專利名稱：固態(tài)成像裝置及其制造方法以及成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有空穴累積二極管的固態(tài)成像裝置及其制造方法以及成像設備。
背景技術：
諸如CCD(電荷耦合器件)和CMOS圖像傳感器的固態(tài)成像裝置廣泛用于攝像機、 數(shù)碼照相機等中。靈敏度和噪音減少方面的改進是所有類型的固態(tài)成像裝置中的重要問題。具體地，當將從光接收表面的襯底界面中的微小缺陷產(chǎn)生的電荷(電子)作為信號輸入時被檢測為非常小電流的暗電流、或即使在不存在入射光的情況下不存在由入射光的光電轉換所產(chǎn)生的純信號電荷而仍會由于傳感器部與上層之間的界面上的界面狀態(tài)而產(chǎn)生的暗電流是在固態(tài)成像裝置中將要減少的噪音。例如，作為抑制由界面狀態(tài)所引起的暗電流的產(chǎn)生的技術，如圖9B所示使用在傳感器部(例如，光電二極管)12上具有由P+層形成的空穴累積層23的嵌入型光電二極管結構。此外，在本說明書中，將嵌入型光電二極管結構稱為HAD(空穴累積二極管)結構。如圖9A所示，在不設置HAD結構的結構中，由于界面狀態(tài)而產(chǎn)生的電子作為暗電流流向光電二極管。另一方面，如圖9B所示，在HAD結構中，電子從界面的產(chǎn)生被形成在界面上的空穴累積層23抑制。另外，即使從界面產(chǎn)生電荷(電子)，電荷(電子)也不會流向電荷累積部(傳感器部12的N+層中的勢阱)，而是流向其中存在許多空穴的P+層的空穴累積層23。 因此，可以消除電荷(電子)。因此，由于可以防止由于界面而產(chǎn)生的電荷被檢測為暗電流， 所以可以抑制由界面狀態(tài)所引起的暗電流。抑制暗電流的方法可以被用在C⑶與CMOS圖像傳感器中，并且不僅可以用于已知的頂部發(fā)光型圖像傳感器，還可以用于背部照明的圖像傳感器(例如，參考 JP-A-2003-338615)。作為HAD結構的形成方法，常見的是通過形成在襯底上的熱氧化硅層或CVD氧化硅層來執(zhí)行用于形成P+層的雜質的離子注入(例如，硼(B)或二氟化硼(BF2)),以通過退火來活化(activate)注入的雜質，隨后在界面附近形成ρ型區(qū)域。然而，為了活化摻雜質的雜質，在700°C以上的高溫中的熱處理是必要的。因此，使用離子注入形成空穴累積層難以在400°C以下進行低溫處理。同樣，在需要避免高溫長時間活化以抑制摻雜劑的擴散的情況下，執(zhí)行離子注入和退火的空穴累積層的形成方法并不是優(yōu)選的。此外，例如，當用低溫等離子CVD方法形成在傳感器部的上層上所形成的二氧化硅或氮化硅時，與光接收表面與高溫下形成的層之間的界面相比，界面狀態(tài)有所減少。界面狀態(tài)的減少增加了暗電流。如上所述，在需要避免高溫下的離子注入和退火處理的情況下，不僅不能通過已
4知離子注入形成空穴累積層，而且還進一步增加了暗電流。為了解決這個問題，必需用不基于相關技術中的離子注入的另一種方法來形成空穴累積層。作為實例，存在一種在傳感器部的上層上形成具有負固定電荷的方法。在這個方法中，通過具有負固定電荷的層所引起的電場在傳感器部的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫔闲纬煽昭ɡ鄯e層。因此，抑制了從界面產(chǎn)生的電荷(電子)。此外，即使從界面產(chǎn)生了電荷(電子)，電荷(電子)也不會流向電荷累積部(傳感器部中的勢阱)，而是流向其中存在許多空穴的空穴累積層。因此，可以消除電荷(電子)。因此，由于可以防止在傳感器部中檢測到由界面上的電荷產(chǎn)生的暗電流，所以抑制了由界面狀態(tài)所引起的暗電流。因此，通過使用具有負固定電荷的層，可以在無需離子注入和退火的情況下形成HAD結構。例如，具有負固定電荷的層可由二氧化鉿(HfO2)層形成。然而，如上所述，當將其中在光接收表面上形成具有負固定電荷的層的配置應用于(例如)背部照明的CCD或CMOS圖像傳感器時，如圖10所示，在傳感器部12的整個光接收表面1 上形成具有負固定電荷的層22。因此，不僅在需要形成HAD的像素區(qū)域中而且在外圍電路部14上的半導體襯底11的表面上形成空穴累積層23 (P+層)。例如，當在外圍電路部14中存在阱區(qū)域、擴散層、電路等(在附圖中作為實例示出了擴散層15)，以便在半導體襯底11的背面上產(chǎn)生負電位，并且將具有正電荷的空穴被拉向負電位以被擴散。因此，由于被拉的正電荷，所以不能獲得所要的負電位，而是輸出從設計值向正側偏壓的電位。因此，使用該電位的傳感器部的施加電壓受到了不利影響，從而出現(xiàn)像素特征變化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
將要解決的問題在于，由于在外圍電路部中不能獲得所要的負電位而是輸出從設計值朝向正電位偏壓的電位，所以使用該電位的傳感器部的施加電壓受到了不利影響，從而引起像素特征變化。鑒于上述問題，需要通過消除在外圍電路部中具有負固定電荷的層的影響使外圍電路部正常操作。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，固態(tài)成像裝置包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中，以將入射光轉換為電信號；外圍電路部，形成在半導體襯底中，以位于傳感器部旁邊； 以及具有負固定電荷的層，形成在傳感器部的光入射側的半導體襯底上，以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。在外圍電路部與具有負固定電荷的層之間形成N型雜質區(qū)域。在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置中，由于在外圍電路部與具有負固定電荷的層之間形成了 N型雜質區(qū)域，所以半導體襯底的界面上所產(chǎn)生的空穴的運動被N型雜質區(qū)域阻止。因此，由于阻止了空穴運動到外圍電路部中，所以形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位變化被抑制。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，固態(tài)成像裝置包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中，以將入射光轉換為電信號；外圍電路部，形成在半導體襯底中，以位于傳感器部旁邊； 以及具有負固定電荷的層，形成在傳感器部的光入射側上，以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層。
