摄像装置以及其制造方法制造方法及图纸

本申请提供摄像装置以及其制造方法。本申请的一个形态所涉及的摄像装置(100)具备半导体衬底(60)和多个像素(10)，多个像素(10)的每一个具备：光电转换部(12)，将入射光转换为电荷；第1扩散区域(67n)，位于半导体衬底(60)中，与光电转换部(12)电连接；复位晶体管(26)，包括第1扩散区域(67n)且具备栅极电极(26e)，并将第1扩散区域(67n)用作源极以及漏极的一方；接触插头(cp1)，与第1扩散区域(67n)直接连接，并与光电转换部(12)电连接，以半导体衬底(60)的表面为基准，接触插头(cp1)的高度与栅极电极(26e)的高度彼此相等。

Camera device and manufacturing method thereof

【技术实现步骤摘要】
摄像装置以及其制造方法
本申请涉及摄像装置以及其制造方法。
技术介绍
在数字相机等中广泛应用到CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合器件)图像传感器以及CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。这些图像传感器具有被形成在半导体衬底的光电二极管。另外，例如专利文献1中公开了一种摄像装置，该摄像装置具有在半导体衬底的上方配置具有光电转换层的光电转换部的结构。具有这种结构的摄像装置被称作层叠型的摄像装置。在层叠型的摄像装置中，由光电转换而产生的电荷被蓄积到半导体衬底上设置的电荷蓄积区域(被称为“FD：浮置扩散区”)。与被蓄积到电荷蓄积区域电荷量相对应的信号，经由包括被形成在半导体衬底的晶体管的CCD电路或CMOS电路而被读出。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1日本特开2009-164604号公报在半导体衬底上设置的电荷蓄积区域被连接有与光电转换部连接的插头。在该插头与布线、以及被形成在半导体衬底的晶体管的栅极电极的每一个与布线的接触不良的情况下，则会有发生不必要的电阻的情况。由于不必要的电阻的发生，从而被蓄积或被读出的信号电荷减少，这样会有从摄像装置得到的图像的画质变差的情况。
技术实现思路
于是，本申请提供一种针对与电荷蓄积区域连接的插头、以及晶体管的栅极，均与布线接触良好的摄像装置以及其制造方法。通过并非是对本申请进行限定的例子所示出的实施方式，提供如下的技术方案。本申请的一个形态所涉及的摄像装置为，该摄像装置具备：半导体衬底；以及多个像素，所述多个像素的每一个具备：光电转换部，将入射光转换为电荷；扩散区域，位于所述半导体衬底中，与所述光电转换部电连接；第1晶体管，包括所述扩散区域并具备栅极，且所述第1晶体管将所述扩散区域用作源极以及漏极的一方；插头，包括半导体，且该插头与所述扩散区域直接连接，与所述光电转换部电连接，以所述半导体衬底的表面为基准，所述插头的高度与所述栅极的高度彼此相等。并且，本申请的一个形态所涉及的摄像装置的制造方法为，所述摄像装置的制造方法包括：第1工序，在具有扩散区域的半导体衬底的上方形成半导体膜；第2工序，通过除去所述半导体膜的一部分，来形成插头以及第1晶体管的栅极，所述插头与所述扩散区域直接连接，所述第1晶体管包括所述扩散区域，以用作源极以及漏极的一方；以及第3工序，形成光电转换部，该光电转换部与所述扩散区域以及所述插头电连接，并将入射光转换为电荷，以所述半导体衬底的表面为基准，所述插头的高度与所述栅极的高度彼此相等。并且，概括性或具体的形态可以由元件、装置、模块、系统或方法来实现。并且，概括性或具体的形态可以由元件、装置、模块、系统以及方法的任意的组合来实现。并且，被公开的实施方式的附加的效果以及优点可以从说明书以及附图中明确得到。效果以及/或优点由说明书以及附图中公开的各种实施方式或特征分别提供，为了得到这些一个以上效果以及/或优点并非需要所有的实施方式或特征。通过本申请，能够提供一种针对与电荷蓄积区域连接插头、以及晶体管的栅极，均与布线接触良好的摄像装置以及其制造方法。附图说明图1示出了实施方式所涉及的摄像装置的构成。图2示出了实施方式所涉及的摄像装置的电路构成。图3是示出实施方式所涉及的摄像装置的像素内的布局的平面图。图4是示出实施方式所涉及的摄像装置的像素的元件结构的概略截面图。图5是对实施方式所涉及的摄像装置的接触插头以及栅极电极的附近进行了放大的截面图。图6是示出实施方式所涉及的摄像装置的制造方法的流程图。图7A是示出在实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中，形成半导体膜的第1工序的一个例子的流程图。图7B是示出在实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中，形成半导体膜的第1工序的另一个例子的流程图。图8A是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的第1半导体膜的形成工序的截面图。图8B是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的第1半导体膜的除去工序的截面图。图8C是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的接触孔的形成工序的截面图。图8D是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的第2半导体膜的形成工序的截面图。图8E是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的半导体膜的除去工序的截面图。图8F是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的侧壁以及绝缘膜的形成工序的截面图。图8G是用于说明实施方式所涉及的摄像装置的制造方法中的层间绝缘层以及插头的形成工序的截面图。符号说明10像素12光电转换部12a像素电极12b光电转换层12c透明电极14信号检测电路16反馈电路22放大晶体管22e、24e、26e栅极电极24地址晶体管26复位晶体管26a第1半导体膜26b第2半导体膜26e1第3半导体层26e2第4半导体层32电源布线34地址信号线35垂直信号线36复位信号线39蓄积控制线40周边电路42负载电路44列信号处理电路46垂直扫描电路48水平信号读出电路49水平共用信号线50反相放大器53反馈线60半导体衬底61支承衬底61p、63p、65pp型半导体层62nn型半导体层64p型区域66pp型杂质区域67a第1区域67b第2区域67n第1扩散区域68an、68bn、68dn第2扩散区域68cn第3扩散区域69元件分离区域70、71、90a、90b、90c、90d绝缘层70a绝缘膜80布线结构80a、80b、80c、80d布线层90层间绝缘层100摄像装置R1摄像区域R2周边区域cp1、cp2、cp3、cp4接触插头cp1a第1半导体层cp1b第2半导体层cph1、cph2、cph3、cph4贯通孔h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8、h9、h10、h11接触孔pa1、pa2、pa3、pa4、pa5、pa6、pa7、pb、pc、pd插头具体实施方式(本申请的概要)本申请的一个形态的概要如以下所示。本申请的一个形态所涉及的摄像装置为，该摄像装置具备：半导体衬底；以及多个像素，所述多个像素的每一个具备：光电转换部，将入射光转换为电荷；扩散区域，位于所述半导体衬底中，与所述光电转换部电连接；第1晶体管，包括所述扩散区域并具备栅极，且所述第1晶体管将所述扩散区域用作源极以及漏极的一方；插头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，/n该摄像装置具备：/n半导体衬底；以及/n多个像素，/n所述多个像素的每一个具备：/n光电转换部，将入射光转换为电荷；/n扩散区域，位于所述半导体衬底中，与所述光电转换部电连接；/n第1晶体管，包括所述扩散区域并具备栅极，且所述第1晶体管将所述扩散区域用作源极以及漏极的一方；/n插头，包括半导体，且该插头与所述扩散区域直接连接，与所述光电转换部电连接，/n以所述半导体衬底的表面为基准，所述插头的高度与所述栅极的高度彼此相等。/n

