[发明专利]固态成像装置及其制造方法、以及摄像机

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：

衬底，具有位于前端的第一表面和后端的第二表面；

光电检测器，形成在该衬底中且在该第二表面上包括光接收表面；

膜，设置在该第二表面或该第二表面上方且具有负固定电荷，该具有负固定电荷的膜在该光电检测器的光吸收表面上形成空穴积累区，以抑制暗电流；以及

布线层，设置在该第一表面之上。

2.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该具有负固定电荷的膜是至少部分结晶的绝缘膜。

3.如权利要求2所述的固态成像装置，其中该至少部分结晶的绝缘膜由选自铪、锆、铝、钽、钛、钇、镧系元素的元素的氧化物构成，且在该绝缘膜中具有至少部分结晶的区域。

4.如权利要求3所述的固态成像装置，其中该至少部分结晶的绝缘膜具有3nm-100nm的厚度。

5.如权利要求1所述的固态成像装置，其中在用于可见光时，该衬底具有2-6μm的厚度。

6.如权利要求1所述的固态成像装置，其中在用于近红外线时，该衬底具有6-10μm的厚度。

7.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该衬底是n型硅衬底，该光电检测器由该衬底中的pn结形成。

8.如权利要求1所述的固态成像装置，其中在该衬底的第一表面形成n型浮置扩散区，并且在该浮置扩散区和电荷积累区之间形成p型区。

9.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该具有负固定电荷的膜由选自铪、锆、铝、钽、钛、钇、镧系元素的元素的氧化物构成。

10.如权利要求1所述的固态成像装置，还包括设置在该光接收表面和该具有负固定电荷的膜之间的绝缘膜。

11.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该绝缘膜由硅氧化物形成。

12.如权利要求1所述的固态成像装置，其中：

该光电检测器形成于该成像装置的成像区，外围电路形成于该成像装置的外围电路区；以及

该具有负固定电荷的膜设置在该成像区之上作为抗反射膜，以及设置在该外围电路区之上以抑制外围电路区中的暗电流。

13.如权利要求1所述的固态成像装置，还包括在该外围电路区中设置在该具有负固定电荷的膜之上的遮光膜。

14.如权利要求13所述的固态成像装置，还包括设置在该具有负固定电荷的膜和该遮光膜之间的绝缘膜。

15.如权利要求13所述的固态成像装置，还包括设置在该光接收表面和该具有负固定电荷的膜之上的绝缘膜，该绝缘膜设置在该成像区和该外围电路区之上。

16.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该具有负固定电荷的膜通过原子层沉积形成。

17.如权利要求1所述的固态成像装置，其中该具有负固定电荷的膜是铪氧化物膜，该铪氧化物膜在预定温度经历结晶退火以在膜中产生负电荷。

18.一种摄像机，包括：光学系统；以及

固态成像装置，接收来自该光学系统的入射光；

其中该固态成像装置包括

(a)衬底，具有位于前端的第一表面和后端的第二表面；

(b)光电检测器，形成在该衬底中且在第二表面上包括光接收表面；

(c)膜，设置在该第二表面或该第二表面上方且具有负固定电荷，该具有负固定电荷的膜在该光电检测器的光吸收表面上形成空穴积累区；以及

(d)布线层，设置在该第一表面之上。

19.如权利要求18所述的摄像机,其中该具有负固定电荷的膜是至少部分结晶的绝缘膜。

20.如权利要求18所述的摄像机,其中该具有负固定电荷的膜由选自铪、锆、铝、钽、钛、钇、镧系元素的元素的氧化物构成。

21.如权利要求18所述的摄像机,还包括设置在该光接收表面和该具有负固定电荷的膜之间的绝缘膜。

22.如权利要求21所述的摄像机,其中该绝缘膜由硅氧化物形成。