[发明专利]固体摄像装置、其制造方法以及电子设备

说明书

相关文件的交叉引用

本申请包含与2009年7月31日向日本专利局提交的日本专利申请JP2009-179680中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置、该固体摄像装置的制造方法以及电子设备。

背景技术

诸如数字视频相机与数字静物相机的电子设备包括固体摄像装置。固体摄像装置的例子包括互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器与电荷耦合装置(CCD)图像传感器。

在固体摄像装置中，在半导体基板上布置有其中形成有多个像素的摄像区。在多个像素的每个像素中，布置有光电转换部。光电转换部例如为光电二极管，并通过接收入射到光接收表面上的入射光且对已接收的入射光进行光电转换而产生信号电荷，所述入射光通过外部光学系统进入。

在固体摄像装置中的CMOS图像传感器中，像素配置为不仅包括光电转换部，还包括多个晶体管。作为像素晶体管，多个晶体管用于将光电转换部中产生的信号电荷读出并作为电信号输出至信号线。例如，将四个晶体管、即传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管以及选择晶体管布置为半导体基板的表面上的像素晶体管。此外，半导体基板的表面上布置有电连接于像素晶体管中所包括的多个晶体管的布线。

在CMOS图像传感器中，为了减少像素的尺寸，人们提出将像素配置为使得多个光电转换部共享上述的像素晶体管。例如，有人提出了使两个或四个光电转换部共享一个像素晶体管组的技术(例如参见日本未审查专利申请公报2004-172950号、2006-157953号以及2006-54276号)。

此外，有人提出了对半导体基板的背侧进行光照的背照射CMOS图像传感器，所述背侧与半导体基板的布置有布线和像素晶体管的表面侧相对(例如，参见日本未审查专利申请公报2005-347325号)。

在上述例子中，基板上布置有元件隔离部，以便使多个像素彼此隔离。例如，在半导体基板上布置有浅沟槽隔离(STI)区作为元件隔离部。此外，可在半导体基板上布置有杂质扩散区作为元件隔离部。例如，有人提出了诸如EDI分离方法的方法，其中在半导体基板中形成有杂质扩散区，并在杂质扩散区上进一步布置有厚的绝缘层(例如参见日本未审查专利申请公报2005-347325号、2006-93319号以及2006-216577号)。日本未审查专利申请公报2009-88447号是相关技术的例子。

然而，当具有高能量的短波长光进入半导体基板上的布置为元件隔离部的杂质扩散区时，有时会由于暗电流的出现而使所拍摄的图像的图像质量降低。这可归因于短波长光引起该区域中的Si-H键合断开且因此界面态(interface state)增加的情况。

图14是图示了入射光的波长与暗电流的出现之间的关系的图。

如图14所示，随着入射光的波长减少，图像中出现白缺陷，且暗电流的出现增加。具体地，当入射光的波长小于或等于410nm时，暗电流的出现变得明显。因此，诸如图像质量损失的故障的出现变得明显。

此外，在固体摄像装置中，需要提高制造效率并降低成本。

发明内容

因此，根据本发明的实施方式，提供了一种固体摄像装置、该固体摄像装置的制造方法以及电子设备，它们能够提高所拍摄的图像的图像质量和制造产量。

根据本发明的实施方式，固体摄像装置的制造方法包括以下步骤：在半导体基板的摄像表面上形成多个光电转换部；在多个光电转换部之间形成杂质扩散区，该杂质扩散区作为用于隔离摄像表面上的多个光电转换部的元件隔离部；在元件隔离部上方形成遮光部，遮光部配置为阻止入射光进入摄像表面上的元件隔离部；以及在摄像表面上形成多个像素晶体管的栅极，所述多个像素晶体管配置为读出并输出多个光电转换部中产生的信号电荷以作为数据信号；其中，该方法还包括以下步骤：在进行遮光部形成步骤与栅极形成步骤之前形成导电层，导电层通过形成具有遮光效果的导电材料层而形成，使得在摄像表面上包括形成有遮光部的部分与形成有多个像素晶体管的栅极的部分的区域被覆盖，其中，在遮光部形成步骤与栅极形成步骤中，通过图形化导电层而同时形成遮光部与栅极。

根据本发明的实施方式，固体摄像装置的制造方法包括以下步骤：在半导体基板的摄像表面上形成多个光电转换部；在多个光电转换部之间形成杂质扩散区，杂质扩散区作为用于隔离摄像表面上的多个光电转换部的元件隔离部；以及在元件隔离部上方形成遮光部，遮光部配置为阻止入射光进入摄像表面上的元件隔离部；其中，在遮光部形成步骤中，遮光部形成为使得遮光部包括根据形成于摄像表面上的元件隔离部的平面形状而延伸的部分。