TW201029173A - Solid-state imaging device and manufacturing method therefor - Google Patents

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TW201029173A TW098138885A TW98138885A TW201029173A TW 201029173 A TW201029173 A TW 201029173A TW 098138885 A TW098138885 A TW 098138885A TW 98138885 A TW98138885 A TW 98138885A TW 201029173 A TW201029173 A TW 201029173A
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Kaori Takimoto
Masayuki Okada
Takeshi Takeda
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Description

201029173 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種固態成像裝置及其製造方法,且更特 定言之係關於一種轉移電極結構及—種形成該結構之方 法。 【先前技術】 在一區域感測器、數位照相機等中使用之一 CCD(電荷 〇 耦合裝置)類型的固態成像裝置包含用於轉移來自一光電 轉換部之信號電荷的複數個轉移電極。該等轉移電極係彼 此相鄰地配置在形成於一裝置基板中的一電荷轉移線上且 猶序地驅動。 一 2此一CCD類型的固態成像裝置中,為獲得一大視角及 同轉移速率’需要降低各個轉移電極之電阻。在各個轉 移電極係由具有光屏蔽性之_金屬材料形成的情況下,由 於各個轉移電極無需以光屏蔽膜覆蓋,故可降低各個轉移 ❹f極之電阻’且可增加一光二極體之形成面積。因此,可 由光一極體债測到_較大之光量,且因此可預期靈敏度特 性之一改良。 例如日本專利特許公開案第20G3.78 126號及第2007. ,677號中描述藉由使用—金屬材料而形成轉移電極之技 根據日本專利特許公開案第2⑼Π Μ”號中所描述之 術首先形成多晶石夕電極作為虚設電極,且接著移除該 Τ虛設電極以形成凹口。隨後,形成-金屬膜以利用一金 屬材料填充此等凹 且接者藉由CMP(化學機械拋光)移 142810.doc 201029173 除該金屬材料之一過量部分 等轉移電極。 以藉此由該金屬材料形成該 【發明内容】 -般已知CMP中凹陷或腐敍之程度(―圖案之凹入量)係 根據-圖案面積比率而不同。圖案面積比率係—電極圖案 之面積對-單位面積的比率。因此,纟包含圖案面積比率 相對較南之轉移電極的一轉移電極部中,轉移電極之圖案 密度亦相對較高,而在包含圖案面積比率相對較低之轉移 鲁 電極的一轉移電極部中’轉移電極之圖案密度亦相對較 低。 在一 CCD類型之固態成像裝置中,決㈣移電極間之一 電極間隙寬度的一分離部之寬度係決定一轉移效率中之一 重要因素。已知為增加轉移效率,需要縮小轉移電極之電 極㈣:。咖類型之固態成像裝置具有用於垂直轉移信號 電打之垂直轉移電極部,及用於水平轉移信號電何之一 水平轉移電極部。水平轉移電極部之圖案面積比率高於一 成像區域中之垂直轉移電極部之圖案面積比率。 0 在藉由使用CMP而在垂直轉移電極部及在水平轉移電極 部之兩者中由一金屬材料形成轉移電極之情況下,由於垂 直轉移電極部與水平轉移電極部之間的圖案面積比率差里 而出現凹陷或腐姓程度之一差異。