在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)成像裝置中，由于在傳感器部的光入射側上形成了在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層，所以在外圍電路部中不形成具有負固定電荷的層。因此，由于在外圍電路部中不形成由具有負固定電荷的層所產(chǎn)生的空穴累積層，所以空穴不會聚集在外圍電路部中，并且由于空穴不會運動到外圍電路部中，所以形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位也不會出現(xiàn)變化。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，具有形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號的多個傳感器部、形成在半導體襯底中以位于傳感器部旁邊的外圍電路部、以及形成在傳感器部的光入射側上以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層的固態(tài)成像裝置的制造方法包括以下步驟在外圍電路部與具有負固定電荷的層之間形成 N型雜質區(qū)域，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)成像裝置中，由于在外圍電路部與具有負固定電荷的層之間了形成N型雜質區(qū)域，所以在半導體襯底的界面上產(chǎn)生的空穴的運動被N型雜質區(qū)域阻止。因此，由于阻止了空穴運動到外圍電路部中，所以形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位變化被抑制。根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，具有形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號的多個傳感器部、形成在半導體襯底中以位于傳感器部旁邊的外圍電路部、以及形成在傳感器部的光入射側上以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層的固態(tài)成像裝置的制造方法包括以下步驟形成具有負固定電荷的層；以及去除外圍電路部上的具有負固定電荷的層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。在根據(jù)本發(fā)明第四實施例的方法中，由于在傳感器部的光入射側上形成了在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層，所以在外圍電路部中不形成具有負固定電荷的層。因此，由于在外圍電路部中不形成由具有負固定電荷的層所產(chǎn)生的空穴累積層，所以空穴不會聚集在外圍電路部中，并且由于空穴不會運動到外圍電路部中， 所以形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位也不會出現(xiàn)變化。根據(jù)本發(fā)明的第五個實施例，成像設備包括匯聚光學部，匯聚入射光；固態(tài)成像裝置，接收匯聚光學部上匯聚的光并對所接收的光執(zhí)行光電轉換；以及信號處理部，處理光電轉換得到的信號。該固態(tài)成像裝置包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中，以將入射光轉換為電信號；外圍電路部，形成在半導體襯底中，以位于傳感器部旁邊；以及具有負固定電荷的層，形成在傳感器部的光入射側上，以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。在外圍電路部與具有負固定電荷的層之間形成N型雜質區(qū)域。在根據(jù)本發(fā)明第五實施例的成像設備中，使用了根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置。因此，即使形成了在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層， 仍使用能夠抑制形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位變化的固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的第六實施例，成像設備包括匯聚光學部，匯聚入射光；固態(tài)成像裝置，接收匯聚光學部上匯聚的光并對所接收的光執(zhí)行光電轉換；以及信號處理部，處理光電轉換得到的信號。該固態(tài)成像裝置包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中，以將入射光轉換為電信號；外圍電路部，形成在半導體襯底中，以位于傳感器部旁邊；以及具有負固定電荷的層，形成在傳感器部的光入射側上，以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層。在根據(jù)本發(fā)明第六實施例的成像設備中，使用了根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置。因此，即使形成了在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層， 仍使用其中抑制了形成在外圍電路部中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層、電路等的電位變化的固態(tài)成像裝置。在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置中，在外圍電路部的電路與具有負固定電荷的層之間形成了N型雜質區(qū)域。因此，由于可以防止在半導體襯底的界面上所產(chǎn)生的空穴運動到外圍電路部中，所以存在可以抑制外圍電路部中所形成的電路的電位變化的優(yōu)點。