專利名稱：固體攝像裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用CCD(電荷耦合器件)等的固體攝像元件作為攝像元件的固體攝像裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，作為用固體攝像元件的固體攝像裝置，廣泛利用對固體攝像元件用CCD的CCD型攝像裝置。
以下，說明用CCD作為固體攝像元件的從來的固體攝像裝置(參照J(rèn)P2003-31789A)。
圖10示出從來的固體攝像裝置的構(gòu)成平面圖。圖11A-11C為從來的固體攝像裝置的構(gòu)成剖視圖，圖11A示出圖10的A-A’剖視圖，圖11B示出圖10的B-B’剖視圖，圖11C示出圖10的C-C’剖視圖。
圖10和圖11A-圖11C中，21是半導(dǎo)體基板，22、22a是有選擇地形成于半導(dǎo)體基板21的表面上的擴散層，23是形成于含有擴散層22的半導(dǎo)體基板21的整個表面上的氧化絕緣膜，24是第1柵極，25是第2柵極，26是遮光膜，27是透明樹脂或彩色樹脂，28是透鏡。另外，透鏡28的形狀，由于使各透鏡的下表面平坦化，所以能抑制各像素的偏差。
對如上述那樣構(gòu)成的固體攝像裝置，說明其動作如下。來自被攝物的光，由透鏡28聚光，通過透明(或彩色)樹脂27，并僅將入射到遮光膜26的開口部26a對應(yīng)的擴散層22的受光區(qū)域的光進(jìn)行光電變換。光電變換后，通過對第2柵極25施加電壓，其信號電荷移動到轉(zhuǎn)送區(qū)域。信號電荷移動到轉(zhuǎn)送區(qū)域后，通過對鄰接的第1柵極24施加電壓，其后對再鄰接的第2柵極25依次施加電壓，依次轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層22a內(nèi)，最終作為具有與來自被攝物的光的強度變化對應(yīng)波形的電氣信號，從該裝置輸出。
然而，上述以往的固體攝像裝置中，如圖11A的A-A’剖視圖中所示，因用重疊第1柵極24和第2柵極25兩層聚合硅的構(gòu)造形成柵極，因此在成為擴散層22的受光區(qū)域的遮光膜26的開口部26a鄰接部分，存在兩層?xùn)艠O24、25的重疊。
因此存在的問題是，遮光膜26因該重疊部分增高了一層的柵極膜厚，加大了阻礙由透鏡28所聚光的光的所謂“遮蔽”的量，在特別微細(xì)化的像素中，靈敏度下降變得顯著。
為解決上述以往的問題，本發(fā)明提供即使在微細(xì)化的像素中也能提高透鏡的聚光效率，提高像素的靈敏度，能穩(wěn)定地得到高靈敏度像素的固體攝像裝置的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述課題，本發(fā)明的第1固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分，是僅與所述轉(zhuǎn)送部區(qū)域的主要受光區(qū)域有關(guān)的部分。
本發(fā)明的第2固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，在除去所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分的一部分的工序中，所述第2電極形成后，對所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分的一部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
較好的是，所述開口的面積小于所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的面積。
較好的是，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
本發(fā)明的第3固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序中，在所述第1電極與所述第2電極間形成層間絕緣膜。
本發(fā)明的第4固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及全部除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的工序。
較好的是，在除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的工序中，所述第2電極形成后，對所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
較好的是，所述開口的面積小于所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的面積。
較好的是，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序中，在所述第1電極與所述第2電極間形成層間絕緣膜。
較好的是，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
本發(fā)明的第5固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，在所述半導(dǎo)體基板的整面上形成所述第2電極的成膜的工序，以及除去所述第2電極的成膜的一部分，與第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序。
