16, dem Drainanschluss 17, der Gateelektrode 47 und dem Seitenwandabstandshalter 48 in Kontakt stehen. Insbesondere kann die Siliciumnitridlage 32 mit den Metall enthaltenden Abschnitten 163 und 173, der Siliciumnitridlage 483 und dem Metall enthaltenden Abschnitt 473 in Kontakt stehen. Ein Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 32 und den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 kann somit null sein.
  • Eine Kontamination über die Zwischenisolationsschicht 40 kann durch ein Vergrößern der Dicke T311 des Abschnittes 311 der Siliciumnitridlage 31 verringert werden. Im Detail ist die Dicke T311 vorzugsweise größer als die Dicke T32 der Siliciumnitridlage 32 gestaltet. Die Dicke T311 ist vorzugsweise 110 % oder mehr der Dicke T32. Die Dicke T311 kann 150 % oder mehr der Dicke T32 sein. Die Dicke T311 kann 300 % oder weniger der Dicke T32 sein. Die Dicke T311 kann 150 % oder weniger der Dicke T32 sein.
  • Ein Schaden an dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 kann durch ein Anordnen der oberen Oberfläche des Abschnittes 312 soweit wie möglich von dem Halbleitersubstrat 10 entfernt verringert werden. Ein Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Abschnittes 312 und dem Halbleitersubstrat 10 ist durch die Summe der Dicke T312 des Abschnittes 312 und dem Abstand D1 zwischen dem Abschnitt 312 und dem Halbleitersubstrat 10 ausgedrückt (D1 + T312). Der Abstand zwischen der oberen Oberfläche des Abschnittes 312 und dem Halbleitersubstrat 10 ist vorzugsweise größer als die Dicke T42 der Gateelektrode 42. Der Abstand D1 kann durch ein Bereitstellen der Siliciumoxidschicht 21 vergrößert werden.
  • Eine Kontamination über das dielektrische Gebiet 61 kann durch ein Vergrößern der Dicke T312 soweit als möglich verringert werden. Die Dicke T312 ist vorzugsweise 25 % oder mehr der Dicke T32, und vorzugsweise 50 % oder mehr der Dicke T32. Die Dicke T312 kann geringer als die Dicke T32 sein. Die Dicke T312 kann 75 % oder weniger der Dicke T32 sein. Falls die Siliciumnitridlage 31 eine Dicke von 150 % oder weniger der Dicke T32 der Siliciumnitridlage 32 aufweist, kann die Dicke T32 zwischen die Dicken T312 und T311 fallen. Falls die Dicke T311 ausreichend größer als die Dicke T32 ist, kann die Dicke T312 größer als die Dicke T32 sein.
  • Falls die Siliciumoxidschicht 21 entweder einen der Abschnitte 211 und 212 umfasst, kann die Unterlage der Zwischenisolationsschicht 40 unterschiedliche Höhen zwischen der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR aufweisen. Falls beide Abschnitte 211 und 212 bereitgestellt sind, kann der Niveauunterschied der Unterlage der Zwischenisolationsschicht 40 zwischen der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem lediglich einer der Abschnitte 211 und 212 bereitgestellt ist. Dies kann die Ebenheit der oberen Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40 vergrößern, und kann eine ungleichmäßige Interferenz von Licht verringern, die aus einem Unterschied einer optischen Weglänge zwischen Bildelementen herrührt. Die Zuverlässigkeit der Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504, und die Zuverlässigkeit der Verdrahtungslagen können ebenso verbessert werden. Die Dicke T21 der Siliciumoxidschicht 21 kann größer als die Dicke T311 des Abschnittes 311 der Siliciumnitridlage 31 und der Dicke T32 der Siliciumnitridlage 32 gestaltet werden (T21 > T311, T32).
  • Die Siliciumnitridlage 32 kann eine Metalldiffusion von den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 unterdrücken. Die Metalldiffusion von den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 kann durch ein Anordnen der Siliciumnitridlage 32 näher zu den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 als zu dem Abschnitt 212 der Siliciumoxidschicht 21 wirksam unterdrückt werden. Je geringer der Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 32 und den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 ist, desto größer ist die Wirkung. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist der Abstand vorzugsweise null.
  • Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR kann ferner zumindest eine einer Siliciumoxidlage 22, einer Siliciumnitridlage 33 und einer Siliciumoxidlage 23 umfassen, die auf dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet sind. Bei dem vorliegenden Beispiel sind alle drei Lagen umfasst. Von den drei Lagen ist vorzugsweise insbesondere die Siliciumnitridlage 33 bereitgestellt. Die Siliciumnitridlage 33 ist zwischen der Siliciumoxidschicht 21 und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 angeordnet. Die Siliciumoxidlage 22 ist zwischen der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridlage 33 angeordnet. Die Siliciumoxidlage 23 ist zwischen dem Halbleitersubstrat 10 und der Siliciumnitridlage 33 angeordnet. In der Bildelementfläche PX bedeckt eine Isolationsschicht 49, die eine Viellagenschicht mit der Siliciumoxidlage 22, der Siliciumnitridlage 33 und der Siliciumoxidlage 23 ist, das Halbleitersubstrat 10 und die Gateelektroden 42 und 43. Die Kontakteinsätze 501 und 502 durchlaufen zusätzlich zu der Zwischenisolationsschicht 40 die Siliciumoxidlage 22, die Siliciumnitridlage 33 und die Siliciumoxidlage 23. Die Kontakteinsätze 501 und 502 können mit der Siliciumoxidlage 22, der Siliciumnitridlage 33 und der Siliciumoxidlage 23 in Kontakt stehen. Gewöhnlich steht das Barrierenmetall der Kontakteinsätze 501 und 502 mit der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridlage 32 in Kontakt.
  • Die Siliciumnitridlage 33 kann hinsichtlich eines auf den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 einfallenden Lichtes eine Antireflektionswirkung aufweisen. Die Antireflektionswirkung kann ferner durch ein Stapeln der Siliciumnitridlagen 33 und 31 über die Siliciumoxidschicht 21 weiter verbessert werden, um eine Vielfachreflektion zu bewirken. Ein Abschnitt der Siliciumnitridlage 33, der andere Halbleitergebiete als den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 bedeckt, kann eine Schutzwirkung des Halbleitersubstrates 10 vor einer Kontamination und einer Beschädigung aufweisen. Da die Siliciumnitridlage 31 nicht auf den anderen Halbleitergebieten als dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 bereitgestellt ist, spielt die Siliciumnitridlage 33 einen Teil der Rolle der Siliciumnitridlage 31 auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11. Die Siliciumoxidlage 23 kann als eine Pufferschicht zum Verhindern eines Kontaktes der Siliciumnitridlage 33 mit dem Halbleitersubstrat 10 wirken. Die Trennung der Siliciumnitridlage 33 von dem Halbleitersubstrat 10 kann das Auftreten eines Dunkelstromes unterdrücken. Ein Abstand D3 zwischen der Siliciumnitridlage 33 und dem Halbleitersubstrat 10 ist vorzugsweise größer als der Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 32 und den Metall enthaltenden Abschnitten 163 und 173. Bei dem vorliegenden Beispiel erstreckt sich die Gateisolationsschicht 24 von zwischen dem Halbleitersubstrat 10 und den Gateelektroden 42 und 43 bis zu den Halbleitergebieten, die nicht durch die Gateelektroden 42 und 43 bedeckt sind. Der Abstand D3 zwischen der Siliciumnitridlage 33 und dem Halbleitersubstrat 10 ist somit gleich der Summe der Dicke der Siliciumoxidlage 23 und der Dicke der Gateisolationsschicht 24.
  • Falls das dielektrische Gebiet 61 aus Siliciumnitrid ausgebildet ist, sind die Siliciumnitridlage 31 und das dielektrische Gebiet 61 aus demselben Material ausgebildet. Mit einer solchen Konfiguration tritt eine Reflektion an der Grenzfläche zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem dielektrischen Gebiet 61 weniger wahrscheinlich auf, und die Lichtverwendungseffizienz verbessert sich.
  • Die Siliciumoxidlage 23, die Siliciumnitridlage 33, die Siliciumoxidlage 22, die Siliciumoxidschicht 21 und die Siliciumnitridlage 31 auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 wirken als eine Antireflektionslage hinsichtlich des auf das Halbleitersubstrat 10 einfallenden Lichtes. Der Abstand D2 zwischen den Siliciumnitridlagen 31 und 33 ist für die Leistungsfähigkeit dieser Viellagen-Antireflektionslage wichtig. Dies beruht darauf, dass die Siliciumnitridlagen 33 und 31 eine Vielfachreflektion bewirken, wodurch eine Verringerungswirkung einer Reflektion durch eine Interferenz mit dem Vielfachreflektionslicht bereitgestellt wird. Um den Abstand D2 zu steuern, wird die gesamte Dicke der Siliciumoxidlage 22 und der Siliciumoxidschicht 21 gesteuert. Der Abstand D2 zwischen den Siliciumnitridlagen 31 und 33 kann λ/8n bis 4λ/8n sein (λ ist die Wellenlänge des einfallenden Lichtes (400 nm ≤ λ ≤ 800 nm), und n ist der Brechungsindex von Siliciumoxid (n ≈ 1,5)). Beispielsweise ist der Abstand D2 50 bis 150 nm. Um eine Empfindlichkeit zu verbessern und Streulicht zu verhindern, ist die Länge L3 vorzugsweise kleiner als der Maximalwert von A, d.h. geringer als 800 nm.
  • Die Dicke der Siliciumoxidlage 23 ist beispielsweise 5 bis 20 nm. Die Dicke T33 der Siliciumnitridlage 33 ist beispielsweise 20 bis 100 nm. Die Dicke der Siliciumoxidlage 22 ist beispielsweise 10 bis 100 nm. Die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 ist beispielsweise 20 bis 200 nm. Die Dicke der Siliciumnitridlage 31 ist beispielsweise 20 bis 100 nm. Die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 kann größer als die der Dicke der Siliciumoxidlage 22 sein.
  • Insgesamt ist eine geeignete Beziehung zwischen den Dimensionen und Abständen der vorgenannten Lagen, Schichten und anderen Bauelementen zur Erzielung einer Verbesserungswirkung der Leistungsfähigkeit und einer Verlässlichkeit des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR D3 < T312 < T32 ≤ T33 < T311 < T21 < D2 < D1 < T42 < L4 < D5 ≤ L3. Zusätzlich dazu ist T21 < 100 nm, L4 > 200 nm und L3 < 800 nm. Nicht alle diese Dimensionen und Abstände müssen diese Beziehung erfüllen. Es kann ausreichend sein, dass eine Kombination von zumindest zwei der Dimensionen und Abstände die hier definierte Beziehung der Größenordnung erfüllt.
  • Ein Herstellungsverfahren des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 4A bis 8Q2 beschrieben. Die 4A bis 8Q2 sind Darstellungen, die jeweils die Struktur der Abschnitte in einer Schrittfolge veranschaulichen, die der Schnittansicht gemäß 3 entsprechen. Die Schrittfolge muss nicht dieselbe sein wie jene, die in den 4A bis 8Q2 veranschaulicht ist. In den 4A bis 8Q2 sind Bezugszeichen der Abschnitte weggelassen, die zu den bereits Beschriebenen unverändert sind.
  • In einem Schritt gemäß 4A ist ein Halbleitersubstrat 10 mit einem Bauelementgebiet, das durch Bauelementisolationsgebiete 9 definiert ist, bereitgestellt. Die Bauelementisolationsgebiete 9 weisen eine Silicium-Lokal-Oxidationsstruktur (LOCOS-Struktur) oder eine Flachgrabenisolationsstruktur (STI-Struktur) auf, und können durch ein herkömmliches Verfahren ausgebildet sein. Ein p-Halbleitergebiet 122, das als ein Wannengebiet dient, und ein n-Halbleitergebiet 111 sind in dem Bauelementgebiet des Halbleitersubstrates 10 ausgebildet.
  • In einem Schritt gemäß 4B werden Gateelektroden 42, 43 und 47 auf dem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet. Gateisolationsschichten 24 und 26 werden anfänglich auf dem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet, und nachfolgend wird eine Leiterschicht aus Polysilicium auf den Gateisolationsschichten 24 und 26 ausgebildet. Die Gateelektroden 42, 43 und 47 werden durch eine Strukturierung der Leiterschicht ausgebildet. Halbleitergebiete 113, 121, 131, 14, 161 und 171 werden ferner durch eine Ionenimplantation ausgebildet. Das Halbleitergebiet 111 kann nach der Ausbildung der Gateelektrode 42 ausgebildet werden.
  • In einem Schritt gemäß 4C wird eine Isolationsschicht 490 zur Bedeckung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 ausgebildet. Die Isolationsschicht 490 ist eine Viellagenschicht mit einer Siliciumoxidlage 220, einer Siliciumnitridlage 330 zwischen der Siliciumoxidlage 220 und dem Halbleitersubstrat 10, und einer Siliciumoxidlage 230 zwischen der Siliciumnitridlage 330 und dem Halbleitersubstrat 10. Die Isolationsschicht 490 wird durch Stapeln der Siliciumoxidlage 230, der Siliciumnitridlage 330 und der Siliciumoxidlage 220 in dieser Reihenfolge von der Seite des Halbleitersubstrates 10 her ausgebildet. Jede Lage der Isolationsschicht 490 kann durch eine thermisch-chemische Gasphasenabscheidung (CVD) wie etwa eine Niederdruck-(LP-)CVD ausgebildet werden.
  • In einem Schritt gemäß 4D wird aus der Isolationsschicht 490 ein Seitenwandabstandshalter 48 ausgebildet. Der Seitenwandabstandshalter 48 kann durch Maskieren der Isolationsschicht 490 mit einer Abdeckstruktur (sog. „resist pattern“) in der Bildelementfläche PX und einem anisotropen Ätzen der Isolationsschicht 490 in der Randfläche PR ausgebildet werden. Die Siliciumnitridlage 483 des Seitenwandabstandshalters 48 wird aus der Siliciumnitridlage 330 der Isolationsschicht 490 ausgebildet. Die Siliciumoxidlage 482 des Seitenwandabstandshalters 48 wird aus der Siliciumoxidlage 230 der Isolationsschicht 490 ausgebildet. Der Seitenwandabstandshalter 48 kann eine (nicht gezeigte) Siliciumoxidlage umfassen, die aus der Siliciumoxidlage 220 ausgebildet wird.
  • Der Abschnitt der Isolationsschicht 490 innerhalb der Bildelementfläche PX verbleibt als eine Isolationsschicht 49. Die Siliciumoxidlage 22 der Isolationsschicht 49 wird aus der Siliciumoxidlage 220 und der Isolationsschicht 490 ausgebildet. Die Siliciumnitridlage 33 der Isolationsschicht 49 wird aus der Siliciumnitridlage 330 der Isolationsschicht 490 ausgebildet. Die Siliciumoxidlage 23 der Isolationsschicht 49 wird aus der Siliciumoxidlage 230 der Isolationsschicht 490 ausgebildet.
  • In einem Schritt gemäß 4D werden ein mittelstark dotiertes Halbleitergebiet 162 eines Sourceanschlusses 16, und ein mittelstark dotiertes Halbleitergebiet 172 eines Drainanschlusses 17 ferner durch Verwendung des Seitenwandabstandshalters 48 als eine Maske ausgebildet.
  • In einem Schritt gemäß 5E wird eine Metallschicht 300 in Kontakt mit einem Abschnitt der Isolationsschicht 49 ausgebildet, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 und dem Halbleitersubstrat 10 liegt. Die Metallschicht 300 steht vorzugsweise mit der Siliciumoxidlage 22 der Isolationsschicht 49 in Kontakt. Mit anderen Worten, in der Phase der Ausbildung der Metallschicht 300, wird die Siliciumoxidlage 22 vorzugsweise auf der Siliciumnitridlage 33 der Isolationsschicht 49 gelassen. Die Metallschicht 300 kann ebenso mit der Gateelektrode 47 in Kontakt stehen. Beispiele der Metallschicht 300 umfassen eine Cobaltschicht, eine Nickelschicht, eine Wolframschicht und eine Titanschicht. Die Metallschicht 300 kann zur Bedeckung der Halbleitergebiete 162 und 173 und der Gateelektrode 47 in der Randfläche PR beispielsweise durch Sputtern ausgebildet sein.
  • In der Randfläche PR müssen die Halbleitergebiete 162 und 172 des Halbleitersubstrates 10 und die Gateelektrode 47 freigelegt sein. Die Halbleitergebiete 162 und 172 und die Gateelektrode 47 können daher mit Sauerstoff in der Atmosphäre reagieren, um eine natürliche Oxidschicht auf den Oberflächen auszubilden. Ein Teil der Isolationsschicht 490 und der Gateisolationsschicht 26 kann auf den Oberflächen der Halbleitergebiete 162 und 172 und der Gateelektrode 47 verbleiben. Falls eine natürliche Oxidschicht oder eine Isolationsschicht zwischen der darauf ausgebildeten Metallschicht 300 und einem Silicium vorliegt, kann eine Reaktion aufgrund einer Wärmebehandlung daran gehindert werden, einen Fehler in der Ausbildung der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 zu bewirken. Um dies zu verhindern, werden die natürliche Oxidschicht und die Isolationsschicht durch ein Ätzen unmittelbar vor der Ausbildung der Metallschicht 300 entfernt. Beispielsweise kann das Ätzen durch ein Nassätzen unter Verwendung einer Flusssäure umfassenden Lösung durchgeführt werden.
  • Durch das Ätzen der natürlichen Oxidschicht und der Isolationsschicht kann ein Abschnitt der Isolationsschicht 49, der unter der natürlichen Oxidschicht und der Isolationsschicht liegt, sowie auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 liegt, dünner gemacht werden. Insbesondere wird die Siliciumoxidlage 22 der Isolationsschicht 49 durch das Ätzen abgedünnt (dünner gemacht).
  • In einem Schritt gemäß 5F werden die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 auf dem Halbleitersubstrat 10 unter Verwendung der Metallschicht 300 ausgebildet. Nach der Ausbildung der Metallschicht 300 wird eine Wärmebehandlung derart durchgeführt, dass das Metall der Metallschicht 300, das Silicium (monokristallines Silicium) des Halbleitersubstrates 10, und das Silicium (polykristallines Silicium) der Gateelektrode 47 miteinander reagieren. Infolgedessen sind die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 aus Silicid ausgebildet, das eine Verbindung von Metall und Silicium ist. Abhängig von der Metallart der Metallschicht 300, können die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 Cobaltsilicid, Nickelsilicid, Wolframsilicid oder Titansilicid sein. In der Bildelementfläche PX wird kein Silicid ausgebildet, da das Halbleitersubstrat 10 durch die Siliciumnitridlage 33 und die Siliciumoxidlage 22 bedeckt ist. Eine solche Konfiguration kann die Diffusion von Metall wie etwa Cobalt und Nickel verringern, und einen Leckstrom in dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 und ein Rauschen (weißer Fehler) in dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 verringern. Metall enthaltende Abschnitte können auf einer beliebigen Konfiguration der Bildelementfläche PX bereitgestellt sein. Metall enthaltende Abschnitte können von einer beliebigen Konfiguration der Randfläche PR weggelassen sein.
  • Nach der Ausbildung der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 wird ein nicht reagiertes Metall der Metallschicht 300 durch Ätzen entfernt.
  • Durch das Ätzen der Metallschicht 300 kann ein Abschnitt der Isolationsschicht 49, der unter der Metallschicht 300 liegt, und auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 liegt, abgedünnt werden. Insbesondere wird die Siliciumoxidlage 22 der Isolationsschicht 49 durch das Ätzen abgedünnt.