因此，在不會使外圍電路部的電位波動的情況下，通過在傳感器部的光接收表面上所形成的具有負固定電荷的層產(chǎn)生的空穴累積層，可以減少傳感器部的暗電流。在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)成像裝置中，在外圍電路部中不形成具有負固定電荷的層。因此，由于可以防止在外圍電路部的半導體襯底的界面上產(chǎn)生空穴，所以存在在外圍電路部中所形成的電路的電位不會發(fā)生變化的優(yōu)點。因此，在不會使外圍電路部的電位波動的情況下，通過傳感器部的光接收表面上所形成的具有負固定電荷的層所產(chǎn)生的空穴累積層，可以減少傳感器部的暗電流。在根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法中，在外圍電路部的電路與具有負固定電荷的層之間形成了N型雜質區(qū)域。因此，由于可以防止在半導體襯底的界面上所產(chǎn)生的空穴運動到外圍電路部中，所以存在可以抑制外圍電路部中所形成的電路的電位變化的優(yōu)點。因此，可以在不會使外圍電路部的電位波動的情況下，通過傳感器部的光接收表面上所形成的具有負固定電荷的層所產(chǎn)生的空穴累積層來減少傳感器部的暗電流。在根據(jù)本發(fā)明第四實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法中，在外圍電路部中不形成具有負固定電荷的層。因此，由于可以防止在外圍電路部的半導體襯底的界面上產(chǎn)生空穴， 所以存在外圍電路部中所形成的電路的電位不會發(fā)生變化的優(yōu)點。因此，在不會使外圍電路部的電位波動的情況下，通過在傳感器部的光接收表面上所形成的具有負固定電荷的層所產(chǎn)生的空穴累積層，可以減少傳感器部的暗電流。在根據(jù)本發(fā)明第五和第六實施例的成像設備中，根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置(能夠在不會使外圍電路部的電位波動的情況下減少傳感器部的暗電流)用作成像設備。因此，存在可以記錄高質量圖像的優(yōu)點。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例(第一實例)的固態(tài)成像裝置的示意性配置的截面圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例(第二實例)的固態(tài)成像裝置的示意性配置的截面圖；圖3A 圖3C是示出了在根據(jù)本發(fā)明實施例(第一實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法中的制造過程的截面圖4是示出了在根據(jù)本發(fā)明實施例(第一實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法中的制造過程的截面圖；圖5A和圖5B是示出了根據(jù)第一實例的制造方法的變形中的制造過程的截面圖；圖6A 圖6C是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例(第二實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法中的制造過程的截面圖；圖7A和圖7B是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例(第二實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法中的制造過程的截面圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備的框圖；圖9A和圖9B是示出了光接收部的示意性配置的截面圖，其示出了抑制由于界面狀態(tài)產(chǎn)生的暗電流技術；以及圖10是示出了形成了具有負固定電荷的層的已知固態(tài)成像裝置的示意性配置的截面圖，用于解釋已知固態(tài)成像裝置的問題。
具體實施例方式以下將參考示出了示意性配置的圖1的截面圖來描述根據(jù)本發(fā)明的實施例(第一個實例)的固態(tài)成像裝置。如圖1所示，固態(tài)成像裝置1包括在半導體襯底(或半導體層)11中對入射光執(zhí)行光電轉換的傳感器部12。在傳感器部12的側部上，設置了其中形成有其間插入了像素分離區(qū)域13的阱區(qū)、擴散層、電路等(在附圖中作為實例示出了擴散層15)的外圍電路部14。 將用半導體襯底11來進行以下解釋。在傳感器部(包括稍后將描述的空穴累積層2 12的光接收表面1 上，形成界面狀態(tài)降低層21。例如，界面狀態(tài)降低層21由二氧化硅(SiO2) 層形成。在界面狀態(tài)降低層21上，形成具有負固定電荷的層22。因此，空穴累積層23形成在傳感器部12的光接收表面1 的一側。因此，至少在傳感器部12上，界面狀態(tài)降低層21 形成為以下膜厚度，其中，使得空穴累積層23通過具有負固定電荷的層22形成在傳感器部 12的光接收表面12s的一側。例如，將該膜厚度設為等于或大于一個原子層并且等于或小于 lOOnm。在固態(tài)成像裝置1是COMS圖像傳感器的情況下，例如，設置被配置為包括晶體管 (諸如，轉移晶體管、重置晶體管、放大晶體管和選擇晶體管)的像素電路來作為外圍電路部14。此外，包括執(zhí)行讀取在由多個傳感器部12形成的像素陣列部的讀取線上的信號的操作的驅動電路、傳輸讀取信號的垂直掃描電路、移位寄存器或地址解碼器、水平掃描電路寸。此外，在固態(tài)成像裝置1為CXD圖像傳感器的情況下，例如，設置將通過傳感器部光電轉換的信號電荷讀取到垂直轉移柵的讀取柵和沿垂直方向傳輸讀取信號電荷的垂直電荷轉移部來作為外圍電路部14。另外，包括水平電荷轉移部等。此外，在半導體襯底11中與光入射側相對的一側上，形成被配置為包括設置在多個層上的配線51的配線層53和用于使配線51的層之間以及每個層的配線51之間絕緣的絕緣層52。例如，具有負固定電荷的層22由二氧化鉿(HfO2)層、氧化鋁(Al2O3)層、氧化鋯 (ZrO2)層、氧化鉭(Tii2O5)層或氧化鈦(TiO2)層形成。這些種類的層已用作絕緣柵場效應晶體管的柵絕緣層等。因此，由于層形成方法已知，所以可以容易地形成這些層。層形成方法的實例包括化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法。