較好的是，在除去所述第2電極的一部分的工序中，僅對所述第1電極的所述轉(zhuǎn)送部區(qū)域的主要受光區(qū)域有關(guān)的部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
較好的是，所述開口面積小于除去所述第2電極的一部分的面積。
較好的是，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
本發(fā)明的第6固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其中包含以下工序在半導(dǎo)體基板上有選擇地形成擴散層后，形成埋入的柵極的工序，在所述半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜的工序，對柵極與氧化絕緣膜形成接觸孔的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，通過接觸孔使第1柵極與埋入的柵極導(dǎo)通的工序，與所述第1電極電絕緣的狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的至少一部分的工序。
由上所述，通過消除遮光膜的開口部鄰接的柵極部的重疊，抑制這部分的遮光膜的高度，減少對透鏡聚光的光的遮蔽，從而可能提高透鏡的聚光效率。
根據(jù)本發(fā)明，則通過消除遮光膜的開口部鄰接的柵極部的重疊，抑制這部分的遮光膜的高度，減少對透鏡聚光的光的遮蔽，從而可能提高透鏡的聚光效率。
因此，即使在微細(xì)化的像素中，也能提高透鏡的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。


圖1為本發(fā)明的實施形態(tài)1的固體攝像裝置構(gòu)成的主要部分的平面圖。
圖2A、B示出實施形態(tài)1的固體攝像裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖2C示出實施形態(tài)1的固體攝像裝置構(gòu)成的主要部分的剖視圖。
圖3A-圖3D示出實施形態(tài)1的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖。
圖4A為實施形態(tài)2的固體攝像裝置構(gòu)成的主要部分的平面圖。
圖4B為圖4A的C-C’剖視圖。
圖5A-圖5D示出實施形態(tài)2的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖。
圖6A為實施形態(tài)3的固體攝像裝置構(gòu)成的主要部分的平面圖。
圖6B為圖6A的C-C’剖視圖。
圖7A-圖7D示出實施形態(tài)3的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖。
圖8A為本發(fā)明的實施形態(tài)4的固體攝像裝置構(gòu)成的平面圖。
圖8B為圖8A的D-D’線剖視圖。
圖8C為圖8A的C-C’線剖視圖。
圖9A-圖9C示出實施形態(tài)4的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖。
圖10示出以往的固體攝像裝置的構(gòu)成平面圖。
圖11A-圖11C示出從來的固體攝像裝置的構(gòu)成剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖具體說明表示本發(fā)明實施形態(tài)的固體攝像裝置及其制造方法。
說明本發(fā)明的實施形態(tài)1的固體攝像裝置及其制造方法。
圖1為本實施形態(tài)1的固體攝像裝置的構(gòu)成的主要部分平面圖。圖2示出本實施形態(tài)1的固體攝像裝置構(gòu)成的剖視圖，圖2A為圖1的A-A’線剖視圖，圖2B為圖1的B-B’線剖視圖，圖2C為圖1的C-C’線剖視圖。圖1及圖2A-圖2C中，1是半導(dǎo)體基板，2是形成于所述半導(dǎo)體基板1的表面上的受光區(qū)域擴散層，2a是鄰接于受光部區(qū)域擴散層2形成的轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層，3是在含有擴散層2的半導(dǎo)體基板1的整個表面上形成的氧化絕緣膜，4是第1柵極，5是第2柵極，6是遮光膜，7是透明樹脂(或彩色樹脂)，8是透鏡。
接著根據(jù)圖1、圖2A-圖2c詳細(xì)說明，受光區(qū)域擴散層2在半導(dǎo)體基板1上形成陣列形狀，在鄰接于受光區(qū)域擴散層2的半導(dǎo)體基板1上形成各轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層2a。在形成受光區(qū)域擴散層2及轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層2a的半導(dǎo)體基板1上形成氧化膜。由氧化膜被覆的各受光區(qū)域擴散層2，其周圍由多個第1柵極4與第2柵極5所包圍。即，圖1的平面圖的C-C’方向上鄰接的、一對的一方的柵極5、4與另一方的柵極5、4之間，設(shè)置長方形的開口部6a，一方的柵極5、4與另一方的柵極5、4之間不重疊。在該不重疊部分的基板1上形成轉(zhuǎn)送部區(qū)域。
