專利名稱：固態(tài)成像裝置、電子模塊和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置，以及包括固態(tài)成像裝置的電子模塊和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛知道包括以二維矩陣排列的大量像素的固態(tài)成像裝置。每個(gè)像素具有包 括光電二極管的光電轉(zhuǎn)換元件。CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)固態(tài)成像裝置和CXD (電荷耦合器件)固態(tài)成像裝 置是具有各種讀取和轉(zhuǎn)換(transfer)方法的這樣的固態(tài)成像裝置。具體而言，隨著半導(dǎo)體制造過程的最新發(fā)展，已經(jīng)研發(fā)出具有優(yōu)異特性的CMOS固 態(tài)成像裝置，并且這樣的CMOS固態(tài)成像裝置已經(jīng)吸引到注意力。圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的CMOS固態(tài)成像裝置的布置的示意圖。如圖1中所示， CMOS固態(tài)成像裝置101包括第一導(dǎo)電類型(例如，N型)的硅半導(dǎo)體襯底102，第二導(dǎo)電類 型(即，P型)的半導(dǎo)體阱區(qū)域103形成在第一導(dǎo)電類型的硅半導(dǎo)體襯底102上。P型半導(dǎo) 體阱區(qū)域103包括用作光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管105并包括MOS晶體管組106，該MOS晶 體管組106由像素隔離區(qū)域110分割的單元像素區(qū)域中的多個(gè)MOS晶體管形成。光電二極管105由像素隔離區(qū)域110所圍繞的N型半導(dǎo)體區(qū)域和P型半導(dǎo)體阱 區(qū)域103形成。具體而言，光電二極管105由位于深入表面處的、低摻雜濃度的N型半導(dǎo) 體區(qū)域(N—半導(dǎo)體區(qū)域)111和位于表面?zhèn)鹊?、高摻雜濃度的N型半導(dǎo)體區(qū)域(N+半導(dǎo)體區(qū) 域)112形成。此外，由高摻雜濃度的P型半導(dǎo)體區(qū)域形成的P+積累層113形成在N+半導(dǎo) 體區(qū)域112的表面?zhèn)鹊慕缑嫔?，以抑制發(fā)生暗電流。光電二極管105被構(gòu)造成HAD(正孔蓄 積二極管)傳感器。MOS晶體管組106包括連接到光電二極管的讀取晶體管107以及其它MOS晶體管 108。讀取晶體管107由形成在P型半導(dǎo)體阱區(qū)域103中的N+源極/漏極區(qū)域114、光 電二極管105的N+半導(dǎo)體區(qū)域112和柵電極118形成，所述柵電極118形成在N+源極/漏 極區(qū)域114與光電二極管105之間的襯底表面上并穿過柵極絕緣膜。其它的MOS晶體管108由形成在P型半導(dǎo)體阱區(qū)域103中的N+源極/漏極區(qū)域 115和116以及形成在N+源極/漏極區(qū)域115、116之間并穿過柵極絕緣膜的柵電極119形 成。當(dāng)包括四個(gè)MOS晶體管時(shí)，例如布置讀取晶體管、復(fù)位晶體管、放大晶體管以及垂直選 擇晶體管。此外，多層布線層125形成在襯底表面上并穿過絕緣中間層123。另外，還形成 有色彩過濾器和芯片上透鏡(未示出)等。從襯底表面?zhèn)葘⒐饩€入射到光電二極管105上，用于積累和讀取信號(hào)電荷的MOS 晶體管形成于該側(cè)。這樣受到表面照射的CMOS固態(tài)成像裝置101包括抗反射膜，以使聚焦到襯底表面?zhèn)鹊墓怆姸O管105的效率提高。受到表面照射的CMOS固態(tài)成像裝置101 — 般包括四層或更多層氧化硅(SiO)膜和氮化硅(SiN)膜，這些膜形成保護(hù)膜以防止光電二 極管、MOS晶體管組和布線層隨著時(shí)間而惡化，該固態(tài)成像裝置101還包括形成在光電二極 管105的保護(hù)膜下的絕緣中間層。在制造這樣的固態(tài)成像裝置時(shí)，如果諸如金屬(尤其是重金屬)的雜質(zhì)混到半導(dǎo) 體襯底中，則制造的半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和特性可能惡化很大。當(dāng)在制造包含雜質(zhì)的半導(dǎo)體襯底的過程中使用水或各種氣體時(shí)，雜質(zhì)可能混合到 半導(dǎo)體襯底中；或者，雜質(zhì)可能由處理中使用的設(shè)備的構(gòu)件產(chǎn)生。難以完全地消除這樣的雜 質(zhì)，所以難以制造沒有雜質(zhì)的半導(dǎo)體襯底。因此，執(zhí)行“吸雜(gettering) ”，以從半導(dǎo)體襯底的表面附近去除雜質(zhì)。具體而言， 在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成吸雜位置，吸雜位置具有對(duì)混到半導(dǎo)體襯底中的雜質(zhì)進(jìn)行捕獲和固定 的功能，該吸雜位置捕獲和固定半導(dǎo)體襯底的表面區(qū)域附近的雜質(zhì)(例如，見日本未審查 專利申請(qǐng)公開No. 2006-93175)。作為這種吸雜的示例，有內(nèi)部吸雜(intrinsic gettering，IG)和外部吸雜 (extrinsic gettering, EG)，內(nèi)部吸雜將吸雜位置形成為半導(dǎo)體襯底內(nèi)的層，外部吸雜 (EG)將吸雜位置形成在半導(dǎo)體襯底的背表面處。但是，只具有這樣的吸雜位置的現(xiàn)有技術(shù)的布置，其捕獲和固定雜質(zhì)的吸雜能力 不足。另外，存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)曾被吸雜位置捕獲的雜質(zhì)后來從吸雜位置排出到光電二極 管，這樣會(huì)增大產(chǎn)生白點(diǎn)的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
需要提供一種固態(tài)成像裝置以及包括固態(tài)成像裝置的電子模塊和電子設(shè)備，所述 固態(tài)成像裝置包括對(duì)雜質(zhì)具有較高吸雜能力的吸雜位置。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，提供了一種固態(tài)成像裝置。該固態(tài)成像裝置包括由以 二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成的成像區(qū)域。該固態(tài)成像裝置包括光電轉(zhuǎn)換部分，包括 設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；讀取晶體管，用于從光電轉(zhuǎn)換部分讀取電荷；以及 吸雜位置，用于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與光電轉(zhuǎn)換部分分離。光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置 在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)龋s位置設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?。根?jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種包括固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。該固態(tài) 成像裝置具有由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成的成像區(qū)域。該固態(tài)成像裝置包括 光電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；讀取晶體管，用于從光電轉(zhuǎn)換部 分讀取電荷；以及吸雜位置，用于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與光電轉(zhuǎn)換部分分離。光 電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，吸雜位置設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?。根?jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種包括固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。該固態(tài)成 像裝置具有由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成的成像區(qū)域。該固態(tài)成像裝置包括光 電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；讀取晶體管，用于從光電轉(zhuǎn)換部分 讀取電荷；以及吸雜位置，用于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與光電轉(zhuǎn)換部分分離。光電 轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，吸雜位置設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?。根?jù)固態(tài)成像裝置的實(shí)施例，光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，用于將半?dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分分離的吸雜位置設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面 側(cè)。因此，可以防止入射到光電轉(zhuǎn)換部分的光線受到吸雜位置的影響，并且可以降低產(chǎn)生白 點(diǎn)的可能性。根據(jù)電子模塊的實(shí)施例，構(gòu)成電子模塊的固態(tài)成像裝置包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的 表面?zhèn)鹊墓怆娹D(zhuǎn)換部分以及設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?、用于將半?dǎo)體襯底內(nèi)的金屬 雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分分離的吸雜位置。因此，可以獲得具有優(yōu)秀特性的電子模塊。根據(jù)電子設(shè)備的實(shí)施例，構(gòu)成電子設(shè)備的固態(tài)成像裝置包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的 表面?zhèn)鹊墓怆娹D(zhuǎn)換部分以及設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?、用于將半?dǎo)體襯底內(nèi)的金屬 雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分分離的吸雜位置。因此，可以獲得具有優(yōu)秀特性的電子設(shè)備。


圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)成像裝置的布置的示意剖視圖。圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的像素示意性布置的俯視 圖；圖2B是圖2A中示出的平面a-a’的剖視圖；圖2C是圖2A中示出的平面b_b’的剖視 圖。圖3A-3C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的制造方法示例的過程 示意圖。圖4A-4C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的制造方法示例的過程 示意圖。圖5A-5C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的制造方法示例的過程 示意圖。圖6是用于示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子模塊和電子設(shè)備的布置示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。例如，本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用到受背面?zhèn)日丈涞腃MOS固態(tài)成像裝置，其中，從背表 面?zhèn)?與布線部分相反)用光線照射光電轉(zhuǎn)換部分。圖2A是示出一個(gè)像素2的俯視圖，該像素2以二維矩陣方式排列，以構(gòu)成成像區(qū) 域。為便于說明，圖2A暴露出了半導(dǎo)體襯底21，并從背面?zhèn)仁境龉虘B(tài)成像裝置1。如圖2A中所示，固態(tài)成像裝置1中的像素2包括光電轉(zhuǎn)換部分3和布線部分4，光 電轉(zhuǎn)換部分3具有電荷積累區(qū)域，布線部分4包括用于從光電轉(zhuǎn)換部分3讀取電荷的讀取 晶體管。在本實(shí)施例中，布線部分4包括讀取晶體管5、復(fù)位晶體管6以及放大晶體管7，在 圖2A中以柵電極的形式示意性示出。圖2B示出圖2A中沿面a-a，的剖視圖。根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1，光電二極管構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換部分3的主要部分并 設(shè)置在半導(dǎo)體襯底(硅層)21的表面?zhèn)?如圖2A中的虛線所示)。讀取晶體管的柵電極 5、復(fù)位晶體管的柵電極6和放大晶體管的柵電極7構(gòu)成布線部分4并設(shè)置在半導(dǎo)體襯底21 的背面?zhèn)?如圖2A中的實(shí)線所示)。具體而言，根據(jù)本發(fā)明這種實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1 是受背面?zhèn)日丈涞墓虘B(tài)成像裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的這種實(shí)施例，固態(tài)成像裝置1還包括吸雜堆疊部分8，其類似 于各個(gè)晶體管的柵電極5-7那樣例如通過后述的外延生長和離子注入形成在背面?zhèn)?。根?jù)本實(shí)施例的吸雜堆疊部分8在半導(dǎo)體襯底(硅層)21內(nèi)包括吸雜位置8a，如 后所述，吸雜位置8a包含碳，或者碳和磷。吸雜位置8a的位置優(yōu)選被選擇為離光電轉(zhuǎn)換部分3有0. 2 μ m或更多的距離，如 果可能，0.3 μ m或更多，該距離是深度(垂直距離)與偏移量(水平距離)的和。如果吸雜 位置8a如上所述位于離開光電轉(zhuǎn)換部分3的位置，則可以可靠地防止所吸取的雜質(zhì)進(jìn)入光 電轉(zhuǎn)換部分3，并且可以降低白點(diǎn)的可能性。這里，吸雜堆疊部分8從半導(dǎo)體襯底(硅層)21 起可以優(yōu)選地具有Iym或更小的高度，使得在后述制造過程中容易地形成布線層等。因 此，更優(yōu)選地，考慮高度情況來選擇吸雜位置8a的位置。另外，優(yōu)選地向吸雜堆疊部分8施加偏置電壓，由此抑制發(fā)生暗電流。圖2C示出圖2A中b_b，面的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明這種實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1在不包括吸雜堆疊部分8的平面b_b’ 上從表面?zhèn)?從圖2C中的上側(cè))起依次設(shè)置有位于絕緣中間層11中的多個(gè)布線層12、 包括P型和N型摻雜區(qū)域的半導(dǎo)體襯底(硅層)21、抗反射膜28、色彩過濾器9和芯片上透 鏡10。用作柵極絕緣層的薄絕緣膜(未示出)形成在絕緣中間側(cè)層11和半導(dǎo)體襯底21 之間，讀取電荷的柵電極5設(shè)置在絕緣膜的表面?zhèn)取：馧型區(qū)域17構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換部分3的光電二極管并沿厚度方向形成于半導(dǎo)體襯 底(硅層)21內(nèi)，而正電荷積累區(qū)域(P+區(qū)域)16形成在N型區(qū)域17的表面?zhèn)?。另外，N型 浮置擴(kuò)散區(qū)(FD) 15被形成為穿過柵電極5下的讀取區(qū)域。柵電極5、N型區(qū)域17的端部和浮置擴(kuò)散區(qū)15構(gòu)成讀取晶體管。在操作時(shí)，柵電 極5被接通，以讀取到達(dá)浮置擴(kuò)散區(qū)15的電荷e_。根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)楣虘B(tài)成像裝置1是受背面?zhèn)日丈涞墓虘B(tài)成像裝置，所以布線 層12不位于芯片上透鏡10與半導(dǎo)體襯底(硅層)21之間，吸雜堆疊層8與布線層12設(shè)置 在相同側(cè)。因此，雖然根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1包括吸雜位置8a，但也可以防止遮蔽 入射光線，因此可以提高入射光線的量。另外，可以增大光電轉(zhuǎn)換部分3的面積，可以將N 型區(qū)域的圖案形狀設(shè)置成使光容易入射在固態(tài)成像裝置1上，并且可以提高固態(tài)成像裝置 1的靈敏度。此外，還可以抑制周邊像素的遮蔽。另外，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1包括P+區(qū)域(高濃度P型區(qū)域)18，其在相 鄰像素的N型區(qū)域17之間沿整個(gè)深度方向形成為像素隔離區(qū)域。因此，可以使各個(gè)像素的 N型區(qū)域17彼此電隔離，并且可以防止相鄰像素中的電色彩混合。此外，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1還包括P+區(qū)域19，其形成在N型區(qū)域17的 背面?zhèn)?，即色彩過濾器9那側(cè)。因此，還可以減少界面態(tài)密度引起的暗電流。接著，描述根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的固態(tài)成像裝置制造方法。首先，如圖3A中所示，制備SOI襯底24，其包括硅層21，硅層21形成在硅襯底23 的表面那側(cè)、穿過SiO2中間層22并具有預(yù)定厚度。通過離子注入，在SOI襯底24中的硅層21內(nèi)分別形成形成光電二極管的N型區(qū)域17、背面?zhèn)鹊腜+區(qū)域19、表面?zhèn)鹊腜+區(qū)域16以及成為浮置擴(kuò)散區(qū)15的N型區(qū)域。另 外，還形成用于使色彩過濾器和芯片上透鏡對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記26。注意，因?yàn)镹型區(qū)域17的 上部的圖案與其下部的不同，所以執(zhí)行兩次離子注入，以分別形成下部和上部。這里，如果硅層21的厚度為5 μ m或更小，則可以使用光刻膠(未示出)作為掩模 執(zhí)行離子注入。如果硅層21的厚度大于5 μ m，則可能需要使用諸如氧化物膜的硬掩模以較 高的能量執(zhí)行離子注入。如圖4A所示，形成覆蓋膜31。然后，在最終形成吸雜堆疊部分8的部分(如圖2B) 處形成開口，接著通過外延生長形成吸雜堆疊部分8。接著，通過離子注入，將碳離子或碳和磷的離子注入到吸雜堆疊部分8和覆蓋膜 31的預(yù)定深度，從而在吸雜堆疊部分8內(nèi)形成吸雜位置8a，如圖4B所示。接著，去除覆蓋膜31，如圖4C所示。如上所述形成了吸雜堆疊部分8，接著，如圖3B中所示，在硅層21的整個(gè)表面上 形成布線部分4，多層布線層12穿過絕緣中間層11形成于布線部分4中。此外，雖然未示 出，但保護(hù)膜形成在布線部分4的頂面上。保護(hù)膜用于防止布線部分4吸收潮氣，使得部分 層12避免受到影響。例如，通過等離子體CVD形成氮化硅膜作為保護(hù)膜。接著，如圖3C所示，制備支撐襯底32，并在支撐襯底32的一個(gè)表面上形成接合層 (bonding layer) 33。支撐襯底32通過接合層33在400°C或更低的溫度下進(jìn)行退火而接 合到絕緣中間層33，絕緣中間層11包括布線層12。由于已經(jīng)形成接線層12，所以在400°C 或更低的較低溫度下執(zhí)行退火，以免影響接線層12。在此情況下，能夠進(jìn)行金屬接合的 SOG(旋涂玻璃)或金屬層可以用作接合層33。接著，如圖5A所示，倒置晶片，并且通過背面?zhèn)妊心?、CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)濕法刻 蝕等方式刻蝕背面?zhèn)?，以從SOI襯底24去除硅襯底23和中間層(SiO2膜)22，由此暴露出 硅層21，如圖5B所示。接著，對(duì)硅層21的頂表面進(jìn)行氧化，以形成氧化物膜。此后，如圖5C所示，將抗反射膜28形成在硅層21上，并將色彩過濾器9和芯片上 透鏡10形成在抗反射膜28上。另外，形成用于連接外部端子的板電極(pad electrodes), 雖然未示出。如上所述制造了根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的背面?zhèn)日丈涔虘B(tài)成像裝置1。接著，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子模塊和電子設(shè)備。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子模塊和電子設(shè)備的構(gòu)造的示意圖。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備(例如，相機(jī))包括固態(tài)成像裝置1、 光學(xué)透鏡系統(tǒng)41、1/0(輸入-輸出)單元42、信號(hào)處理器(數(shù)字信號(hào)處理器)43以及用于 控制光學(xué)透鏡系統(tǒng)41的中央處理單元(CPU)44。注意，電子模塊(例如，相機(jī)模塊)45可 以構(gòu)造成僅包括固態(tài)成像裝置1、光學(xué)透鏡系統(tǒng)41以及I/O部分42。或者，電子模塊(例 如，相機(jī)模塊)46可以構(gòu)造成僅包括固態(tài)成像裝置1、光學(xué)透鏡系統(tǒng)41、I/O單元42和信號(hào) 處理器(數(shù)字信號(hào)處理器)43。如上面本發(fā)明實(shí)施例中所述，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置，光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置 在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，用于將半?dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分隔離的吸雜位置 設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)取Ｒ虼?，可以避免入射到光電轉(zhuǎn)換部分的光線受到吸雜位置的影響，并且可以降低白點(diǎn)的可能性。另外，根據(jù)本實(shí)施例的電子模塊，構(gòu)成電子模塊的固態(tài)成像裝置包括設(shè)置在半導(dǎo) 體襯底的表面?zhèn)鹊墓怆娹D(zhuǎn)換部分和設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)鹊奈s位置，吸雜位置 用于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分隔離。因此，可以獲得具有優(yōu)秀特性的電 子模塊。另外，根據(jù)本實(shí)施例的電子設(shè)備，構(gòu)成電子設(shè)備的固態(tài)成像裝置包括設(shè)置在半導(dǎo) 體襯底表面?zhèn)鹊墓怆娹D(zhuǎn)換部分和設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)鹊奈s位置，吸雜位置用 于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)與光電轉(zhuǎn)換部分隔離。因此，可以獲得具有優(yōu)秀特性的電子 設(shè)備。此外，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的受背面?zhèn)日丈涞腃MOS固態(tài)成像裝置中，如果吸雜位置設(shè) 置在光入射側(cè)，則可能遮蔽入射光線，并且存在性能惡化的危險(xiǎn)。但是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例 的固態(tài)成像裝置可以抑制由于吸雜位置引起的對(duì)入射光的遮蔽。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例， 可以獲得特別優(yōu)秀的受背面?zhèn)日丈涞墓虘B(tài)成像裝置。另外，像受表面照射的設(shè)備一樣，根據(jù)受背面?zhèn)日丈涞腃MOS固態(tài)成像裝置，可以 防止入射光被諸如布線層的障礙物遮蔽。因此，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置中，不 僅可以防止入射光被吸雜位置遮蔽，而且可以提高靈敏度并抑制遮蔽。具體而言，根據(jù)上述的受背面?zhèn)日丈涞腃MOS固態(tài)成像裝置，由于可以防止光線被 諸如布線層的障礙物影響，所以可以通過增大有效數(shù)值孔徑而提高靈敏度。另外，即使當(dāng)布線層形成在光電轉(zhuǎn)換部分上時(shí)，也可以防止入射光被遮蔽，使得可 以提高布線層的設(shè)計(jì)自由度。因此，布線層形成為多層，以減小像素的面積，使得可以提高 元件的集成度。另外，雖然未示出，但是在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置中，優(yōu)選地，吸雜堆 疊部分8不設(shè)置在成像區(qū)域內(nèi)，而是在成像區(qū)域的外周部分，其中多個(gè)像素以二維矩陣方 式排列在成像區(qū)域中。因此，與吸雜堆疊部分設(shè)置在成像區(qū)域內(nèi)部(例如，各個(gè)像素的單獨(dú)區(qū)域中)的情 況相比，可以減小各個(gè)像素中由吸雜堆疊部分8所占據(jù)的一部分面積，使得可以將像素小型化。應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例中所述的各種條件，諸如使用的材料、材料量、處理時(shí)間以 及尺寸只是示例，并且說明書使用的各個(gè)附圖中的尺寸、形狀和布局關(guān)系也是示意性的。 即，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。例如，在本發(fā)明中，P型半導(dǎo)體可以用N型半導(dǎo)體取代，而 N型半導(dǎo)體可以用P型半導(dǎo)體取代。例如，已經(jīng)描述了在形成吸雜堆疊部分8后形成布線部分12的示例。但是，布線 層12和絕緣中間層11可以提前形成，吸雜堆疊部分8可以在絕緣中間層11的預(yù)定部分處 形成開口后形成。另外，雖然在根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的制造方法的示例中未解釋和示出，但是 本發(fā)明可以進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。例如，當(dāng)形成構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換部分的半導(dǎo)體區(qū)域時(shí)，可以同 時(shí)形成周邊電路部分半導(dǎo)體區(qū)域(例如，構(gòu)成晶體管等的半導(dǎo)體區(qū)域)、布線等。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)需求或其它因素，可以產(chǎn)生各種變動(dòng)、 組合、子組合和替換，它們?cè)跈?quán)利要求的范圍或其等同范圍內(nèi)。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本發(fā)明包括2007年1月11日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)JP2007-003552 的主題，該申請(qǐng)通過引用而整體結(jié)合于此。
權(quán)利要求
一種固態(tài)成像裝置，包括成像區(qū)域，所述成像區(qū)域由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成，所述固態(tài)成像裝置包括光電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；以及吸雜位置，用于將所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與所述光電轉(zhuǎn)換部分分離，其中，所述光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，所述吸雜位置設(shè)置在背離所述半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)取?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，還包括讀取晶體管，用于從所述光電轉(zhuǎn)換部 分讀取電荷，所述讀取晶體管設(shè)置在背離所述半導(dǎo)體襯底的所述背面?zhèn)取?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中， 所述吸雜位置通過外延生長來沉積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中， 所述吸雜位置被施加了偏置電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中， 所述吸雜位置設(shè)置在所述成像區(qū)域的外周邊部分。
6.一種包括固態(tài)成像裝置的電子模塊，所述固態(tài)成像裝置具有成像區(qū)域，所述成像區(qū) 域由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成，所述固態(tài)成像裝置包括光電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；以及 吸雜位置，用于將所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與所述光電轉(zhuǎn)換部分分離，其中， 所述光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)龋鑫s位置設(shè)置在背離所述半 導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)取?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子模塊，其中， 所述吸雜位置通過外延生長來沉積。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子模塊，其中，所述吸雜位置設(shè)置在所述成像區(qū)域的外周邊部分。
9.一種包括固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備，所述固態(tài)成像裝置具有成像區(qū)域，所述成像區(qū) 域由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成，所述固態(tài)成像裝置包括光電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；以及 吸雜位置，用于將所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與所述光電轉(zhuǎn)換部分分離，其中， 所述光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，所述吸雜位置設(shè)置在背離所述半 導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)取?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，所述吸雜位置設(shè)置在所述成像區(qū)域的外周邊部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種固態(tài)成像裝置，其包括由以二維矩陣方式排列的多個(gè)像素形成的成像區(qū)域。該固態(tài)成像裝置包括光電轉(zhuǎn)換部分，包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的電荷積累區(qū)域；讀取晶體管，用于從光電轉(zhuǎn)換部分讀取電荷；以及吸雜位置，用于將半導(dǎo)體襯底內(nèi)的金屬雜質(zhì)至少與光電轉(zhuǎn)換部分分離。光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的表面?zhèn)?，吸雜位置設(shè)置在背離半導(dǎo)體襯底的背面?zhèn)?。本發(fā)明還提供了包括固態(tài)成像裝置的電子模塊和電子設(shè)備。
文檔編號(hào)H01L27/146GK101908552SQ20101022750
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月11日
發(fā)明者丸山康 申請(qǐng)人:索尼公司