  • Der auf dem Seitenwandabstandshalter 48 in dem Schritt gemäß 4D verbleibende Rückstand der Siliciumoxidlage 220 kann durch das vorgenannte Ätzen der natürlichen Oxidschicht und der Isolationsschicht oder durch das Ätzen der Metallschicht 300 entfernt werden.
  • In einem Schritt gemäß 5G wird eine Siliciumnitridschicht 320 zur Bedeckung der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 auf dem Halbleitersubstrat 10 ausgebildet. Die Siliciumnitridschicht 320 wird über der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR ausgebildet. Beispielweise kann die Siliciumnitridschicht 320 durch eine Plasma-CVD ausgebildet werden.
  • In einem Schritt gemäß 5H wird die Siliciumnitridschicht 320 auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 entfernt. Der Abschnitt der Siliciumnitridschicht 320, der auf dem Randtransistor liegt, verbleibt als eine Siliciumnitridlage 32.
  • Durch das Ätzen der Siliciumnitridschicht 320 kann der Abschnitt der Isolationsschicht 49, der unter der Siliciumnitridschicht 320 und auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 liegt, abgedünnt werden. Insbesondere wird durch das Ätzen die Siliciumoxidlage 22 der Isolationsschicht 49 abgedünnt.
  • In einem Schritt gemäß 6I wird eine Siliciumoxidschicht 21 auf der Siliciumnitridschicht 320 (Siliciumnitridlage 32) zur Bedeckung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 ausgebildet, der in dem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist. Die Siliciumoxidschicht 21 wird über der gesamten Bildelementfläche PX und der Randfläche PR ausgebildet. Beispielsweise kann die Siliciumoxidschicht 21 durch eine Plasma-CVD ausgebildet werden.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung beeinflussen der Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem Halbleiter 10, sowie der Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 31 und der Siliciumnitridlage 33 oberhalb des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 das Reflexionsvermögen. Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel können die optischen Charakteristiken durch Ausbilden der Siliciumoxidschicht 21 mit einer geeigneten Dicke optimiert werden. Die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 kann entsprechend der Siliciumoxidlage 22 eingestellt werden, die in mehreren Schritten abgedünnt wird. Die Menge der Verringerung der Dicke der Siliciumoxidlage 22 kann vorab herausgefunden werden, und die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 kann entsprechend der Verringerungsmenge bestimmt werden. Wahlweise wird die Dicke der Siliciumoxidlage 22 während einer Herstellung gemessen, und die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 kann entsprechend dem Messergebnis bestimmt werden. Falls beispielsweise die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 größer als die endgültige Dicke der verbleibenden Siliciumoxidlage 22 sein muss, ist die Ausbildung der Siliciumoxidschicht 21 überaus wirksam. Die Dicke der Siliciumoxidlage 22, die abgedünnt wurde, ist beispielsweise 10 bis 100 nm. Die Dicke der Siliciumoxidschicht 21 ist beispielsweise 20 bis 200 nm.
  • In einem Schritt gemäß 6J wird eine Siliciumnitridschicht 310 auf der Siliciumoxidschicht 21 zur Bedeckung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 ausgebildet, der in dem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist. Die Siliciumnitridschicht 310 wird über der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR ausgebildet. Die Siliciumnitridschicht 310 kann durch eine Plasma-CVD ausgebildet werden. Die Dicke der Siliciumnitridschicht 310 ist vorzugsweise größer als die der Siliciumnitridschicht 320 (Siliciumnitridlage 32).
  • In einem Schritt gemäß 6K wird die Siliciumnitridschicht 310 auf dem Bildelementtransistor entfernt. Ein Abschnitt der Siliciumnitridschicht 310, der über dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 liegt, verbleibt als eine Siliciumnitridlage 31. Die Siliciumnitridschicht 310 kann in die Siliciumnitridlage 31 einer gewünschten Form durch eine lithographische Technik und eine Ätztechnik strukturiert werden. Die Siliciumnitridlage 31 ist zur Erstreckung über das n-Halbleitergebiet 111 bereitgestellt, oder genauer, von oberhalb des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 zu einem Teil der Gateelektroden 42 der Übertragungsgates TX1 und TX2 bereitgestellt. Die obere Oberfläche der Siliciumnitridlage 31 weist eine Form in Übereinstimmung mit einem Niveauunterschied aufgrund der Gateelektroden 42 auf. In dem Gebiet der Bildelementfläche PX, in dem die Kontakteinsätze 501 und 502 angeordnet sind, wird die Siliciumnitridschicht 310 vorzugsweise durch Ätzen entfernt.
  • In einem Schritt gemäß 6L wird eine Zwischenisolationsschicht 40 ausgebildet. Die Zwischenisolationsschicht 40 ist zur Bedeckung eines Abschnittes (Siliciumnitridlage 32) der Siliciumnitridschicht 320, die mit der Gateelektrode 47 auf dem Randtransistor liegt, und eines Abschnittes (Siliciumnitridlage 31) der Siliciumnitridschicht 310 ausgebildet, der über dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 liegt. Die Zwischenisolationsschicht 40 wird unter Verwendung eines Planarisierungsverfahrens wie etwa einem Rückflussverfahren, einem Rückätzverfahren und einem chemisch-mechanischen Polieren (CMP) planarisiert.
  • In einem Schritt gemäß 7M werden Kontaktlöcher 401 und 402 in der Zwischenisolationsschicht 40, der Siliciumoxidschicht 21 und der Isolationsschicht 49 derart ausgebildet, dass sie über dem Bildelementtransistor gelegen sind. Die Kontaktlöcher 401 und 402 sind Löcher, die in zumindest der Zwischenisolationsschicht 40 ausgebildet sind.
  • Um die Kontaktlöcher 401 und 402 in der Bildelementfläche PX auszubilden, werden die Zwischenisolationsschicht 40, die Siliciumoxidschicht 21, die Siliciumoxidlage 22, die Siliciumnitridlage 33 und die Siliciumoxidlage 23 aufeinanderfolgend durch ein Plasmaätzen geätzt. Hierbei kann die Siliciumnitridlage 33 als ein Ätzstopp wirken. Genauer ist die Ätzbedingung beim Ätzen der Siliciumoxidlage 22 derart, dass die Ätzrate der Siliciumnitridlage 33 geringer als die der Siliciumoxidlage 22 ist. Falls es in der Bildelementfläche PX keine Siliciumoxidlage 22 gibt, kann die Siliciumoxidschicht 21 als ein Äquivalent der Siliciumoxidlage 22 betrachtet werden.
  • Die Siliciumnitridlage 33, die als Ätzstopp dient, hebt Tiefenvariationen der Kontaktlöcher 401 und 402 beim Ätzen der Lagen oberhalb der Siliciumnitridlage 33 auf. Ein Schaden an dem Halbleitersubstrat 10 kann durch ein Ätzen der dünnen Siliciumnitridlage 33 nahe des Halbleitersubstrates 10 in dem Zustand unterdrückt werden, in dem Abweichungen in der Tiefe der Kontaktlöcher 401 und 402 verringert sind. Obgleich die Siliciumnitridlage 33 vorzugsweise nahe an dem Halbleitersubstrat 10 gelegen ist, ist die Siliciumoxidlage 23 zwischen der Siliciumnitridlage 33 und dem Halbleitersubstrat 10 angeordnet, da ein Kontakt zwischen der Siliciumnitridlage 33 und dem Halbleitersubstrat 10 leicht ein Rauschen verursacht.
  • Falls ein Schritt gemäß 5H nicht durchgeführt wird, liegt die Siliciumnitridschicht 320 vor, die auf dem Bildelementtransistor angeordnet ist. Um die Kontaktlöcher 401 und 402 auszubilden, werden nachfolgend die Zwischenisolationsschicht 40, die Siliciumoxidschicht 21, die Siliciumnitridschicht 320, die Siliciumoxidlage 22, die Siliciumnitridlage 33 und die Siliciumoxidlage 23 in dieser Reihenfolge geätzt. In solch einem Fall verkompliziert das Vorhandensein der Siliciumnitridschicht 320 die Änderung der Ätzbedingungen und eine Ätzstoppbedingung, mit einer möglichen Verringerung der Ausbeute. Im Gegensatz dazu kann durch Entfernen der Siliciumnitridschicht 320 auf dem Bildelementtransistor in dem Schritt gemäß 5H die Anzahl der Änderungen der Bedingungen beim Ätzen der Siliciumnitridlage (auf eins) verringert werden. Dies erleichtert die Ausbildung der Kontaktlöcher 401 und 402, verringert Abweichungen und verbessert die Ausbeute.
  • Falls in gleicher Weise der Schritt gemäß 6K nicht durchgeführt wird, liegt die Siliciumnitridschicht 310 vor, die auf dem Bildelementtransistor angeordnet ist. Um die Kontaktlöcher 401 und 402 auszubilden, werden nachfolgend die Zwischenisolationsschicht 40, die Siliciumnitridschicht 310, die Siliciumoxidschicht 21, die Siliciumoxidlage 22, die Siliciumnitridlage 33 und die Siliciumoxidlage 23 in dieser Reihenfolge geätzt. In solch einem Fall schließt das Vorhandensein der Siliciumnitridschicht 310 das Ändern der Ätzbedingungen und der Ätzstoppbedingung mit einer möglichen Verringerung der Ausbeute ab. Im Gegensatz dazu kann durch ein Entfernen der Siliciumnitridschicht 310 auf dem Bildelementtransistor in dem Schritt gemäß 6K die Anzahl der Änderungen der Ätzbedingungen der Siliciumnitridlage 31 (auf eins) verringert werden. Dies erleichtert das Ausbilden der Kontaktlöcher 401 und 402, verringert Abweichungen und verbessert die Ausbeute.
  • Halbleitergebiete 122 und 132, die als Kontaktgebiete dienen, werden durch eine Ionenimplantation in das Halbleitersubstrat 10 mittels der Kontaktlöcher 401 ausgebildet. Beim Ausbilden der Halbleitergebiete 122 und 132 wird durch eine Bedeckung der Kontaktlöcher 401 mit einer Abdeckmittelmaske verhindert, dass Verunreinigungen in die Kanalgebiete durch die Gateelektroden 42 und 43 injiziert werden.
  • In einem Schritt gemäß 7N werden Kontaktlöcher 403 und 404 in der Zwischenisolationsschicht 40, der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridschicht 320 (Siliciumnitridlage 32) derart ausgebildet, dass sie über dem Randtransistor gelegen sind. Die Kontaktlöcher 403 und 404 sind Löcher, die zumindest in der Zwischenisolationsschicht 40 bereitgestellt sind.
  • Um die Kontaktlöcher 403 und 404 in der Randfläche PR auszubilden, werden die Zwischenisolationsschicht 40, die Siliciumoxidschicht 21 und die Siliciumnitridlage 32 nacheinander durch ein Plasmaätzen geätzt. Hierbei kann die Siliciumnitridlage 32 als ein Ätzstopp wirken. Genauer ist die Ätzbedingung beim Ätzen der Siliciumoxidschicht 21 derart, dass die Ätzrate der Siliciumnitridlage 32 kleiner als die der Siliciumoxidschicht 21 ist. Falls keine Siliciumoxidschicht 21 in der Randfläche PR vorliegt, kann die Zwischenisolationsschicht 40 als ein Äquivalent der Siliciumoxidschicht 21 angesehen werden.
  • Die als der Ätzstopp dienende Siliciumnitridlage 32 hebt Tiefenabweichungen der Kontaktlöcher 403 und 404 beim Ätzen der Lagen oberhalb der Siliciumnitridlage 32 auf. Die Siliciumnitridlage 32, die dünn und nahe zu dem Halbleitersubstrat 10 ist, wird nachfolgend in dem Zustand geätzt, in dem Tiefenabweichungen der Kontaktlöcher 403 und 404 verringert sind. Dies kann einen Schaden an dem Halbleitersubstrat 10 verringern und eine Streuung von Metall von den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 unterdrücken. Die Siliciumnitridlage 32 ist vorzugsweise so nahe wie möglich zu den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473. Die Siliciumnitridlage 32 steht vorzugsweise mit den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 in Kontakt. Die Siliciumnitridlage 32 ist vorzugsweise so dünn wie möglich.
  • Falls der Schritt gemäß 6K nicht durchgeführt wird, liegt die Siliciumnitridschicht 310 vor, die auf dem Randtransistor angeordnet ist. Um die Kontaktlöcher 403 und 404 auszubilden, werden nachfolgend die Zwischenisolationsschicht 40, die Siliciumnitridschicht 310, die Siliciumoxidschicht 21 und die Siliciumnitridlage 32 in dieser Reihenfolge geätzt. In solch einem Fall verkompliziert das Vorhandensein der Siliciumnitridschicht 310 das Abändern der Ätzbedingungen und eine Ätzstoppbedingung, mit einer möglichen Verringerung der Ausbeute. Im Gegensatz dazu kann durch Entfernen der Siliciumnitridschicht 310 auf dem Randtransistor in dem Schritt gemäß 6K die Anzahl der Änderungen der Ätzbedingungen der Siliciumnitridlage (auf eins) verringert werden. Dies erleichtert das Ausbilden der Kontaktlöcher 403 und 404, verringert Abweichungen und verbessert die Ausbeute.
  • In einem Schritt gemäß 7O werden Leiter in den Kontaktlöchern 401, 402, 403 und 404 angeordnet. Die Leiter können ein gestapeltes Bauelement eines Barrierenmetalls und Wolfram sein. Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504 werden durch Entfernen übermäßigen Leiters auf der Zwischenisolationsschicht 40 durch CMP ausgebildet.
  • Ähnlich wie die Schritte gemäß den 7M und 7N werden die Kontaktlöcher 401 und 402, sowie die Kontaktlöcher 403 und 404 vorzugsweise getrennt ausgebildet. Die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 werden zumindest in einem Teil der Randfläche PR ausgebildet. Die Kontaktlöcher 403 und 404 legen die Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 frei. In solch einem Fall kann das Metall der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 durch das Ätzen während der Ausbildung der Kontaktlöcher 403 und 404 in der Randfläche PR gestreut werden. Beim Ausbilden der Kontaktlöcher 403 und 404 sind die Kontaktlöcher 401 und 402 daher vorzugsweise in dem Zustand, dass sie noch nicht ausgebildet sind, dem Zustand, dass sie mit einer Abdeckmittelmaske bedeckt sind, oder dem Zustand, dass sie schon mit den Kontakteinsätzen 501 und 502 gefüllt sind. Bei dem vorliegenden Beispiel werden die Kontaktlöcher 401 und 402 vor der Ausbildung der Kontaktlöcher 403 und 404 ausgebildet, und die Kontaktlöcher 403 und 404 werden in dem Zustand ausgebildet, in dem die Kontaktlöcher 401 und 402 mit einer Abdeckmittelmaske bedeckt sind. Die Abdeckmittelmaske kann das Eindringen von Metall der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 in die Kontaktlöcher 401 und 402 unterdrücken.
  • Falls das Streuen des Metalls der Metall enthaltenden Abschnitte 163, 173 und 473 keine große Wirkung zeigt, können die Kontaktlöcher 401 und 402, sowie die Kontaktlöcher 403 und 404 gleichzeitig ausgebildet werden. In solch einem Fall ist beispielsweise eine Differenz der Dicken zwischen den Siliciumnitridlagen 32 und 33 vorzugsweise gering. Der Dickenunterschied zwischen den Siliciumnitridlagen 32 und 33 ist beispielsweise vorzugsweise 10 nm oder weniger. Falls die Dicken der Siliciumnitridlagen 33 und 32 äquivalent sind, können die Kontaktlöcher 401 und 402 in der Bildelementfläche PX und die Kontaktlöcher 403 und 404 in der Randfläche PR gleichzeitig ausgebildet werden. Falls jedoch der Dickenunterschied zwischen den Siliciumnitridlagen 33 und 32 10 nm oder weniger ist, werden vorzugsweise getrennte Schritte wie etwa die Schritte gemäß den 7M und 7N verwendet. Falls insbesondere der Abstand zwischen der Siliciumnitridlage 33 und dem Halbleitersubstrat 10 von dem zwischen der Siliciumnitridlage 32 und den Metall enthaltenden Abschnitten 163 und 173 unterschiedlich ist, werden vorzugsweise getrennte Schritte wie etwa die Schritte gemäß den 7M und 7N verwendet.
  • Die Schritte gemäß den 7M und 7N können in der umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden. Bei dem vorliegenden Beispiel wird der Schritt gemäß 7O nach den Schritten gemäß den 7M und 7N durchgeführt. Jedoch können beispielsweise die Kontaktlöcher 403 und 404 nach den Leitern ausgebildet werden, die in den Kontaktlöchern 401 und 402 zur Ausbildung der Kontakteinsätze 501 und 502 angeordnet sind. Die Kontaktlöcher 401 und 402 können ausgebildet werden, nachdem in den Kontaktlöchern 403 und 404 Leiter zur Ausbildung der Kontakteinsätze 503 und 504 angeordnet sind.
  • In dem nächsten Schritt wird gemäß 8Q1 entsprechend 2B eine Zwischenisolationsschicht 50 und eine Vielzahl von Verdrahtungslagen 51, 52 und 53 auf der Zwischenisolationsschicht 40 ausgebildet. Die Verdrahtungslagen 51, 52 und 53 sind Kupferlagen. Die Verdrahtungslage 51 kann durch ein einzelnes Damaszieren (Tauschieren) ausgebildet werden. Die Verdrahtungslagen 52 und 53 können durch ein doppeltes Damaszieren (Dual-Damaszieren) ausgebildet werden. Die Zwischenisolationslagen 56 sind Siliciumoxidlagen mit einer Dicke von 100 nm bis 1000 nm. Die Diffusionsverhinderungslagen 57 sind Siliciumcarbidlagen mit einer Dicke von 10 nm bis 100 nm. Die Zwischenisolationslagen 56 und die Diffusionsverhinderungslagen 57 können durch eine Plasma-CVD ausgebildet werden. Die Zwischenisolationslagen 56 können durch eine Plasma-CVD unter Verwendung eines Silangases als einem Materialgas ausgebildet werden.
  • Bei dem Schritt gemäß 8P1 entsprechend 2B und dem Schritt gemäß 8P2 entsprechend 3 wird eine Abdeckstruktur mit einer Öffnung entsprechend dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 auf der Zwischenisolationsschicht 50 ausgebildet. Die Zwischenisolationsschicht 50 wird nachfolgend unter Verwendung der Abdeckstruktur als einer Maske geätzt. Die Zwischenisolationsschicht 40 wird ferner geätzt, um eine Öffnung 406 mit der Siliciumnitridschicht 310 (Siliciumnitridlage 31) an der Unterseite auszubilden. Wenn die Zwischenisolationsschicht 40 geätzt wird, kann die Siliciumnitridlage 31 als ein Ätzstopp wirken. Genauer ist die Ätzbedingung beim Ätzen der Zwischenisolationsschicht 40 derart, dass die Ätzrate der Siliciumnitridlage 31 geringer als die der Zwischenisolationsschicht 40 ist.
  • Die Siliciumnitridlage 31 kann durch das Ätzen während der Ausbildung der Öffnung 406 geätzt werden. Als ein Ergebnis des Ätzens verringert sich eine Dicke eines Abschnittes der Siliciumnitridlage 31 unter der Öffnung 406 von der Dicke T311 zu der Dicke T312. Hierbei werden die Abschnitte 311 und 312 ausgebildet. Die Dicke T312 kann 25 % bis 75 % der Dicke T311 sein. Die Möglichkeit, dass die Öffnung 406 während der Ausbildung der Öffnung 406 die Siliciumnitridlage 31 durchdringt, kann dadurch verringert werden, dass die Siliciumnitridlage 31 ausreichend dick gestaltet wird. Die Siliciumnitridlage 31 kann zur Verringerung eines Plasmaschadens an dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 während des Ätzens zur Ausbildung der Öffnung 406 wirken. Die Wirkung, dass die Siliciumnitridlage 31 während der Ausbildung der Öffnung 406 einen Plasmaschaden verringert, kann auch dadurch wirksamer gestaltet werden, dass die Siliciumnitridlage 31 ausreichend dick gestaltet wird.
  • In dem Schritt gemäß 8Q1, der 2B entspricht, und dem Schritt gemäß 8Q2, der 3 entspricht, wird durch Anordnen eines Dielektrikums in der Öffnung 406 ein dielektrisches Bauelement 60 mit einem dielektrischen Gebiet 61 gemäß 3 ausgebildet. Ein optischer Wellenleiter, in dem das dielektrische Gebiet 61 als Kern dient und die Vielzahl der Zwischenisolationslagen 56 als Hülle dienen, wird durch ein Anordnen eines Dielektrikums mit einem höheren Brechungsindex als dem der Vielzahl der Zwischenisolationslagen 56, wie etwa Siliciumnitrid, in der Öffnung 406 ausgebildet. Das in der Öffnung 406 angeordnete Dielektrikum muss keinen Brechungsindex aufweisen, der größer als der der Vielzahl von Zwischenisolationslagen 56 ist. Beispiele eines solchen Dielektrikums können Siliciumoxid umfassen. Die Dicke der Siliciumnitridlage 31 ändert sich aufgrund des Ätzens während der Ausbildung der Öffnung 406 in der Zwischenisolationsschicht 40. Auch in einem solchen Fall verringert die Verwendung von Siliciumnitrid für das dielektrische Gebiet 61 einen Einfluss auf die optischen Charakteristiken an der Position der Grenzfläche zwischen der Siliciumnitridlage 31 und dem dielektrischen Gebiet 61.
  • Ein ausführliches Beispiel eines Verfahrens zur Ausbildung des dielektrischen Bauelementes 60 ist nachstehend beschrieben. Zunächst wird die Öffnung 406 unter Verwendung eines Siliciumnitrids mit einem Brechungsindex aufgefüllt, der größer als der von Siliciumoxid ist, das ein Hauptmaterial zur Ausbildung der Vielzahl der Zwischenisolationslagen 56 ist. Insbesondere wird Siliciumnitrid auf der gesamten Oberfläche des Hauptleitersubstrates 10 durch eine Hochdichte-Plasma-(HDP-)CVD abgeschieden, wobei die Öffnung 406 mit dem Siliciumnitrid gefüllt wird. Die Siliciumnitridlage 31 kann wieder zur Verringerung eines Plasmaschadens an dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 wirken, falls das Dielektrikum durch die Plasma-CVD abgeschieden wird. Die Wirkung einer Verringerung eines Plasmaschadens während des Füllens der Öffnung 406 mit dem Dielektrikum kann ebenso dadurch effektiv gemacht werden, dass die Siliciumnitridlage 31 ausreichend dick gestaltet wird. Ein überschüssiges Siliciumnitrid, das auf der Randfläche PR ausgebildet ist, wird nachfolgend durch ein Plasmaätzen entfernt. Ein Siliciumnitrid, das auf der Zwischenisolationsschicht 50 außerhalb der Öffnung 406 liegt, wird ferner durch CMP planarisiert. Hierbei wird das auf der Zwischenisolationsschicht 50 angeordnete Siliciumnitrid nicht vollständig entfernt, sondern als eine dielektrische Schicht 62 zurückgelassen. Die dielektrische Schicht 62 ist eine Lage, die sich von oberhalb des dielektrischen Gebietes 61 bis über die obere Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 50 erstreckt. Beispielsweise weist die dielektrische Schicht 62 eine Dicke von 100 nm bis 500 nm auf. Der Zweck ist eine Unterdrückung eines Schadens an den Verdrahtungslagen.
  • Nachfolgend wird in der Randfläche PR die dielektrische Schicht 62 durch Ätzen entfernt. Da die dielektrische Schicht 62 aus Siliciumnitrid mit einer hohen Eigenspannung ausgebildet ist, kann eine Krümmung des Halbleitersubstrates 10 und eine Trennung der dielektrischen Schicht 62 und der Zwischenisolationsschicht 50 durch ein Verringern der Fläche der dielektrischen Schicht 62 verringert werden.
  • In dem nächsten Schritt wird gemäß 2B eine Zwischenisolationsschicht 70 zur Bedeckung der dielektrischen Schicht 62 ausgebildet. Die Zwischenisolationsschicht 70 ist beispielsweise aus Siliciumoxid ausgebildet. Die Zwischenisolationsschicht 70 kann durch eine Plasma-CVD unter Verwendung eines Silans als einem Materialgas ausgebildet werden.
  • In dem nächsten Schritt werden gemäß 2B Via-Löcher in der Zwischenisolationsschicht 70 in der Randfläche PR ausgebildet. Da die dielektrische Schicht 62 von der Randfläche PR entfernt wurde, können die Zwischenisolationsschichten 70 und 50 durchlaufende Via-Löcher (Durchgangslöcher) leicht ausgebildet werden, um die Verdrahtungslage 53 zu erreichen. Via-Einsätze (Durchgangsstopfen) 54 werden in den Via-Löchern ausgebildet. Eine Verdrahtungslage 55 wird auf der Zwischenisolationsschicht 70 ausgebildet. Die Verdrahtungslage 55 kann aus einer Aluminiumlage ausgebildet sein, und kann derart strukturiert sein, dass sie Pad-Elektroden (Elektrodenflächen) und eine Lichtabschirmstruktur umfasst.
  • In dem nächsten Schritt wird gemäß 2B eine Siliciumnitridschicht durch eine Plasma-CVD ausgebildet. Eine anorganische Materialschicht 80 wird derart ausgebildet, dass diese Siliciumnitridschicht eine innenliegende Linse 81 umfasst.
  • In dem nächsten Schritt wird gemäß 2B eine organische Materialschicht 90 mit einer Planarisierungslage 91, einer Farbfilterlage 92, einer Planarisierungslage 93 und einer Mikrolinsenlage 94 auf der anorganischen Materialschicht 80 ausgebildet.
  • In dem nächsten Schritt wird der Wafer vereinzelt, und in eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen IC unterteilt.
  • In dem nächsten Schritt wird eine Halbleitervorrichtung IC in einem Gehäuse PKG angebracht.
  • Durch solche Schritte kann ein photoelektrisches Umwandlungsgerät APR hergestellt werden.
  • Hinsichtlich einer Verbesserung einer Verlässlichkeit ist es vorteilhaft, dass die Siliciumoxidschicht 21 den Abschnitt 211 in der Bildelementfläche PX und den Abschnitt 212 in der Randfläche PR umfasst. Der Grund hierfür ist, dass das Umfassen der Abschnitte 211 und 212 in der Siliciumoxidschicht 21 Höhenunterschiede der auf dem Halbleitersubstrat 10 zwischen der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR ausgebildeten Strukturen verringert. Die auf dem Halbleitersubstrat 10 ausgebildeten Strukturen umfassen die Gateelektroden 42 und 43, und die Siliciumnitridlagen 31, 32 und 33. Die Bildelementfläche PX umfasst zusätzlich zu der Siliciumoxidlage 22 und der Siliciumoxidschicht 21 die Siliciumnitridlage 31, und weist somit in der Randfläche PR eine größere Gesamthöhe als die der Siliciumnitridlage 32 und dergleichen auf. Der Höhenunterschied beeinflusst einen Niveauunterschied der oberen Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40, die auf den Strukturen ausgebildet ist. Die Zwischenisolationsschicht 40 wird durch CMP planarisiert. Falls die obere Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40 hierbei einen großen Niveauunterschied aufweist, kann ein Aufheben der Niveauunterschiede fehlschlagen, und es ist wahrscheinlich, dass die obere Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40 Abschnitte aufweist, die bei großen Abständen liegen, und solche aufweist, die bei kleinen Abständen zu dem Halbleitersubstrat 10 liegen. Mit anderen Worten, auch nach der Planarisierung der Zwischenisolationsschicht 40 kann in der Bildelementfläche PX die Zwischenisolationsschicht 40 hoch sein und hohe Strukturen umfassen, und in der Randfläche PR niedrig sein und niedrige Strukturen umfassen. Auch innerhalb der Bildelementfläche PX kann die Zwischenisolationsschicht 40 umso niedriger sein, je näher sie zu der Randfläche PR ist. Mit einer solchen Form liegen Unterschiede in den Dicken vor, die bei der Ausbildung der Kontaktlöcher 401, 402, 403 und 404 durch das Ätzen zu ätzen sind. Dies kann ergeben, dass Öffnungsfehler und Ätzschäden an dem Halbleitersubstrat 10 auftreten. In einem solchen Fall können die Kontakteinsätze kurzgeschlossen sein, und eine Bildqualität kann sich verringern. Zusätzlich dazu kann beim Damaszieren beim Schritt des Entfernens eines Metallmaterials während der Ausbildung der Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504, sowie der Verdrahtungslage 51 ein Metall auf einer unvorhergesehenen Fläche zurückgelassen sein. In einem solchen Fall können Kurzschlüsse der Kontakteinsätze und einer Verdrahtung auftreten.
  • Bei dem vorstehendend beschriebenen Herstellungsverfahren kann der Schritt gemäß 6J (und der Schritt gemäß 6K) nach dem Schritt gemäß 5G (und dem Schritt gemäß 5H) durchgeführt werden. Die Siliciumnitridlage 31 (Siliciumnitridschicht 310) kann dicker als die Siliciumnitridlage 32 (Siliciumnitridschicht 320) gestaltet werden. Jedoch ist die Siliciumnitridlage 31 (Siliciumnitridschicht 310) vorzugsweise von dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 entfernt gelegen, und die Siliciumnitridlage 32 (die Siliciumnitridschicht 320) ist vorzugsweise nahe zu den Metall enthaltenden Abschnitten 163, 173 und 473 gelegen. Die Schritte gemäß den 5G und 5H werden daher vorzugsweise nach den Schritten gemäß den 6J und 6K durchgeführt.
  • Zumindest einer der Schritte gemäß den 5H, 6I und 6K kann ausgelassen werden. Hinsichtlich einer Erleichterung der Ausbildung der Kontaktlöcher 401, 402, 403 und 404 gemäß der vorstehenden Beschreibung kann jedoch das Überlappen der Siliciumnitridschichten 310 und 320 durch eine Durchführung der Schritte gemäß den 5H und 6K eliminiert werden. Hinsichtlich einer von dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 entfernten Anordnung der Siliciumnitridlage 31 (Siliciumnitridschicht 310) wird die Siliciumoxidschicht 21 vorzugsweise durch eine Durchführung des Schrittes gemäß 6I ausgebildet. Eine Durchführung des Schrittes gemäß 6I ist ebenso hinsichtlich einer Einstellung des Abstandes zwischen den Siliciumnitridlagen 31 und 33 auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 für optimale optische Charakteristiken wünschenswert.
  • Die Dicke, Zusammensetzung, Schichtqualität, das Schichtausbildungsverfahren und/oder eine Schichtausbildungsbedingung der Siliciumnitridschicht 320, die die Siliciumnitridlage 32 werden soll, können von jenen der Siliciumnitridschicht 310 verschieden sein, die die Siliciumnitridlage 31 werden wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Siliciumnitridlage 31 vorzugsweise dick und die Siliciumnitridlage 32 ist vorzugsweise dünn. Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel werden die Siliciumnitridschicht 310 und die Siliciumnitridschicht 320 in den getrennten Schritten gemäß den 5G und 6J ausgebildet, und sind daher leicht in ihrer Dicke zu optimieren. Ein Dickenunterschied zwischen den Siliciumnitridschichten 310 und 320 ist vorzugsweise 5 nm oder mehr. Beide Siliciumnitridschichten 310 und 320 können eine Dicke von 10 bis 100 nm aufweisen. Der Dickenunterschied zwischen den Siliciumnitridschichten 310 und 320 kann 50 nm oder weniger sein.
  • Die Siliciumnitridschichten 310 und 320 können in ihrer Zusammensetzung verschieden sein. Beispielsweise können die Zusammensetzungsverhältnisse von Silicium (Si) und Stickstoff (N) verschieden sein. Die Konzentrationen von anderen Elementen als Silicium (Si) oder Stickstoff (N), wie etwa Argon (Ar) und Chlor (Cl) können verschieden sein.
  • Die Siliciumnitridschichten 310 und 320 können in ihrer Schichtqualität verschieden sein. Die Siliciumnitridschicht 310 (Siliciumnitridlage 31) und die Siliciumnitridschicht 320 (Siliciumnitridlage 32) können verschiedene Eigenspannungen (mechanische Restspannungen) aufweisen. Die Eigenspannung der Siliciumnitridschicht 310 (Siliciumnitridlage 31) ist vorzugsweise geringer als die der Siliciumnitridschicht 320 (Siliciumnitridlage 32). Die Wirkung der Eigenspannung ist nachstehend beschrieben. Die Siliciumnitridlage 32 kann eine Druck- oder Zugspannung auf das Kanalgebiet des Halbleitersubstrates 10 zur Bewirkung einer Verzerrung in dem Siliciumkristall anlegen, und die Mobilität der Ladungsträger verbessern, die durch den Siliciumkristall hindurchtreten. Mit einer Verbesserung der Mobilität der Majoritätsladungsträger eines Transistors verbessert sich eine Betriebsleistung. Ob eine Druckspannung oder eine Zugspannung anzulegen ist, und die Größenordnung der Spannung kann gemäß der beabsichtigten Wirkung beliebig ausgewählt sein. Die Siliciumnitridlage 32 kann ebenso die Betriebsleistung des Transistors verbessern. In der Bildelementfläche PX kann aufgrund eines Haftvermögens der Siliciumoxidlage 22 eine Schichttrennung auftreten, falls die Siliciumnitridschicht 310 eine hohe Eigendruck- oder - Zugspannung aufweist. Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel kann daher zumindest ein Teil der Siliciumnitridschicht 310 in der Bildelementfläche PX entfernt werden. Aus demselben Grund weist die in der Bildelementfläche PX ausgebildete Siliciumnitridlage 31 vorzugsweise eine geringe Eigenspannung auf. Mit anderen Worten, die Siliciumnitridlagen 31 und 32 weisen vorzugsweise unterschiedliche Eigenspannungen auf. Die Siliciumnitridlagen 31 und 32 werden in jeweiligen unterschiedlichen Schritten unter unterschiedlichen Bedingungen ausgebildet. Die Eigenspannungen können daher individuell ausgewählt werden, und Schichten mit unterschiedlichen Eigenspannungen können ausgebildet werden. Beide Siliciumnitridlagen 31 und 32 sind Isolationsschichten, die aus Siliciumnitrid ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Siliciumnitridlagen 31 und 32 durch eine Plasma-CVD abgeschieden. Die Eigenspannungen der abgeschiedenen Schichten können durch eine Einstellung von Parametern wie etwa der Temperatur oder des Plasmadrucks eingestellt werden. Die Eigenspannung der Siliciumnitridlage 32 kann durch ein Hinzufügen eines Wärmebehandlungsschrittes geändert werden. Da nur die Siliciumnitridlage 32 die Wärmebehandlung benötigt, kann in einem solchen Fall die Wärmebehandlung vor der Abscheidung der Siliciumnitridschicht 310 durchgeführt werden. Da die Siliciumnitridschichten 31 und 32 unterschiedliche Eigenspannungen aufweisen, kann eine Betriebsleistungsfähigkeit der Transistoren verbessert werden, und eine Schichttrennung kann in einer kompatiblen Weise unterdrückt werden. Dies kann die Leistung des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR verbessern.
  • Das Schichtausbildungsverfahren der Siliciumnitridschichten 310 und 320 kann unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Siliciumnitridschicht 320 durch eine thermische CVD ausgebildet sein, und die Siliciumnitridschicht 310 kann durch eine Plasma-CVD ausgebildet sein. Eine der Siliciumnitridschichten 310 und 320 kann unter Verwendung von Dichlorsilan (DCS) als einem Materialgas ausgebildet sein. Die andere der Siliciumnitridschichten 310 und 320 kann unter Verwendung von Hexachlordisilan (HCD) als einem Materialgas ausgebildet sein.
  • Die Schichtausbildungsbedingungen der Siliciumnitridschichten 310 und 320 können unterschiedlich sein. Eine der Siliciumnitridschichten 310 und 320 kann von der anderen hinsichtlich einer Plasmaleistung, einer Gasflussrate, einem Gasdruck und/oder einer Filmausbildungstemperatur unterschiedlich sein.
  • 9 zeigt eine schematische Schnittansicht eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel. 9 veranschaulicht eine Schnittansicht eines Abschnittes, der der schematischen Schnittansicht gemäß 3 entspricht. In 9 ist die Verdrahtungslage 51 gemäß 3 weggelassen.
  • Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel ist wie bei der Siliciumnitridlage 31 in der Bildelementfläche PX eine Siliciumnitridlage 34 zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und der Siliciumoxidschicht 21 in der Randfläche PR angeordnet. Die Kontakteinsätze 503 und 504 durchdringen die Siliciumnitridlage 34 nicht. Die Zwischenisolationsschicht 40 ist zwischen den Kontakteinsätzen 503 und 504 und der Siliciumnitridlage 34 eingebracht. Die Siliciumnitridlage 34 ist derart bereitgestellt, dass ein Niveauunterschied der Unterlage der Zwischenisolationsschicht 40 aufgrund der Dicke der Siliciumnitridlage 31 verringert werden kann. Ein Niveauunterschied der Unterlage der Zwischenisolationsschicht 40 kann ebenso aufgrund der Tatsache verringert werden, dass die Siliciumnitridlage 31 dicker als die Siliciumnitridlage 32 ist. Ein Niveauunterschied der Unterlage der Zwischenisolationsschicht 40 kann auch aufgrund der Dicke der Isolationsschicht 49 verringert werden.
  • Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Strukturierung der Siliciumnitridschicht 310 von dem Schritt gemäß 6J des Herstellungsverfahrens gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel unterschiedlich. Bei dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel wird nach der Ausbildung der Siliciumnitridschicht 310 die Siliciumnitridschicht 310 in der Randfläche PR durch Ätzen entfernt. Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Siliciumnitridschicht 310 zumindest in einem Teil der Randfläche PR zurückgelassen. Aufgrund einer Strukturierung wird die Siliciumnitridschicht 310 derart strukturiert, dass ein Abschnitt der Siliciumnitridschicht 310 an einer beliebigen Position in der Randfläche PR als die Siliciumnitridlage 34 zurückgelassen wird. Mit anderen Worten, ein Teil der Siliciumnitridschicht 310 liegt zwischen der Siliciumnitridschicht 320 und der Zwischenisolationsschicht 40. Die Siliciumnitridlage 34 weist eine Dicke auf, die zu der der Siliciumnitridlage 31 äquivalent ist. Unter Berücksichtigung von Fehlern ist die Dicke der Siliciumnitridlage 34 95 % bis 105 % der der Siliciumnitridlage 31.
  • Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Verlässlichkeit des photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR aus demselben Grund verbessert werden, wie dem, aus dem die Siliciumoxidschicht 21 den Abschnitt 211 in der Bildelementfläche PX, sowie den Abschnitt 212 in der Randfläche PR gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst. Genauer ist der Grund der, dass unter der Zwischenisolationsschicht 40 ein Niveauunterschied zwischen der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR zumindest aufgrund der Dicke der Siliciumnitridschicht 310 verringert und die Ebenheit der oberen Oberfläche der Zwischenisolationsschicht 40 verbessert werden kann.
