[发明专利]固态摄像装置、制造固态摄像装置的方法及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及摄像装置(image pickup device)。更具体地，本发明涉及固态摄像装置，其中光学黑像素区域由挡光膜挡光，并且本发明涉及制造固态摄像装置的方法。另外，本发明涉及采用固态摄像装置的电子设备。

背景技术

区域传感器或数字静态相机等中采用的电荷耦合装置(CCD)式固态摄像元件主要由多个光敏二极管、垂直转移部分、水平转移部分和输出部分组成。

光敏二极管是光电转换部分，用于使入射光进行光电转换。多个光敏二极管形成在半导体基板上。垂直转移部分是接收然后转移光敏二极管提供的电荷的区域。垂直转移部分由半导体基板之上形成的垂直转移通道和彼此相邻设置在垂直转移通道的上部上的多个垂直转移电极组成。在垂直转移部分中，垂直转移电极被接续驱动，因此在垂直方向上通过垂直转移通道转移电荷。另一方面，水平转移部分是接收然后转移从垂直转移部分提供的电荷的区域。水平转移部分由半导体基板之上形成的水平电荷转移部分和彼此相邻设置在水平电荷转移部分的上部上的多个转移电极组成。在水平转移部分中，水平转移电极被接续驱动，因此在水平方向上通过水平电荷转移通道转移电荷。输出部分形成在水平转移部分的最后阶段中，并且将从水平转移部分转移至此的电荷转换为电压，因此输出所得到的电压。

近年来，在这样的CCD式固态摄像元件中，为了实现大的场角(field angle)和高速率转移的目的，要求减小转移电极的阻值。此时，导致这样的问题，随着像素数的增加，每一个像素的光接收面积减小，并且接收的光量减少，因此降低了灵敏度。为了减小阻值、增加光接收面积和减小配线层的阻值等目的，提出了包括兼作用于控制的配线并且连接到垂直转移电极的挡光膜的结构。例如，该技术公开在日本特开2000-81402号公报和特开2009-252840号公报中。

另外，通常，CCD式固态摄像元件的像素区域包括有效像素区域和光学黑(OB)像素区域。在此情况下，有效像素区域输出通过接收光的光电转换产生的电荷。OB像素区域用于获得用作黑电平基准的信号。在OB像素区域中，像素的整个光接收区域用挡光膜覆盖。日本特开平11-186204号公报描述了一种结构，其中有效像素区域中形成的挡光膜和OB像素区域中形成的挡光膜彼此一体形成以彼此电连接。在此情况下，在有效像素区域中在光电转换部分正上方的挡光膜中形成开口部分，而在OB像素区域中，挡光膜形成在光电转换部分之上而不在挡光膜中形成开口部分。

发明内容

尽管通常输出摄像区域的黑电平值的OB像素区域以这样的方式由挡光膜挡光，但是OB像素区域涉及用于降低光学特性的因素，例如，暗电流的产生。为此，希望在OB像素区域中，抑制暗电流的产生，从而改善光学特性。

本发明是为了解决上述问题而提出的，因此希望提供在OB像素区域中抑制产生暗电流的固态摄像装置、制造该固态摄像装置的方法以及采用该固态摄像装置的电子设备。

为了实现上述愿望，根据本发明的实施例，所提供的固态摄像装置包括：光电转换部分，形成在基板上，并且由光敏二极管组成；摄像区域，其中形成多个像素，每个像素包括用于读出光电转换部分中产生且累积的信号电荷的读出电极；以及挡光膜，在摄像区域的有效像素区域中的光电转换部分的正上方具有开口部分，并且对摄像区域的OB像素区域中的光电转换部分进行挡光，其中OB像素区域中的光电转换部分之上的挡光膜和基板之间设置的膜仅由氧化硅膜组成。

在根据本发明实施例的固态摄像装置中，OB像素区域中的光电转换部分之上的基板和挡光膜之间形成的膜仅由氧化硅膜组成。结果，当电势施加给挡光膜时，能够防止在挡光膜和基板之间的层中充电。为此，抑制了由于OB像素区域中的挡光膜和基板之间层中充电引起的暗电流的产生。

根据本发明的另一个实施例，提供制造固态摄像装置的方法。该方法包括：制备包括光电转换部分的基板，该光电转换部分对应于由有效像素区域和OB像素区域组成的摄像区域中接收光的量产生且累积信号电荷；在基板上隔着栅极绝缘膜形成读出电极，用于读出光电转换部分中产生且累积的信号电荷；在读出电极之上形成由氧化硅膜形成的绝缘膜；以及在OB像素区域中仅氧化硅形成的绝缘膜形成在光电转换部分正上方的状态下，在绝缘膜上方形成挡光膜，在所述挡光膜中在有效像素区域中的光电转换部分的正上方形成开口部分，并且挡光膜对OB像素区域中的光电转换部分进行挡光。