專利名稱：固體攝像器件、固體攝像器件的制造方法和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背面照射型固體攝像器件、該固體攝像器件的制造方法和使用該固體攝像器件的電子裝置。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，已經(jīng)提出將CXD型固體攝像器件和CMOS型固體攝像器件作為在數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)中使用的固體攝像器件。在這樣的固體攝像器件中，在以二維矩陣方式形成的多個(gè)像素的每一者中分別形成有受光部，并且在所述受光部中根據(jù)接收的光量生成信號電荷。此外，在所述受光部中生成的信號電荷被傳輸和放大，從而獲得了圖像信號。相關(guān)技術(shù)的一般的固體攝像器件是表面型固體攝像器件，表面型固體攝像器件安裝有在表面上具有電極或配線的基板，并且從該基板的上方進(jìn)行光照射。例如，在表面型 CMOS型固體攝像器件中，在硅基板內(nèi)形成有像素的受光部的光電二極管(PD)，并且在硅基板上形成有多個(gè)配線層，多個(gè)配線層與硅基板之間形成有層間絕緣膜。此外，在上述配線層上方布置有濾色器和片上透鏡。在表面型固體攝像器件中，光從片上透鏡經(jīng)過濾色器和配線層進(jìn)入到受光部的光電二極管中。然而，隨著固體攝像器件的小型化，在上述表面型固體攝像器件中存在著這樣的問題在配線層多層化的同時(shí)，配線的間距減小，從而使得片上透鏡與硅基板上的受光部之間的距離增大。由于配線層的多層化，傾斜入射的部分入射光被配線層遮蔽并且難以到達(dá)硅基板上的受光部，這樣就產(chǎn)生了陰影等現(xiàn)象。近年來，已經(jīng)提出了從與基板上形成有配線層的一側(cè)相反的一側(cè)進(jìn)行光照射的背面照射型固體攝像器件(參見日本專利申請公開公報(bào)特開平第6483702號)。在所述背面照射型固體攝像器件中，由于在光照射的一側(cè)未布置有配線層或者電路器件，所以能夠?qū)崿F(xiàn)在基板上形成的受光部的100%的有效開口率，從而入射光進(jìn)入到受光部中而不會受到配線層的反射。因此，非常期望在背面照射型固體攝像器件中顯著地提高敏感度并且消除陰影。在背面照射型固體攝像器件中，為了提高作為基本性能的動態(tài)范圍，提高光電二極管中的光電轉(zhuǎn)換電荷的最大累積量(飽和電荷量Qs)或者加寬光電二極管在基板的深度方向上的區(qū)域是優(yōu)選的。然而，當(dāng)光電二極管擴(kuò)展到接近受光面時(shí)，到輸出端子的距離就增大，從而難以完全傳輸累積在光電二極管中的電荷，這就導(dǎo)致了殘留圖像。作為一種改進(jìn)方案，已經(jīng)提出了配備了設(shè)置有與光電二極管相對應(yīng)的讀取電極(溝槽型電極)的垂直晶體管的固體攝像器件(參見日本專利申請公開公報(bào)第2004-281499號和PCT國際申請說明書日文譯本特表第2007-531254號)。圖19示出了配備有相關(guān)技術(shù)的垂直晶體管的固體攝像器件的示意性截面結(jié)構(gòu)。 如圖19所示，在基板101的深度方向上形成有兩層光電二極管PD1和PD2。垂直柵極電極 103和垂直柵極電極104分別形成得在深處與光電二極管PDl和光電二極管PD2接觸。垂直柵極電極103和垂直柵極電極104是這樣形成的在基板101中的以所需深度形成的溝槽部中埋入電極材料，并且在電極材料與基板101之間設(shè)置有柵極絕緣膜102。在鄰近垂直柵極電極103的區(qū)域和鄰近垂直柵極電極104的區(qū)域中分別形成有浮動擴(kuò)散部FD2和浮動擴(kuò)散部FDl。在圖19的固體攝像器件100中，通過向垂直柵極電極103和垂直柵極電極104施加所需的電壓，將累積在光電二極管PDl和光電二極管PD2中的信號電荷分別傳輸至浮動擴(kuò)散部FDl和浮動擴(kuò)散部FD2。在該結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)通過改變形成在基板101 上的溝槽部的深度能夠傳輸累積在形成于不同深度的光電二極管PDl和光電二極管PD2中的信號電荷。然而，難以通過一次光刻加工和蝕刻加工實(shí)現(xiàn)在同一基板中改變溝槽的深度的結(jié)構(gòu)，從而必須多次重復(fù)形成垂直柵極電極103和垂直柵極電極104的工藝。因此，考慮到溝槽部的深度的非均勻性或者例如當(dāng)形成光電二極管時(shí)離子注入的擴(kuò)散中的非均勻性等加工的非均勻性，設(shè)計(jì)能夠傳輸經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的信號電荷的像素是不現(xiàn)實(shí)的?？梢钥紤]通過采用包括貫通基板形成的垂直柵極電極的垂直晶體管來消除加工的非均勻性(參見日本專利申請公開公報(bào)特開第2008-258316號)。圖20示出了包括貫穿基板形成的垂直柵極電極的固體攝像器件105的示意性截面結(jié)構(gòu)。如圖20所示，固體攝像器件105包括貫穿基板106的水平表面垂直形成的垂直柵極電極108。垂直柵極電極108是通過形成貫穿基板106的通孔并且埋入電極材料(該電極材料與基板106之間形成有柵極絕緣膜107)來形成的。在圖20的固體攝像器件105中， 形成在基板106的受光側(cè)的相反側(cè)的浮動擴(kuò)散部FD能夠讀出形成在基板106的深度方向上較深位置處的光電二極管PD的信號電荷。然而，在貫穿圖20中所示的基板106形成垂直柵極電極108的情況下，當(dāng)從基板 106的表面?zhèn)认蚱浔趁鎮(zhèn)刃纬赏讜r(shí)，基板106的位于深處的部分被倒流的蝕刻劑損壞。因此，在基板106的背面?zhèn)壬洗嬖谶@樣的問題在從通孔的端部的內(nèi)周面延伸到基板的背面?zhèn)鹊慕?被虛線“a”包圍)處產(chǎn)生了載流子，并且由于上述載流子與光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的載流子(信號)相混合而產(chǎn)生了噪聲，從而增加了所謂的白點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，期望提供一種由于減小了工藝的非均勻性而減少白點(diǎn)產(chǎn)生的固體攝像器件。此外，期望提供一種使用上述固體攝像器件的電子裝置。本發(fā)明實(shí)施方案的固體攝像器件包括基板、貫穿所述基板形成的通孔、形成在所述通孔中的垂直柵極電極和電荷固定膜。在所述基板中形成有根據(jù)受光量產(chǎn)生信號電荷的光電轉(zhuǎn)換單元。所述通孔形成得從所述基板的前表面?zhèn)蓉灤┧龌宓谋趁鎮(zhèn)?。所述垂直柵極電極使讀出部讀出由所述光電轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的信號電荷，并且所述垂直柵極電極形成在所述通孔中，所述垂直柵極電極與所述通孔之間形成有柵極絕緣膜。所述電荷固定膜被形成得在覆蓋所述基板的背面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)覆蓋所述通孔的內(nèi)周面的位于所述基板的背面?zhèn)鹊囊徊糠?，并且所述電荷固定膜具有?fù)的固定電荷。在本發(fā)明實(shí)施方案的固體攝像器件中，通過在所述通孔中形成垂直柵極電極，在所述基板的深度方向上形成的所述光電轉(zhuǎn)換單元的中央部，能夠使形成于表面?zhèn)鹊碾姾勺x出部讀出累積在深處位置的信號電荷。此外，所述基板的背面?zhèn)群退鐾椎膬?nèi)周面的一部分覆蓋有由具有負(fù)的固定電荷的膜構(gòu)成的所述電荷固定膜。因此，借助所述電荷固定膜， 能夠在吸收由于在所述通孔的深處位置產(chǎn)生的所述基板的缺陷所產(chǎn)生的載流子的同時(shí)，抑制在所述基板的背面?zhèn)犬a(chǎn)生暗電流。本發(fā)明另一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法包括步驟首先從基板的表面到背面?zhèn)刃纬伤枭疃鹊拈_孔。接著，通過在所述開孔中隔著柵極絕緣膜埋入電極材料，從而形成垂直柵極電極，所述垂直柵極電極使形成在所述基板的表面?zhèn)鹊淖x出部讀出累積在光電轉(zhuǎn)換單元中的信號電荷。接著，在所述基板的表面上隔著層間絕緣膜形成多層配線層疊的配線層。接著，將支撐基板接合在所述配線層上，然后翻轉(zhuǎn)所述基板。接著，在通過減薄所述基板的厚度直到所述開孔貫穿所述基板的背面?zhèn)榷纬赏椎耐瑫r(shí)，以預(yù)定的深度去除形成在所述通孔中的所述柵極絕緣膜。接著，形成具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜來填充去除了所述柵極絕緣膜的所述通孔，同時(shí)覆蓋所述基板的整個(gè)背面。在本發(fā)明實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法中，形成在所述基板中的開孔的底部貫穿所述基板的背面?zhèn)?，并且通過減薄所述基板的尺寸成為通孔。此外，以預(yù)定的深度去除形成于所述通孔中的所述柵極絕緣膜，并且在去除掉所述柵極絕緣膜的部分中埋入具有負(fù)的固定電荷的所述電荷固定膜。