[发明专利]固体摄像装置、照相机以及制造固体摄像装置的方法

说明书

相关申请的引用

本发明包含在2008年10月17日向日本专利局提交的日本优 先权专利申请JP 2008-268544所披露的主题，将其全部内容结合于 此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种固体摄像装置(固态成像装置，solid-state imaging apparatus)、照相机以及制造该固体摄像装置的方法。特别 地，本发明涉及一种这样的固体摄像装置、照相机以及制造该固体 摄像装置的方法，其中该固体摄像装置在基板的图像传感区域中设 置有遮光单元，使得在对应于光电转换单元的光接收面的区域中形 成通过其传输光的开口。

背景技术

诸如数码摄像机或数码照相机的照相机包括固体摄像装置。例 如，这样的照相机具有作为固体摄像装置的CCD(电荷耦合器件) 图像传感器。

在固体摄像装置中，其中多个像素以矩阵形式布置在水平方向 和垂直方向上的图像传感区域设置在半导体基板的表面上。在该图 像传感区域中，形成多个接收目标图像的光并通过执行接收光的光 电转换而生成信号电荷的光电转换单元，以便对应于多个像素。例 如，形成光电二极管作为这些光电转换单元。

然后，例如，在CCD图像传感器的情况下，垂直转移寄存器 单元设置在多个光电转换单元的列之间，该光电转换单元沿垂直方 向布置在图像传感区域中。垂直转移寄存器单元在设置在其间的垂 直转移沟道区域中设置有多个转移电极，使得在垂直方向上转移通 过电荷读取单元从光电转换单元读取的信号电荷，其中，多个转移 电极设置成使得通过栅极绝缘膜而与垂直转移沟道相对。

然后，通过水平转移寄存器单元在水平方向上顺序转移通过垂 直转移寄存器单元为每条水平线(一行中的像素)转移的信号电荷， 并且输出单元输出信号电荷。此外，为了防止诸如模糊(不清晰) 的问题的发生，图像传感区域设置有遮光膜以便防止光进入垂直转 移寄存器单元。

已经提出，在该CCD图像传感器中，设置转移电极使得起电 荷读取电极的作用。这里，形成转移电极，使得通过设置在其间的 栅极绝缘膜而与垂直转移沟道区域和电荷读出沟道区域相对(参 见，例如，日本未审查专利申请公开第2005-140411号(权利要求 1，图2至图5等))。

此外，已经提出，设置遮光膜使得具有除了遮光功能之外的电 荷读取电极的功能。这里，利用导电材料通过设置在其间的层间绝 缘膜而在转移电极上形成遮光膜，并且设置该遮光膜，使得包括通 过设置在其间的栅极绝缘膜而与电荷读出沟道区域相对的部分(参 见，例如，日本未审查专利申请公开第2005-109021号(权利要求 1，图2至图4等))。

除此之外，已经提出，设置遮光膜使得起转移电极的作用(参 见，例如，日本未审查专利申请公开第10-223876号(权利要求1 等))。

发明内容

然而，在固体摄像装置中，每个像素的单元大小(cell size)随 着像素数量的增加而减小。结果，存在每个像素的光接收面的面积 减小以及光接收量减少的情况。

更具体地，在图像传感区域中，由于除了光接收面以外的区域 的减小是困难的，所以光接收面的面积的减小经常变得必要。结果， 可能会发生上面的问题。

例如，在图像传感区域中，为了确保转移效率以及饱和信号量， 起信号电荷的转移路径作用的垂直转移沟道区域的占有面积难以 减小。此外，存在为了确保遮光特性，遮光膜难以形成为薄膜的情 况。此外，同样，关于转移电极与遮光膜之间的层间绝缘膜，存在 为了确保绝缘特性，层间绝缘膜难以形成为薄膜的情况。

由于该原因，有必要减小光接收面的面积，并且可能会发生敏 感电子的比例降低至低于像素缩小比率的问题。

因此，在固体摄像装置中，存在获取的图像的质量降低的情况。

因此，期望提供一种能够增加每像素的光接收面的面积并且改 善获取的图像的质量的固体摄像装置、照相机以及制造该固体摄像 装置的方法。