摄像装置及其制造方法制造方法及图纸

提供暗电流被抑制的摄像装置。摄像装置具备：半导体基板；第1绝缘层，将半导体基板的表面覆盖，包含第2部分和厚度比第2部分大的第1部分；以及摄像单元。上述摄像单元具备：第1晶体管，包含第1栅极电极和位于第1栅极电极与半导体基板的表面之间的第1栅极绝缘层，包含半导体基板内的第1杂质区域作为源极及漏极的一方；第2晶体管，包含第2栅极电极和位于第2栅极电极与半导体基板的表面之间的第2栅极绝缘层；光电变换部，电连接于第2栅极电极及第1杂质区域；第1部分将第1杂质区域中的在半导体基板的表面露出的部分的至少一部分覆盖；第1栅极绝缘层是第1绝缘层的第1部分的一部分；第2栅极绝缘层是第1绝缘层的第2部分的一部分。

Camera device and its manufacturing method

A camera device that provides a dark current that is suppressed. The imaging device has a semiconductor substrate, a first insulating layer, and covers the surface of the semiconductor substrate, including second parts and first parts with larger thickness than second parts, and an imaging unit. The image pickup unit includes a first transistor, the first gate between the gate electrode and the surface contains first located on the first gate electrode and the semiconductor substrate and the insulating layer includes a first impurity region within the semiconductor substrate as the source and drain side; a second transistor includes second gate between the surface second gate electrode and gate electrode is located at second the insulating layer and the semiconductor substrate; a photoelectric conversion part, electrically connected to the second electrode and the 1 impurity region; the first part of the first impurity region in covering at least a portion of the exposed surface of the semiconductor substrate part; the first gate insulating layer is a part of the first part of the first insulation layer second gate insulating layer; the second part is the first part of the insulating layer.

【技术实现步骤摘要】
摄像装置及其制造方法
本专利技术涉及摄像装置。
技术介绍
CCD(ChargeCoupledDevice)图像传感器及CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器被广泛地使用在数码相机等中。如周知的那样，这些图像传感器具有形成于半导体基板的光电二极管。另一方面，提出了在半导体基板的上方配置了具有光电变换层的光电变换部的构造(例如专利文献1、2)。具有这样的构造的摄像装置有时被称作层叠型的摄像装置。在层叠型的摄像装置中，通过光电变换产生的电荷被积蓄到电荷积蓄区域(称作“浮置扩散部”)。与积蓄在电荷积蓄区域中的电荷量相应的信号经由形成于半导体基板的CCD电路或CMOS电路而被读出。专利文献1：国际公开第2014/002330号专利文献2：国际公开第2012/147302号
技术实现思路
在层叠型的摄像装置中，有由于来自电荷积蓄区域的或朝向电荷积蓄区域的漏电流(以下有时称作“暗电流”)而在得到的图像中发生劣化的情况。若能减小这样的漏电流则是有益的。根据本专利技术的非限定性的某个例示性的实施方式，提供以下的技术方案。一种摄像装置，具备：半导体基板，包含第1杂质区域；第1绝缘层，将上述半导体基板的表面的至少一部分覆盖，包含第2部分和比上述第2部分厚度大的第1部分；第1晶体管，包含第1栅极电极和位于上述第1栅极电极与上述半导体基板之间的第1栅极绝缘层，包含上述第1杂质区域作为源极及漏极的一方；第2晶体管，包含第2栅极电极和位于上述第2栅极电极与上述半导体基板之间的第2栅极绝缘层；以及光电变换部，电连接于上述第2栅极电极及上述第1杂质区域；上述第1部分覆盖上述第1杂质区域中的在上述半导体基板的上述表面露出的部分的至少一部分；上述第1栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第1部分的一部分；上述第2栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第2部分的一部分。总括性或具体性的实施方式可以通过元件、器件、模块、系统或方法实现。此外，总括性或具体性的实施方式也可以通过元件、器件、模块、系统及方法的任意组合实现。公开的实施方式的追加性的效果及优点根据说明书及附图会变得清楚。效果及/或优点由在说明书及附图中公开的各种各样的实施方式或特征分别提供，并非为了得到它们的1个以上而全部需要。根据本专利技术的实施方式，提供暗电流被抑制了的摄像装置。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的摄像装置的例示性结构的图。图2是表示本专利技术的第1实施方式的摄像装置的例示性电路结构的图。图3是表示摄像单元10A的器件构造的典型例的示意性剖视图。图4是表示摄像单元10A中的各元件的布局的一例的平面图。图5是将摄像单元10A的器件构造、与形成在半导体基板60的周边区域R2中的晶体管一起表示的示意性剖视图。图6是将摄像单元10A的n型杂质区域67n的周边、和配置在周边区域R2中的晶体管28的周边提取而表示的示意性剖视图。图7是表示将图3所示的器件构造中的、半导体基板60的表面附近提取而表示的图。图8是将复位晶体管26及放大晶体管22的周边放大表示的示意性剖视图。图9是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图10是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图11是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图12是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图13是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图14是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图15是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图16是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图17是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图18是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图19是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图20是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图21是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图22是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图23是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图24是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图25是用来说明第1实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图26是表示本专利技术的第2实施方式的摄像装置的例示性结构的示意性剖视图。图27是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图28是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图29是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图30是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图31是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图32是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图33是用来说明第2实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图34是表示本专利技术的第3实施方式的摄像装置的例示性结构的示意性剖视图。图35是示意地表示本专利技术的第3实施方式的摄像装置的变形例的剖面的图。图36是用来说明第3实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图37是用来说明第3实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图38是用来说明第3实施方式的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图39是用来说明第3实施方式的变形例的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图40是用来说明第3实施方式的变形例的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图41是用来说明第3实施方式的变形例的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图42是用来说明第3实施方式的变形例的摄像装置的例示性制造方法的示意性剖视图。图43是表示本专利技术的实施方式的再另一变形例的电路结构的图。图44是表示图43所示的摄像单元10E的器件构造的一例的示意性剖视图。图45是表示摄像单元10E中的各元件的布局的一例的平面图。具体实施方式(本专利技术者们的认识)层叠型的摄像装置通常具有将配置在半导体基板的上方的光电变换部与形成于半导体基板的读出电路电连接的器件构造。例如在上述的专利文献1的图2A所示的构造中，在形成于半导体基板的电荷积蓄区域14连接着接触件33，光电变换层13经由该接触件33而与电荷积蓄区域14电连接。半导体基板与接触件的接点的周边可能包含各种pn结。在这些pn结的附近形成耗尽层。pn结的附近的耗尽层中的电荷的复合会成为漏电流发生的原因。特别是，半导体基板的表面附近的耗尽层对漏电流的发生带来的影响较大。本专利技术者们着眼于包括读出电路在内的各种各样的电路的形成对半导体基板的表面带来的影响。根据本专利技术者们的研究，半导体基板由于蚀刻(特别是干式蚀刻)而受损，由于半导体基板表面的接触件周边的晶体缺陷(也可以称作界面态(interfacestate))的增加而漏电流增大。根据本专利技术者们的研究，蚀刻对半导体基板的损伤即使在半导体基板的表面没有露出的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，具备：半导体基板；第1绝缘层，将上述半导体基板的表面覆盖，包含第2部分和比上述第2部分厚度大的第1部分；以及摄像单元；上述摄像单元具备：第1晶体管，包含第1栅极电极和位于上述第1栅极电极与上述半导体基板的表面之间的第1栅极绝缘层，包含上述半导体基板内的第1杂质区域作为源极及漏极的一方；第2晶体管，包含第2栅极电极和位于上述第2栅极电极与上述半导体基板的上述表面之间的第2栅极绝缘层；以及光电变换部，电连接于上述第2栅极电极及上述第1杂质区域；上述第1部分覆盖上述第1杂质区域中的在上述半导体基板的上述表面露出的部分的至少一部分；上述第1栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第1部分的一部分；上述第2栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第2部分的一部分。