更確切言之,具有一相' 對較高之圖案面積比率的水平轉移電極部中的凹陷或腐蚀 程度大於具有-相對較低之圖案面積比率的垂直轉移電極 部中的凹陷或腐姓程度。因此,若設定CMp之處理條件以 142810.doc -4- 201029173 符合具有一相對較低之圖案面積比率的垂直轉移電極部, 則出現如下之一問題:在具有一相對較高之圖案面積比率 的水平轉移電極部中發生由於凹陷或腐蝕之過度凹入。誃 -等轉移電極之此類過度凹入可引起裝置基板中之扁平度之 -一劣化或在成像中之彩色深淺之發生。 因此,期望提供一種具有彼此圖案面積比率相異之—第 轉移電極部及-第二轉移電極部的固態成像裝置,其中 Φ 可於β亥第一轉移電極部及該第二轉移電極部中形成轉移電 極而不會發生由於凹陷或腐蝕之過度凹入。 此外,期望提供-種用於此一固態成像裝置之製造方 參 根據本發明之一實施例,提供一種固態成像裝置,其包 3 .第-轉移電極部;及一第二轉移電極部,該第 移電極部具有高於該第一轉移電極部之圖案面積比率的一 圖案面積比率;該第—轉移電極部包含具有金屬材料之一 的複數個第一轉移電極,·該第二轉移電極部包含 赶夕晶石夕或非晶石夕之一單層結構的複數個第二轉移電 極0 材=據=一實施例的固態成㈣置中,具有金屬 對m ㈣等第—轉移電極係、形成於具有一相 對較低之圖案面積比率的該第一轉移電極部中, 曰曰矽或非-單層 - 具有-相對較高之圖案面㈣的= 因此’在藉由填充—金屬材料且接著執行⑽㈣^第一 142S10.doc 201029173 轉移電極的情況下,可防止發生由於凹陷或腐姓之過度凹 入0 φ 根=本發明之另_實施例,提供—種❹—固態成像裝 置之製w方法,該製造方法包含如下步驟··在一第一轉移 ::部中形成具有多晶矽或非晶矽之一單層結構的複數個 :電極’,亦在一第二轉移電極部中形成具有多晶矽或 曰日石夕之-單層結構的複數個第二轉移電極,該第二轉移 :極部具有高於該第一轉移電極部之圖案面積比率的一圖 番面積比率;移除形成於該第一轉移電極部中之該等虛設 及形成-金屬膜以利用—金屬材料填充藉由移除該 、一:又電極而形成之複數個凹口’且接著移除該金屬材料 ^過量部分,以藉此在形成於該第一轉移電極部中之該 中形成具有該金屬材料之一單層結構的複數個 轉移電極。 ❹ 在根據本發明之實施例之用於固態成像裝置的製造方法 ,移除形成於該第-轉移電極部中之該等虛設電極以形 成該等凹π,且接著利用該金屬材料填充此等凹口。隨 後’例如藉由CMP移除該金屬材料之一過量部分。在此情 況下二百先與該等虛設電極—㈣成該等第二轉移電極, 且接者,除該等虛設電極以留下該等第二轉移電極。因 在藉由填充-金屬材料且接著執行CMp而形成該等第 移電極的情況下,可防止發生由於凹陷或腐姓之 凹入。 又 根據本發明之實施例,可能提供一種具有彼此圖案面積 142810.doc -6 - 201029173 &率相異之一第一轉移電極部及一第二轉移電極部的固態 ^像裝置,其中可於該第一轉移電極部及該第二轉移電極 邓中形成轉移電極而不會發生由於凹陷或腐蝕之過度凹 ' 入。因此,可改良裝置基板中之扁平度以藉此抑制在成像 • 中發生彩色深淺。 結合附圖從以下詳細描述及隨附中請專利範圍中將更加 完整地瞭解本發明之其他特點。 Φ 【實施方式】 現將參考圖式詳細描述本發明之一較佳實施例。應注意 本發明之技術範疇並不限於下述較佳實施例,但在可從本 發明之構成特點或其等之組合導出一特定效果之此一範疇 内可作各種修改及變化。 將按下述順序描述本發明之較佳實施例。 1. 固態成像裝置之組態 2. 固態成像裝置之製造方法 ❿ 3.應用 1.固態成像裝置之組態 圖1係顯示根據較佳實施例的一 CCD類型之固態成像裝 置1之組態的一不意性平面圖。