此處，優(yōu)選地使用原子層沉積方法，因為可以在膜形成期間將降低界面狀態(tài)的SiO2層的厚度形成為lnm。此外，作為除以上所述材料之外的材料，還可以涉及氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、 氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化錢(Tm2O3)、氧化鐿(%203)、氧化镥 (Lu203)、氧化釔氏03)等。此外，具有負固定電荷的層22也可以由氮化鉿層、氮化鋁層、氧氮化鉿層或氧氮化鋁層形成。具有負固定電荷的層22可以具有在不會不利影響絕緣特性的范圍中添加的硅 (Si)或氮(N)。將濃度適當?shù)卮_定在不會不利影響層的絕緣特性的范圍中。因此，能夠通過添加硅(Si)或氮(N)在處理期間提高層的熱阻或防止離子注入的能力。在外圍電路部14與具有負固定電荷的層22之間的半導體襯底11中形成N型雜質區(qū)域16。例如，N型雜質區(qū)域16由N型雜質(諸如磷(P)和砷(As))形成，并且通過使用(例如)離子注入形成。例如，N型雜質區(qū)域具有與通道阻擋相等的雜質分布。在具有負固定電荷的層22上形成絕緣層41，并且在位于外圍電路部14上的絕緣層41上形成光屏蔽層42。盡管未示出，但是光屏蔽層42產(chǎn)生其中光不會入射到傳感器部 12上的區(qū)域，并且傳感器部12的輸出確定了圖像中的黑色程度。此外，由于光屏蔽層42防止了光入射到外圍電路部14上，所以抑制了入射到外圍電路部上的光所引起的特性變化。 另外，形成使入射光能夠從其透過的絕緣層43。絕緣層43的表面優(yōu)選地為平坦的。另外， 在絕緣層43上形成抗反射層(未示出)、濾色層44和匯聚透鏡45。在根據(jù)第一實施例的固態(tài)成像裝置1中，由于在外圍電路部14與具有負固定電荷的層22之間形成了 N型雜質區(qū)域16，所以在半導體襯底11的界面上所產(chǎn)生的空穴的運動被N型雜質區(qū)域16阻止。因此，由于阻止了空穴運動到外圍電路部14中，所以抑制了形成在外圍電路部14中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層15、電路等的電位變化。因此，可以在不使外圍電路部14的電位波動的情況下，通過形成在傳感器部12的光接收表面1 上的具有負固定電荷的層22產(chǎn)生的空穴累積層23來減少傳感器部12的暗電流。接下來，參考示出了示意性配置的圖2的截面圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例(第二實例)的固態(tài)成像裝置。如圖2所示，固態(tài)成像裝置2包括在半導體襯底(或半導體層)11中對入射光執(zhí)行光電轉換的傳感器部12。在傳感器部12的側部上，設置了其中形成有其間插入有像素分離區(qū)域13的阱區(qū)、擴散層、電路等(在附圖中作為實例示出了擴散層15)的外圍電路部14。 將用半導體襯底11來進行以下解釋。在傳感器部(包括稍后將描述的空穴累積層2 12的光接收表面1 上，形成界面狀態(tài)降低層21。例如，界面狀態(tài)降低層21由二氧化硅(SiO2) 層形成。在界面狀態(tài)降低層21上，形成具有負固定電荷的層22。因此，空穴累積層23形成在傳感器部12的光接收表面12s的一側上。因此，至少在傳感器部12上，界面狀態(tài)降低層21形成為以下膜厚度，其中，使得空穴累積層23通過具有負固定電荷的層22形成在傳感器部12的光接收表面12s的一側上。例如，將該膜厚度設為等于或大于一個原子層并且等于或小于lOOnm。在固態(tài)成像裝置2是COMS圖像傳感器的情況下，例如，設置被配置為包括晶體管
9(諸如，轉移晶體管、重置晶體管、放大晶體管和選擇晶體管)的像素電路來作為外圍電路部14。此外，包括執(zhí)行讀取在由多個傳感器部12形成的像素陣列部的讀取線上的信號的操作的驅動電路、傳輸讀取信號的垂直掃描電路、移位寄存器或地址解碼器、水平掃描電路寸。此外，在固態(tài)成像裝置2為CXD圖像傳感器的情況下，例如，設置將通過傳感器部光電轉換的信號電荷讀取到垂直轉移柵的讀取柵和沿垂直方向傳輸讀取信號電荷的垂直電荷轉移部來作為外圍電路部14。另外，包括水平電荷轉移部等。此外，在半導體襯底11中與光入射側相對的一側上，形成被配置為包括設置在多個層上的配線51的配線層53和用于使配線51的層之間以及每個層的配線51之間絕緣的絕緣層52。例如，具有負固定電荷的層22由二氧化鉿(HfO2)層、氧化鋁(Al2O3)層、氧化鋯 (ZrO2)層、氧化鉭(Tii2O5)層或氧化鈦(TiO2)層形成。這些種類的層已用作絕緣柵場效應晶體管的柵絕緣層等。因此，由于層形成方法已知，所以可以容易地形成這些層。層形成方法的實例包括化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法。此處，優(yōu)選地使用原子層沉積方法，因為可以在膜形成期間將降低界面狀態(tài)的SiO2層的厚度形成為lnm。此外，作為除以上所述材料之外的材料，還可以涉及氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、 氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化錢(Tm2O3)、氧化鐿(%203)、氧化镥 (Lu203)、氧化釔氏03)等。此外，具有負固定電荷的層22也可以由氮化鉿層、氮化鋁層、氧氮化鉿層或氧氮化鋁層形成。具有負固定電荷的層22可以具有在不會不利影響絕緣特性的范圍中添加的硅 (Si)或氮(N)。將濃度適當?shù)卮_定在不會不利影響層的絕緣特性的范圍中。因此，能夠通過添加硅(Si)或氮(N)在處理期間提高層的熱阻或提高防止離子注入的能力。僅在傳感器部12上形成具有負固定電荷的層22，以使空穴累積層23形成在傳感器部12的光接收表面1 上而不是在外圍電路部14 (光入射側面)上。在具有負固定電荷的層22上形成絕緣層41，并且在位于外圍電路部14上的絕緣層41上形成光屏蔽層42。盡管未示出，但是光屏蔽層42產(chǎn)生其中光不會入射到傳感器部 12上的區(qū)域，并且傳感器部12的輸出確定了圖像中的黑色程度。此外，由于光屏蔽層42防止了光入射到外圍電路部14上，所以抑制了入射到外圍電路部上的光所引起的特性變化。 另外，形成使入射光能夠從其透過的絕緣層43。絕緣層43的表面優(yōu)選地為平坦的。另外， 在絕緣層43上形成抗反射層(未示出)、濾色層44和匯聚透鏡45。在第二實例的固態(tài)成像裝置2中，由于在傳感器部12的光接收表面1 上形成了形成空穴累積層23的具有負固定電荷的層22，所以具有負固定電荷的層22不形成在外圍電路部14中。因此，由于在外圍電路部14中不形成由具有負固定電荷的層22所產(chǎn)生的空穴累積層23，所以空穴不會聚集在外圍電路部14中，并且由于空穴不會運動到外圍電路部 14中，所以形成在外圍電路部14中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層15、電路等的電位不會發(fā)生變化。因此，可以在不使外圍電路部14的電位波動的情況下，通過形成在傳感器部12的光接收表面1 上的具有負固定電荷的層22所產(chǎn)生的空穴累積層23來減少傳感器部12 的暗電流。
