TWI301323B - Solid-state imaging device and method for manufacturing solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device and method for manufacturing solid-state imaging device Download PDF

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TWI301323B
TWI301323B TW091122844A TW91122844A TWI301323B TW I301323 B TWI301323 B TW I301323B TW 091122844 A TW091122844 A TW 091122844A TW 91122844 A TW91122844 A TW 91122844A TW I301323 B TWI301323 B TW I301323B
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solid
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Kasuga Takashi
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Sony Corp
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Description

1301323 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 【發明的技術領域】 本發明係關於固體攝像元件。 【先前技藝】 近年來’市場急速擴大之消費用數位靜物攝像機為了實 現可取代銀鹽照片之高晝質,有必要將固體攝像元件之像 素數提升至100萬像素以上,最近已有3 〇〇萬像素以上之產 品邁入實用化之階段。另一方面,作為消費用數位靜物攝 像機,攝像機之小型化也是必要的條件,因此,必須在不 改變固體攝像元件之尺寸大小或進一步縮小型體之情況 下’實現固體攝像元件之多像素化才行。 作為以多像素化為重點之固體攝像元件,主要係使用 ΙΤ-IS(行間隔行掃描)型CCD(電荷耦合元件)。在此種固體 攝像元件中’欲保持如以往一般之晶片尺寸而謀求多像素 化時’當然’ A電變換之單位單元之尺寸會變小,且會發 生感度降低*、飽和訊號量等之處理電荷#減少之現象。為 彌補此現象,以往’有人施行過種種特性改善,並透過單 元之小型化,抑制特性之劣]匕,以實現多像素化之方法。 彳在谋求it步之多像素化時,卻無法避免某種程度之 特性之劣化現象。 、為根本地解決此問題,以往有人提議採用以下所示使構 成固體攝#兀件t光檢測器1電荷#送電才亟等主動元件 多層化之方法: 有人提 1301323 (2) 晶形矽形成光電變換部,以固體攝像元件之全面作為受光 面,利用增大受光量來提高感度之方法。但,在此方法中 ,由於多晶矽或非晶形矽之電子及正孔之移動度比單晶矽 為小,故會發生餘像等問題而難以實現具有實用性之固體 攝像元件。 (2) 有人提出利用背面蝕刻使矽基板變成數10 μηι程度 之厚度之薄膜化,並使光線由光檢測器之背面侧入射而攝 像之方法。採用此方法時,轉送電極等不會造成妨礙而可 增大入射光量,故可提高感度。但,矽基板之薄膜化有其 界限,其用途被限定於在對矽之透光率較高之紅外光區域 之應用等方面,且因難以微細化,故不適合於要求高密度 化之多像素之攝像元件。 (3) 光電變換部兼用作為電荷轉送部之構造之FT(幀傳 送)方式之CCD對於實效的電荷儲存部分之面積之擴大雖 然有效,但卻有轉送電極吸收光線導致在短波長側之感度 降低之問題、因光電變換部兼用作為電荷轉送部所產生之 暗電流比IT方式為大,以及在S N比方面較為不利等之問 題。 【發明所欲解決之問題】 本發明係為解決上述問題而研發者,其主要目的係在於 提供具有不必增大尺寸,即可謀求進一步之多像素化之構 造之固體攝像元件及該固體攝像元件之製造方法。 【解決問題之手段】 為達成上述目的,本發明之固體攝像元件係由互相鄰接 (3) 1301323
之複數光檢測器所構成夕㈤μ过 成之固體攝像元件,且包含支 ;緩衝層,其係形成於此古 寺土板 成者;單晶矽薄膜,其係> 來何枓形 ^係形成於此緩衝層之上者; 檢測器,其係在此單晶、^ ^ ^ ^ ^ ^ ^蹲腰中互相鄰接於側方所 ;及電極,其係埋入於此伞 抑 、此先檢測為與前述緩衝層之間, 於控制前述光檢測器受光而產生之訊號電荷者。 又本毛明之固體攝像元件之製造方法係用於製造 攝像元件,其係包含互相 ^ 相郇接之複數光檢測器,且包含將 控制前述光檢測器受井 產生之訊號電荷之電極設於前 述光檢測器之下方之構抨 〇 <稱k者,在早晶矽基板之第一面形成 分離鄰接之前述光檢測器 (/#木,將疋件分離用之材料填 充於此溝渠而形成元件分 ,^ 卞刀離£域,在前述矽基板之前述第 一面形成前述電極,在前 an 4電極之上形成絕緣材料形成之 、、羡衝層,將支持其姑技人 符基板接合於前述緩衝層之上,研磨前述矽 基板’直到前述元侔分雜 一 £或之溝渠底部側之端部由前述 .义、,Μ反側之第一面露出為止,由研磨後之前述矽基 ::引、弟一面植入雜質離子而在前述矽基板内形成前 述光檢測器。 在本毛月之固體攝像元件及本發明之製造方法所製造 之固體攝像元件中,由於電極被配置於光檢測器與缓衝層 之間’即被配置於光檢測11之背後,故將此電極使用作為 例如電荷轉送電極時,即無必要在光檢測器之受光面侧配 置電荷轉送電極。又,將 將此包極使用作為溢流汲極時,可 利用將電壓施加至此電極,來 水排出畜積於光檢測器之不需 1301323 (4) 磬明_續、:
S 要之電荷。 【發明之實施形態】 其次,一面參照圖式,一面說明本發明之實施形態例。 圖1之(A)及(B)係表示本發明之固體攝像元件之一例之 局部剖面側面圖,圖2係圖1之固體攝像元件之局部平面圖 。圖1之(A)係表示沿著圖2之AA’線之剖面,(B)係表示沿 著圖2之BB’線之剖面。 如圖2所示,本實施形態例之固體攝像元件2係將複數之 光檢測器4以互相鄰接於側方而排列成矩陣狀方式構成於 半導體基板6之表面部。各光檢測器4在列方向如圖1之(B) 所示,相互被元件分離區域8所分離,在行方向如圖1之(A) 所示,被作為通道截斷區域1 0而例如植入高濃度之p型雜 質之p型區域所分離。又,圖2係表示後述之遮光膜下側之 構造之圖式。 又,作為轉送光檢測器4受光而產生之訊號電荷之轉送 電極,在各光檢測器4設置第一及第二轉送電極1 2、1 4 (與本發明有關之電極),第一及第二轉送電極12、14係共 通地形成於構成各列之光檢測器4而延設於光檢測器4之 列方向,同時交互配置於光檢測器4之行方向。而,此等 第一及第二轉送電極1 2、1 4在本實施形態例中,如圖1所 示,係被埋入於光檢測器4之下方(背後)而非設在半導體 基板6之表面。 半導體基板6例如係呈現由矽形成之支持基板1 6、絕緣 材料形成之緩衝層1 8、及單晶矽之薄膜,即薄膜矽層2 0 1301323
° \^MM I 依此順序由下而上田 成有包含作為—例 構造。在薄膜石夕層20之表面侧形 含作為-例之_:广農度之p型雜質之卜區域22、及包 1 f ^ 、貝之n型區域24所構成之光檢測器4, 共卜万形成有作為、' P-區域26,在更其^ ^阻擋層而含有低濃度之P型雜質之 電荷之轉送路之成有作為光檢測器4產生之訊號 , 而包含η型雜質之η型區域28。 上述弟一及第二轉送 、冤極1 2、1 4係被埋入於η型區域2 8 與緩衝層1 8之間,第一
及弟二轉送電極12、14與η型區域 2 8之間介隔著絕緣膜1 η。从:达 、 作為第一及第二轉送電極12、14 之材料’例如可使用吝s石々 、 优用夕曰曰石夕、或鋁及鎢等之金脣材料,作 為絶緣膜3 0之材料,彳% ^ γ # 叶例如了使用矽氧化物、矽氮化物、鈦 氧氮化物、碳切等。第—及第:轉送電極12、14如圖i 之(A)所示,係互相被絕緣層所分離,第一轉送電極^在 本實施形態例中,係配置於各光檢測器4之大致正下方之 位置,另一方面,第二轉送電極14係配置於通道截斷區域 10之下方。
在光檢測器4之表面形成防止入射於光檢測器4之光反 射,以取得較多入射於光檢測器4之入射光量之反射防止 膜32。反射防止膜32具體上,可利用矽之氧化物或氮化物 加以形成。而在薄膜矽層2 0之上,介著絕緣層形成在光檢 測器4之處開口之遮光膜3 4,在其上形成平坦化膜3 $,另 外,與以往之固體攝像元件同樣地,形成濾色器4〇、晶片 上透鏡42。 其次,說明如此所構成之固體攝像元件2之動作。 -10.
1301323 ⑹ 攝像時,配置於固體攝像元件2前方之未圖示之機械快 門開啟,光入射於各光檢測器4。光檢測器4將入射之光施 行光電變換而產生訊號電荷,並加以蓄積。其後,當機械 快門關閉,曝光停止時,將轉送脈衝依次施加至第一及第 二轉送電極12、14,並將曝光時進入轉送路之不需要之電 荷排出。 其次,將正電壓施加至每隔1個之例如第偶數個之第一 轉送電極1 2,並將蓄積於對應之光檢測器4之訊號電荷讀 出至轉送路之η型區域2 8。又,在此,係以隔行掃描方式 讀出訊號電荷,因此,如上所述,係將正電壓施加至每隔 1個之第一轉送電極12。 接著,利用將轉送脈衝施加至第一及第二轉送電極1 2 、14而將如此讀出之訊號電荷向未圖示之水平電荷轉送暫 存器之方向(第一及第二轉送電極12、14之排列方向)依次 轉送。而被供應至水平電荷轉送暫存器之光檢測器4之各 列之訊號電荷係被水平電荷轉送暫存器依次轉送,被變換 成電壓後,由固體攝像元件2被輸出,以作為影像訊號。 其後,輪到將正電壓施加至第奇數個之第一轉送電極1 2 ,並由對應之光檢測器4讀出訊號電荷,其後同樣地,將 轉送脈衝施加至第一及第二轉送電極12、14而依次轉送訊 號電荷。如此,全部光檢測器受光而產生之訊號電荷全部 可由光檢測器4讀出,並由固體攝像元件2输出攝像影像之 影像訊號。 在此種本實施形態例之固體攝像元件2中,在薄膜矽層 1301323 之器 丨測 檢 光 於 射 入 光 之 量 光 之 分 充 使 以 廣 如寬 未更 並往 面以 表比 之積 20面 器 測 檢 光 極 送 轉 有 成 形 般 像 ’ 多度 求感 謀之 可要。 即必化 , 保素 寸確像 尺可多 之也之 2 件〕步 元4 一 變t 像}達 »素之 ί 2 體W件 固元元 大單像 擴個攝 必各體 不使固 ,即成 此,達 Ξ化可 4 素故 又’將單元之尺寸設定成與以往相同時,由於光檢測器 4較大’故固體攝像元件2之感度比以往更高,另外,光檢 測器4所能處理之電荷量增大之結果,可使固體攝像元件2 之動態範圍更為擴大。 另外,由於薄膜矽層20係由單晶矽所形成,故異於使用 多晶石夕或非晶形矽之情形,其電子與正孔之移動度相當充 分’不會發生餘像等之問題。 而’在本實施形態例中,入射於光檢測器4後,再透過 光檢測器4之光在第一及第二轉送電極丨2、丨4之表面及絕 緣膜30之表面反射後,回到光檢測器4側,並被光檢測器4 施行光電變換。又,此回射光即使透過光檢測器4,也會 在反射防止膜3 2之上面及下面被反射,並被光檢測器4施 行光電變換。如此,在本實施形態例中,由於光會在第一 及第一轉送電極1 2、1 4及絕緣膜3 〇與反射防止膜3 2之間多 重反射,故光過光檢測為4之距離就全體而言,可望延長 ,故可極為有效地施行入射光之光電變換。因此,即使形 成較薄之光檢測器4,使光檢測器4之型體更小型化,也唧 確保充分之感度,故有利於固體攝像元件2之小型化。 另外,適切地選定絕緣膜30之材料及厚度,使 緣膜 -12- 1301323 ⑻
30之表面及轉送電極之表面反射之光因干擾而互相增強 時,即可使反射光變得更強,對感度之提高更為有效。同 樣情形,在反射防止膜3 2中,適切地選定其材料及厚度, 使在反射防止膜32之上面及下面反射之光因干擾而互相 增強時,即可謀求感度之更進一步提高。 又,可見光在矽中之吸收係數愈接近於長波長側(紅色 側),其值愈小,以往,為保持紅色至近紅外線側之感度 ,通常將光檢測器4之深度設定於數微米至1 0微米之程度 ,但在本實施形態例中,已無此種限制。而,只要考慮到 絕緣膜3 0與反射防止膜3 2之折射率與厚度、及光波長等因 素後適切地施行光學設計,即可構成對所有波長之光均具 有高感度之固體攝像元件。 又,在本實施形態例中,係採用利用隔行掃描方式讀出 訊號電荷,但採用在各光檢測器4設置3個轉送電極而一次 讀出來自全部光檢測器之訊號電荷之構成也相當容易。 其次,說明有關本發明之第二實施形態例。 圖3係表示本發明之第二實施形態例之局部剖面側面圖 ,圖4係第二實施形態例之局部平面圖。圖3係表示沿著圖 4之C C ’線之剖面。圖中,對於與圖1相同之要素附以同一 符號,在此省略其相關之說明。 此等圖式所示之第二實施形態例之固體攝像元件44在 有關光檢測器4及訊號電荷之轉送方面,雖呈現與以往之 IT-IS方式之固體攝像元件相同之構造,但將與本發明有 關之電極設置作為溢流汲極之點卻與以往之固體攝像元 -13- 1301323 (9) mwmM} 件及上述實施形態例之固體攝像元件2有所差異。 一 構成固體攝像元件44之半導體基板46係呈現將支持基 板16、緩衝層18、及薄膜矽層20疊層之構造,溢流汲極48 · (與本發明有關之電極)係埋入於光檢測器4與緩衝層丨8之 . 間’更具體而言,係埋入於薄膜矽層2 0與緩衝層丨8之間。 溢流汲極48如圖4所示,係設於光檢測器4之各行而向行方 向延伸。 在接觸於溢流沒極4 8之薄膜石夕層2 0之表面部形成有n + 籲 區域5 8。 在薄膜矽層20之與緩衝層丨8相反側之表面,在各光檢測 器4設置第一及第二表面轉送電極5〇、52,此等電極如圖4 · 所示,係被交互配置於光檢測器4之行方向。又,第一及 . 第二表面轉送電極5 0、5 2係被共通地形成於構成列之各光 檢測器4,因而向列之方向延伸。在第一及第二表面轉送 電極50、52下方之薄膜矽層20如圖3所示,係將η型區域54 形成作為電何轉送路’在溢流阻擔層2 6 Α與η型區域5 4之 _ 間形成Ρ+區域56,電荷轉送路與光檢測器4之間形成有η-型區域60。又’弟一及苐二表面轉送電極5〇、52如圖3所 示,係被遮光膜6 2所覆蓋。 在如此構成之固體攝像元件44中,可利用將正電壓施加 至溢流汲極48,以排出蓄積於光檢測器4之不需要之電荷。 在此,溢流汲極48係設在光檢測器4之各行,但當然也可 在每列設置溢流 >及極4 8 ’或將其獨立地設在各光檢測突4。 而,利用此種溢流汲極48,可實現像素稀疏化處理、電 -14- 1301323 、W、、Ά.ϋ *Γ、、、 (10) 子變焦、高機能電子快門等之功能。 即,在固體攝像元件44中,如果將正電壓施加至例如每 隔1行之溢流汲極4 8而將對應之行之光檢測器4所產生之 訊號電荷廢棄時,即可對像素行施以每隔1行之稀疏化處 理,而在水平方向獲得縮減1 /2之影像。以往,已可對像 素列施以每隔1列之稀疏化處理,以謀求訊號電荷之讀出 之高速化,在取景器機能上,可利用較高之幀率施行動晝 顯示,或在施行自動對焦、自動曝光之際,獲得充分之性 能。但因僅係屬於列方向之稀疏化處理,使得影像之縱橫 比異於本來之縱橫比。因此,如果組合利用溢流汲極4 8 之上述每隔1行之像素稀疏化處理,即可使影像之縱橫比 與本來之縱橫比一致,且如此可使像素之數成為1 / 4,故 可實現更高之幀率。 又,如將溢流汲極設在各光檢測器4,也可採行捨棄例 如排列在周邊部之光檢測器4所產生之訊號電荷,而僅讀 出排列在中央部之矩形區域之光檢測器4所產生之訊號電 荷之構成方式。在施行電子變焦之時,僅利用局部之光檢 測器4所產生之訊號電荷即可,故在施行電子變焦之際, 可利用此種機能,僅讀出來自局部之光檢測器4(例如中央 部之矩形區域之光檢測器4)之訊號電荷,而高速地獲得影 像,且在施行動畫之顯示時,可利用較高之幀率顯示影 像。 另外,也可將溢流汲極4 8使用作為電子快門手段,在鄰 接之像素間,將光檢測器4之電荷蓄積時間設定於不同之 1301323 (ii) 值,以謀求動態範圍之擴大。即,在鄰接之2個像素中, 將一方之電荷蓄積時間設定於較長(以較快之時間將正電 壓施加至溢流汲極4 8)之時間,將他方設定於較短(以較慢 之時間將正電壓施加至溢流汲極4 8)之時間,因此,當光 量較大之光入射時,在蓄積時間較長之像素,會達到飽和 ,但在蓄積時間較短之像素,則不會達到飽和,而可藉此 施行光之檢測。