[发明专利]固体摄像装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2009年10月19日提交的日本在先专利申请2009-240607号，并要求其优先权。后者的全部内容以引用的方式并入于此。

技术领域

本发明主要涉及一种固体摄像装置及其制造方法，例如，适用于背面照射型的固体摄像装置等。

背景技术

近年来，像素的微细化得以发展，提出了一种以提高开口率来作为主要目的背面照射型的固体摄像装置(例如，日本特开2006-128392号公报)。

在该背面照射型的固体摄像装置中，当产生在光照射面侧的电子没有顺利到达布线侧的光电二极管(PD)时，则不被作为信号来进行计数。因此，进行光电转换的Si层的厚度决定感度(硅(Si)层的膜厚越厚感度越高)。

发明内容

本发明鉴于上述情况而做成，其目的在于，提供一种能够防止光照射面侧的基板界面的耗尽并降低暗电流、能够形成更稳定的空穴蓄积层、并能够防止布线层的可靠性的劣化的固体摄像装置及其制造方法。

本发明涉及一种背面照射型的固体摄像装置，具有在半导体基板上配置包括光电转换部以及信号扫描电路部的多个像素的摄像区域，并且在与形成上述信号扫描电路部的上述半导体基板的表面相反侧的基板表面上形成光照射面，该背面照射型的固体摄像装置包括：硅氧化膜，设置在上述光照射面侧的半导体基板上；p型非晶硅化合物层，设置在上述硅氧化膜上；以及空穴蓄积层，通过上述p型非晶硅化合物层形成在上述光照射面侧的半导体基板与上述硅氧化膜之间的界面附近。

根据本发明的固体摄像装置及其制造方法，能够防止光照射面侧的基板界面的耗尽并降低暗电流，能够形成更稳定的空穴蓄积层，并能够防止布线层的可靠性的劣化。

附图说明

图1是表示第1实施方式的固体摄像装置的整体构成例的模块图；

图2是表示第1实施方式的固体摄像装置的摄像区域的等价电路图；

图3是表示第1实施方式的固体摄像装置的剖面构成例的剖视图；

图4是表示第1实施方式的从半导体基板的表面至界面附近的深度方向的浓度分布以及电位的图；

图5是表示第1实施方式的固体摄像装置的从半导体基板的表面侧至界面附近的剖面的空穴浓度的图；

图6是表示以第1实施方式的固体摄像装置的Si氧化膜的膜厚(dSiO2)作为参数，a-SiC(p)层的B(硼)浓度与暗电流之间的关系的图；

图7是表示第1实施方式的固体摄像装置的一个制造工序的图；

图8是表示第1实施方式的固体摄像装置的一个制造工序的图；

图9是表示第1实施方式的a-SiC(p)层的成膜方法与特性的图；

图10是表示第1实施方式的固体摄像装置的一个制造工序的图；

图11是表示第2实施方式的固体摄像装置的剖面构成例的剖视图；

图12是表示第3实施方式的固体摄像装置的剖面构成例的剖视图。

具体实施方式

实施方式的一种形式的固体摄像装置是一种背面照射型的固体摄像装置，具有在半导体基板上配置包括光电转换部以及信号扫描电路部的多个像素的摄像区域，并且在与形成上述信号扫描电路部的上述半导体基板的表面相反侧的基板表面上形成光照射面，该背面照射型的固体摄像装置具有：硅氧化膜，设置在上述光照射面侧的半导体基板上；p型非晶硅化合物层，设置在上述硅氧化膜上；以及空穴蓄积层，通过上述p型非晶硅化合物层形成在上述光照射面侧的半导体基板与上述硅氧化膜之间的界面附近。

此处，当在上述背面照射型的固体摄像装置的光照射面侧的Si界面发生耗尽时，存在以下趋势，即：由存在于界面的发生中心引起的暗电流增大较大损坏画质。由于暗电流增大而再生画质降低是指，例如白色缺陷(白傷；white defects)、暗时输出不均(暗時むら)等。

因此，提出了以下方案，即：为了不使光照射面侧的界面耗尽，而利用在SOI基板上形成p型半导体层并在其上使Si外延生长而得到的基板，来形成背面照射型的固体摄像装置。然而，当在基板上形成光照射侧的p型半导体层时，由于(使用在基板上作成有p型半导体层的基板)形成CMOS传感器的过程的热工序，而上述p型半导体层的硼(B)扩散，实质上p型半导体层的膜厚变厚。当上述p型半导体层变厚时，对于蓝色(B)(450nm)光的感度显著降低。