另外，在第一和第二實例中，可以在形成具有負固定電荷的層22之后，馬上通過該層中存在的固定負電荷來將界面的鄰近部分用作空穴累積層23。因此，抑制了由傳感器部12與界面狀態(tài)降低層21之間的界面上的界面狀態(tài)所產(chǎn)生的暗電流。即，抑制了從界面產(chǎn)生的電荷(電子)。另外，即使從界面產(chǎn)生了電荷(電子)，但是電荷(電子)也不會流向電荷累積部(傳感器部12中的勢阱)，而是流向其中存在許多空穴的空穴累積層23，因此，可以使電荷(電子)被去除。因此，由于可以防止在傳感器部12中檢測到由界面上的電荷產(chǎn)生的暗電流，所以抑制了由界面狀態(tài)所引起的暗電流。另外，由于在傳感器部12的光接收表面1 上形成了界面狀態(tài)降低層21，所以進一步抑制了由界面狀態(tài)產(chǎn)生電子。因此，抑制了由于界面狀態(tài)而產(chǎn)生的電子作為暗電流流向傳感器部12。在以上每個實例中，已闡述了背部照明的固態(tài)成像裝置，該裝置包括多個像素部，每個均具有用以將入射光轉換為電信號的傳感器部12 ；以及配線層53，在傳感器部12 中，提供在由像素部形成的半導體襯底11的表面上并接收從與其上形成有配線層53的表面相對的一側上入射的光。在本發(fā)明實施例中的配置還可以應用于頂部發(fā)光型固態(tài)成像裝置，其中入射光從形成配線層等的一側入射到傳感器部上。接下來，將參考示出了主要部分的圖3A 圖4的制造過程的截面圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例(第一實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法。在圖3A 圖4中，示出了固態(tài)成像裝置1的制造過程作為實例。如圖3A所示，在半導體襯底(或半導體層)11中形成對入射光執(zhí)行光電轉換的傳感器部12、用于分離傳感器部12的像素分離區(qū)域13、以及外圍電路部14，其中，阱區(qū)、擴散層、電路等(在附圖中作為實例示出了擴散層15)經(jīng)形成為在外圍電路部14與傳感器部12 之間插入有像素分離區(qū)域13。隨后，在與光入射側相對的半導體襯底11的一側上，形成被配置為包括設置在多個層上的配線51的配線層53和用于使配線51的層之間以及每個層的配線51之間絕緣的絕緣層52。已知制造方法用作如上配置的制造方法。隨后，在傳感器部12的光接收表面1 上(事實上，在半導體襯底11上)形成界面狀態(tài)降低層21。例如，界面狀態(tài)降低層21由二氧化硅(SiO2)層形成。隨后，在界面狀態(tài)降低層21上形成具有負固定電荷的層22。因此，在傳感器部12的光接收表面?zhèn)壬闲纬煽昭ɡ鄯e層23。因此，至少在傳感器部12上，界面狀態(tài)降低層21需要被形成為以下膜厚度， 其中，使空穴累積層23通過具有負固定電荷的層22形成在傳感器部12的光接收表面1 的一側上。例如，將該膜厚度設為等于或大于一個原子層并且等于或小于lOOnm。例如，具有負固定電荷的層22由二氧化鉿(HfO2)層、氧化鋁(Al2O3)層、氧化鋯 (ZrO2)層、氧化鉭(Tii2O5)層或氧化鈦(TiO2)層形成。這些種類的層已用作絕緣柵場效應晶體管的柵絕緣層等。因此，由于層形成方法已知，所以可以容易地形成這些層。例如，可以將化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法用作層形成方法。此處，優(yōu)選地使用原子層沉積方法，因為可以在膜形成期間將降低界面狀態(tài)的S^2層的厚度形成為lnm。此外，作為除以上所述材料之外的材料，還可以使用氧化鑭(La2O3)、氧化鐠 (Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、 氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩 (Tm2O3)、氧化鐿(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)、氧化釔氏03)等。此外，具有負固定電荷的層22也可以由氮化鉿層、氮化鋁層、氧氮化鉿層或氧氮化鋁層形成。例如，也可以通過使用化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法來形成這些層。此外，具有負固定電荷的層22可以具有在不會不利影響絕緣特性的范圍中添加的硅(Si)或氮(N)。將濃度適當?shù)卮_定在不會不利影響層的絕緣特性的范圍中。因此，能夠通過添加硅(Si)或氮(N)在處理期間提高層的熱阻或防止離子注入的能力。隨后，如圖:3B所示，通過將N型雜質注入到外圍電路部14與具有負固定電荷的層 22之間的半導體襯底11中來形成N型雜質區(qū)域16。作為N型雜質區(qū)域16的制造方法的特定實例，在具有負固定電荷的層22上形成保護層61，然后通過使用平版印刷術在外圍電路部14上的保護層61中形成開口 62。伺候，通過使用保護層61作為用于離子注入的掩膜來執(zhí)行N型雜質向外圍電路部14上的半導體襯底11中的離子注入，以在外圍電路部14與具有負固定電荷的層22之間的半導體襯底11中形成N型雜質區(qū)域16。由于N型雜質區(qū)域16具有與(例如)通道阻擋相同的雜質分布，所以N型雜質區(qū)域16防止了在半導體襯底11的界面上所產(chǎn)生的空穴運動到半導體襯底11中，從而抑制了形成在半導體襯底11中的阱區(qū)(未示出)的電位或擴散層15的電位變化。