【技术特征摘要】
20181015 JP 2018-1945631.一种摄像装置，
该摄像装置具备：
半导体衬底；以及
多个像素，
所述多个像素的每一个具备：
光电转换部，将入射光转换为电荷；
扩散区域，位于所述半导体衬底中，与所述光电转换部电连接；
第1晶体管，包括所述扩散区域并具备栅极，且所述第1晶体管将所述扩散区域用作源极以及漏极的一方；
插头，包括半导体，且该插头与所述扩散区域直接连接，与所述光电转换部电连接，
以所述半导体衬底的表面为基准，所述插头的高度与所述栅极的高度彼此相等。


2.如权利要求1所述的摄像装置，
所述插头与所述栅极具有彼此相同的组成。


3.如权利要求1所述的摄像装置，
所述插头具有：
包括半导体的第1层；以及
位于所述第1层上的包括半导体的第2层。


4.如权利要求3所述的摄像装置，
所述栅极具有：
包括半导体的第3层；以及
位于所述第3层上的包括半导体的第4层。


5.如权利要求4所述的摄像装置，
所述第1层与所述第3层的组成彼此相同，
所述第2层与所述第4层的组成彼此相同。


6.如权利要求4所述的摄像装置，
所述第1层、所述第2层、所述第3层、以及所述第4层的组成彼此相同。


7.如权利要求3至6的任一项所述的摄像装置，
所述第1层具有贯通孔，
所述第2层经由所述贯通孔，与所述扩散区域直接连接。


8.一种摄像装置的制造方法，
所述摄像装置的制造方法包括：
第1工序，在具有扩散区域的半导体衬底的上方形成半导体膜；
第2工序，通过除去所述半导体膜的一部分，来形成插头以及第1晶体管的栅极，所述插头与所述扩散区域直接连接，所述第1晶体管包括所述扩散区域，以用作源极以及漏极的一方；以及
第3工...

【专利技术属性】
技术研发人员：境田良太，佐藤好弘，佐伯幸作，堂下秀树，山下武志，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，TOWERJAZZ松下半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP