固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置制造方法及图纸

技术编号:9837842 阅读:100 留言:0更新日期:2014-04-02 01:51
根据实施方式,固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:在半导体基板的光电转换元件形成区域、浮置扩散区形成区域以及所述光电转换元件形成区域和所述浮置扩散区形成区域之间的读取晶体管形成区域内,分别形成光电转换元件、包含于浮置扩散区内的扩散层以及读取晶体管;在所述半导体基板的第一面侧,在所述扩散层上形成含有第一杂质的半导体层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】根据实施方式,固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:在半导体基板的光电转换元件形成区域、浮置扩散区形成区域以及所述光电转换元件形成区域和所述浮置扩散区形成区域之间的读取晶体管形成区域内,分别形成光电转换元件、包含于浮置扩散区内的扩散层以及读取晶体管;在所述半导体基板的第一面侧,在所述扩散层上形成含有第一杂质的半导体层。【专利说明】固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置本申请基于2012年9月14日提交的日本在先申请N0.2012-202960并要求其优先权,该在先申请的全部内容通过引用并入此处。
本专利技术涉及固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。
技术介绍
CCD图像传感器和CMOS图像传感器等固体拍摄装置在数字静像摄影机、摄像机或监视摄影机等多种用途中使用。用单个像素阵列获得多个颜色信息的单板式图像传感器正成为主流。近年来,从半导体基板的背面侧取入来自被拍摄体的光的背面照射型图像传感器的开发正在进行中。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供可提高由图像传感器形成的图像的画质的固体拍摄装置的制造方法及固体拍摄装置。实施方式的固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:在半导体基板的光电转换元件形成区域、浮置扩散区形成区域以及所述光电转换元件形成区域和所述浮置扩散区形成区域之间的读取晶体管形成区域内,分别形成光电转换元件、包含于浮置扩散区内的扩散层以及读取晶体管;在所述半导体基板的第一面侧,在所述扩散层上形成含有第一杂质的半导体层。另一实施方式的固体拍摄装置,其特征在于,包括:光电转换元件,其设置于半导体基板内,且将入射的光转换为电荷;浮置扩散区,其设置于所述半导体基板内,且传输所述电荷;和读取晶体管,其在所述半导体基板内设置于所述浮置扩散区和所述光电转换元件之间,且控制所述电荷的传输,其中,所述浮置扩散区包括设置于所述半导体基板内的扩散层和设置于所述扩散层上且含有第一杂质的第一半导体层。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施方式的固体拍摄装置的芯片布局的一例的图。图2是表示实施方式的固体拍摄装置的剖面结构的一例的图。图3是实施方式的固体拍摄装置的像素阵列及其附近的电路的等价电路图。图4是表示实施方式的固体拍摄装置的像素阵列内的布局的一例的俯视图。图5是表示实施方式的固体拍摄装置所含的隔室(cell)的结构的剖视图。图6是表示实施方式的固体拍摄装置的制造方法的一个工序的剖面工序图。图7是表示实施方式的固体拍摄装置的制造方法的一个工序的剖面工序图。图8是表示实施方式的固体拍摄装置的制造方法的一个工序的剖面工序图。图9是表示实施方式的固体拍摄装置的制造方法的一个工序的剖面工序图。图10是表示实施方式的固体拍摄装置的变形例的图。图11是表示实施方式的固体拍摄装置的变形例的图。图12是表示实施方式的固体拍摄装置的变形例的图。图13是表示实施方式的固体拍摄装置的变形例的图。图14是表示实施方式的固体拍摄装置的适用例的图。【具体实施方式】实施方式下面参照附图来详细说明本实施方式。在以下的说明中,对于具有相同功能及构成的要素,标注相同标记,并根据需要省略说明。总体而言,根据一个实施方式,固体拍摄装置的制造方法的特征在于:在半导体基板的光电转换元件形成区域、浮置扩散区形成区域以及所述光电转换元件形成区域和所述浮置扩散区形成区域之间的读取晶体管形成区域内,分别形成光电转换元件、包含于浮置扩散区内的扩散层以及读取晶体管;在所述半导体基板的第一面侧,在所述扩散层上形成包括第一杂质的半导体层。(I)第一实施方式参照图1至图9来说明第一实施方式涉及的固体拍摄装置及固体拍摄装置的制造方法。(a)结构使用图1至图5来说明第一实施方式涉及的固体拍摄装置的结构。图1是表示本实施方式的固体拍摄装置(以下称为图像传感器)的芯片的布局例的示意图。图2是示意地表示本实施方式的图像传感器的结构的一例的剖视图。如图1及图2所示,在本实施方式的图像传感器100中,像素阵列120及形成用于控制该像素阵列的模拟电路或逻辑电路的周围电路区域125设置于一个半导体基板(芯片)150 内。作为半导体基板150,使用Si的单结晶基板(大块基板(bulk substrate))或SOI基板的外延层。像素阵列120包括多个单位隔室UC。单位隔室(单位隔室区域)UC在像素阵列120内矩阵状排列。各单位隔室UC包括用于将来自被拍摄体的光(来自外部的光)向电信号转换的光电转换元件。一个单位隔室UC至少包括一个光电转换元件。使用光电转换元件形成像素。将在单位隔室区域内形成像素的区域称为像素区域。各像素区域包括一个光电转换元件。互相相邻的单位隔室UC、互相相邻的像素区域及互相相邻的光电转换元件由元件分离区域9分离。各单位隔室UC及各光电转换元件的形成区域由元件分离区域9包围。光电转换元件I使用例如光电二极管形成。如图2所示,光电二极管I使用半导体基板150内的至少一个掺杂层而形成。光电二极管I将来自被拍摄体的光光电转换为与其光量相应的电信号(电荷、电压)。光电二极管I可积蓄在掺杂层内产生的电荷。单位隔室UC包括作为信号检测部的浮置扩散区(floating diffusion)。在半导体基板150内,设有作为浮置扩散区(浮游扩散层)6的扩散层(掺杂半导体层)60。作为浮置扩散区6的扩散层60临时保持经由后述的电场效应晶体管2而从光电二极管I输出的电荷。在扩散层60上,设有半导体层61。将半导体层61与扩散层60 —同用作浮置扩散区6。在下面,将形成浮置扩散区6且设置于半导体基板150上的半导体层61称为高位浮置扩散区(elevated floating diffusion)。在光电二极管I和浮置扩散区6之间,读取晶体管2设于半导体基板150上。读取晶体管2的栅电极20隔着栅电极绝缘膜21设置于半导体基板150内的信道区域上。使用单位隔室UC (像素)来构成图像传感器100。根据图像传感器100的电路构成,除了至少一个光电二极管1、浮置扩散区6及读取晶体管2之外,单位隔室UC还可包括其他构成要素。例如,单位隔室UC包括放大器晶体管(7 卜^ ^夕)和/或复位晶体管来作为构成要素。如图1及图2所示,周围电路区域125隔着元件分离区域9与像素阵列120相邻地设置于半导体基板150内。在周围电路区域125内,设有后述的垂直移位寄存器和AD转换电路那样的电路。周围电路区域125通过元件分离区域9而与像素阵列120电分离。在用于划分周围电路区域125的元件分离区域9内,例如,埋入有STI结构的元件分离绝缘膜91。周围电路区域125内的电路使用电场效应晶体管7、电阻元件、电容元件等多个元件来形成。在图2中,为了简化图示,仅表示了电场效应晶体管。虽然在图2中,仅图示了一个电场效应晶体管,但是,在半导体基板150上,设有用于形成周围电路的多个元件。例如,在周围电路区域125内,电场效应晶体管7设置于半导体基板150内的阱(well)区域159内。在阱区域159内,设有两个扩散层(掺杂层)73。这两个扩散层73作为晶体管7的源电极/漏电极发挥功能。在两个扩散层73间的阱区域(信道区域)表面,隔着栅电极绝缘膜71设有栅电极70。这样,在阱区域159内形成电场效应晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体拍摄装置的制造方法,其特征在于,包括:在半导体基板的光电转换元件形成区域、浮置扩散区形成区域以及所述光电转换元件形成区域和所述浮置扩散区形成区域之间的读取晶体管形成区域内,分别形成光电转换元件、包含于浮置扩散区内的扩散层以及读取晶体管;在所述半导体基板的第一面侧,在所述扩散层上形成含有第一杂质的半导体层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤井修
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1