然后，去除保護層61。然后，如圖3C所示，在具有負固定電荷的層22上形成絕緣層41，然后，在絕緣層 41上形成光屏蔽層42。例如，絕緣層41由二氧化硅層形成。此外，例如，光屏蔽層42由具有光屏蔽性質的金屬層形成。因此，例如，可以通過在具有負固定電荷的層22上形成其間插入有絕緣層41的光屏蔽層42來防止光屏蔽層42的金屬與由氧化鉿層形成的具有負固定電荷的層22反應。此外，由于當蝕刻光屏蔽層時絕緣層42充當了蝕刻終止層，所以可以防止對具有負固定電荷的層22的蝕刻傷害。盡管未示出，但是光屏蔽層42產(chǎn)生了光不會入射到傳感器部12上的區(qū)域，并且傳感器部12的輸出確定了圖像中的黑色程度。此外，由于光屏蔽層42防止了光入射到外圍電路部14上，所以抑制了入射到外圍電路部上的光所引起的特征變化。隨后，如圖4所示，在絕緣層41上形成用于減少由光屏蔽層42所引起的程度差異的絕緣層43。絕緣層43的表面優(yōu)選地為平坦的且由(例如)涂覆絕緣層形成。隨后，通過已知制造技術在位于傳感器部12上的絕緣層43上形成抗反射層(未示出)和濾色層44，然后在濾色層44上形成匯聚透鏡45。在此情況下，可以在濾色層44 與匯聚透鏡45之間形成光透射絕緣層(未示出)，以防止在透鏡處理時對濾色層44的機械傷害。因而，形成了固態(tài)成像裝置1。在固態(tài)成像裝置的制造方法(第一制造方法)的第一實例中，由于在外圍電路部 14與具有負固定電荷的層22之間形成了 N型雜質區(qū)域16，所以在半導體襯底11的界面上所產(chǎn)生的空穴的運動被N型雜質區(qū)域16阻止。因此，由于阻止了空穴運動到外圍電路部14 中，所以抑制了形成在外圍電路部14中的阱區(qū)、擴散層15、電路等的電位變化。因此，可以在外圍電路部14中得到所要負電位。因此，可以在不使外圍電路部14的電位波動的情況下，通過形成在傳感器部12的光接收表面1 上的具有負固定電荷的層22所產(chǎn)生的空穴累積層23來減少傳感器部12 的暗電流。即，由于形成了空穴累積層23，所以抑制了從界面產(chǎn)生的電荷(電子)。即使從界面產(chǎn)生了電荷(電子)，電荷(電子)也不會流向電荷累積部(傳感器部12中的勢阱)， 而是流向其中存在許多空穴的空穴累積層23。因此，可以去除電荷(電子)。因此，由于可以防止在傳感器部中檢測到由界面上的電荷產(chǎn)生的暗電流，所以抑制了由界面狀態(tài)所引起的暗電流。另外，由于在傳感器部12的光接收表面上形成了界面狀態(tài)降低層21，所以進一步抑制了由于界面狀態(tài)產(chǎn)生電子。因此，抑制了由于界面狀態(tài)而產(chǎn)生的電子作為暗電流流向傳感器部12。如以所述，可以在形成具有負固定電荷的層22之前或者在形成具有負固定電荷的層22之后形成N型雜質區(qū)域16。例如，如圖5A所示，在形成界面狀態(tài)降低層21 (未示出)之前，以與上述同樣的方式，通過使用在外圍電路部14上設置開口 64的保護層63，在半導體襯底11上形成用于離子注入的掩膜，然后通過使用離子注入方法，在外圍電路部14上的半導體襯底11中形成N 型雜質區(qū)域16。隨后，盡管未示出，但是在去除保護層63之后，順序形成界面狀態(tài)降低層 21和具有負固定電荷的層22。在此情況下，由于離子被注入到半導體襯底11中，所以在半導體襯底11中會出現(xiàn)離子注入傷害。然而，由于半導體襯底11中形成N型雜質區(qū)域16的一部分是沒有形成阱區(qū)、擴散層等的區(qū)域，所以即使發(fā)生離子注入傷害，但是也不會有實際傷害的。可選地，例如，如圖5B所示，在形成界面狀態(tài)降低層21之后，以與上述同樣的方式，通過使用在外圍電路部14上設置開口 66的保護層65，形成用于離子注入的掩膜，然后， 通過使用離子注入方法，在外圍電路部14上的半導體襯底11中形成N型雜質區(qū)域16。隨后，盡管未示出，但是在去除保護層65之后，在界面狀態(tài)降低層21上形成具有負固定電荷的層22。在此情況下，由于在離子注入時，界面狀態(tài)降低層21充當了緩沖層，所以減少了對半導體襯底11的離子注入傷害。因此，還可以在形成具有負固定電荷的層22之前形成N型雜質區(qū)域16。接下來，將參考示出了主要部分的圖6A 圖7B的制造過程的截面圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例(第二實例)的固態(tài)成像裝置的制造方法。在圖6A 圖7B中，作為實例示出了固態(tài)成像裝置2的制造過程。如圖6A所示，在半導體襯底(或半導體層)11中形成對入射光執(zhí)行光電轉換的傳感器部12、用于分離傳感器部12的像素分離區(qū)域13、以及外圍電路部14，其中阱區(qū)、擴散層、電路等(在附圖中作為實例示出了擴散層15)經(jīng)形成為其中在外圍電路部14與傳感器部12之間插入有像素分離區(qū)域13。隨后，在與光入射側相對的半導體襯底11的一側上，形成被配置為包括設置在多個層上的配線51的配線層53和用于使配線51的層之間以及每個層的配線51之間絕緣的絕緣層52。已知制造方法用作根如上配置的制造方法。隨后，在傳感器部12的光接收表面1 上(事實上，在半導體襯底11上)形成界面狀態(tài)降低層21。例如，界面狀態(tài)降低層21由二氧化硅(SiO2)層形成。隨后，在界面狀態(tài)降低層21上形成具有負固定電荷的層22。因此，在傳感器部12的光接收表面12s的一側上形成空穴累積層23。因此，至少在傳感器部12上，界面狀態(tài)降低層21需要被形成為以下膜厚度，其中，使空穴累積層23通過具有負固定電荷的層22形成在傳感器分12的光接收表面12s的一側上。例如，將該膜厚度設為等于或大于一個原子層并且等于或小于lOOnm。例如，具有負固定電荷的層22由二氧化鉿(HfO2)層、氧化鋁(Al2O3)層、氧化鋯 (ZrO2)層、氧化鉭(Ta2O5)層或氧化鈦(TiO2)層形成。這些種類的層已用作絕緣柵場效應晶體管的柵絕緣層等。因此，由于層形成方法是已知的，所以可以容易地形成這些層。例如， 可以將化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法用作層形成方法。此處，優(yōu)選地使用原子層沉積方法，因為可以在膜形成期間將降低界面狀態(tài)的SiO2層的厚度形成為lnm。此外，作為除以上所述的材料之外的材料，還可以使用氧化鑭(La2O3)、氧化鐠 (Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、 氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩 (Tm2O3)、氧化鐿(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)、氧化釔氏03)等。此外，具有負固定電荷的層22也可以由氮化鉿層、氮化鋁層、氧氮化鉿層或氧氮化鋁層形成。例如，也可以通過使用化學汽相沉積方法、濺鍍方法和原子層沉積方法來形成這些層。此外，具有負固定電荷的層22可以具有在不會不利影響絕緣特性的范圍中添加的硅(Si)或氮(N)。將濃度適當?shù)卮_定在不會不利影響層的絕緣特性的范圍中。因此，能夠通過添加硅(Si)或氮(N)在處理期間提高層的熱阻或防止離子注入的能力。隨后，如圖6Β所示，在具有負固定電荷的層22上形成保護層67，然后通過使用平版印刷術去除在外圍電路部14上的保護層67。然后，如圖6C所示，通過將保護層67 (參考圖6Β)用作蝕刻掩膜，去除在外圍電路部14上的具有負固定電荷的層22。在去除具有負固定電荷的層22的過程中使用干蝕刻的情況下，將用于干蝕刻的保護層用作保護層67。此外，例如，為了干蝕刻，使用了氬和六氟化硫(SF6)作為蝕刻氣體。 在具有負固定電荷的層22的情況下，能夠使用上述蝕刻氣體進行蝕刻。此外，也可以將用于蝕刻其他金屬氧化物的蝕刻氣體用來執(zhí)行干蝕刻。隨后，去除保護層67。在上述干蝕刻中，由于在具有負固定電荷的層22的底部上形成了二氧化硅層的界面狀態(tài)降低層21，所以半導體襯底11不會受到離子的直接沖擊。因此，減少了對半導體襯底11的蝕刻傷害。在去除具有負固定電荷的層22的過程中使用濕蝕刻的情況下，將用于濕蝕刻的保護層用作保護層67。此外，例如，為了進行濕蝕刻，將氟酸和氟化銨用作了蝕刻溶劑。在具有負固定電荷的層22的情況下，能夠使用上述蝕刻溶劑進行蝕刻。此外，還可以將用于蝕刻其他金屬氧化物的蝕刻溶劑用來執(zhí)行濕蝕刻。隨后，去除保護層67。在上述濕蝕刻中，由于在具有負固定電荷的層22的底部上形成了二氧化硅層的界面狀態(tài)降低層21，所以抑制了蝕刻溶劑從外圍部滲到像素區(qū)域。隨后，如圖7Α所示，在具有負固定電荷的層22上形成絕緣層41，然后，在絕緣層 41上形成光屏蔽層42。例如，絕緣層41由二氧化硅層形成。此外，例如，光屏蔽層42由具有光屏蔽性質的金屬層形成。因此，例如，可以通過在具有負固定電荷的層22上形成其間插入有絕緣層41的光屏蔽層42來防止光屏蔽層42的金屬與由氧化鉿層形成的具有負固定電荷的層22反應。此外，由于當蝕刻光屏蔽層時絕緣層42充當了蝕刻阻止層，所以可以防止對具有負固定電荷的層22的蝕刻傷害。盡管未示出，但是光屏蔽層42產(chǎn)生了其中光不會入射到傳感器部12上的區(qū)域，且傳感器部12的輸出確定了圖像中的黑色程度。此外，由于光屏蔽層42防止了光入射到外圍電路部14上，所以抑制了入射到外圍電路部上的光所引起的特征變化。隨后，如圖7Β所示，在絕緣層41上形成用于減少由光屏蔽層42所引起的程度差異的絕緣層43。絕緣層43的表面優(yōu)選地為平坦的且由(例如)涂覆絕緣層形成。隨后，通過已知制造技術在位于傳感器部12上的絕緣層43上形成抗反射層(未示出)和濾色層44，然后在濾色層44上形成匯聚透鏡45。在此情況下，可以在濾色層44 與匯聚透鏡45之間形成光透射絕緣層(未示出)，以防止在透鏡處理時對濾色層44的機械傷害。因此，形成了固態(tài)成像裝置2。在固態(tài)成像裝置的制造方法的第二實例中，由于去除了外圍電路部14上具有負固定電荷的層22，所以在外圍電路部14上不會形成具有負固定電荷的層22。因此，由于在外圍電路部14中不會形成由具有負固定電荷的層22所產(chǎn)生的空穴累積層23，所以空穴不會聚集在外圍電路部14中，并且由于空穴不會運動到外圍電路部14中，所以形成在外圍電路部14中以產(chǎn)生負電位的阱區(qū)、擴散層15、電路等的電位不會發(fā)生變化。因此，可以在不使外圍電路部14的電位波動的情況下，通過形成在傳感器部12的光接收表面1 上的具有負固定電荷的層22所產(chǎn)生的空穴累積層23來減少傳感器部12 的暗電流。即，由于形成了空穴累積層23，所以抑制了從界面產(chǎn)生的電荷(電子)。即使從界面產(chǎn)生了電荷(電子)，電荷(電子)也不會流向電荷累積部(傳感器部12中的勢阱)， 而是流向其中存在許多空穴的空穴累積層23。因此，可以去除電荷(電子)。因此，由于可以防止在傳感器部中檢測到由界面上的電荷產(chǎn)生的暗電流，所以抑制了由界面狀態(tài)所引起的暗電流。另外，由于在傳感器部12的光接收表面上形成了界面狀態(tài)降低層21，所以進一步抑制了由于界面狀態(tài)產(chǎn)生的電子。因此，抑制了由于界面狀態(tài)而產(chǎn)生的電子作為暗電流流向傳感器部12。上述實例中的固態(tài)成像裝置1和2中的每個均包括多個像素部，每個均具有用以將入射光轉換為電信號的光接收部；以及配線層，提供在由像素部形成的半導體襯底的表面上，并且每個設備還可以應用于背部照明的固態(tài)成像裝置，該背部照明的固態(tài)成像裝置具有在每個光接收部中接收從與形成配線層的表面相對一側入射的光的配置。當然，固態(tài)成像裝置1和2中的每個還可以應用作為頂部發(fā)光型固態(tài)成像裝置，其中，在光接收表面?zhèn)让嫔闲纬膳渚€層，并且通過將入射在光接收部上的入射光的光學路徑設為不形成配線層的區(qū)域，不會阻擋入射光入射到光接收部上。接下來，參考圖8的框圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例(實例)的成像設備。成像設備的實例包括攝像機、數(shù)碼照相機和移動電話的相機。如圖8所示，成像設備100包括設置在成像部101中的固態(tài)成像裝置(未示出)。 在成像部101的匯聚側上設置對圖像進行成像的成像光學系統(tǒng)102。具有用于驅動成像部 101的驅動電路的信號處理部103、對在固態(tài)成像裝置中被光電轉換為圖像的圖像進行處理的信號處理電路等連接至成像部101。此外，可以將由信號處理部處理的圖像信號存儲在圖像存儲部(未示出)中。在成像設備100中，上述實施例中所述的固態(tài)成像裝置1 2可用作固態(tài)成像裝置。在根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備100中，根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置1或2 能夠在不改變外圍電路部的電位的情況下減少傳感器部的暗電流，這樣做的優(yōu)點在于可以記錄高質量的圖像。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備100并不限于具有上述配置，而是就可以應用于具有任何種類配置的成像設備，只要該成像設備使用固態(tài)成像裝置。