【技术特征摘要】
2016.09.20 JP 2016-1833891.一种摄像装置，其特征在于，具备：半导体基板；第1绝缘层，将上述半导体基板的表面覆盖，包含第2部分和比上述第2部分厚度大的第1部分；以及摄像单元；上述摄像单元具备：第1晶体管，包含第1栅极电极和位于上述第1栅极电极与上述半导体基板的表面之间的第1栅极绝缘层，包含上述半导体基板内的第1杂质区域作为源极及漏极的一方；第2晶体管，包含第2栅极电极和位于上述第2栅极电极与上述半导体基板的上述表面之间的第2栅极绝缘层；以及光电变换部，电连接于上述第2栅极电极及上述第1杂质区域；上述第1部分覆盖上述第1杂质区域中的在上述半导体基板的上述表面露出的部分的至少一部分；上述第1栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第1部分的一部分；上述第2栅极绝缘层是上述第1绝缘层的上述第2部分的一部分。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像单元具备与上述光电变换部电连接、将上述第1部分贯通而与上述第1杂质区域直接连接的第1插塞；上述第1杂质区域包含第1区域和杂质浓度比上述第1区域高的第2区域；上述第1插塞与上述第2区域直接连接。3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像单元包含上述半导体基板内的第2杂质区域；上述第1晶体管包含上述第2杂质区域作为上述源极及上述漏极的另一方；上述第1部分将上述第2杂质区域的一部分覆盖；上述第2部分将上述第2杂质区域的另一部分覆盖。4.如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，上述第2杂质区域之中，在俯视中与上述第1部分重叠的部分的注入深度小于在俯视中与上述第2部分重叠的部分的注入深度。5.如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像单元包含上述半导体基板内的第3杂质区域；上述第2晶体管包含上述第3杂质区域作为源极及漏极的一方；上述第1杂质区域的注入深度大于上述第2杂质区域及上述第3杂质区域的注入深度。6.如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像单元具备第3晶体管，该第3晶体管电连接在上述第2晶体管的源极及漏极的一方与上述第1晶体管的上述源极及上述漏极的上述另一方之间。7.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，还具备反相放大器，该反相放大器电连接在上述第2晶体管的上述源极及上述漏极的上述一方与上述第3晶体管之间。8.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，上述第1杂质区域的注入深度大于上述第2杂质区域的注入深度。9.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像单元包含上述半导体基板内的第2杂质区域，该第2杂质区域邻接于上述第1杂质区域并且导电型与上述第1杂质区域不同；上述第1部分覆盖上述第2杂质区域中的在上述半导体基板的上述表面露出的部分。10.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述半导体基板具有摄像区...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤好弘，境田良太，柴田聪，野田泰史，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP