TW200929530A - Solid-state image sensor, solid-state image sensing device and method of producing the same - Google Patents

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Fujio Masuoka
Hiroki Nakamura
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Description

200929530 ； 九、發明說明： y 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於固體攝像元件、固體攝像裝置及其製造 方法’尤其係關於CCD(Charge Coupled Device，電荷輪二 元件）固體攝像元件、CCD固體攝像裝置及其製造方法 【先前技術】 以往用在攝影機（video camera)等的固體攝像元件 中’係將光檢測元件排列成矩陣狀，且在光檢測元件行之 ❹間具有用以讀出在該光檢測元件行所產生之訊號電荷的垂 直電荷輕合元件（垂直CCD : Charge Coupled Device)。 接著，揭示上述習知之固體攝像元件的構造(參照例如 專利文獻1)。第1圖係顯示習知之固體攝像元件之單位像 素的剖視圖。光電二極體（PD，ph〇t〇 di〇de)係由形成在形 成於η型基板η上的p型醉區域I〕内.且具有作為電荷蓄 積層之功能的η型光電轉換區域13、以及形成在η型光電 ❹轉換區域13上之ρ+型區域14所構成。 此外，η型CCD通道區域16係作為η型雜質添加區 域而形成在ρ型阱區域12内。在η型CCD通道區域16 與將訊號電荷讀出於該11型CCD通道區域16之側的光電 一極體之間係設有由p型雜質添加區域所形成的讀出通 道。接著，在光電二極體產生的訊號電荷係在暫時蓄積於 η型光電轉換區域13之後，經由讀出通道而予以讀出。 另方面，在η型CCD通道區域16與其他光電二極 體之間係設有Ρ+型元件分離區域15。藉由該ρ+型元件分 319838 5 200929530 : 離區域15，以使光電二極體與η型CCD通道區域16作電 ★ 性分離’並且使η型CCD通道區域16彼此亦以不相互接 觸的方式予以分離。 ❹ 在半導體基板的表面係隔介Si氧化膜17而形成有以 通過光電二極體間的方式朝水平方向延伸的傳送電極 18。其中，傳送電極ι8之中，經由位於讀出訊號係施加其 上之電極下方的讀出通道，由光電二極體產生的訊號電荷 係讀出至η型CCD通道區域16。 形成有傳送電極18之半導體基板的表面係形成有金 屬遮蔽膜20。金屬遮蔽膜2〇係按各光電二極體具有金屬 遮蔽膜開口部24作為使在屬於受光部之ρ +型區域14所接 受的光透射的光透射部。 專利文獻1:日本特開2000-101056號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） ❹ (PD) 4出通道、η型CCD通道區域、型元件分離區』 係形成為平面，在受光部(光電二極體)之表面積相對於 像素之面積的比例加大時會有極限。因此’本發明之目丨 在提供-種減少讀出通道的面積，且受光部(光電二極題 之表面積相對於一像素之面積的比例較大@ CCD固則 像元件。 (用以解決課題之手段） 如上所述，在習知之固體攝像元件中，光電二極體 本發月之帛1 _樣係提供—種固體攝像元件 319838 6 200929530 I筮？丄導電型半導體層；形成在第1導電型半導體層上 j導電型柱狀半導體層，·形成在第1導電型柱狀半導 層的上°卩，且電荷量係依受光情形而改變的第2導電型 ^電轉換區域；以及與第i導電型柱狀半導體層的上端隔 者，定間隔而形成在第2導電型光電轉換區域之表面的第 V電型向濃度雜質區域，而在第！導電型柱狀半導體声 的側面係隔介開極絕緣膜而形成有傳送電極，在傳送電^ ❹ 的下方形成有第2導電型CCD通道區域’在第2導電=光
=換區域與第2導電型CCD通道區域所夾介的 有讀出通道。 X 本發明之第2態樣係提供一種固體攝像裝置，係以行 歹J狀：列有固體攝像元件：該固體攝像元件之特徵係具備 .f、曾導電型半導體層；形成在第1導電型半導體層上的第 ¥電型柱狀半導體層；形成在第1導電型柱狀半導體層 的上邛，且電荷量係依受光情形而改變的第2導電型光電 〇 =區域；以及與第1導電型柱狀半導體層的上端隔著預 疋間二而形成在第2導電型光電轉換區域之表面的第」導 電型南農度雜質區域’而在第i導電型柱狀半導體層的側 面係隔介閘極絕緣膜而形成有傳送電極，在傳送電極的下 有第2導電型CXD通道區域’在第2導電型光電轉 f區域與第2導電型CCD通道區域所夾介的區域形成有讀 出通道。 較佳係第2導電型CCD通道區域係至少在相鄰之前述 導電型柱狀半導體層行之間的各行間以朝行方向延伸 319838 7 200929530 且以使第2導™通 '構成的元件分離區域。“又置由弟1導電型高濃度雜質 1導電型柱狀半導體層列=個傳送電極係在相鄰第 以Α荖筮9道兩 】之間的各列間朝列方向延伸，且 ❹ 的j^=CCD通道區域傳送固體攝像元件所產生 的孔諕電何的方式分開預定間隔而排列。 體攝固體攝像裝置，係使固 攝像元件行===:向排列有複數個第1固體 攝m而、 隔朝第1方向排列有複數個固體 攝像疋件而且相對於第i固體攝像 預定量予以配置的第2因㈣你_ 朝弟1方向挪移 列的元# -… 體攝像70件行，隔著第2間隔排 1的疋件仃的組，朝第1方向挪移職量且隔著第2㈣ 二 =組者’而該固體攝像元件係以具備: ： ❹：導體層;形成在第1導電型半導體層上的第！導電型柱 狀半導體層；形成左楚1道I, 電荷量係依受光情形而改變的:半導導體層的峰 導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔 光電轉換區域之表面的第1導電型高 介二 ==，而在第1導電型柱狀半導體層的側面係隔 C而形成有傳送電極，在傳送電極的下方形成 =2導電型CCD通道區域，在第2導電型光電轉換區域 ，、第¥電型CCD通道區域所夾介的區域形成有讀出通道 319838 8 200929530 ^ 為特徵。 '，較:圭為第2導電型CCD通道區域係至少在相鄰柱狀半 導體層行之間的各行間，由通過該相鄰第】導電型柱狀半 、層行之各柱狀半導體層之間而朝行方向延伸的第2導 電3^雜質區域所構成，且以使第2導電型CCD通道區域不 曰相互接觸的方式設置由第^電型高濃度雜質所構成的 元件分離區域。 