[发明专利]固体摄像装置、其制造方法以及电子设备

说明书

相关文件的交叉引用 

本申请包含与2009年9月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP2009-223233中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。 

技术领域

本发明涉及一种固体摄像装置、用于制造该固体摄像装置的方法以及使用该固体摄像装置的电子设备。 

背景技术

区域传感器(area sensor)、数字静物相机等中使用的CCD(电荷耦合器件)型固体摄像装置具有光接收部和电荷传输部，光接收部用于根据入射光产生并累积信号电荷，电荷传输部用于传输来自光接收部的信号电荷。电荷传输部具有CCD结构。电荷传输部包括形成于半导体基板中的电荷传输路径和在电荷传输路径上方布置为彼此相邻的多个传输电极。电荷传输部通过依次驱动多个传输电极而传输从光接收部读出的信号电荷。 

在CCD型固体摄像装置中，当光直接入射到传输电极下方的部分上时，光发生所谓的拖尾(smear)，并且在图像中产生伪图像。为了抑制这种现象，在IT(行间传输，Interline Transfer)型CCD固体摄像装置中，通常在传输电极上形成由遮光材料制成的遮光膜。 

通常用金属材料作为遮光膜的材料。此外，有人提出了使用一部分遮光膜同时作为用于将累积于光接收部中的信号电荷读出到电荷传输路径的读出电极。下面描述使用遮光膜作为读出电极的现有的固体摄像装置。 

图28是现有的CCD型固体摄像装置的示意性截面配置图。现有的CCD型固体摄像装置包括光接收部PD、形成为邻近于光接收部PD的电荷传输路径305、用于从光照中遮蔽除了光接收部PD以外的区域的遮光膜 322、读出电极320以及传输电极333。现有的CCD型固体摄像装置还包括形成于光入射侧上的滤色器层325和片上透镜层326。 

光接收部PD形成于例如由n型半导体基板制成的基板300的光入射侧上。光接收部PD主要包括暗电流抑制区域302以及电荷累积区域301，暗电流抑制区域302由形成于基板的表面中的p型高浓度掺杂区域制成，电荷累积区域301由形成于暗电流抑制区域302下方的n型掺杂区域制成。在光接收部PD中，由暗电流抑制区域302与电荷累积区域301之间的pn结形成主光电二极管。 

电荷传输路径305由邻近于基板300中的光接收部PD一侧的n型掺杂区域形成。此外，电荷传输路径305下方形成有由p型高浓度掺杂区域制成的阱区304。 

传输电极333形成于电荷传输路径305上，栅极绝缘膜夹在传输电极333与电荷传输路径305之间。实际中，多个传输电极333在垂直方向上形成于电荷传输路径305上方。电荷传输路径305与传输电极333形成CCD结构的垂直传输寄存器(register)。垂直传输寄存器将在光接收部PD中产生和累积的信号电荷读出到电荷传输路径305内部，并随后通过依次驱动多个传输电极333而使读出到电荷传输路径305的信号电荷沿垂直方向传输。 

光接收部PD和邻近于光接收部PD的垂直传输寄存器形成像素。每个像素通过元件隔离区域303分开，元件隔离区域303由形成于基板300中的p型高浓度掺杂区域制成。 

遮光膜322由金属材料形成，所述金属材料例如由铝(Al)制成。遮光膜322形成于传输电极333上方，传输电极333形成于基板300上，层间绝缘膜311夹在遮光膜322与传输电极333之间。遮光膜322具有悬挂部分321，悬挂部分321形成为用于避免电荷传输路径305中由于从遮光膜322的边缘入射的光造成的拖尾的发生。 

等离子体SiN膜323形成于包括遮光膜322的基板300的整个表面上。平坦化膜324形成于等离子体SiN膜323上。在平坦化膜324上，为每个像 素形成R(红)、G(绿)和B(蓝)的滤色器层325。在滤色器层325上，在对应于每个像素的光接收部PD的位置形成有片上透镜层326。 

在现有的固体摄像装置中，悬挂部分321还可用作读出信号电荷的操作的读出电极320，所述悬挂部分321通过使遮光膜322的边缘部分悬挂于光接收部PD与电荷传输路径305之间所形成的读出栅极部上方的位置而形成。 

在具有上述配置的固体摄像装置中，通过对遮光膜322施加读出电压，将在光接收部PD中产生并累积的信号电荷经由读出栅极部读出到电荷传输路径305。随后，通过依次对传输电极333施加传输电压，读出信号电荷在垂直方向上传输。