因此，由于所述通孔的位于所述基板的背面?zhèn)鹊膬?nèi)周面被所述電荷固定膜覆蓋，所以因形成所述開孔時(shí)產(chǎn)生于所述開孔的底部的所述基板的缺陷而生成的異常載流子被吸收到所述電荷固定膜中，并且能夠防止白點(diǎn)的產(chǎn)生。此外，所述電荷固定膜形成在所述基板的整個(gè)背面上。因此，能夠抑制產(chǎn)生于所述基板的界面處的暗電流。本發(fā)明又一實(shí)施方案的電子裝置包括光學(xué)透鏡；固體攝像器件，匯聚在所述光學(xué)透鏡中的光進(jìn)入到該固體攝像器件中；和信號處理電路，其對從所述固體攝像器件輸出的輸出信號進(jìn)行處理。此外，所述固體攝像器件包括基板、貫穿所述基板形成的通孔、形成在所述通孔中的垂直柵極電極和電荷固定膜。在所述基板中形成有根據(jù)受光量產(chǎn)生信號電荷的光電轉(zhuǎn)換單元。所述通孔形成得從所述基板的表面貫穿所述基板的背面?zhèn)?。所述垂直柵極電極使讀出部讀出由所述光電轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的信號電荷，并且所述垂直柵極電極形成在所述通孔中，所述垂直柵極電極與所述通孔之間形成有柵極絕緣膜。所述電荷固定膜被形成得在覆蓋所述基板的背面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)覆蓋所述通孔的內(nèi)周面的位于所述基板的背面?zhèn)鹊囊徊糠郑⑶揖哂胸?fù)的固定電荷。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在增大飽和電荷量的背面照射型固體攝像器件中，減小了工序中的非均勻性并且防止了白點(diǎn)的產(chǎn)生。此外，通過使用該固體攝像器件實(shí)現(xiàn)了提高圖像質(zhì)量的電子裝置。


圖1是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的整體的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的主要部分的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖3A、圖;3B和圖3C是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(1至3)。圖4A和圖4B是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖 (4 和 5)。圖5A和圖5B是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖 (6 和 7)。圖6A和圖6B是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖 (8 和 9)。圖7是示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(10)。圖8A、圖8B和圖8C是示出了本發(fā)明第二實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(1至3)。圖9A和圖9B是示出了本發(fā)明第二實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖 (4 和 5)。圖10是示出了本發(fā)明第二實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(6)。圖11是示出了本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件的主要部分的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖12A、圖12B和圖12C是示出了本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(1至3)。圖13A和圖1 是示出了本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(4和5)。圖14A和圖14B是示出了本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(6和7)。圖15是示出了本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的工序圖(8)。