因此,只要構成在光量較大時,利用蓄積 時間較短之像素之檢測結果產生影像訊號即可。反之,光 量極少之情形,利用蓄積時間較長之像素之檢測結果,即 使僅有微量之光,也可以充分之感度施行攝像。 另外,也可利用下列方法謀求動態範圍之擴大。即,對 全部光檢測器設定某種蓄積時間而暫且攝像一次,依據其 結果,作成各像素之入射光量之使用狀況分配資料,依據 此使用狀況分配資料,調查產生電荷飽和之區域,對於配 置於未飽和之區域之光檢測器4,保持其蓄積時間不變, 另一方面,對於配置於飽和之區域之光檢測器4,則縮短 其蓄積時間。而,當再度攝像時,即可在所有區域都不會 發生飽和之情況下,獲得良好之影像。 又,在此固體攝像元件44中,也可使光在溢流汲極4 8 與反射防止膜3 2之間多重反射,故光通過光檢測器4之距 離就全體而言,可望延長,故可獲得比以往更高之光檢測 感度。 其次,說明本發明之固體攝像元件之製造方法之實施形 態例。 -16- 雖說:明魏、 1301323 (12) 圖5之(A)至(C)係表示本發明之固體攝像元件之製造方 法之〆例之工序圖’圖6之(A)至(C)係表示接續在圖5之(C) 之後之工序圖,利用側剖面顯示固體攝像元件之製造之各 階段之基板構造之一部分。圖中,與圖1、圖2相同之要素 附以同一符號加以表示。 本實施形態例之製造方法係以製造上述之固體攝像元 件2,作為其一例。首先’如圖5之(A)所示,在單晶石夕形 成之矽基板6 4之第一面6 6,以一定間隔形成分離鄰接之光 檢測器之溝渠6 8。 其次,如圖5之(B)所示,在各溝渠68中填充元件分離用 之材料’以形成元件分離區域8。在此作為填充於溝渠6 8 之材料’為後面所欲施行之CMP (Chemical Mechanical Polishing;化學機械研磨)之阻擋層材料,且作為具有遮 光性之材料,可使用矽之氧化物或氮化物。接著,選擇地 植入高濃度之p型雜質離子而在與紙面成直交之方向取適 當間隔形成與溝渠68成直交而延伸之通道截斷區域(未予 圖示)。而後,由矽基板64之第一面66側,以低能量施行 離子植入而形成含作為溢流阻擋層之低濃度之p型雜質之 p -區域2 6。 接著,在矽基板64之第一面66上,形成作為圖!之絕緣 膜3 0之絕緣膜(在圖5、6中省略圖示)後,在光檢測器之各 列形成向光檢測器4之列方向延伸之第一及第二轉送電極 12、14(在圖5之(B)中僅顯示第一轉送電極12)。 其後,如圖5之(C)所示,在第一及第二轉送電極12、 -17- 1301323 fmmx (13) 上沉積例如二氧化矽而形成緩衝層1 8。 而後,如圖6之(A)所示,在緩衝層丨8上接合例如矽形成 之支持基板1 6,其次’將全體配置成使矽基板6 4之第二面 7 2朝上之狀態,利用C MP研磨石夕基板6 4,直到元件分離區 域8之底部(在圖6之(A),為上端部)由第二面72露出為止 ,使其薄膜化而獲得薄膜矽層2〇。此時,利用元件分離區 域8之上述底部作為CMP阻擔層。 接著,如圖6之(B)所示,由研磨後之矽基板64之第二面 7 2植入雜質離子而在矽基板6 4内形成光檢測器4。 其次,在光檢測器4之表面形成反射防止膜(在圖6中省 略圖不)後,如圖6之(C)所示,在矽基板64之第二面72上 ,介著絕緣膜形成在光檢測器4之處開口之遮光膜34,而 在形成絕祿材料構成之平坦化膜38後,依次形成濾色器4〇 、晶片上透鏡42。利用此種步驟而完成具有在光檢測器4 之背後具有電極之構造,且可發揮上述效果之固體攝像元 件2之製造。 而,在本實施形態例之固體攝像元件2之製造方法中, 在將電極形成於矽基板64之第一面66以前之階段,在矽基 板64之第一面66側之表面部,以低能量施行離子植入,而 形成製造完成後處於光檢測器4下方之位置之溢流阻擋層 26。因此,為形成溢流阻擔層,+必像以往那樣必須由固 體攝像元件2之前方側,以較高能量將離子植入碎基板之 較深位置:而可妥善地控制植入雜質之分布,將溢流阻擋 層形成更薄之層。 -18-
1301323 (14) 其結果,可使藉第一及第二轉送電極12、14等而在光檢 測器4侧反射之光通過對光電變換無助益之溢流阻擒層之 距離短於通過光檢測器4之距離,利用光檢測器4有效地對 反射光施行光電變換,以提高光檢測感度,故有利於利用 光檢測器4之微細化達成固體攝像元件2之多像素化。 另外,在本實施形態例之固體攝像元件2之製造方法中 ,溢流限擋層可利用對表面部之離子植入所形成,在離子 植入時,不需要高能量,僅利用低能量即可施行離子植入 ,故製造較為容易。 又,在本實施形態例之製造方法中,在研磨石夕基板64 使其薄膜化之際,可利用元件分離區域8之底部作為CMP 阻擋層,故可正確地控制研磨後之矽基板64(薄膜矽層2〇) 之厚度。 又,上述第二實施形態例之固體攝像元件44在有關形成 在光檢測器之背後具有電極之構造之部分,可利用基本上 與在此所述之固體攝像元件之製造方法同樣之方法加以 製造。此時,欲將電極形成在光檢測器4之各行,或形成 於各光檢測器4也都相當容易。 【發明之功效】 如以上所述,在本發明之固體攝像元件及本發明之製造 方法所製造之固體攝像元件中,由於電極被配置於光檢測 器與缓衝層之間,即被配置於光檢測器之背後,故將此電 極使用作為例如電荷轉送電極時,即無必要在光檢測器之 受光面侧配置電荷轉送電極,可取得比以往更寬之光檢測 -19- 1301323 (15) 聲喊顯雌 器之受光面。因此,可使充分之光量之光入射於光檢測器 ,不必增大固體攝像元件之尺寸,即使在謀求多像素化時 ,也可確保必要之感度,實現固體攝像元件更進一步之多 像素化。又,將此電極使用作為溢流汲極時,可利用將電 壓施加至此電極,來排出蓄積於光檢測器之不需要之電 荷。
又,在本發明之固體攝像元件之製造方法中,在將電極 形成於矽基板之第一面以前之階段,可在矽基板之第一面 侧之表面部,以低能量施行離子植入,而形成製造完成後 處於光檢測器下方之位置之溢流阻擂層。因此,為形成溢 流阻擋層,不必像以往那樣必須將離子植入矽基板之較深 位置,而可妥善地控制植入雜質之分布,將溢流阻擋層形 成更薄之層。其結果,可使藉電極等而在光檢測器側反射 之光通過溢流阻擋層之距離相對地短於通過光檢測器之 距離,以提高光檢測感度,故有利於利用光檢測器之微細 化達成固體攝像元件之多像素化。另外,因採用對表面部 之離子植入方式,離子植入不需要高能量,僅利用低能量 即可施行離子植入,故製造較為容易。 【圖式之簡單說明】 圖1(A)及(B)係表示本發明之固體攝像元件之一例之局 部剖面側面圖。 圖2係圖1之固體攝像元件之局部平面圖。 圖3係表示本發明之第二實施形態例之局部剖面側面 圖。 -20-
1301323 (16) 圖4係第二實施形態例之局部平面圖。 圖5(A)至(C)係表示本發明之固體攝像元件之製造方法 之一例之工序圖。 圖6(A)至(C)係表示接續在圖5之(C)之後之工序圖。 圖式代表符號說明 2、44 固體攝像元件 4 光檢測器
6、46 半導體基板 8 元件分離區域 10 通道截斷區域 12 第一轉送電極 14 第二轉送電極 16 支持基板 18 緩衝層 20 薄膜矽層
30 絕緣膜 32 反射防止膜 34、62 遮光膜 38 平坦化膜 48 溢流汲極 50 第一表面轉送電極 52 第二表面轉送電極 64 矽基板 68 溝渠 -21 ·

Claims (1)

  1. 煩請f 111變—襄 1301323 ^ 第09li22844號申請案 、中文申請專利範圍替換本(93年3月) 拾、申請專利範圍 1. 一種固體攝像元件,其係包含互相鄰接之複數個光檢 測器者,且包含 支持基板; 緩衝層,其係由形成於此支持基板之表面的絕緣材 料所形成者; 單晶矽薄膜,其係形成於此缓衝層之上者; 複數個光檢測器,其係在此單晶矽薄膜中互相於側 方鄰接所形成者;及 電極,其係只埋入於此光檢測器與前述缓衝層之間 ,用於控制前述光檢測器受光而產生之訊號電荷者。 2. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中包含介於 前述電極與前述光檢測器之間之絕緣膜者。 3. 如申請專利範圍第2項之固體攝像元件,其中前述絕緣 膜係使由前述光檢測器側入射之光反射至前述光檢測 器側者。 4. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中前述電極 係使由前述光檢測器側入射之光反射至前述光檢測器 側者。 5. 如申請專利範圍第3項之固體攝像元件,其中包含反射 防止膜,其係形成於前述光檢測器之表面,用於防止 向前述光檢測器之入射光反射者;且前述反射防止膜 係將由前述光檢測器内入射於前述反射防止膜之光反 十 1301323
    射至前述光檢測器側者。 6. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中將複數之 前述電極就各光檢測器設置,利用前述電極向行之方 向轉送成行之前述光檢測器受光而產生之訊號電荷 者。 7. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中前述光檢 測器受光而產生之訊號電荷係由被前述電極排出者。 8. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中在前述光 檢測器之下接於前述光檢測器而設有溢流阻擋層者。 9. 一種固體攝像元件之製造方法,該固體攝像元件包含 互相鄰接之複數個光檢測器,且包含將控制前述光檢 測器受光而產生之訊號電荷之電極只設於前述光檢測 器之下方之構造者;包括: 在單晶矽基板之第一面形成分離鄰接之前述光檢測 器之溝渠, 將元件分離用之材料填充於此溝渠而形成元件分離 區域, 在前述^夕基板之前述第一面形成前述電極, 在前述電極之上形成由絕緣材料構成之緩衝層, 將支持基板接合於前述緩衝層之上, 研磨前述矽基板,直到前述元件分離區域之溝渠底 部側之端部由與前述第一面相反側之第二面露出為止, 由研磨後之前述矽基板之前述第二面將雜質離子植 入而在前述石夕基板内形成前述光檢測器者。
    1301323 10. 如申請專利範圍第9項之固體攝像元件之製造方法,其 中前述矽基板之研磨係由CMP施行,此際,係以填充 於前述溝渠之材料之溝渠底部側之端部為研磨中之阻 擋層者。 11. 如申請專利範圍第9項之固體攝像元件之製造方法,其 中將具有遮光性之材料填充於前述溝渠者。 12. 如申請專利範,圍第1項之固體攝像元件,其中在將前述 電極形成於第一面之前,對前述矽基板,由前述第一 面側,以低能量植入雜質,而形成位於前述光檢測器 下方之溢流阻擋層者。 13. 如申請專利範圍第9項之固體攝像元件之製造方法,其 中前述電極係對應於排列成矩陣狀之前述光檢測器之 列或行,或對應於各光檢測器而形成者。 14. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中備有作為 蓄積於上述光檢測器之信號電荷的轉送路徑之導電型 區域。 15. 如申請專利範圍第1項之固體攝像元件,其中設有將上 述各光檢測器作行向分離之通道截斷區域,上述電極 包含配置於上述各光檢測器大致正下位置之第一轉送 電極,以及配置於通道截斷區域下方之第二轉送電極
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