此外，固態(tài)成像裝置1或2可以被形成為單芯片型的設備或者模塊型的設備，其中，成像部和信號處理部或光學系統(tǒng)被共同封裝并具有成像功能。此外，本發(fā)明不僅可以應用于固態(tài)成像裝置，還可以應用于成像設備。在此情況下，可以在成像設備中得到改進圖像質量的效果。此處，例如，成像設備指的是具有成像功能的相機或便攜式裝置。此外，“成像” 不僅包括在相機正常拍照時的圖像成像，而且還包括廣義上的指紋等的檢測。本領域技術人員應了解，根據(jù)設計要求和其它因素，可以進行各種修改、組合、子組合和改進，均應包含在本發(fā)明的權利要求或等同物的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種固態(tài)成像裝置，包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中，以將入射光轉換為電信號； 外圍電路部，形成在所述半導體襯底中，以位于所述傳感器部旁邊；以及具有負固定電荷的層，形成在所述傳感器部的光入射側上，以在所述傳感器部的所述光接收表面上形成空穴累積層其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。
2.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，還包括多個像素部，每個均具有將入射光轉換為電信號的所述傳感器部；以及配線層，設置在形成有所述像素部的所述半導體襯底的表面上， 其中，所述固態(tài)成像裝置是背部照明的固態(tài)成像裝置，其在所述傳感器部中接收從與其上形成有所述配線層的所述表面相對的一側入射的光。
3.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，在位于所述傳感器部的所述光入射側的所述半導體襯底上的所述傳感器部的所述光接收表面上形成所述具有負固定電荷的層，以及在所述外圍電路部與所述具有負固定電荷的層之間形成N型雜質區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求3所述的固態(tài)成像裝置，還包括多個像素部，每個均具有將入射光轉換為電信號的所述傳感器部；以及配線層，設置在形成有所述像素部的所述半導體襯底的表面上， 其中，所述固態(tài)成像裝置是背部照明的固態(tài)成像裝置，其在所述傳感器部中接收從與其上形成有所述配線層的所述表面相對的一側入射的光。
5.一種固態(tài)成像裝置的制造方法，所述固態(tài)成像裝置具有形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號的多個傳感器部、形成在所述半導體襯底中以位于所述傳感器部旁邊的外圍電路部、以及形成在所述傳感器部的光入射側上以在所述傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層，所述方法包括以下步驟在所述外圍電路部與所述具有負固定電荷的層之間形成N型雜質區(qū)域， 其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。
6.一種固態(tài)成像裝置的制造方法，所述固態(tài)成像裝置具有形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號的多個傳感器部、形成在所述半導體襯底中以位于所述傳感器部旁邊的外圍電路部、以及形成在所述傳感器部的光入射側上以在所述傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層，所述方法包括以下步驟形成所述具有負固定電荷的層；以及去除所述外圍電路部上的所述具有負固定電荷的層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。
7.一種成像設備，包括 匯聚光學部，匯聚入射光；固態(tài)成像裝置，接收所述匯聚光學部上匯聚的所述光并對所接收的光執(zhí)行光電轉換；以及信號處理部，處理光電轉換得到的信號， 其中，所述固態(tài)成像裝置包括多個傳感器部，形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號； 外圍電路部，形成在所述半導體襯底中以位于所述傳感器部旁邊；以及具有負固定電荷的層，形成在所述傳感器部的光入射側上，以在所述傳感器部的所述光接收表面上形成空穴累積層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明的成像裝置的光電二極管之上。
8.根據(jù)權利要求7所述的成像設備，其中，在位于所述傳感器部的所述光入射側的所述半導體襯底上的所述傳感器部的所述光接收表面上形成所述具有負固定電荷的層，以及在所述外圍電路部與所述具有負固定電荷的層之間形成N型雜質區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種固態(tài)成像裝置及其制造方法以及成像設備，其中，該固態(tài)成像裝置包括形成在半導體襯底中以將入射光轉換為電信號的多個傳感器部；形成在半導體襯底中以位于傳感器部旁邊的外圍電路部；以及形成在傳感器部的光入射側上以在傳感器部的光接收表面上形成空穴累積層的具有負固定電荷的層，其中，所述具有負固定電荷的層形成在背部照明成像裝置的光電二極管之上。
文檔編號H01L31/10GK102201424SQ201110121898
公開日2011年9月28日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2007年10月3日
發(fā)明者大岸裕子 申請人:索尼株式會社