如圖丨所示,固態成像裝置 1係分割為一成像區域2及一周邊區域3。成像區域2係形成 於一裝置基板(未顯示)之平面中的一矩形區域。周邊區域3 係圍繞在裝置基板之平面中之成像區域2之一區域。 成像區域2具備複數個光二極體部4及複數個垂直轉移電 極部5。各個光二極體部4具有根據偵測到之光量而將偵測 142810.doc 201029173 到之光轉換為信號電荷之一功能(光電轉換功能)。此複數 個光二極體部4在成像區域2中係二維(以列與行)配置。該 複數個垂直轉移電極部5係相鄰於光二極體部4之行而配 置。各個垂直轉移電極部5用以垂直轉移儲存於各個光二 極體部4中及自此光二極體部4讀取之信號電荷。各個垂直 轉移電極部5係由複數個垂直轉移電極5Α組成,該複數個 垂直轉移電極5Α作為以垂直方向配置之垂直CCD。在各個 垂直轉移電極部5中,垂直轉移電極5人之任何相鄰者係彼 此隔開,以藉此形成用於界定垂直轉移電極5Α之電極間隙 寬度的一分離部8。 周邊區域3具備一水平轉移電極部6及一輸出部7。水平 轉移電極部6用以接收來自複數個垂直轉移電極部5之信號 電荷,並以水平方向轉移該等信號電荷。水平轉移電極部 6係由複數個水平轉移電極6Α組成,該複數個水平轉移電 極6Α作為以水平方向配置之水平CCE^在水平轉移電極部 6中’水平轉移電極6A之任何相鄰者係彼此隔開,以藉此 形成用於界定水平轉移電極6A之電極間隙寬度的—分離部 8。輸出部7用以將由水平轉移電極部6轉移之信號電荷轉 換為一電壓並輸出此電壓。 成像區域2中之垂直轉移電極部5之圖案面積比㈣Μ 為.垂直轉移電極5Α之圖案面積對作為—單位面積之像素 ^各自包含垂直轉移電極5Α與光二極體部4)之—個或多個 個:ΓΠ久即,成像區域2具有以列與行形成之複數 個像素…各個像素由垂直轉移電極5Α、 1428l0.doc 201029173 :極體部4組成。因此,各個像素中之垂直轉移電極5a之 圖案係藉由排除分離部8及光二極體部4而形成。令Sv表示 垂直轉移電極5A之圖案面積,Gv表示分離部8之面積,且
Sp表不光二極體部4之面積’則成像區域2中之垂直轉移電 極部5之圖案面積比率Pv(%)係表達如下:
Pv=[Sv/(Sv+Gv+Sp)]xi〇〇 P方面’水平轉移電極部6之圖案面積比率係定義 為·水平轉移電極6A之圖案面積對作為一單位面積之水平 轉移電極部6的面積之比率。即,水平轉移電極部6係由水 平轉移電極6A與分離部8之水平重複而形成。因此,水平 轉移電極6A之圖案係藉由排除在水平轉移電極…中之分 離部8而形成。令Sh表示水平轉移電極6八之圖案面積,且
Gh表不分離部8之面積,則水平轉移電極部6之圖案面積比 率Ph(%)係表達如下: ® ph=[Sh/(Sh+Gh)]xl〇〇 因此水平轉移電極部6之圖案面積比率係高於成像區 域2中之垂直轉移電極部5之圖案面積比率。因此,垂直轉 移電極部5對應於「一第一轉移電極部」,且水平轉移電極 P6對應於一第一轉移電極部」。構成垂直轉移電極部5 之垂直轉移電極5A及構成水平轉移電極部6之水平轉移電 極6A係由不同之電極材料形成。更確切言之,垂直轉移電 極5A係由金屬材料形成,且水平轉移電極6A係由多晶矽 形成。此外,垂直轉移電極5A具有金屬材料之一單層結 1428I0.doc 201029173 構’且水平轉移電極6A具有多晶矽之一單層結構。 2 ·固態成像裝置之製造方法 現將參考圖2A至圖4C描述根據本發明之一第一較佳實 施例的用於固態成像裝置之製造方法。圖2a至圖4C顯示 用於製作該固態成像裝置之一基本部分(即,沿圖1之線】 至J截取之一斷面結構)的製程步驟。 如圖2A所示,氧化矽之一絕緣膜12係藉由熱氧化而形成 於一裝置基板11之上表面上。裝置基板丨丨係由諸如一矽基 .板之一半導體基板形成。絕緣膜12用作一閘極絕緣膜。隨 後’ 一多晶石夕膜13係形成於裝置基板11之上方以覆蓋絕緣 膜12。多晶矽膜13用作轉移電極及閘極電極。隨後,一硬 遮罩層14係形成於裝置基板〗〗上方以覆蓋多晶矽膜13。硬 遮罩層14係由諸如一種氮化物膜之一絕緣膜形成。 如圖2B所示,藉由触刻或類似物形成開口穿過硬遮罩層 Μ,且接著經由硬遮罩層14之開口蝕刻多晶矽膜13,以藉 此在用於分離轉移電極之分離部8待以形成之位置處形成 溝渠1 5。 如圖2C所示,一絕緣膜16係形成於硬遮罩層14上以利用 一絕緣材料填充溝渠1 5 ^絕緣膜1 6係一種氛化物膜或一種 氣化物膜。絕緣膜16可為具有兩層或以上之一層壓膜。 如圖2D所示,藉由CMP移除硬遮罩層14及形成於硬遮罩 層14上之絕緣膜16的一過量部分。此時,包含多晶石夕膜 之基板最上表面係藉由CMP平坦化。在此階段中,具有多 晶矽之一單層結構的虛設電極5D係形成於垂直轉移電極部 142810.doc -10- 201029173 同f具有多晶♦之_單層結構的水平轉移電極Μ 係形成於水平轉移電極部6中n㈣_㈣ 部8係形成於虛設雷 罨極5D之任何相鄰者之間、及水平轉移 電極6A之任何相鄰者 考之間。或者,在成像區域2中,可移 除覆蓋用於形成弁-么 —極體ap 4之區域的多晶矽膜13之一部 ^ ·接著可藉由離子植人而引人—雜質至此區域中。隨 後,諸如-種氧化物膜之—絕緣膜可沈積至光二極體 之階梯中。 如圖3 A所示,形士、, I成一絕緣膜17以覆蓋垂直轉移電極部5 及水平轉移電極部6,且接著形成-光阻膜18以覆蓋水平
轉移電極部6。更砝士^ L 更確切^之,首先光阻膜18形成於基板之 整個區域中’即’在包含垂直轉移電極部5之成像區域2及 在包含水平轉移電極部6之周邊區域3之兩者中。隨後,光 阻膜18藉由微影而圖安 ’ 案化’以形成穿過成像區域2中之光 阻膜18之一開口。 如圖3B所不,覆蓋垂直轉移電極部5之絕緣膜17係藉由 例如使用光阻膜18作為一姓刻遮罩之乾式钮刻而移除。因 此暴露由多曰曰矽形成之各個虛設電極5D之上表面。 如圖3C所示,移除光阻膜18以暴露絕緣膜17。 如圖4A所示’由先前步驟暴露之虛設電極5a係藉由蝕 刻(乾式餘刻或濕式钱刻)而移除。此時,覆蓋水平轉移電 極从之絕緣膜17用作-㈣保護層。因此,未㈣水平轉 移电極6A。因此’移除在垂直轉移電極部;中之虛設電極 5D以形成對應於該等虛設電極5D之凹口,使得絕緣模u 1428I0.doc 201029173 暴露於各個凹口之底部。 如圖4B所示,形成一金屬膜19以覆蓋垂直轉移電極部5 及水平轉移電極部6。例如藉由濺鍍且接著藉由CVD沈積 鎢而藉由沈積鎢來形成該金屬膜19以填充垂直轉移電極部 5中之凹口。用於沈積金屬膜19之金屬材料較佳地具有低 電阻及而光學屏蔽性。此金屬材料並不限於鎢,但可包含 其他材料’諸如:鋁、釕、銥、鈷、鎳、鉻、鈦、鈕、 給猛翻、銀、錫、鈒、始、金及銅、氮化物、化合
物、碎化物及此等金屬之合金。此外,金屬膜19可具有由 兩種或以上金屬種類構成之一層壓結構。在此較佳實施例 中’光二極體部4係在形成金屬膜19之前形成,使得光二 極體部4之金屬污染及其所致的像素特性劣化得以抑制。 如圖4C所示’例如藉由CMP移除金屬膜19之一過量部 刀。此時,水平轉移電極部6中由多晶矽形成之水平轉移 電極6A係受到絕緣膜17所保護(即,在執行cMp時絕緣膜