圖16是示出了本發(fā)明第四實(shí)施方案的固體攝像器件的主要部分的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖17是示出了本發(fā)明第五實(shí)施方案的固體攝像器件的主要部分的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖18是示出了本發(fā)明第六實(shí)施方案的電子裝置的示意圖。圖19是相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件(1)的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖20是相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件O)的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照圖1至圖18說明本發(fā)明實(shí)施方案的固體攝像器件以及電子裝置的示例。將按照下面的順序說明本發(fā)明實(shí)施方案。此外，本發(fā)明不限于下面的示例。1.第一實(shí)施方案CM0S型背面照射型固體攝像器件的示例1-1.整體結(jié)構(gòu)1-2.主要部分的結(jié)構(gòu)1-3.制造方法(使用塊基板的示例)
2.第二實(shí)施方案背面照射型CMOS固體攝像器件的制造方法的示例(使用SOI基板的示例)3.第三實(shí)施方案背面照射型CMOS固體攝像器件的示例(使用SOI基板的示例)3-1.主要部分的截面結(jié)構(gòu)3-2.制造方法4.第四實(shí)施方案背面照射型CMOS固體攝像器件的示例(垂直分光的示例)5.第五實(shí)施方案背面照射型CMOS固體攝像器件的示例(垂直分光的示例)6.第六實(shí)施方案電子裝置1.第一實(shí)施方案下面將說明本發(fā)明第一實(shí)施方案的固體攝像器件。本實(shí)施方案以背面照射型CMOS 固體攝像器件作為例子。1-1.整體結(jié)構(gòu)首先，在說明主要部分的結(jié)構(gòu)之前先說明本實(shí)施方案的固體攝像器件的整體結(jié)構(gòu)。圖1是示出了本實(shí)施方案的固體攝像器件的整體的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1中所示，在由硅制成的基板11上，固體攝像器件1包括由多個(gè)像素2構(gòu)成的攝像區(qū)域3、垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5、水平驅(qū)動電路6、輸出電路7和控制電路 8。像素2分別包括受光部和多個(gè)MOS晶體管，上述受光部是根據(jù)受光量產(chǎn)生信號電荷的光電二極管，上述多個(gè)MOS晶體管讀出并傳輸上述信號電荷，像素2以2維陣列的形式規(guī)則地布置在基板11上。攝像區(qū)域3包括以2維陣列的形式規(guī)則布置的多個(gè)像素2。攝像區(qū)域3包括能夠?qū)νㄟ^實(shí)際接收的光的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的信號電荷進(jìn)行累積的有效像素區(qū)域，以及在有效像素區(qū)域周圍形成的并且輸出作為黑電平基準(zhǔn)的光學(xué)黑的無效像素區(qū)域(在下文中稱為光學(xué)黑區(qū)域)?？刂齐娐?基于垂直同步信號、水平同步信號和主時(shí)鐘信號產(chǎn)生作為垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5和水平驅(qū)動電路6的操作基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號和控制信號。此外，從控制電路8產(chǎn)生的時(shí)鐘信號或者控制信號被輸入至垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5和水平驅(qū)動電路6。垂直驅(qū)動電路4例如是由移位寄存器構(gòu)成的，并且以行為單位順次垂直地掃描攝像區(qū)域3中的像素2。此外，通過垂直信號線9向列信號處理電路5提供基于從像素2的光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的信號電荷的像素信號。列信號處理電路5是關(guān)于像素2的各列布置的，并且對于各像素行，例如通過來自光學(xué)黑區(qū)域(雖然未圖示，是包圍著有效像素區(qū)域形成的)的信號對從每一列中的像素2 輸出的信號進(jìn)行例如去除噪聲或者信號放大等處理。在列信號處理電路5的輸出端子與水平信號線10之間布置有水平選擇開關(guān)(未圖示)。水平驅(qū)動電路6例如是由移位寄存器構(gòu)成的，通過順次輸出水平掃描脈沖，順次選擇列信號處理電路5并且將來自列信號處理電路5的像素信號輸出到水平信號線10。輸出電路7對通過水平信號線10從列信號處理電路5順次提供的像素信號進(jìn)行處理并輸出。1-2.主要部分的結(jié)構(gòu)圖2是本實(shí)施方案的固體攝像器件的主要部分的截面結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方案的固體攝像器件1包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元、形成有包括垂直晶體管Tra和表面型晶體管Trb的像素晶體管的基板12、配線層25和支撐基板30。此外，在基板12的背面?zhèn)仍O(shè)置有電荷固定膜17、遮光膜18、平坦化膜19、濾色器層20和片上透鏡21?；?2是由以第一導(dǎo)電型硅(在本實(shí)施方案中為η型)制成的半導(dǎo)體基板構(gòu)成的，并且在基板12的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成有第二導(dǎo)電型阱區(qū)域13 (在本實(shí)施方案中為ρ型)。 在基板12的阱區(qū)域13中以2維矩陣的形式形成有多個(gè)像素，各像素均包括光電轉(zhuǎn)換單元 (為光電二極管PD)和多個(gè)像素晶體管。在本實(shí)施方案中，基板12的背面?zhèn)仁鞘芄饷?，并且基?2的表面?zhèn)仁切纬捎凶x出電路的電路形成表面。也就是說，在本實(shí)施方案中，光通過基板12的背面?zhèn)冗M(jìn)入。光電轉(zhuǎn)換單元的光電二極管PD是由ρ型半導(dǎo)體區(qū)域15和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16以及作為形成于P型半導(dǎo)體區(qū)域15與P型半導(dǎo)體區(qū)域16之間的電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14構(gòu)成的，并且ρ型半導(dǎo)體區(qū)域15和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16抑制在基板12的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)犬a(chǎn)生的暗電流。抑制暗電流的P型半導(dǎo)體區(qū)域15和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16形成得具有比阱區(qū)域13的雜質(zhì)的濃度更高的濃度。在本實(shí)施方案中，主光電二極管PD是通過在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域15和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16與限定電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14的接合表面上構(gòu)成的ρη接合而形成的。在光電二極管PD中，在作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14中根據(jù)進(jìn)入到基板12中的光量產(chǎn)生并累積信號電荷。此外，導(dǎo)致產(chǎn)生在基板12的界面上的暗電流的電子被吸收到空穴(空穴是P型半導(dǎo)體區(qū)域15和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16的多數(shù)載流子)中，從而抑制了暗電流。此外，光電二極管PD被由高濃度ρ型半導(dǎo)體區(qū)域35所限定的像素分離區(qū)域包圍。 因此，能夠防止從光電二極管PD產(chǎn)生并累積的信號電荷移動到另一個(gè)像素中。單元像素的像素晶體管是由η溝道MOS晶體管構(gòu)成的，并且包括傳輸晶體管、復(fù)位晶體管和放大晶體管這三個(gè)晶體管，或者包括傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管這四個(gè)晶體管。傳輸晶體管是由垂直晶體管Tra構(gòu)成的，而其它晶體管是由表面型晶體管Trb構(gòu)成的。在圖2中示出了用于傳輸晶體管的一個(gè)垂直晶體管Tra和用于復(fù)位晶體管、放大晶體管或選擇晶體管中的任一個(gè)的一個(gè)表面型晶體管Trb。垂直晶體管Tra是由鄰近光電二極管PD布置的垂直柵極電極觀和浮動擴(kuò)散區(qū)域 FD構(gòu)成的，該浮動擴(kuò)散區(qū)域FD形成在鄰近垂直柵極電極觀的基板12的背面?zhèn)壬献鳛殡姾勺x出部。垂直柵極電極觀是由在貫穿基板12形成的通孔31中形成的埋入部28a和延伸到基板的表面?zhèn)鹊纳斐霾?8b構(gòu)成的。埋入部28a是通過在通孔31中埋入電極材料關(guān)于基板12的水平表面縱向形成的，電極材料與通孔31之間形成有柵極絕緣膜24。此外，伸出部28b形成在基板12的表面上并與埋入部28a相連接，在伸出部^b與基板12的表面之間形成有柵極絕緣膜24。此外，垂直柵極電極觀形成為埋入部28a與作為電荷累積區(qū)域的 η型半導(dǎo)體區(qū)域14相接觸。通孔31是垂直貫穿基板12的水平表面的開口，并且通孔31的位于基板12的背面?zhèn)鹊亩瞬康膬?nèi)周面覆蓋有下面將要說明的電荷固定膜17。浮動擴(kuò)散區(qū)域FD形成于基板12的表面?zhèn)龋⑶沂怯删哂斜入姾衫鄯e區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14的濃度更高的濃度的η型半導(dǎo)體區(qū)域限定的。此外，在垂直晶體管Tra中，從基板12的光電二極管PD到基板12的浮動擴(kuò)散區(qū)域FD，沿著垂直柵極電極觀形成有溝道形成層22。溝道形成層22形成于具有比電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14的濃度更高的濃度的η型半導(dǎo)體區(qū)域中。此外，在垂直柵極電極 28與溝道形成層22之間的區(qū)域中形成有ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23。ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23具有去除從通孔31的界面產(chǎn)生的暗電流的功能，或者具有通過使電子與作為ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的多數(shù)載流子的空穴再結(jié)合來去除導(dǎo)致白點(diǎn)的上述電子的功能。在垂直晶體管Tra中，通過向垂直柵極電極觀施加所需的電壓在溝道形成層22 上形成溝道。因此，在作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14中累積的信號電荷通過沿著垂直柵極電極觀形成的溝道被有效地傳輸至浮動擴(kuò)散區(qū)域FD。表面型晶體管Trb是由源極和漏極區(qū)域四以及形成在源極和漏極區(qū)域四之間的表面型柵極電極32構(gòu)成的。源極和漏極區(qū)域四是由形成在基板12的表面?zhèn)鹊木哂斜壤缱鳛殡姾衫鄯e區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14的濃度更高的濃度的η型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的。復(fù)位晶體管、放大晶體管或選擇晶體管的表面型晶體管Trb的源極和漏極區(qū)域四是以與別的表面型晶體管的所需的源極和漏極區(qū)域共用的方式構(gòu)成的。由垂直晶體管Tra從浮動擴(kuò)散區(qū)域FD讀出的信號電荷通過表面型晶體管Trb被輸出至形成在配線層25上的信號配線作為像素信號。可以使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、高介電體膜(高k膜)或者具有負(fù)的固定電荷的膜等絕緣材料作為柵極絕緣膜的材料。可以使用氧化鉿(HfO2)、氧化鉭(Tii2O5)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鐠(PrOx)、二氧化鈦 (TiO2)、硅酸鉿(HfSiO)、氧化釔σ203)或氮氧化鋁鉿(HfAlON)等作為高介電體膜?？梢允褂美缪趸x(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯( )膜、氧化鉭 (Ta2O5)膜或二氧化鈦(TiO2)膜等作為具有負(fù)的固定電荷的膜?？梢允褂美缁瘜W(xué)氣相沉積法、濺射法和原子層氣相沉積法等作為形成膜的方法。當(dāng)使用原子層氣相沉積法時(shí)， 非常適合于同時(shí)形成具有大約Inm厚度的在形成膜的同時(shí)能夠降低界面態(tài)的SiO2膜。此外，除了上述材料之外，可以使用氧化鑭(La203)、氧化鐠0^203)、氧化鈰(Ce02)、氧化釹 (Nd2O3)或氧化钷(Pm2O3)等作為材料。此外，可以使用氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(Tb2O3)或氧化鏑(Dy2O3)等作為材料。此外，可以使用氧化鈥(Ho2O3)、 氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(％203)、氧化镥(Lu2O3)或氧化釔(Y2O3)等作為材料。此外，具有負(fù)的固定電荷的膜可以是氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或者氮氧化鋁膜。此外，作為具有負(fù)的固定電荷的膜，可以在不使絕緣劣化的范圍內(nèi)在上述膜中添加硅(Si)或氮(N)。在不使膜的絕緣劣化的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)卮_定添加濃度。通過如上所述添加硅(Si)或氮(N)，能夠提高膜的耐熱性或者提高加工中的離子注入的阻止性能。當(dāng)使用高介電體膜或者具有負(fù)的固定電荷的膜作為柵極絕緣膜M時(shí)，與使用硅基絕緣材料時(shí)相比，傳輸效率劣化，但是具有能夠縮短工序的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方案中，說明的是使用氧化硅膜作為柵極絕緣膜M的示例?？梢允褂美缍嗑Ч?、摻磷非晶硅(phosphorous doped amorphous silicon, PDAS)或金屬等導(dǎo)電材料作為垂直柵極電極觀和表面型柵極電極32的材料，并且可以根據(jù)柵極絕緣材料的材料來對上述材料進(jìn)行選擇。例如，當(dāng)使用氧化硅膜、氮化硅膜或者具有負(fù)的固定電荷的膜時(shí)，使用多晶硅或PDAS等；當(dāng)使用高k膜時(shí)，使用多晶硅、PDAS或金屬等。此外，是使用多晶硅還是使用PDAS取決于制造工藝。此外，可以對高k膜使用多晶硅或PDAS，但是由于功函數(shù)的原因可能無法獲得高性能。配線層25形成在基板12的與光入射側(cè)相反的表面?zhèn)?，并且包括多層層疊(在圖2 中為3層)的多個(gè)配線IM至配線3M，在多個(gè)配線之間形成有層間絕緣膜沈。所需的配線或者配線IM至配線3M與由垂直晶體管Tra或表面型晶體管Trb構(gòu)成的像素晶體管通過接觸部27相連接。因此，從配線層25對像素的像素晶體管進(jìn)行驅(qū)動?？梢允褂美玟X(Al) 或銅(Cu)等金屬材料作為配線層25的配線IM至配線3M的材料。此外，可以使用例如鎢或銅等金屬材料作為接觸部27的材料。支撐基板30例如是由硅基板構(gòu)成的，并且接合在配線層25上。支撐基板30在制造工序中被接合在配線層上，并且被設(shè)置來提高基板12的強(qiáng)度。電荷固定膜17是由具有負(fù)的固定電荷的材料制成的并且形成得遍布基板12的作為光入射側(cè)的整個(gè)背面。此外，在形成在基板12的背面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，電荷固定膜17在通孔31 中埋入預(yù)定的深度，從而覆蓋通孔31位于基板12的背面?zhèn)鹊亩瞬康膬?nèi)周面。由于電荷固定膜17是由具有負(fù)的固定電荷的材料制成的，所以在基板12的包括通孔31的端部的內(nèi)周面和基板12的背面?zhèn)鹊慕遣繌?qiáng)化了空穴累積狀態(tài)。因此，抑制了在基板的界面處產(chǎn)生的暗電流，并且抑制了由于產(chǎn)生在通孔31的端部的內(nèi)周面處或者基板12的角部處的缺陷而異常產(chǎn)生的暗電流。電荷固定膜17可以由與能夠用于柵極絕緣膜M的具有負(fù)的固定電荷的膜相同的材料制成。電荷固定膜17是設(shè)置來防止產(chǎn)生于基板12的背面?zhèn)群彤a(chǎn)生于通孔31位于基板12的背面?zhèn)鹊亩瞬康膬?nèi)周面的暗電流的膜，并且優(yōu)選由能夠獲得強(qiáng)的釘扎效應(yīng)的材料制成。優(yōu)選的是，將電荷固定膜17在通孔31中的埋入深度，S卩，形成在通孔31中的電荷固定膜17離基板12的背面的深度確定為不穿過鄰近電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14 形成的溝道。當(dāng)通過向垂直柵極電極觀施加所需的電壓來傳輸電荷時(shí)，空穴在鄰近電荷固定膜17的區(qū)域內(nèi)被激發(fā)，從而難以在溝道形成層22上形成η型溝道。因此，確定電荷固定膜17在通孔31內(nèi)的形成區(qū)域，從而使得在基板12的深度方向上形成傳輸電荷所必需的溝道。