在所述開口部6a的下部的半導(dǎo)體基板1的上層，形成所述受光部區(qū)域擴散層2。用遮光膜6被覆除去開口部6a的半導(dǎo)體基板1上的柵極5、4，另外用氧化絕緣膜3被覆開口部6a、含遮光膜6的半導(dǎo)體基板1的整體。在氧化絕緣膜3的再上層配置透明樹脂7。再在透明樹脂7的上層設(shè)置透鏡8。
以下，說明上述那樣構(gòu)成的固體攝像裝置的制造方法。圖3A-圖3D示出本實施形態(tài)1的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖，用各工序每一個圖1的中的C-C’線主要部分剖視圖示出。本實施形態(tài)1的固體攝像裝置如圖3a的工序所示，在已形成氧化膜的半導(dǎo)體基板1(未圖示)上，電絕緣地、一部分重疊地形成第1柵極4與第2柵極5。第1柵極4與第2柵極5形成之后，如圖3B的工序所示，有選擇地形成保護(hù)圖案11使包含第1柵極4與第2柵極5的重疊部的一部分形成開口。
其次，如圖3C的工序如示，利用各向同性蝕刻法除去包含柵極4、5的重疊部的部分。通過以第2柵極5的膜厚的140％以上至200％的范圍實施這時的蝕刻量，得到所要的形狀。之后，如圖3D的工序所示，形成通常的層間絕緣膜和遮光膜6。
對如上的構(gòu)成及其制造方法得到的固體攝像裝置，說明其優(yōu)點如下。如圖1及圖2A的A-A’剖視圖所示，通過除去第2柵極5與第1柵極4的重疊部分，在開口部6a鄰接的區(qū)域抑制遮蔽，從而能提高通過透鏡8的光的聚光率。特別在攝像機側(cè)的光圈打開的狀態(tài)下，因入射到攝像裝置的攝像面的光中增加斜光成分，故具有顯著的效果。與從來的裝置比較遮蔽比率時，對柵極為一層的遮光區(qū)域的像素的比率，在3微米節(jié)距的像素中，與從來為20％程度相對，能確保40％以上。
如上所述，通過構(gòu)成上述的固體攝像裝置的攝像裝置，由于消除遮光膜6的開口部6a鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜6的高度，對透鏡8聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡8的聚光效率。
結(jié)果，能提高透鏡8的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。這種效果特別在微細(xì)化的像素中呈現(xiàn)得更顯著。
另外，實施形態(tài)1中，全部除去了第2柵極5的與開口部6a中的第1柵極4的重疊，但也可以僅除去與開口部6a相鄰接的部分。
另外，實施形態(tài)1中，也可以在形成第1柵極4后使成為第2柵極5的聚合硅成長，用CMP法使該聚合硅平坦化，在形成第2柵極5之后在第1柵極4上形成連接這些第2柵極5的配線。
這時，第2柵極5的與第1柵極4重疊部分最好僅是有關(guān)轉(zhuǎn)送部區(qū)域的主要受光區(qū)域的部分。
另外，除去第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的一部分的工序，最好在第2柵極5形成后使第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的一部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
另外，最好開口的面積小于第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的面積。即，通過縮小圖3B的保護(hù)膜11與保護(hù)膜11之間的間隙，使蝕刻第2柵極5而盡可能不削除第1柵極4的表面絕緣膜。
另外，最好通過與第1柵極4電絕緣的狀態(tài)下在半導(dǎo)體基板1上形成第2柵極5的工序，在第1柵極4與第2柵極5間形成層間絕緣膜。
另外，最好第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的蝕刻，所述層間絕緣膜與第2柵極5的選擇比為大于等于1∶100。即，在濕蝕刻或干蝕刻之際，最好以第1柵極4的表面絕緣膜為1，第2柵極5為100的比率進(jìn)行蝕刻。
根據(jù)這樣的構(gòu)成和方法，由于消除遮光膜的開口部鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜的高度，對透鏡聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡的聚光效率。
說明本發(fā)明的實施形態(tài)2的固體攝像裝置及其制造方法。
圖4A示出本實施形態(tài)2的固體攝像裝置的構(gòu)成平面圖，圖4B為圖4A的C-C’主要部分剖視圖。本實施形態(tài)2的固體攝像裝置與實施形態(tài)1的構(gòu)造大致相同，故省略圖2A、圖2B那樣的剖視圖，但與圖1和圖2A同樣具有，有選擇地形成于半導(dǎo)體基板1的表面上的受光區(qū)域擴散層2、轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層2a、及包含這些擴散層2a的半導(dǎo)體基板1的整個表面上形成的氧化絕緣膜3、透明樹脂(或彩色樹脂)7、透鏡8。實施形態(tài)2與實施形態(tài)1的不同之點在于，實施形態(tài)2中完全除去第1柵極4的與第2柵極5的重疊部分。
圖5A-圖5D示出本實施形態(tài)2的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖，用各工序每一個的圖4A中的C-C’剖視圖示出。
本實施形態(tài)2的固體攝像裝置在半導(dǎo)體基板1上形成規(guī)定圖案的第1柵極4之后，在基板1的整個表面上形成絕緣膜。再在基板1的整個表面上形成第2柵極5用的聚合硅的成膜(以上未圖示)。
進(jìn)而如圖5A所示，蝕刻第2柵極5用的所述成膜，形成規(guī)定圖案的第2柵極。但，第2柵極5與第1柵極4一部分重疊。
如上述那樣形成第1柵極4與第2柵極5后，如圖5B的工序所示，在第2柵極5上有選擇地形成保護(hù)貘11使第1與第2柵極4、5的重疊部分形成開口。
其次，如圖5C的工序所示，利用各向同性蝕刻法除去包含柵極4、5的重疊部分的部分。通過以第2柵極5的膜厚的140％以上至200％的范圍實施這時的蝕刻量，得到所要在形狀。其后，如圖5D的工序所示，形成通常的層間絕緣膜和遮光膜6。
對如上的構(gòu)成和制造方法得到的固體攝像裝置說明其優(yōu)點如下。與圖2A的A-A’剖視圖所示的相同，由于可在開口部6a鄰接的區(qū)域抑制遮蔽，故能提高透鏡8聚光的光的集光率。特別在攝像機側(cè)的光圈打開的狀態(tài)下，因入射到攝像裝置的攝像面的光中增加斜光成分，故效果顯著。與從來的裝置比較遮蔽比率時，對柵極為一層的遮光區(qū)域的像素的比率，在3微米節(jié)距的像素中，與從來為20％程度相對，能確保40％以上。
如上所述，通過構(gòu)成上述的固體攝像裝置的攝像裝置，由于完全消除遮光膜6的開口部6a鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜6的高度，對透鏡8聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡8的聚光效率。
結(jié)果，能提高透鏡8的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。這種效果特別在微細(xì)化的像素中呈現(xiàn)得更顯著。
這時，較好的是，除去第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的工序，在第2柵極5形成之后，使第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的一部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
另外，較好的是，開口的面積小于第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的面積。即，通過縮小圖5B的保護(hù)膜11與保護(hù)膜11之間的間隙，使蝕刻第2柵極5而盡可能不削除第1柵極4的表面絕緣膜。
另外，較好的是，通過與第1柵極4電絕緣的狀態(tài)下在半導(dǎo)體基板1上形成第2柵極5的工序，在第1柵極4與第2柵極5間形成層間絕緣膜。
另外，較好的是，第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的蝕刻，所述層間絕緣膜與第2柵極5的選擇比為大于等于1∶100。即，在濕蝕刻或干蝕刻之際，最好以第1柵極4的表面絕緣膜為1，第2柵極5為100的比率進(jìn)行蝕刻。
說明本發(fā)明的實施形態(tài)3的固體攝像裝置及其制造方法。
圖6A示出本實施形態(tài)3的固體攝像裝置的構(gòu)成的主要部分平面圖，圖6B是圖6A的C-C’剖視圖。因本實施形態(tài)3的固體攝像裝置也與實施形態(tài)1的構(gòu)造大致相同，故省略圖2A、圖2B那樣的剖視圖，但與圖1和圖2A相同，具有，有選擇地形成于半導(dǎo)體基板1的表面上的受光區(qū)域擴散層2、轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層2a、及包含這些擴散層2的半導(dǎo)體基板1的整個表面上形成的氧化絕緣膜3、透明樹脂(或彩色樹脂)7、透鏡8。
圖7A-圖7D示出本實施形態(tài)3的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖，用各工序每一個圖6A中的C-C’剖視圖與平面圖示出。
本實施形態(tài)3的固體攝像裝置，在半導(dǎo)體基板1上形成規(guī)定圖案的第1柵極4。進(jìn)而如圖7A所示，在半導(dǎo)體基板1的整個表面上形成絕緣膜后，在整個絕緣膜上形成第2柵極5的聚合硅的成膜。
其次，如圖7B的工序所示，有選擇地形成保護(hù)膜11使對第1和第2柵極4、5的重疊部形成開口。即與第1柵極4對應(yīng)的部分形成開口，在第2柵極5上形成保護(hù)膜11。
接著，如圖7C的工序所示，利用各向同性蝕刻法除去包含柵極4、5的重疊部的部分。通過以第2柵極5的膜厚的140％以上至200％的范圍實施這時的蝕刻量，得到所要的形狀。
其后，如圖7D所示，用保護(hù)膜11遮蔽第1柵極4與第2柵極5，進(jìn)行蝕刻。這樣一來，在形成第2柵極5后，如圖6B所示，形成通常的層間絕緣膜和遮光膜6。
對如上的構(gòu)成和制造方法得到的固體攝像裝置說明其優(yōu)點如下。與圖2A的A-A’剖視圖所示的相同，由于可在開口部6a鄰接的區(qū)域抑制遮蔽，故能提高透鏡8聚光的光的集光率。特別在攝像機側(cè)的光圈打開的狀態(tài)下，因入射到攝像裝置的攝像面的光中增加斜光成分，故效果顯著。與從來的裝置比較遮蔽比率時，對柵極為一層的遮光區(qū)域的像素的比率，在3微米節(jié)距的像素中，與從來為20％程度相對，能確保40％以上。
如上所述，通過構(gòu)成上述的固體攝像裝置的攝像裝置，由于消除遮光膜6的開口部6a鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜6的高度，對透鏡8聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡8的聚光效率。
結(jié)果，能提高透鏡8的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。這種效果特別在微細(xì)化的像素中呈現(xiàn)得更顯著。
這時，較好的是，開口的面積小于第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的面積。
另外，較好的是，通過與第1柵極4電絕緣的狀態(tài)下在半導(dǎo)體基板1上形成第2柵極5的工序，在第1柵極4與第2柵極5間形成層間絕緣膜。
另外，較好的是，第2柵極5的與第1柵極4重疊部分的蝕刻，所述層間絕緣膜與第2柵極5的選擇比為大于等于1∶100。
說明本發(fā)明的實施形態(tài)4的固體攝像裝置及其制造方法。
圖8A示出本實施形態(tài)4的固體攝像裝置的構(gòu)成的平面圖，圖8B是圖8A的D-D’的主要部分剖視圖，圖8C是圖8A的C-C’的主要部分剖視圖。因與從來的構(gòu)造相同，故圖8中為略圖，但與圖1和圖2A相同，具有，有選擇地形成于半導(dǎo)體基板1的表面上的受光區(qū)域擴散層2、轉(zhuǎn)送區(qū)域擴散層2a、及包含這些擴散層2的半導(dǎo)體基板1的整個表面上形成的氧化絕緣膜3、透明樹脂(或彩色樹脂)7、透鏡8。
以下說明與圖1不同之點。圖8A～8C中，9是在半導(dǎo)體基板1中埋入的埋入柵極，10是電連接埋入的柵極9與形成于氧化絕緣膜3(未圖示)上的第1柵極4用的接觸孔，5是第2柵極，6是遮光膜。
對上述那樣構(gòu)成的固體攝像裝置的制造方法說明如下。
圖9A-圖9C示出本實施形態(tài)4的固體攝像裝置的制造方法的制造工序圖。用各工序每一個圖8A中的C-C’剖視圖示出。
本實施形態(tài)4的固體攝像裝置，如圖8A的主要平面圖和圖8B的D-D’剖視圖及圖8C的C-C’剖視圖所示，首先，在半導(dǎo)體基板1上有選擇地形成擴散層2(未圖示)后，形成埋入的柵極9，再形成氧化絕緣膜3(未圖示)。其后，將接觸孔10形成于柵極9與氧化絕緣膜3上。
其次，如圖9A的工序所示，形成第1柵極4。形成第1柵極4時，用充填接觸孔的聚合硅，通過接觸孔10電導(dǎo)通第1柵極4與埋入的柵極9。在第1柵極4形成于半導(dǎo)體基板1上之后，使聚合硅成長。然后，如圖9B的工序所示，用CMP法使聚合硅平坦化，利用聚合硅形成第2柵極5后，如圖9C的工序所示，形成通常的遮光膜6。再形成未圖示的透明樹脂(或彩色樹脂)，透鏡。
對以上的構(gòu)成和制造方法得到的固體攝像裝置說明其優(yōu)點如下。如圖8B的D-D’剖視圖和8C的C-C’剖視圖所示，通過全部除去開口部6a鄰接的柵極4、5的重疊，能做成抑制遮光膜6的高度的構(gòu)成，同時在連接二維配置的柵極的部分(D-D’斷面)中也能不增加連接部的平面面積而抑制高度，因此不僅在圖8A的Y方向而且在X方向也可能擴大開口部6a，從而能進(jìn)一步提高透鏡的聚光效率。
如上所述，通過構(gòu)成上述的固體攝像裝置的攝像裝置，由于消除遮光膜6的開口部6a鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜6的高度，對透鏡聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡的聚光效率。
結(jié)果，能提高透鏡的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。這種效果特別在微細(xì)化的像素中呈現(xiàn)得更顯著。
工業(yè)上的實用性如上所述，本發(fā)明通過消除遮光膜的開口部鄰接的柵極部的重疊，抑制該部分中的遮光膜的高度，對透鏡聚光的光減少遮蔽，從而可能提高透鏡的聚光效率。
因此，即使在微細(xì)化的像素中，也能提高透鏡的聚光效率，增大像素的靈敏度，能實現(xiàn)穩(wěn)定地得到高靈敏度的像素的攝像裝置。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分，是僅與所述轉(zhuǎn)送部區(qū)域的主要受光區(qū)域有關(guān)的部分。
2.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，在除去所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分的一部分的工序中，所述第2電極形成后，對所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分的一部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口的面積小于所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的面積。
4.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
5.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的一部分的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序中，在所述第1電極與所述第2電極間形成層間絕緣膜。
6.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及全部除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，在除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的工序中，所述第2電極形成后，對所述第2電極的與所述第1電極的重疊部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
8.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口的面積小于所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的面積。
9.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，與所述第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序中，在所述第1電極與所述第2電極間形成層間絕緣膜。
10.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
11.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在所述半導(dǎo)基板上形成絕緣膜的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，在所述半導(dǎo)體基板的整面上形成所述第2電極的成膜的工序，以及除去所述第2電極的成膜的一部分，與第1電極電絕緣狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，在除去所述第2電極的一部分的工序中，僅對所述第1電極的所述轉(zhuǎn)送部區(qū)域的主要受光區(qū)域有關(guān)的部分形成開口，僅蝕刻開口區(qū)域。
13.如權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口面積小于除去所述第2電極的一部分的面積。
14.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，所述開口區(qū)域的蝕刻中，所述層間絕緣膜與所述第2電極的選擇比為大于等于1∶100。
15.一種固體攝像裝置的制造方法，具有形成于半導(dǎo)體基板上的多個受光區(qū)域，對形成于所述受光區(qū)域近旁的第1電極和第2電極順序施加電壓，一面將對該受光區(qū)域的入射光進(jìn)行光電變換后的信號電荷移動到所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的轉(zhuǎn)送部區(qū)域，一面輸出最后與所述入射光強度對應(yīng)地變化的波形的電氣信號，其特征在于，包含以下工序在半導(dǎo)體基板上有選擇地形成擴散層后，形成埋入的柵極的工序，在所述半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜的工序，對柵極與氧化絕緣膜形成接觸孔的工序，通過所述絕緣膜在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第1電極的工序，通過接觸孔使第1柵極與埋入的柵極導(dǎo)通的工序，與所述第1電極電絕緣的狀態(tài)下在所述半導(dǎo)體基板上形成所述第2電極的工序，以及除去所述第2電極的與所述第1電極重疊部分的至少一部分的工序。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種固體攝像裝置的制造方法，在半導(dǎo)體基板(1)上形成第1柵極(4)和第2柵極(5)后，有選擇地形成保護(hù)膜圖案使包含第1和第2柵極(4、5)的重疊部的部分形成開口。接著通過各向同性的蝕刻法除去包含柵極(4、5)的重疊部的部分。以第2柵極(5)的膜厚的 140％以上至200％的范圍實施這時的蝕刻量。然后，形成通常的層間絕緣膜和遮光膜(6)。通過使遮光膜(6)的開口部(6a)鄰接的柵極部消除重疊，抑制這一部分的遮光膜(6)的高度，減少對透鏡(8)聚光的光的遮蔽，從而有可能提高透鏡(8)的聚光效率。
文檔編號H04N5/369GK1812116SQ20051013709
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者辺見健, 栗山俊寬 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社