17用作用於水平轉移電極6八之—保護膜),且覆蓋絕緣膜 17之金屬材料係藉由拋光而移除。因此,在水平轉移電極 部6中,留下由多晶矽形成之水平轉移電極。另一方 面,在垂直轉移電極部5中,根據水平轉移電極6a之高 (厚度)而移除金屬材料之一過量部分,並將填充各個凹 之金屬材料的上表面平坦化。因&,在垂直轉移電極部 中獲得由填充凹π之金屬材料形成之垂直轉移電極5A,」 而具有一單層結構。 形成一層間 隨後,雖然未顯示,但如在一常見製程中 142810.doc •12- 201029173 膜、佈線層、光屏蔽膜、聚光透鏡、濾色片層、晶片上透 鏡等。在垂直轉移電極5A由具有光屏蔽性之一金屬材料 (例如’鶴)形成之情況下’不須利用__光屏蔽膜覆蓋垂直 轉移電極5A。因此,當相比於利用—光屏蔽膜覆蓋垂直轉 移電極5A之情況,可增加光二極體部4之開口面積,使得 固態成像裝置1的靈敏度特性得以改良。在利用一光屏蔽 膜覆蓋垂直轉移電極5A之情況下,因存在光屏蔽膜而使光 φ 二極體部4之開口面積減小,引起降低靈敏度。 在根據此較佳實施例之製造方法中,首先在水平轉移電 極部6中形成具有多晶矽之一單層結構的水平轉移電極 6A。隨後,移除形成於垂直轉移電極部5中形成之虛設電 極5D,且接著在垂直轉移電極部5中形成具有金屬材料之 一單層結構的垂直轉移電極5A。因此,雖然垂直轉移電極 部5之圖案面積比率不同於水平轉移電極部6之圖案面積比 率,可防止由於凹陷或腐蝕而發生過度凹入。因此,可改 ® 良裝置基板中之扁平度以藉此抑制在成像中發生彩色深 淺。此外,由於由金屬材料形成之垂直轉移電極部5的圖 案岔度係恆定的,因此可在垂直轉移電極部5中設定最適 宜之CMP條件。若垂直轉移電極部5及水平轉移電極部6之 兩者係由金屬材料形成,則難以防止凹陷或腐蝕之發生, 此係因為在電極部5與6之間之圖案密度之一大差異。 現將主要參考圖5A至圖6C描述根據本發明之一第二較 佳實施例的用於固態成像裝置之製造方法。首先,執行圖 2A至2D所示之步驟,以在垂直轉移電極部5中形成虛設電 142810.doc 13 201029173 極5D且亦在水平轉移電極部6中形成水平轉移電極6a。此 外’形成絕緣材料之分離部8以分離虛設電極5 a及水平轉 移電極6A。 如圖5A所示’形成一光阻膜21以覆蓋垂直轉移電極部 5°更確切言之,首先光阻膜21係形成於裝置基板之整個 區域中’即’在包含垂直轉移電極部5之成像區域2及在包 含水平轉移電極部6之周邊區域3之兩者中。隨後,光阻膜 21藉由微影而圖案化,以在水平轉移電極部6中形成穿過 光阻膜21之一開口。因此,除水平轉移電極部6外之裴置 基板之剩餘區域(包含成像區域2)係以光阻膜21覆蓋。此 外’光阻膜21在垂直方向之一末端21A係位於一區域中, 該區域對應於配置於垂直轉移電極部5之最後列中的虛設 電極5D(即’在最接近於水平轉移電極部6之位置處)。更 確切言之,配置於各個垂直轉移電極5之最後列中的虛設 電極5D係界定於一分離部8-1與一分離部8_2之間,該分離 部8-1係位於此垂直轉移電極部5與該水平轉移電極部6之 間的邊界處’該分離部8-2係位於在垂直方向上與此分離 部8-1相鄰處。光阻膜21之一末端21A係位於此兩個分離部 8-1與8-2之間(較佳地,在其等之間的中間位置處)。因 此,配置於各個垂直轉移電極部5之最後列中的虛設電極 5D係部分暴露,即,部分未以光阻膜21覆蓋。 如圖5B所示,一雜質層22係形成於由多晶矽形成之各個 水平轉移電極6A的表面中及最後列中各個虛設電極犯之 一部分表面中。雜質層22係藉由將諸如硼(B)或二氟化硼 142810.doc -14- 201029173 (BF2)之—雜f植人多晶梦“形成,其係藉由使用 除最後列中各個虛設電極5D外之各個垂直轉移電極部 光阻膜21作為一遮罩之離子植入。 % ' #圖%所示,從垂直轉移電極部5移除光阻臈2i。因 . 此,暴露垂直轉移電極部5令所有虛設電極5D之上表面。 如圖6A所示,例如藉由濕式钱刻而移除垂直轉移電極, 5中所有虛設電極5D。此時,氨水可用作_钱刻劑,其中 參 層22用作一㈣停止層。因此,可選擇性地钮除未以 雜質層22覆蓋之虛設電極5D。此點亦顯示於一文件 (Sensors and Actuators A 49 (1995) 115-121)中。此製程步 驟可藉由使用諸如TMAH(氫氧化四甲録)或k〇h(氨氧化 鉀)之一鹼性蝕刻劑的濕式蝕刻而類似地執行。 在圖5C所示之階財,在各個垂直轉移電極部5之最後 列中的虛設電極5D之一部分係以雜質層22覆蓋,且此虛設 電極5D之剩餘部分被暴露。因此,濕式姓刻開始自最後歹; ® 中之虛設電極5D的此經暴露部分,使得最後列中之虛設電 極5D及在先前列中之其他虛設電極51)可藉由此濕式蝕刻 而移除。因此,在水平轉移電極部6中留下具有多晶矽之 一單層結構的水平轉移電極6A之條件中,所有之虛設電極 - 5 D可藉由此濕式姓刻而移除。 如圖6B所示,形成一金屬膜23以覆蓋垂直轉移電極部5 及水平轉移電極部6。 如圖6C所不’例如藉由CMP移除金屬膜23之一過量部 刀。此時’由於存在雜質層22而在水平轉移電極部6中留 142810.doc •15· 201029173 下由多晶料成之水平轉移電極6A。然:而,形成水平轉移 電極6A之多晶柯藉由CMp而稱微移除。另―方面,在垂 直轉移電極部5中,根據水平轉移電極6八之高度(厚幻而 移除金屬材料之-過量部分,並將填充各個凹口之金屬材 料的上表面平坦化。因&,獲得由填充凹口之金屬材料形 成之垂直轉移_5Α,進而具有—單層結構。隨後之步驟 係類似於第一較佳實施例中之步驟,因此本文將省略其描 述0 在根據第二較佳實施例之製造方法中,如在第一較佳實 施例中,在垂直轉移電極部5及水平轉移電極部6之兩者中 可防止由於凹陷或腐蝕而發生過度凹入。此外,在利用光 阻膜21覆蓋垂直轉移電極部5中之虛設電極5D的步驟中, 光阻膜21之一末端21Α的位置可在各個垂直轉移電極部5之 最後列中的虛設電極5D之寬度内改變。亦在此情況下,在 各個垂直轉移電極部5之最後列中的虛設電極5D可以隨後 之濕式姓刻步驟移除。因此’可使在微影中用於對準之一 容許限度大於各個分離部8之寬度(即,電極間隙寬度),藉 此支援電極間隙之減少以用於改良轉移效率或類似物之目 的0 雖然在上述較佳實施例中使用多晶矽作為虛設電極5D及 水平轉移電極6A之電極材料,但可使用非晶矽以取代多晶 石夕。 3.應用 圖7係顯示應用本發明之一實施例的一成像設備1〇〇之組 142810.doc • 16· 201029173 態的-方塊圖。成像設備1()0包含:_固態成像單元1〇1、 用於將來自-主體之光引入至固態成像單元101的一光學 系統(-群组透鏡)102,及用於處理自固態成像單元101輸 Λ之-像素信號的-信號處理單元1G3。固態成像單元101 - 包含根據本發明之一實施例的固態成像裝置!。固鲅成像 單元ΠΗ可形成為一單晶片或可形成為具有一成像:能之 一模組,該模組係藉由將固態成像單元1〇1與信號處理單 參 元或光學系統1〇2封裝在一起而獲得。 本申請案包含2008年12月9日向日本專利局申請之曰本 優先專利申請案JP 2008-312847中揭示之相關標的,該案 之全部内容以引用的方式併入本文中。 熟習此項技術者應瞭解取決於設計需求及其他因素可作 出多種修改、組合、次組合及變更,只要其等在隨附申請 專利範圍及其均等物之範缚内即可。 【圖式簡單說明】 ® 圖1係顯示根據本發明之一較佳實施例的一 CCD類型之 固態成像裝置之組態的一示意性平面圖; 圖2A至圖4C係用於說明根據本發明之一第一較佳實施 例的固態成像裝置之製造方法的示意性斷面圖; 圖5A至圖6C係用於說明根據本發明之一第二較佳實施 例的固態成像裝置之製造方法的示意性斷面圖;及 圖7係顯示應用本發明之一實施例的一成像設備之組態 的一方塊圖。 【主要元件符號說明】 142810.doc •】7- 201029173 1 固態成像裝置 2 成像區域 3 周邊區域 4 光二極體部 5 垂直轉移電極部 5A 垂直轉移電極 5D 虛設電極 6 水平轉移電極部 6A 水平轉移電極 7 輸出部 8 分離部 8-1 分離部 8-2 分離部 11 裝置基板 12 絕緣膜 13 多晶矽膜 14 硬遮罩層 15 溝渠 16 絕緣膜 17 絕緣膜 18 光阻膜 19 金屬膜 21 光阻膜 21A 末端 142810.doc -18- 201029173 22 雜質層 23 金屬膜 100 成像裝置 101 固態成像單元 102 光學系統 103 信號處理單元 142810.doc -19-

Claims (1)

  1. 201029173 七、申請專利範圍: 1. 一種固態成像裝置,其包括: 一第一轉移電極部;及 -第二轉移電極部,該第二轉移電極部具有高於 一轉移電極部之圖案面積比率的一圖案面積比率;/ 該第一轉移電極部包含具有金屬材料之一 複數個第一轉移電極, 、、'。構的 ❹ 該第二轉移電極部包含具有多晶石夕或非晶碎之 結構的複數個第二轉移電極。 3 2·:請求項i之固態成像裝置,其中該第一轉移電極部包 3用於以一垂直方向轉移信號電荷之—垂直 :電:該第二轉移電極部包含用於以一水平方向轉移: 號電何之一水平轉移電極部。 3. 2求項1之固態成像裝置,其中該金屬材料具有光屏 4. :種用於一固態成像裝置之製造方法,該製造方法包括 如下步驟: 何 第-轉移電極部中形成具有多晶石夕或非晶石夕之— 早層結構的複數個虛設電極, 中报士曰士β 弟一轉移電極部 /、夕晶矽或非晶矽之一單層結構的複數個第二 電極’該第二轉移電極部具有高 部之圖案面積比率的一圖案面積比率; 移電極 除形成於4第—轉移電極部中之該等虛設電極;及 成·'金屬膜以利用一金屬材料填充藉由移除該等虛 142810.doc 201029173 設電極而形成之複數個凹σ ’且接著移除該金屬材料之 —過量部分’以藉此在形成於該第—轉移電極部中之該 等凹口中形成具有該金屬材料之-單層結構的複數個第 '轉移電極。 5·如請求項4之用於一固態成像農置之製造方法,其中該 金屬材料具有光屏蔽性。 6. 如請求項4之用於-固態成㈣置之製造方法其進一 步包括在形成該金屬膜之前形成一光二極體部之步驟。 m 7. 如請求項4之用於一固態成像裝置之製造方法,其中該 電極移除步驟包括如下步驟: 形成-姓刻保護膜以|蓋該第一轉移電極部及該第二 轉移電極部; 形成-光阻膜以覆蓋在該第二轉移電極部上之該 保護膜; 藉由使用該光阻膜作為一遮罩而移除該蝕刻保護骐, 以藉此暴露該第-轉移電極部中之該等虛設電極;及 姓除所暴露之該等虛設電極。 ◎ 8.如請求項4之用於一固態成像裝置之製造方法,其中該 電極移除步驟包括如下步驟: 形成一光阻膜,以覆蓋除位於該第一轉移電極部之最 後列中的該纽電極之—部分外之該第—轉移電極部; . 藉由使用該光阻膜作為一遮罩而利用一蝕刻停止層覆 蓋°亥等第二轉移電極及位於該最後列中的該虛設電極之 該部分; 142810.doc -2 - 201029173 移除該光阻膜以藉此暴露該第一轉移電極部中之 虛設電極;及 Λ 姓除所暴露之該等虛設電極。 9.如請求項8之用於一固態成像裝置之製造方法,其中該 蝕刻停止層係藉由使用該光阻膜作為一遮罩而藉由引二 一雜質至多晶矽或非晶矽中而形成,且該等虛設電極係 在形成該蝕刻停止層後藉由使用一鹼性蝕刻劑之濕式蝕 刻而移除。 ❹ 142810.doc