  • Hierbei ist die Siliciumnitridlage vorzugsweise zur Vermeidung der Positionen angeordnet, bei denen die Kontakteinsätze 501, 502, 503 und 504 in aufeinanderfolgenden Schritten ausgebildet werden. Mit anderen Worten, die Siliciumnitridlage 34 ist von den Kontakteinsätzen 501, 502, 503 und 504 entfernt bereitgestellt. Aus diesem Grund kann die Siliciumnitridschicht 310 derart strukturiert werden, dass die Siliciumnitridlage 34 Öffnungen entsprechend den Kontakteinsätzen 503 und 504 aufweist. Der Grund hierfür ist, wie bei den vorstehend beschriebenen Schritten gemäß den 7M und 7N, dass das Ändern der Ätzbedingungen und die Einstellung der Ätzstoppbedingung kompliziert wird, falls die Ausbildung der Kontaktlöcher 401, 402, 403 und 404 das Ätzen der Siliciumnitridschicht 310 umfasst. Wie vorstehend gemäß dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel beschrieben, kann das Auftreten von Fehlern unterdrückt werden, und eine Verringerung der Bildqualität kann durch ein Zurücklassen zumindest eines Teiles der Siliciumnitridschicht 301 in der Randfläche PR unterdrückt werden.
  • 10 zeigt eine schematische Schnittansicht eines photoelektrischen Umwandlungsgerätes APR gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel. 10 veranschaulicht eine Schnittansicht eines Abschnittes entsprechend einer schematischen Schnittansicht gemäß 3. Gemäß 10 ist die Verdrahtungslage 51 gemäß 3 weggelassen.
  • Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst das Halbleitersubstrat 10 in der Bildelementfläche PX einen Ladungshalteabschnitt 18 zum Halten (Speichern) einer Ladung, die durch den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 erzeugt ist. Die durch den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt 11 erzeugte Ladung wird zu dem Ladungshalteabschnitt 18 durch ein Übertragungsgate mit einer Gateelektrode 41 übertragen. Die in dem Ladungshalteabschnitt 18 gehaltene Ladung wird zu dem Ladungserfassungsabschnitt 12 durch das Übertragungsgerät mit der Gateelektrode 42 übertragen. Eine Schichtdicke der Gateelektrode 41 kann als gleich zu der der Gateelektrode 42 erachtet werden. Die Dicke der Gateelektrode 41 ist somit durch T42 repräsentiert. Der Ladungshalteabschnitt 18 umfasst ein n-Halbleitergebiet 181, das als ein Ladehaltegebiet dient, ein p-Halbleitergebiet 182, das als ein Wannengebiet dient und ein p-Halbleitergebiet 183 zwischen dem Halbleitergebiet 181 und der Oberfläche des Halbleitersubstrates 10.
  • Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR gemäß dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst ferner eine lichtabschirmende Schicht 58, die den Ladungshalteabschnitt 18 zwischen der Siliciumoxidschicht 21 und dem Ladungshalteabschnitt 18 bedeckt. Die lichtabschirmende Schicht 58 weist eine Öffnung 580 über dem Ladungsumwandlungsabschnitt 11 auf. Der photoelektrische Umwandlungsabschnitt 11 empfängt ein Licht über die Öffnung 580. Mit anderen Worten, die lichtabschirmende Schicht 58 überlappt nicht mit einem Teil des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11 unter der Öffnung 580. Der Ladungshalteabschnitt 18, der durch die lichtabschirmende Schicht 58 optisch abgeschirmt ist, ist derart bereitgestellt, dass eine globale elektronische Verschlusswirkung realisiert werden kann. Bei dem vorliegenden Beispiel überlappt die lichtabschirmende Schicht 58 mit einem Teil des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes 11, um die lichtabschirmende Wirkung hinsichtlich des Ladungshalteabschnittes 18 zu verbessern.
  • Ein Niveauunterschied kann zwischen der Bildelementfläche PX und der Randfläche PR in dem Ausmaß der Dicke der lichtabschirmenden Schicht 58 auftreten. Die Siliciumoxidschicht 21 umfasst einen Abschnitt 213, der zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und der lichtabschirmenden Schicht 58 liegt. Da der Abschnitt 212 der Siliciumoxidschicht 21 in der Randfläche PR gelegen ist, kann der Niveauunterschied auf das Ausmaß der Dicke der lichtabschirmenden Schicht 58 verringert werden. Eine Siliciumoxidschicht 25 ist zwischen der lichtabschirmenden Schicht 58 und der Siliciumoxidlage 22 bereitgestellt. Ein Abschnitt 253 der Siliciumoxidschicht 25, der unter der lichtabschirmenden Schicht 58 liegt, kann aufgrund der Gateelektroden 41 und 42 eine Planarisierungswirkung einer Verringerung eines Niveauunterschiedes der Unterlage der lichtabschirmenden Schicht 58 aufweisen. Die Siliciumoxidschicht 25 umfasst einen Abschnitt 252, der zwischen der Siliciumoxidschicht 21 und der Siliciumnitridlage 32 liegt.
  • Obwohl dies in den Darstellungen nicht gezeigt ist, ist die lichtabschirmende Schicht 58 ein Metall enthaltendes Bauelement, und ein Kontakteinsatz kann in einem Kontaktloch ausgebildet werden, das die Zwischenisolationsschicht 40 und die Siliciumoxidschicht 21 in einer solchen Weise durchläuft, dass der Kontakteinsatz mit der lichtabschirmenden Schicht 58 in Kontakt steht. In einem solchen Fall kann eine Siliciumnitridlage zwischen der Zwischenisolationsschicht 40 und der Siliciumoxidschicht 21 bereitgestellt sein. Die Siliciumnitridlage dient als ein Ätzstopp des Kontaktloches, und ist ebenso dazu vorgesehen, eine Metalldiffusion von der lichtabschirmenden Schicht 58 zu verhindern.
  • (Ausrüstung mit einem photoelektrischen Umwandlungsgerät)
  • Die Ausrüstung EQP gemäß 1A ist nachstehend ausführlich beschrieben. Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR kann das Gehäuse PKG zur Beherbergung der Halbleitervorrichtung IC zusätzlich zu der Halbleitervorrichtung IC mit dem Halbleitersubstrat 10 umfassen. Das Gehäuse PKG kann ein Grundbauelement umfassen, an dem die Halbleitervorrichtung IC angebracht ist, eine der Halbleitervorrichtung IC gegenüberliegende Glasabdeckung und Verbindungsbauelemente wie etwa Bonddrähte und Kontaktierungselemente umfassen, die auf dem Grundbauelement bereitgestellte Anschlüsse mit auf der Halbleitervorrichtung IC bereitgestellten Anschlüssen verbindet.
  • Die Ausrüstung EQP kann ferner zumindest eines des Optiksystems OPT, des Steuergerätes CTRL, des Verarbeitungsgerätes PRCS, des Anzeigegerätes DSPL, des Speichergerätes MMRY und des mechanischen Gerätes MCHN umfassen. Das Optiksystem OPT bildet ein Bild auf dem photoelektrischen Umwandlungsgerät APR aus. Beispiele des Optiksystems OPT umfassen eine Linse, eine Blende und einen Spiegel. Das Steuergerät CTRL steuert das photoelektrische Umwandlungsgerät APR. Beispiele des Steuergerätes CTRL umfassen eine Halbleitervorrichtung, wie etwa einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC). Das Verarbeitungsgerät PRCS verarbeitet eine Signalausgabe von dem photoelektrischen Umwandlungsgerät APR. Das Verarbeitungsgerät PRCS ist eine Halbleitervorrichtung wie etwa eine CPU und ein ASIC, zum Ausbilden eines analogen Frontends (AFE) oder eines digitalen Frontends (DFE). Das Anzeigegerät DSPL ist ein Elektrolumineszenzanzeigegerät (EL-Anzeigegerät) oder ein Flüssiganzeigegerät, das Informationen (ein Bild) anzeigt, die durch das photoelektrische Umwandlungsgerät APR erlangt sind. die Speichervorrichtung MMRY ist eine magnetische Vorrichtung oder eine Halbleitervorrichtung, die die Informationen (Bild) speichert, die durch das photoelektrische Umwandlungsgerät APR erlangt sind. Das Speichergerät MMRY ist ein flüchtiger Speicher, wie etwa ein statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM) und ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), oder ein nicht flüchtiger Speicher wie etwa ein Flash-Speicher und ein Festplattenlaufwerk. Das mechanische Gerät MCHN umfasst eine bewegliche Einheit oder eine Antriebseinheit wie etwa einen Motor oder eine Maschine. In der Ausrüstung EQP wird die Signalausgabe von dem photoelektrischen Umwandlungsgerät APR auf dem Anzeigegerät DSPL angezeigt und/oder durch ein (nicht gezeigtes) Kommunikationsgerät, das in der Ausrüstung EQP umfasst ist, zu einer Außenseite übertragen. Aus diesem Grund kann die Ausrüstung EQP ferner das Speichergerät MMRY und das Verarbeitungsgerät PRCS neben einer Speicherschaltkreiseinheit und einer Arithmetikschaltkreiseinheit umfassen, die in dem photoelektrischen Umwandlungsgerät APR umfasst sind.
  • Die Ausrüstung EQP gemäß 1A kann eine elektronische Ausrüstung wie etwa ein Informationsterminal mit einer Abbildungsfunktion (beispielsweise ein Smartphone oder ein tragbares Terminal) und eine Kamera (beispielsweise eine Kamera mit einem austauschbaren Objektiv, eine Kompaktkamera, eine Videokamera oder eine Überwachungskamera) sein. Das Mechanikgerät MCHN einer Kamera kann die Teile des Optiksystems OPT zum Verstellen einer Vergrößerung, zum Fokussieren und für eine Blendenbetätigung antreiben. Die Ausrüstung EQP kann eine Transportausrüstung (beweglicher Körper) wie etwa ein Fahrzeug, ein Schiff und ein fliegender Gegenstand sein. Das Mechanikgerät MCHN der Transportausrüstung kann als eine Bewegungsvorrichtung verwendet werden. Die Ausrüstung EQP, die als eine Transportausrüstung dient, ist für eine Ausrüstung geeignet, die das photoelektrische Umwandlungsgerät APR transportiert, oder kann eine Ausrüstung sein, die ein Fahren (eine Manipulation) durch Verwendung einer Abbildungsfunktion assistiert und/oder automatisiert. Das Verarbeitungsgerät PRCS zum Assistieren und/oder automatischen Fahren (Manipulieren) kann eine Verarbeitung zum Betreiben des Mechanikgerätes MCHN, das als eine bewegliche Vorrichtung dient, auf der Grundlage von Informationen durchführen, die durch das photoelektrische Umwandlungsgerät APR erlangt sind.
  • Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR gemäß dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel kann für eine Leistungsverbesserung verwendet werden. Falls das photoelektrische Umwandlungsgerät APR auf einer Transportausrüstung angebracht ist, können eine hervorragende Bildqualität und Messgenauigkeit somit bei einer Durchführung einer Abbildung eines Äußeren des Transportgerätes oder eines Messens der externen Umgebung erlangt werden. Das photoelektrische Umwandlungsgerät APR kann ebenso eine Verlässlichkeit auf ein Niveau verbessern, das zum Anbringen auf einer Ausrüstung wie etwa einer in einer rauen Umgebung verwendeten Transportausrüstung ausreichend ist. Hinsichtlich der Herstellung und einem Verkauf von Transportausrüstung ist daher die Bestimmung, das photoelektrische Umwandlungsgerät APR gemäß dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel auf der Transportausrüstung anzubringen, hinsichtlich einer Verbesserung der Leistung der Transportausrüstung vorteilhaft.
  • Die vorstehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiele können ohne von deren technischen Konzept abzuweichen geeignet abgewandelt werden. Die offenbarten Bestandteile der exemplarischen Ausführungsbeispiele umfassen nicht nur das ausdrücklich in diesem Spezifikationsdokument Beschriebene, sondern alle Bestandteile, die aus diesem Spezifikationsdokument und der dem Spezifikationsdokument beiliegenden Zeichnung ableitbar sind.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben ist, darf die Erfindung nicht als auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsbeispiele begrenzt erachtet werden. Dem Umfang der nachstehenden Patentansprüche muss die weiteste Interpretation zugedacht werden, so dass alle derartigen Abwandlungen und äquivalenten Strukturen und Wirkungen umfasst sind.
  • Ein photoelektrisches Umwandlungsgerät umfasst ein Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt, einen auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellten Metall enthaltenden Abschnitt, eine auf dem Halbleitersubstrat zur Bedeckung des Metall enthaltenden Abschnittes angeordnete Zwischenisolationsschicht, eine erste Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt zur Umfassung eines zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Halbleitersubstrat liegenden Abschnittes angeordnet ist, eine Siliciumoxidschicht mit einem zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordneten Abschnitt und einem zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordneten Abschnitt, wobei eine zweite Siliciumnitridlage zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (15)

  1. Photoelektrisches Umwandlungsgerät, mit: einem Halbleitersubstrat mit einem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt; einem Metall enthaltenden Abschnitt, der auf dem Halbleitersubstrat derart bereitgestellt ist, dass er mit zumindest einem Teil des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes nicht überlappt; einer Zwischenisolationsschicht, die auf dem Halbleitersubstrat zur Bedeckung des Metall enthaltenden Abschnittes angeordnet ist; einer ersten Siliciumnitridlage, die auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt zur Umfassung eines Abschnittes angeordnet ist, der zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Halbleitersubstrat liegt; einer Siliciumoxidschicht mit einem Abschnitt, der zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordnet ist, und einem Abschnitt, der zwischen der Zwischenisolationsschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist; einer zweite Siliciumnitridlage, die zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Metall enthaltenden Abschnitt angeordnet ist; einem Kontakteinsatz, der die Zwischenisolationsschicht, die Siliciumoxidschicht und die zweite Siliciumnitridlage durchläuft, und mit dem Metall enthaltenden Abschnitt in Kontakt steht; und einem Kontakteinsatz, der die Zwischenisolationsschicht und die Siliciumoxidschicht durchläuft, und mit dem Halbleitersubstrat in Kontakt steht.
  2. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Siliciumnitridlage eine Dicke aufweist, die größer als die der zweiten Siliciumnitridlage ist.
  3. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem dielektrischen Gebiet, das auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordnet ist und von der Zwischenisolationsschicht umgeben ist, wobei die erste Siliciumnitridlage zwischen dem dielektrischen Gebiet und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt gelegen ist.
  4. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach Anspruch 3, wobei ein Abschnitt der ersten Siliciumnitridlage eine geringere Dicke als die eines anderen Abschnittes der Siliciumnitridlage aufweist, wobei der Abschnitt zwischen dem dielektrischen Gebiet und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt gelegen ist.
  5. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer dritten Siliciumnitridlage, die zwischen der Siliciumoxidschicht und dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt angeordnet ist.
  6. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach Anspruch 5, wobei ein Abstand zwischen einem Silicidabschnitt und der zweiten Siliciumnitridlage kleiner als ein Abstand zwischen der dritten Siliciumnitridlage und dem Halbleitersubstrat ist, wobei der Silicidabschnitt auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellt und durch die zweite Siliciumnitridlage bedeckt ist.
  7. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Gateelektrode eines Übertragungsgates, das zum Übertragen einer Ladung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes eingerichtet ist, auf dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, und wobei eine Summe eines Abstandes zwischen der ersten Siliciumnitridlage und dem Halbleitersubstrat sowie einer Dicke der ersten Siliciumnitridlage größer ist als eine Dicke der Gateelektrode.
  8. Photoelektrisches Umwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Halbleitersubstrat einen Ladungshalteabschnitt umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine durch den photoelektrischen Umwandlungsabschnitt erzeugte Ladung zu halten, und das photoelektrische Umwandlungsgerät ferner zwischen der Siliciumoxidschicht und dem Ladungshalteabschnitt eine lichtabschirmende Schicht umfasst, die dazu eingerichtet ist, den Ladungshalteabschnitt zu bedecken.
  9. Ausrüstung mit dem photoelektrischen Umwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausrüstung ferner zumindest eines eines optischen Systems, das zur Ausbildung eines Bildes auf dem photoelektrischen Umwandlungsgerät eingerichtet ist, eines Steuergerätes, das zur Steuerung des photoelektrischen Umwandlungsgerätes eingerichtet ist, eines Verarbeitungsgerätes, das zur Verarbeitung einer Signalausgabe von dem photoelektrischen Umwandlungsgerät eingerichtet ist, eines Mechanikgerätes, das dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage von durch das photoelektrische Umwandlungsgerät erlangten Information gesteuert zu werden, eines Anzeigegerätes, das zur Anzeige von durch das photoelektrische Umwandlungsgerät erlangten Informationen eingerichtet ist, und eines Speichergerätes umfasst, das zur Speicherung von durch das photoelektrische Umwandlungsgerät erlangten Informationen eingerichtet ist.
  10. Herstellungsverfahren für ein photoelektrisches Umwandlungsgerät, wobei das Herstellungsverfahren umfasst: Ausbilden einer ersten Siliciumnitridlage zur Bedeckung eines Metall enthaltenden Abschnittes auf einem Halbleitersubstrat; Ausbilden einer Siliciumoxidschicht auf der ersten Siliciumnitridlage zur Bedeckung eines photoelektrischen Umwandlungsabschnittes, der in dem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist; Ausbilden einer zweiten Siliciumnitridlage zur Bedeckung des photoelektrischen Umwandlungsabschnittes; Ausbilden einer Zwischenisolationsschicht zur Bedeckung eines ersten Abschnittes der ersten Siliciumnitridlage, wobei der erste Abschnitt auf dem Metall enthaltenden Abschnitt liegt, und eines zweiten Abschnittes der zweiten Siliciumnitridlage, wobei der zweite Abschnitt auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt liegt; Ausbilden eines Loches in der Zwischenisolationsschicht und der ersten Siliciumnitridlage, wobei das Loch über dem Metall enthaltenden Abschnitt gelegen ist; und Anordnen eines Leiters in dem Loch.
  11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, ferner mit: Ausbilden einer Isolationsschicht zur Bedeckung einer Elektrode auf dem Halbleitersubstrat vor dem Ausbilden der ersten Siliciumnitridlage; Ausbilden eines Seitenwandabstandshalters aus der Isolationsschicht zur Bedeckung einer Seitenoberfläche der Elektrode; Ausbilden einer Metallschicht in Kontakt mit einem dritten Abschnitt der Isolationsschicht und dem Halbleitersubstrat, wobei der dritte Abschnitt auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt liegt; und Ausbilden des Metall enthaltenden Abschnittes auf dem Halbleitersubstrat unter Verwendung der Metallschicht; wobei der dritte Abschnitt der Isolationsschicht zwischen dem Ausbilden der Isolationsschicht und dem Ausbilden der Siliciumoxidschicht abgedünnt wird, wobei der dritte Abschnitt auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt liegt.
  12. Herstellungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die Isolationsschicht eine Viellagenschicht mit einer Siliciumoxidlage und einer Siliciumnitridlage ist, wobei die Siliciumnitridlage zwischen der Siliciumoxidlage und dem Halbleitersubstrat liegt, wobei das Herstellungsverfahren ferner umfasst: Ätzen der Zwischenisolationsschicht und der Siliciumnitridlage zum Ausbilden eines Loches in der Zwischenisolationsschicht und der Siliciumnitridlage; und Anordnen eines Leiters in dem Loch.
  13. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner mit: Entfernen der ersten Siliciumnitridlage auf dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt vor der Ausbildung der Zwischenisolationsschicht; und Entfernen der zweiten Siliciumnitridlage auf dem Metall enthaltenden Abschnitt vor dem Ausbilden der Zwischenisolationsschicht.
  14. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei ein Teil der zweiten Siliciumnitridlage zwischen der ersten Siliciumnitridlage und der Zwischenisolationsschicht liegt.
  15. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner mit: Ausbilden einer Öffnung in der Zwischenisolationsschicht über dem photoelektrischen Umwandlungsabschnitt; und Anordnen eines Dielektrikums in der Öffnung.
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