錢為傳送電極係在㈣柱狀半導體層狀間的各列 間，以通過相鄰柱狀半導體層列之各柱狀半導體層之間而 朝列方向延伸，以沿著第2導電型CCD通道區域傳送在固 體攝像元件所產生的訊號電荷的方式分離預定間隔而予以 排列。 、本發明之第4態樣係提供一種固體攝像元件之製造方 法，係包含：形成第.1導電型半導體層、第i導電型半導 體層上的第i導電型柱狀半導體層、帛】導電型柱狀半導 ❾體層上部的第2導電型光電轉換區域及與第1導電型柱狀 半導體層的上端隔著預定間隔的第2導電型光電轉換區域 表面的第1導電型高濃度雜質區域的步驟；在第丨導電型 半導體層表面形成第2導電型CCD通道區域的步驟；在第 1導電型柱狀半導體層的側面形成閘極絕緣膜的步驟；以 及在第2導電型CCD通道區域的上方，在第丨導電型柱狀 半導體層的側面隔介前述閘極絕緣膜而形成傳送電極的 驟。 較佳為復包含：形成第1導電型半導體層、第i導電 319838 9 200929530 '型半導體層上的第1導雷 u,, 年電型柱狀+導體層、第1邋雷荆h 狀半導體層上部的第2導 電至柱 型叙保主道辦s 轉換區域及與第1導電 上端隔著預定間隔的該第2導電型光電 轉換區域表面的第1】古、曲 出望、道喷、. 南浪度雜質區域的步驟，·形成 弟 導電型半導體層厚的第1導雷刑沾屯樓碰应 ^ . . ^ 日汗…乐丄导電型的半導體層的步
驟’在比第1導電型半導體層I 層厚的4 1導㈣的半導體層 =成第2導電型的半導體層的步驟；在第 ❹ 導體層上形成第丨導電却的古、書译施所丄…# 主07千 电生的冋，辰度雜貝半導體層的步驟； 十於比第1導電型半導體層厚的第1導電型的半導體層、 第2導電型的半導體層及第i導電型的高濃度雜質半^體 層進行選擇性姓刻，而形成第i導電型半導體層、第工導 電型半導體層上的第1導電型柱狀半導體層、第1導電型 柱狀半導體層上部的第2導電型光電轉換區域及第2導電 型光電轉換區域上面的第丨導電型高濃度雜質區域的步 驟’、在第1導電型半導體層的表面、第2導電型光電轉換 ©區域的侧面以及第1導電型柱狀半導體層的側面形成氧化 膜的步驟；將藉由離子植入而在第2導電型光電轉換區域 的侧面表面製作第1導電型高濃度雜質區域時的遮罩材沈 積在第1導電型柱狀半導體層的侧面的步驟；以及藉由離 子植入而在第2導電型光電轉換區域的侧面表面製作第1 導電型高濃度雜質區域的步驟。 本發明之第5態樣係提供一種固體攝像裝置之製造方 法’係包含：形成第1導電型半導體層、第i導電型半導 體層上的複數個第1導電型柱狀半導體層、複數個第1導 10 319838 200929530 :電f柱狀半導體；I上部的第2導電型光電轉換區域及與第 ' ，電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔的第2導電型 ^轉換區域表面的第1導電型高濃度雜質區域的步驟； 弟1導電型半導體層表面形成第2導電型CCD通道區域 的步驟；在複數個第i導電型柱狀半導體層的側面形成閉 極絕緣膜的步驟；以及在第2導電型ccd通道區域的上 方，至少在後數個第1導電型柱狀半導體層的側面隔介前 述閘極絕緣膜而形成傳送電極的步驟。 ❹ 較佳為復包含：形成第！導電型半導體層、第！導電 型半導體層上的複數個第1導電型柱狀半導體層、複數個 第1導電型柱狀半導體層上部的第2導電型光電轉換區域 及與第1導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔的該第 2導電型光電轉換區域表面的第丨導電型高濃度雜質區域 的步驟；形成比第！導電型半導體層厚的第]導電型的半 導體層的步驟；在比第！導電型半導體層厚的第工導電型 〇的半導體層上形成第2導電型的半導體層的步驟；在第2 導電型的半導體層上形成第i導電型的高濃度雜質半導體 層的步驟；對於比第！導電型半導體層厚的p導電型的 半導體層、第2導電型的半導體層及第1導電型的高濃度 雜質半導體層進行選擇性蝕刻，形成第】導電型半導體 層、第1導電型半導體層上的複數個第i導電型柱狀半導 體層、複數個帛1導電型柱狀半導體層上部的第2導電型 光電轉換區域及第2導電型光電轉換區域上面的第〗導電 型高漢度雜質區域的步驟；在第i導電型半導體層的表 319838
II 200929530 :面、第2導電型光電轉換區域的側面以及苐！導電型柱狀 t㈣體層的侧面形成氧化膜的步驟；將藉由離子植入而在 第2導電型光電轉換區域的側面表面製作第}導電型高濃 度雜質區域時的遮罩材沈積在複數個第丨導電型柱狀半導 體層之間的步驟，·以及藉由離子植人而在第2導電型光電 轉換區域賴面表面製作第.！導電型高遭度雜質區域的步 驟。 灼 較佳為在第1導電型半導體層表面形成第2導電型 CCD通道區域的步驟係在複數個第i導電型柱狀半導體層 間之第1導電型半導體層表面形成第2導電型雜質區域: 且在第2導電型雜質區域形成由第1導電型高濃度雜質所 構成的70件分離區域，且至少在相鄰之前述第丨導電型柱 狀半導體層行之間的各行間中形成朝行方向延伸且彼此 分離的第2導電型CCD通道區域的.步驟。 較佳為在第i導電型半導體層表面形成第2導電型 ❿CCD通道區域的步驟係復包含：在複數個第、導電型柱狀 半導體層的側面及第2導電型光電轉換區域的侧面形成氮 化膜的步驟；在複數個第丨導電型柱狀半導體層間的前述 第1導電型半導體層表面形成第2導電型雜質區域的步 驟；將用以形成由第1導電型高濃度雜質所構成的元件分 離區域的遮罩材沈積在前述第2導電型雜質區域上的步 蟬；以及藉由離子植入而將由第i導電型高濃度雜質所構 成的凡件分離區域形成在第2導電型雜質區域的步驟，因 而至少在相鄰之第1導電型柱狀半導體層行之間的各行間 319838 12 200929530 ,^成朝行方向延伸且彼此分離的第2導電型CCD通道區 域。 % 9更佳為在複數個第1導電型柱狀半導體層的侧面及第 導電型光電轉換區域的侧面形成氮化膜的步驟係在藉由 该步驟之前的步驟所形成的構造的表面形成氮化膜，且藉 由進行深姓刻（etch back)，在複數個第！導電型柱狀半導 體層的側面、第2導電型光電轉換區域的側面及 型光電轉換區域表面的第，導電型高濃度雜質區域的侧 面，使氮化膜殘留成側壁間隔件狀。 (發明之效果） 在習知的CCD固體攝像元件中，光電二極體（pD)、讀 出通道、η型CCD通道區域、p+型元件分離區域係形成為 平面，在受光部（光電二極體）之表面積相對於一像素之面 積的比例加大時會有極限，但是若根據本發明，藉由將讀 出通道配置成非水平，可提供一種大幅減少讀出通道的佔 ❹有面積，且受光部（光電二極體）之表面積相對於一像素之 面積的比例較大的CCD固體攝像元件。 【實施方式】 以下參照所附圖示，詳細說明本發明之實施形態。 將本發明第1實施形態之一個CCD固體攝像元件的鳥 瞰圖及俯視圖分別顯示於第2圖及第3圖。此外，第4圖 係第3圖之ΧγΧ!，剖視圖，第5圖係第3圖之nr剖視 圖。 在η型基板ill上形成有卩型阱區域112，在ρ型阱 319838 13 200929530 :區域112上復形成有p型的柱狀半導體層i3i。在p型柱 *狀半導體層131的上部係形成有電荷量依受光情形而改變 的η型光電轉換區域113，此外，在該n型光電轉換區域 113的表面係與？型柱狀半導體層131的上端隔著預定間 隔而形成有P+型區域由p+型區域114及11型光電轉 換區域113形成受光部（光電二極體）13〇。此外，在p型柱 狀半導體層131的側面係隔介閘極絕緣膜133而形成有傳 送電極m、119。在傳送電極118、119的下方係形成有n 型CCD通道區域116。在p型柱狀半導體層之上部的n型 光電轉換區域113及η型CCD通道區域116所爽介的區域 係形成有讀出通道132。此外，以將元件分離的方式，在 傳送電極118、119的下方係形成有卜型元件分離區域 115。在p+型區域114係連接有金屬遮蔽膜形成氧化 -膜121作為層間絕緣膜。 田對傳送電極118或Π9施加讀出訊號時，透過讀出 ❹通道132將蓄積在光電二極體13〇的訊號電荷讀出在打型 CCD通道區域116。此外’所讀出的訊號電荷係藉由傳送 電極118、119而朝垂直（Yl_Yi，）方向予以傳送。 接著，將本發明第2實施形態之以行列狀配置有複數 個第1實施形恝之CCD固體攝像元件之固體攝像裝置的一 部分的鳥瞰圖及俯視圖分別顯示於第6圖及第7圖。 在第6圖及第7圖中，以預定間隔（垂直像素間距VP) 將具備具有ρ+型區域153、155、I”之光電二極體 (PD) 147、149、151的固體攝像元件朝垂直（uj方向（行 319838 14. 200929530 /方向）排列在半導體基板上（第1固體攝像元件行）。使與第 ,1固體攝像元件行之固體攝像元件之各元件垂直方向的位 置相同而相鄰接，以與第丨固體攝像元件行相同的預定間 隔（垂直像素間距VP)朝垂直方向排列具備具有P+型區域 154、156、158之光電二極體（PD)148、15〇、152的固體攝 像元件（第2固體攝像元件行）。第丨固體攝像元件行及第2 固體攝像元件行係以與垂直像素間距相同的間隔（水平像 素間距HP)予以配置。如上所示，具有光電二極體147、 151 I48、150、152的固體攝像元件係以所謂的行 列狀予以排列。 在相鄰接排列之第1固體攝像元件行的p型柱狀半導 體層與第2固體攝像元件行的P型柱狀半導體層之間係設 :用以讀出在光電二極體147、149、151所產生的訊號電 何且朝垂直方向傳送的心CCD通道區域⑽。同樣地， 為了讀出在其他光電二極體所產生的訊號電荷且朝垂直方 ❹向傳送，而设有！！型CCD通道區域、⑹。η型 ^區域係在以仃列狀排列的ρ型柱狀半導體層之間朝垂 向延伸。接著’以使η型⑽通道區域彼此相互分離 而：相接觸的方式設置ρ+型元件分離區域162、163。在 形〜、中Ρ+型元件分離區域162、163儀沿著第1 而f2固體攝像元件行的轴以及Ρ型柱狀半導體層的外緣 ^、^是P+型元件分離區域只要能以使相鄰接的η型 U域不相互接觸的方式而設即可，例如，亦可由 第7圖的配置朝心方向挪移而配置ρ+型元件分離區域 319838 15 200929530 • 162 、】63 。 Λ 、3水平（W)方向（列方向）排列具有光電二極體 之固體攝像兀件的第^固體攝像元件列 狀半導體層、與朝水平方向排列具有光電二極體149、15〇 :固體攝像讀的第2固體攝像元件列的p 係設有朝垂直方向傳送由光電二極體讀出至以 U域159、160、161之訊號電荷的傳送電極刚、 ❹:、144。此外，在朝水平方向排列具有光電二極體⑷、 之固體攝像元件的第2固體攝像元件列的p型柱 2層、與朝水平方向排列具有光電二極體147、148之： 的第3固體攝像元件列的P型柱狀半導體層之 曰 又有傳送電極143、142、⑷。當對傳送電極⑷施 買出訊號時，透過讀出通道，將蓄積在光電二極體149、 150的訊號電荷讀出於m.ccD通道區域⑽、⑹。傳送 電極係在以行列狀排列之P型柱狀半導體層之間朝水平方 ❹向延伸。 其中’光電二極體147係由p+型區域153&n型光電 換區域166所構成，而且，光電二極體148係由㈣區 域154&ns光電轉換區域167所構成。 第8圖係第7圖之A%，剖視圖，第9圖係第7圖之 Υ 2 - Υ 2 ’剖視圖。 :下就第7圖中第二列第一行的固體攝像元件加以說 η型基板164上係形成有Ρ型㈣域165，在ρ型 牌區域！65上係復形成有ρ型柱狀半導體層ΐ8ι。在ρ型 319838 16 200929530 柱狀半導體層181的上部俜 變的㈣ 有電荷量依受騎形而改 域⑹168，此外，在該n料電轉換區 的表面係與p聽狀半導體層181的上端隔著預定 間隔而形成有p+型區域155。在p+型區域155h Ο 轉換區域168係形成有光電二極體149。此外，在p型柱 狀半導體層的側面係隔介祕絕緣膜185㈣成有傳送電 ，143、144。在傳送電極143、144的下方係形成有n型 CD通道區域160。在ρ型柱狀半導體層ΐ8ι之上部的打 型光電轉換區域168及η型CCD通道區域16 域係形成有讀出通道182。 丨的& ▲接者’就第7圖中第二列第二行的固體攝像元件加以 次明j在11型基板W4上係形成有p型阱區域165，在p 型阱區域165上係復形成有p型柱狀半導體層183 型柱狀半導體層183的上部係形成有電荷量依受光情形而 ^變的11型光電轉換區域169，此外，在該n型光電.轉換 ❹，域169的表面係與P型柱狀半導體層183的上端隔著預 定間隔而形成有p+型區域156。在p+型區域156及打型光 電轉換區域169係形成有受光部（光電二極體）15〇。此外， 在p型柱狀半導體層183的侧面係隔介閘極絕緣膜186而 形成有傳送電極143、144。在傳送電極143、144的下方 係形成有η型CCD通道區域161。在p型柱狀半導體層183 上°卩的η型光電轉換區域169及η型CCD通道區域161 所夹介的區域係形成有讀出通道184。 在Ρ+型區域155、156' 153、157係連接有金屬遮蔽 319838 17 200929530 '膜170。在各元件間係形成有氧化膜180作為層間絕緣膜。 ，接著，以使η型CCD通道區域彼此相互分離而不會接觸的 方式設置Ρ+型元件分離區域162、—在本實施形態中， P+型元件分離區域162、163係沿著第i及第2固體攝像 元件行的軸以及P型柱狀半導體層的外緣而設，但是 型^件分㈣域只要能以使相鄰接的㈣咖通道區域不 相互接觸的方式而設即可，例如，亦可由第7圖的配置朝 X2方向挪移而配置p+型元件分離區域162、163。其中， 〇光電二極體151係由p+型區域157及n型光電轉換區域 172所構成。 如上所述，在相鄰固體攝像元件列之ρ型柱狀半導體 層之間係設有以通過相鄰固體攝像元件列之ρ型柱狀半導 體層之間的方式朝列方向延伸的傳送電極141、142、M3、 144、145、_ 146 ’該等電極係分離預定間隔而配置。與ρ 型柱狀半導體層相鄰接的傳送電極141、143、144、U6 ❹係隔介閘極氧化膜而形成在ρ型柱狀半導體層的侧面。傳 送電極 141、142、143、144、145、146 係與 道區域-起構成用以將在光電二極體產生的訊號電荷朝垂 直方向傳送的垂直電荷傳送裝置（vccd)qVccd#形成為 3相驅動(φ1至φ3)，藉由對於各光電二極體以不同相位驅 動的三個驅動電極，將在光電二極體產生的訊號電荷朝垂 ，方向傳送。在本實施形態中，VCCD雖係3相驅動，但 f由熟習該項技術者可知亦可將VCCD形成為由適當的任 意數目的相進行驅動的結構。 319838 18 200929530 :第2實施形態中’顯示以行列狀排列好 像元件的固體攝像褒置，但如第1〇圖、第^、第麟2 圖、第13圖所示’亦可將⑽固體攝像元件配置成蜂巢 狀▲。因此，以本發明之第3實施形態而言，就將第工實施 形癌的CCD固體攝像元件配置成蜂巢狀的固體攝像裝置 加以說明。將CCD固體攝像元件配置成蜂巢狀的固體攝像 裝置之一部分的鳥瞰圖及俯視圖分別顯示於第10圖及第 11圖。 ❹ 在第10圖及第11圖中，將具備具有p+型區域228、 223之光電二極體（PD)236、231的固體攝像元件以預定間 隔（垂直像素間距VP)朝垂直（Υ3_Υ3，）方向（行方向）排列在 半導體基板上（第1固體攝像元件行）。與第丨固體攝像元 件行隔著與垂直像素間距相同間隔（水平像素間距111>)的】 /2’以與第1固體攝像元件行相同的預定間隔朝垂直方向 排列具備具有p+型區域226、221之光電二極體234、239 ❹的固體攝像元件，而且相對於第i固體攝像元件行朝垂直 方向相對於垂直像素間距VP挪移i / 2予以配置（第2固 體攝像元件行）。此外，與第2固體攝像元件行隔著與垂直 像素間距相同間隔（水平像素間距.HP)的1/2，以與第1 固體攝像元件行相同的預定間隔朝垂直方向排列具備具有 P+型區域229、224之光電二極體237、232的固體攝像元 件，而且相對於第2固體攝像元件行朝垂直方向相對於垂 直像素間距VP挪移1/2予以配置（第3固體攝像元件 行）。同樣地，與第3固體攝像元件行隔著與垂直像素間距 19 319838 200929530 相同間隔（水平像素間距HP)的1/2’以與第1固體攝像元 件行相同的間隔朝垂直方向排列具備具有p +型區域227、 222之光電一極體235、240的固體攝像元件，而且相對於 第3固體攝像元件行朝垂直方向相對於垂直像素間距 挪移1 / 2予以配置（第4固體攝像元件行），而且與第4固 體攝像元件行隔著與垂直像素間距相同間隔（水平像素間 距HP)的1/2’以與第i固體攝像元件行相同的間隔朝垂 直方向排列具備具有p+型區域23〇、225之光電二極體 238、233的固體攝像疋件，而且相對於第4固體攝像元件 行朝垂直方向相對於垂直像素間距vp挪移〗/2予以配置 (第5固體攝像元件行）。亦即，具有光電二極體汨6、、 234、239、237、232、235、24G、238、233 的固體攝像元 件係排列成所謂的蜂巢狀。 在相鄰接排列之帛1固體攝像元件行的P型柱狀半導 體層與第2固體攝像元件行的p型柱狀半導體層之間，係 ❹在光電二極體心231所產生的訊號電荷且 f垂直方向傳送的“⑽通道區域207。同樣地，在第 =攝：：件行的p型柱狀半導體層與第3固體攝像元 P J柱狀?半=丄導體層之間、在第3固體攝像元件行的 體層之間、以β #第4固體攝像元件行的P型柱狀半導 曰B 及在第4固體攝像元件行的p型柱狀 層與第5固體攝像元計& ^ 丁的Μ柱狀+導體 設有：用明錄狀半㈣敎間係分別 且朝β 39所產生的訊號電荷 傳运的11型CCD通道區域208，·用以讀出在 319838 20 200929530 光電一極體237、232所產生的訊號電荷且朝垂直方向傳送 的η型CCD通道區域209 ;以及用以讀出在光電二極體
235、240所產生的訊號電荷且朝垂直方向傳送的η型CCD 通道區域210。該等η型CCD通道區域係一面在排列成蜂 巢狀的ρ型柱狀半導體層之間蛇行，一面朝垂直方向延 伸。此外，以使η型CCD通道區域彼此相互分離而不會接 觸的方式設置ρ+型元件分離區域213、214、215、216。 在本實施形態中’ ρ+型元件分離區域213、214、215、216 ®雖係沿著第1至5之固體攝像元件行之軸及沿著ρ型柱狀 半導體層的外緣而設，但是ρ+型元件分離區域只要能以使 相鄰接的η型CCD通道區域不會相互接觸的方式設置即 可’例如可將ρ+型元件分離區域213、214、215、216由 第11圖的配置朝X3方向挪移而配置。 在將具有光電二極體236.、237、238的固體攝像元件 朝水平（Xs-X3，）方向（列方向）排列的第、固體攝像元件列 ❹的P型柱狀半導體層、與將具有光電二極體234、235的固 體攝像7L件朝水平方向排列的第2固體攝像元件列的ρ型 柱狀半導體層之間係設有傳送電極施、2()5。同樣地，在 將具^光電二極體234、235的固體攝像元件朝水平方向排 列的第2固體攝像元件列的P型柱狀半導體層、與將具有 、232、233的固體攝像元件朝水^方：排 在蔣且士攝像元件列^型柱狀半導體層之間、以及 平方㈣1電二極體231、232、233的固體攝像元件朝水 向排列的第3固體攝像元件列的ρ型柱狀半導體層、 319838 21 200929530 與具有光電二極體239、240沾m 的固體攝像元件朝水平方向排 列的第4固體攝像元件列的务卞胡八十方向排 ^ ^ ^ 的P型柱狀半導體層之間係分別 設有傳送電極204、203及僂详爺， 兩. 久得迗電極202、201。該等傳送 電極係一面在以蜂巢狀排列 ]的P型柱狀半導體層之間蛇行 一面朝水平方向延伸。 其中，光電二極體23 9筏山 ±± 股外係由P+型區域221及n型光電 轉換區域217所構成，而且光 ^尤冤 一極體240係由p+型區诚 ❹ ^二及：^型光電轉換區域218所構成。 域 第12圖係第11圖之γ y，ai、 圖之Χ3-Χ3,剖視圖，第13圖係第n 圖之Y3-Y3’剖視圖。 以下說明第 11圖Φ夕势 圖中之第二列第一行的固體攝像元 件。在η型基板211上係形成有？型牌區域212，型 阱區域212上復形成有？型柱狀半導體層251。在ρ 狀半導體層251的上部係形成有電荷量依受光情形而改變 的11型光電轉換區域242,此外，在該η型光電轉換區域 ❹242的表面係由ρ型柱狀半導體層251的上端隔著預定間 隔而形成有Ρ+型區域22“此外，在口型柱狀半導體層hi 的側面係隔介閘極絕緣膜255而形成有傳送電極2〇4、 2〇5。在傳送電極204、2〇5的下方係形成有η型ccd通道 區域208。在ρ型柱狀半導體層251上部的n型光電轉換 區域242與η型CCD通道區域2〇8所夹介的區域係形成有 讀出通道252。 接著說明第11圖中之第二列第四行的固體攝像元 件。在η型基板211上係形成有ρ型阱區域212，在ρ型 319838 22 200929530 :.2區域212上係復形成有卩型枝狀半導體層253 柱狀半導體層253的上部係形成有雷 燧从， 乂有電何罝依受光情形而改 變的η型光電轉換區域243，此外 ,,^ ± , 卜在該η型光電轉換區 的表㈣'由狀半導體相上端隔著預定間隔 :形成有Ρ+型區域227。此外，h型柱狀半導體層M3 的側面係隔介閉極絕緣膜256而形成有傳送電極2〇4、 2〇5。在傳送電極204、施的下方係形成有通道 區域210。在w柱狀半導體層253上部的n型光電轉換 〇區域243 #0CCD通道區域21〇所央介的區域係形成有 5賣出通道254。 '接著，以使η型CCD通道區域彼此分離而不相接觸的 方式設置ρ+型元件分離區域213、214、215、216。在本 貫施形態中，ρ+型元件分離區域213、214、215、216係 沿著第1至5固體攝像元件行的軸以及ρ型柱狀半導體層 的外緣而設，ρ+型元件分離區域係只要能使相鄰接的^^型 ❹CCD通道區域不會相互接觸的方式設置即可，例如亦可將 Ρ+型tl件分離區域213、214、215、216由第11圖的配置 朝又3方向挪移而配置。 如上所述’在相鄰固體攝像元件列的ρ型柱狀半導體 層之間係設有以通過相鄰固體攝像元件列的ρ型柱狀半導 體層之間的方式朝列方向延伸的傳送電極2〇1、2〇2、2〇3、 204、205、206。傳送電極 201、202、203、204、205、206 係隔介閘極氧化膜而形成在ρ型柱狀半導體層的側面且分 離預定間隔而配置。傳送電極2〇1、202、203、204 ' 205、 23 319838 200929530 :206係與以⑽通道區域一起構成將在光電二極體產生 ：的讯號電荷朝垂直方向傳送的垂直電荷傳送裝置 (VCCD)。VCCD係形成為4相驅動（01至㈣，藉由對於 各光電二極體以不同的相位予以驅動的4個傳送電極，將 在光電二極體產生的訊號電荷朝垂直方向傳送。在本實施 形態中，VCCD雖係4相驅動，但是由熟習該項技術二可 知亦可將VCCD構成為由適當的任意數的相進行驅動的结 構。 。 © 傳送電極201、202、203、204、205、2〇6的表面係藉 由氧化膜（平坦化膜）250予以覆蓋，且在該氧化膜上形成^ 金屬遮蔽膜241。金屬遮蔽膜241係於每一光電二極體且 有圓形開口部，以作為使在屬於受光部的ρ +型區域所接^ 的光透射的光透射部。 其中，雖省略圖示，但與一般的CCD影像感測器一 樣，在上述金屬遮蔽膜上係隔介保護膜或平坦化膜而形成 〇有彩色滤光片（color filter)、微透鏡（micr〇等。 接著，參照第U圖至第30圖’說明用以形成本發明 之實施形態之固體攝像元件、固體攝像裝置之製造步驟之 一例0 第14圖至第30圖之（a)、（b)係分別與第7圖的u?、 Y2-Y2’剖面相對應。 在矽η型基板164上形成p型阱區域165，在其上部 形成η型區域301，且形成p+型區域3〇2(第14⑷圖、第 14(b)圖）。 319838 24 200929530 / 接著，沈積氧化膜，且進行蝕刻，而形成氧化膜遮罩 ：303、304、305、306(第 15⑷圖、第 15(b)圖）。 將石夕進行姓刻而形成柱狀半導體18卜183、3〇7、3〇8(第 16(a)圖、第 16(b)圖）。 為了防止離子植入時的離子穿隧（i〇n channeling)，而 形成氧化膜309(第17(a)圖、第17(b)圖）。 為了形成離子植入時的遮罩，乃沈積多晶矽31〇，且 予以平坦化並進行深蝕刻（第18(>)圖、第18(1?)圖）。以遮 ©罩材而言，亦可使用阻劑等其他材料。 進行離子植入’以形成p+型區域155、156、153、157(第 19(a)圖、第 19(b)圖）。 將多晶矽進行蝕刻而予以去除（第2〇(a)圖、第2〇(b) 圖）。 為了形成離子植入時的遮罩，乃沈積氮化膜，且進行 珠姓刻（etch back)，並以侧壁間隔件311、3 12、313、314 ❹狀殘留在柱狀半導體側壁（第21(a)圓、第21(b)圖）。 之後形成作為η型CCD通道區域的n型區域315(第 22(a)圖、第 22(b)圖）。 形成屬於用以形成p+型元件分離區域之遮罩材的阻 劑 316、317、318(第 23(a)圖、第 23(b)圖）。 進行離子植入，以形成p+型元件分離區域162、163(第 24(a)圖、第 24(b)圖）。 將阻劑剝離，將氮化膜剝離，將氧化膜剝離（第25(a) 圖、第25(b)圖）。 319838 25 200929530 : &行閑極氧化’形成閘極氧化膜319，沈積多晶石夕 • 320，且予以平坦化，並進行深蝕刻（第26(幻圖、第26卬) 圖）。 $成用以形成傳送電極的阻劑321、、323、、 325、326(第 27(a)圖、第 27(b)圖）。 將多晶石夕進行姓刻，形成傳送電極141、142、143、 144、145、146(第 28(a)圖、第 28(b)圖）。 將阻劑剝離，沈積氧化膜180，且予以平坦化，並進 ❹行深蝕刻（第29(a)圖、第29(b)圖）。 沈積金屬遮蔽膜170,且予以平坦化，並進行深蝕刻（第 30(a)圖、第 30(b)圖）。 在上述實施形態中，係藉由將半導體層進行蝕刻而形 成柱狀半導體層，但是亦可利用其他方法，例如藉磊晶成 長來形成柱狀半導體層。 在以上實施形態中，固體攝像元件及固體攝像裝置之 ❹柱狀半導體層雖形成於在η型基板上所形成的p型阱區域 上，但並非侷限於此，例如亦可設為形成於在基板上所形 成的絕緣膜上的梦層上（例如s 01基板上）者。 此外，在以上實施形態中，形成在p型柱狀半導體層 之上部的η型光電轉換區域係為與p型柱狀半導體層相同 直徑的柱狀，但亦可形成為除此以外之適當的任意形狀。 此外，在以上實施形態中，傳送電極係可使用半導體 製程或固體元件中一般使用的電極材料來構成。可列舉 如.低電阻多晶梦、絲（W)、翻（Mo)、石夕化鹤（wsi)、石夕化 319838 26 200929530 :·顧（M〇Si)、石夕化鈦⑽）、石夕化组（τ剛及石夕化銅（CuSi)。 •此外，亦可將該等電極材料在不介在絕緣膜的情形下疊層 複數層而形成傳送電極。 此外，金屬遮蔽膜係可藉由例如艇⑽、絡⑼、鶴 (W)、欽㈤、19 (鳩）等金相、或㈣等金屬之2種以上 所構成的合金膜、或選自句冬a 目包3别述金屬膜及前述合金膜群 的2種以上所組合的多層金屬膜等所形成。 β 上關於本發明，雖為了供例示之用而就數個實施 ❹形^以說明，惟本發明並非限定於此，在未脱離本發明 之犯圍及精神的情形下，在形態及詳細内容上，可進行各 種變形及修正，應可為熟習該項技術者所明白。 【圖式簡單說明】 圖。第1圖係顯示習知固體攝像元件之單位像素的剖視 =2圖係本發明之—⑽固體攝像元件的鳥微圖。 ❹ =3圖係本發明之—咖固體攝像元件的俯視圖。 第4圖係第3圖之χι_χι，剖視圖。 第5圖係第3圖之Υι-ΥΓ剖視圖。 圖。第6圖係以行列狀配置之CCD固體攝像元件的鳥瞰 第7圖係以行列狀配置之ccd固體攝像元件的俯視 第8圖係第7圖之x2_X2，剖視圖。 第9圖係第7圖之γ2_γ2，剖視圖。 319838 27 200929530 「第l 〇圖係配置成蜂巢狀之CCD固體攝像元件的高 圖。 敬 第11圖係配置成蜂巢狀之CCD固體攝像元件的俯視 圖。 第12圖係第11圖之χ3_Χ3，剖視圖。 第13圖係第11圖之γ3·γ3，咅彳視圖。 第14(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2·Χ2’剖面步圖。 〇 第14(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ 2 - Υ 2 ’剖面步圖。 第15(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步圖。 第15(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 丫2-^2’剖面步驟圖。 - 第16(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2·Χ2’剖面步驟圖。 1# 第16(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。 第17(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 X2-X2’剖面步驟圖。 第17(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Y2-Y2’剖面步驟圖。 第18 (a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 X2-X2’剖面步驟圖。 28 3l9^s 200929530 ； 第i8(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Y 2 - Y 2 ’剖面步驟圖。 第19(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造倒！ Χ2·Χ2’剖面步驟圖。 第19(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。 第20(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步驟圖。 © 第2〇0)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。 第21 (a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之擊造例之 X2-X2’剖面步驟圖。 ' 第21(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Y2-Y2’剖面步驟圖。 第22(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步驟圖。 & 第22(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2,剖面步驟圖。 衣0 第23 (a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之制造例之 Χ2·Χ2,剖面步驟圖。 衣 第23(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之制造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。 衣 第24(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步驟圖。 & 319838 29 200929530 :第24(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造制之 Y 2 - Y 2 ’剖面步圖。 第25(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 X2-X2’剖面步圖。 第25(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Y2-Y2’剖面步驟圖。 