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012032712A1 (ja) * 2010-09-10 2012-03-15 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP2013084713A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Sony Corp 固体撮像素子および製造方法、並びに撮像ユニット
JP5995508B2 (ja) * 2012-04-27 2016-09-21 キヤノン株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN103400752A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 中国电子科技集团公司第四十四研究所 离子注入工艺在ccd制作中的应用及ccd制作工艺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3028823B2 (ja) * 1990-02-26 2000-04-04 株式会社東芝 電荷結合素子およびこれを用いた固体撮像装置
JP3246971B2 (ja) 1992-12-22 2002-01-15 カルソニックカンセイ株式会社 アルミニウム材製熱交換器
JP4797302B2 (ja) * 2001-09-06 2011-10-19 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
US6717190B2 (en) * 2002-02-14 2004-04-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state image pick-up device
JP4346364B2 (ja) * 2003-07-07 2009-10-21 富士フイルム株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP2006216655A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Sony Corp 電荷転送素子及びその製造方法
JP4680655B2 (ja) * 2005-04-01 2011-05-11 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP2007012677A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp 固体撮像素子およびその製造方法
JP2008181970A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Sharp Corp アライメントマーク形成方法、アライメント方法、半導体装置の製造方法および固体撮像装置の製造方法
JP2010098113A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Panasonic Corp Ccd型固体撮像装置およびその製造方法

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