第26(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例I Χ2_Χ2’剖面步驟圖。 © 第26(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。 第27(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步驟圖。 第27(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ2-Υ2’剖面步驟圖。， ❹ 第28(a)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2-Χ2’剖面步驟圖。 第28(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Υ 2 "Ύ 2 ’剖面步驟圖。 第29⑷圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Χ2·Χ2’剖面步驟圖。 第29⑻圖係顯示本發明之固體 γ2_γ2,剖面步驟圖。 η衣这 弟30(a)圖係顯示本發明 χ2-χ2，剖面步驟圖。 固體攝像元件之製造例 3198^8 30 200929530 第30(b)圖係顯示本發明之固體攝像元件之製造例之 Y2-Y2’剖面步驟圖。 【主要元件符號說明】 11、 111、164、211 η 型基板 12、 112、165、212 Ρ 型阱區域 13、 113、166、167、168、169、172、217、218、242、243 η型光電轉換區域 14、 114、153、154、155、156、157、158、302、22卜 222、 © 223、224、225、226、227、228、229、230 ρ+型區域 15、 115、162、163 Ρ+型元件分離區域 16、 116、159、160、161、207、208、209、210 η 型 CCD 通道 區域 147、148、149、150、151 235、236、237、238、239、240 光電二極體（PD) 17 Si氧化膜 18、118、119、141、142、143、144、145、146、2CU、202、 203 ' 204 > 205 ' 206 20、120、170、241 24 121 、 180 、 250 、 309 130 131 、 181 、 183 、 251 、 253 132、182、184、252、254 133 、 185 、 186 、 255 、 256 傳送電極 金屬遮蔽膜 金屬遮蔽膜開口部 氧化膜 受光部（光電二極體） 柱狀半導體層 讀出通道 閘極絕緣膜 152 、 231 、 232 、 233 、 234 、 31 319838 200929530 . 213 、 214 、 215 、 216 301 、 315 303 、 304 ' 305 、 306 307 ' 308 310 、 320 311 、 312 、 313 、 314 316、317、318、321、 319 ❹ P+型元件分離區域 η型區域 氧化膜遮罩 柱狀半導體 多晶矽 侧壁間隔件 322 、 323 、 324 、 325 、 326 閘極氧化膜 阻劑 ❹ 32 319838

Claims (1)

  1. 200929530 十、申請專利範圍·· 1. 一種固體攝像元件，係具備·· 第1導電型半導體層； 導體層上的第1導電型柱 形成在前述第1導電型半 狀半導體層； ^ 攻第1導電型柱狀半導體層的上部，且電 荷量係依受光愔开，而时纖从松 1 Έ ,.R 形而改1的第2導電型光電轉換區域； Μ及 © Ί述第1導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間 形2前述第2導電型光電轉換區域之表面的第1 ¥電型南濃度雜質區域， 而在前述第丨導電型柱狀半導體層的側面係隔介閑 極絕緣膜而形成有傳送電極， 在則述傳送電極的下方形成有第2導電型通 道區Μ， 在前述第2導電型光電轉換區域與前述第2導電型 CCD(Charge Coupled Device ;電荷輕合元件）通道區域 所夾介的區域形成有讀出通道。 2. -種固體攝像裝置，係以行列狀排列有複數個如申請專 利範圍第1項之固體攝像元件。 3. 如申請專利範圍第2項之固體攝像裝置，其中，前述第 2導電型CCD通道區域係至少在相鄰之前述第1導電型 柱狀半導體層行之間的各行間以朝行方向延伸的第2導 電型雜質區域所構成， 319838 33 200929530 且以使前述第2導電型CCD通道區域不會相 =方式設置由第1導電型高漠度雜質構成的元件分離 ❹ 圍第3項之固體攝像褒置，其令，包含在 ^導㈣柱狀半導體層_面隔介㈣絕緣膜所 =的傳送電極的複數個傳送電極係在相鄰之前述第工 電型柱狀半導體層列之間的各列間朝列方向延伸，且 =著：述第2導電型CCD通道區域傳送在前述固體 =像兀件所產生的訊號電荷的方式分開預定間隔而排 5. -種固體攝像裝置，係將以第】間隔朝第]方向 複數個如中請專利範圍第！項之固體攝像元件的第工固 體攝像元件行；及以前述第1間隔朝前述第！方向排列 有複數個如申請專利範圍第]項之固體攝像元件，而且 ο 相對於前述第i固體攝像元件行朝前述第i方向挪移預 定！予以配置的第2固體攝像元件行，隔著第2間隔排 列的几件灯的組係朝前述第！方向挪移預定量且隔著前 述第2間隔排列複數組者。 6. 如申請專利範圍帛5項之固體攝像裝置，其中，前述第 2導電型CCD通道區域係至少在相鄰之前述柱狀半導 體層行之間的各行間，由通過該相鄰第〗導電型柱狀半 導體層行之各柱狀半導體層之間而朝行方向延伸的第2 導電型雜質區域所構成， 且以使前述第2導電型CCD通道區域不會相互接 319838 34 200929530 : 觸的方式設置由第1導電型高濃度雜質所構成的元件分 離區域。 7.如申請專利範圍第6項之固體攝像裝置，其中，前述傳 送電極係在相鄰柱狀半導體層列之間的各列間，以通過 該相鄰柱狀半導體層列之各柱狀半導體層之間而朝列 方向延伸，且沿著前述第2導電型CCD通道區域傳送 在前述固體攝像元件所產生的訊號電荷的方式分離預 定間隔而予以排列。 ❹8. —種固體攝像元件之製造方法，係包含： 形成：第1導電型半導體層、該第丨導電型半導體 層上的第1導電型柱狀半導體層、該第1導電型柱狀半 導體層上部的第2導電型光電轉換區域及與該第丨導電 型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔的該第2導電型光 電轉換區域表面的第卜導電型高濃度雜質區域的步驟； 在則述第1導電型半導體層表面形成第2導電型 〇 CCD通道區域的步驟； 在前述第！導電型柱狀半導體層的側面形成閑極絕 緣膜的步驟；以及 在前述第2導電型CCD通道區域的上方，在前述 第1、導電型柱狀半導體層的側面隔介前述閘極絕緣膜而 形成傳送電極的步驟。 9·如申請專利範圍第8項之固體攝像元件之製造 立 中，復包含： 〃 形成：前述第1導電型半導體層、該第丨導電型半 319838 35 200929530 導體層上的第1導電型柱狀半導體層、該第1導電型柱 狀半導體層上部的第2導電型光電轉換區域及與該第i 導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔的該第2導電 型光電轉換區域表面的第丨導電型高濃度雜質區域的步 形成比前述第1導電型半導體層厚的第i導電型的 半導體層的步驟； 在比前述第1導電型半導體層厚的第}導電型的半 ❹導體層上形成第2導電型的半導體層的步驟； 一在前述第2導電型的半導體層上形成第i導電型的 高濃度雜質半導體層的步驟； ^對於比前述第1導電型半導體層厚的第1導電型的 體層、前述第2導電型的半導體層及第丨導電型的 高濃度雜質半導體·層進行選擇性蝕刻，而形成前述第ι 導電型半導體層、該第丨導電型半導體層上的第i導電 ❹型柱狀半導體層、該第1導電型柱狀半導體層上部的第 2導電型光電轉換區域及該第2導電型光電轉換區域上 面的第1導電型高濃度雜質區域的步驟； ，"在前述第1導電型半導體層的表面、前述第2導電 型光電轉換區域的侧面以及前述第i導電型柱狀半導體 層的側面形成氧化膜的步驟； 將藉由離子植入而在前述第2導電型光電轉換區域 =側面表面製作前述第β電型高濃度雜質區域時的遮 革材沈積在前述第1導電雜狀半導體層的側面的步 319838 36 200929530 驟；以及 • 藉由離子植入而在前述第2導電型光電轉換區域的 側面表面製作前述第1導電型高濃度雜質區域的步驟。 ίο.-種固體攝像裝置之製造方法，係包含： 形成：第1導電型半導體層、該第丨導電型半導體 的複數個第1導電型柱狀半導體層、該複數個第工 ^電型柱狀半導體層上部的第2導電型《電轉換區域及 與該第1導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔的該 第2導電型光電轉換區域表面的第1導電型高濃度雜質 區域的步驟； ” 在前述第1導電型半導體層表面形成第2導電型 CCD通道區域的步驟； 在前述複數個第丨導電型柱狀半導體層的側面形成 閘極絕緣膜的.步驟；以及 在則述第2導電型CCD通道區域的上方，形成複 ❹數個包含至少在前述複數個第1導電型柱狀半導體層的 侧面隔介前述閘極絕緣膜而形成之傳送電極的傳送電 極的步驟。 11.如申請專利範圍第1G項之固體攝像裝置之製造方法， 其中，復包含： 形成：前述第1導電型半導體層、該第i導電型半 導體層上的複數個第1導電型柱狀半導體層、該複數個 第1導電型柱狀半導體層上部的第2導電型光電轉換區 戍及…亥第1導電型柱狀半導體層的上端隔著預定間隔 319838 37 200929530 - 、§第‘電型光電轉換區域表面的第1導電型高濃度 雜質區域的步驟； 形成比則述第1導電型半導體層厚的第工導電型的 半導體層的步驟； 在比剛述第1導電型半導體層厚的第1導電型的半 導體層上形成第2導電型的半導體層的步驟； …在前述第2導電型的半導體層上形成第1導電型的 咼》辰度雜質半導體層的步驟； 〇、，對於比前述第i導電型半導體層厚的第丨導電型的 =導體層、前述第2導電型的半導體層及第1導電型的 高濃度雜質半導體層進行選擇性侧，形成前述第1導 電型半導體層'該第1導電型半導體層上的複數個第i 導電型柱狀半導體層、該複數個第i導電^柱狀半導體 層上部的第2導電型光電轉換區域及該第2導電型光電 轉換區域上面的第1導電型高濃度雜質區域的步驟； ❹ 在前述f1導電型半導體層的表面、前述第2導電 型光電轉換區域的侧面以及前述第j導電型柱狀半導體 層的側面形成氧化膜的步驟； 將藉由離子植入而在前述第2導電型光電轉換區域 的側面表面製作前述第！導電型高濃度雜質區域時的遮 罩材沈積在前述複數個第i導電型柱狀半導體層之間的 步驟；以及 藉由離子植入而在前述第2導電型光電轉換區域的 側面表面製作前述第i導電型高濃度雜質區域的步驟。 319838 38 200929530 12·如申β專利域第1G項或第^項之固體攝像裝置之製 造方法，其中’在前述第1導電型半導體層表面形成第 CD通道區域的步驟係在前述複數個第導電 =彻層間之前述第】導電型半導體層表= 士導電型雜質區域，且在該第2導電型雜質區域形成 第1導電型高濃度雜質所構成的元件分離區域，且至 少在相鄰之前述第】導電型柱狀半導體層行之間的各行 Ο 間形成朝行方向延伸且彼此分離的第2導電型⑽通 道區域的步驟。 13.如申巧專利靶圍第1〇項或第”項之固體攝像裝置之製 其中’在前述第1導電型半導體層表面形成第 導電型CCD通道區域的步驟係復包含： 在前述複數個第！導電型柱狀半導體層的側面及第 導電型光電轉換區域的侧面形成氮化膜的步驟； ❹ 在前述複數個^導電型錄半導體層間的前述第 電型半導體層表面形成第2導電型雜質區域的步 驟， 一杜將用以形成由前述第1導電型高濃度雜質所構成的 離區域的遮罩材沈積在前述第2導電型雜質區域 上的步驟；以及 槿^由離子植人而將由前述第1導電型高濃度雜質所 =的元件分離區域形成在前述第2導電型雜質區域的 梦驟， 因此至少在相鄰之前述第1導電型柱狀半導體層行 319838 39 200929530 之間的各行間形成朝行方向延伸且彼此分離的第2導電 型CCD通道區域。 ❹ 14.如申請專！範圍第13項之固體攝像裝置之製造方法， 其中’在前述複數個第！導電型柱狀半導體層的側面及 第2導電型光電轉換區域的側面形成氮化膜的步驟係在 藉由該步驟之前的步驟所形成的構造的表面形成氮化 膜且藉由進深餘刻，在前述複數個第1導電型柱狀 半導體層的側面、前述第2導電型光電轉換區域的側面 及該第2導電型光電轉換區域表面的第1導電型言嚷产 雜質區域的侧面’使氮化膜殘留成侧壁間隔件狀y又
    319838 40
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