此外，為了適當(dāng)?shù)匾种飘a(chǎn)生在垂直柵極電極觀的端部或者基板12的角部的暗電流，電荷固定膜17在通孔31中的埋入深度為5nm以上是優(yōu)選的。 然而，當(dāng)柵極絕緣膜24是由具有負(fù)的固定電荷的膜構(gòu)成時(shí)，對于電荷固定膜17的深度的規(guī)定不限于此。此外，電荷固定膜17可以通過由具有負(fù)的固定電荷的多種膜形成的層疊層構(gòu)成。 此外，雖然未圖示，在電荷固定膜17上可以層疊有例如氧化硅膜、氮化硅膜或高介電體膜 (高k膜)等絕緣膜。通過層疊例如具有與電荷固定膜17的折射率不同的折射率的氧化物膜或氮化物膜等絕緣膜，能夠獲得抗反射涂層效果。在電荷固定膜17上的光入射側(cè)形成有遮光膜18，并且在像素的光電二極管PD的區(qū)域處形成有開口，從而使得開口之外的其它部分被遮光。遮光膜18例如是由具有遮光效果的金屬膜構(gòu)成的。通過形成遮光膜18能夠防止斜著進(jìn)入的入射光進(jìn)入鄰近的像素中，從而降低了混色。在電荷固定膜17上和遮光膜18上形成有覆蓋著由遮光膜18產(chǎn)生的臺階的平坦化膜19，并且將表面平坦化。平坦化膜19例如是由涂布型絕緣材料制成的。在平坦化膜19上形成有與各像素分別對應(yīng)的濾色器層20。濾色器層20選擇性地對各像素透過例如綠、紅、藍(lán)、青、黃、黑或白光等光。像素可以使用透過不同顏色的濾色器層20，或者對于所有像素可以使用透過相同顏色的一個(gè)濾色器層20。根據(jù)規(guī)格，可以對濾色器層20的顏色組合進(jìn)行各種選擇。在濾色器層20上形成有與各像素相對應(yīng)的片上透鏡21。入射光被片上透鏡片21 匯聚并且有效地進(jìn)入到像素2的光電二極管PD中?？梢允褂美缇哂?. 0 1. 3的折射率的材料作為片上透鏡21的材料。1-3.制造方法接著，將說明本實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法。圖3至圖7示出了本實(shí)施方案的固體攝像器件1的制造工藝。此外，在制造方法的說明中，說明的是使用氧化硅膜作為柵極絕緣膜的示例。首先，如圖3A中所示，通過在由η型半導(dǎo)體構(gòu)成的基板12的表面?zhèn)戎须x子注入ρ 型雜質(zhì)形成P型阱區(qū)域13。隨后，通過在比形成于通孔31形成區(qū)域中的通孔31的直徑更寬的區(qū)域中進(jìn)行離子注入且注入深度與形成的通孔31的深度相同或略大于形成的通孔31 的深度，形成P型半導(dǎo)體區(qū)域23。此外，通過在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23周圍離子注入η型雜質(zhì)形成溝道形成層22。接著，如圖;3Β中所示，在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23的中央部通過從基板12的表面起在深度方向上進(jìn)行干式蝕刻，形成開孔31a。開孔31a形成圖2的通孔31，并且將開孔31a的深度形成得與形成在基板12中的光電二極管PD的深度相同，例如3μπι 5μπι?？梢栽谙旅娴臈l件下進(jìn)行形成開孔31a的工序中的干式蝕刻。腔室內(nèi)壓力20 200 (mTorr)偏壓200 IOOO(W)HBr 氣體的流速0 400 (sccm)NF3 氣體的流速0 50 (sccm)O2氣體的流速5 50 (sccm)接著，如圖3C中所示，在開孔31a的底部和內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜24，并且隨后通過埋入電極材料形成作為垂直柵極電極28埋入基板12中的部分的埋入部^a。隨后，如圖4A中所示，在埋入部^a上形成伸出部^b，同時(shí)在基板12的表面上的所需區(qū)域中形成表面型晶體管Trb的表面型柵極電極32 (基板12的表面與表面型柵極電極32之間形成有柵極絕緣膜24)。這樣，形成了垂直晶體管Tra的垂直柵極電極觀。在本實(shí)施方案中，盡管舉的是在不同的工序中形成埋入部28a和伸出部^b的例子，但是它們可以在相同的工序中形成。在此情況下，首先，在開孔31a的底部和內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜24，同時(shí)在基板12的表面上形成柵極絕緣膜M。接著，在將電極材料埋入開孔31a中的同時(shí)在基板12的表面上布置電極材料，隨后進(jìn)行圖形化。因此，能夠同時(shí)形成埋入部28a和伸出部^b，并且能夠同時(shí)形成垂直柵極電極28和表面型柵極電極32。
接著，如圖4B中所示，通過從基板12的表面離子注入η型雜質(zhì)，形成浮動擴(kuò)散區(qū)域FD、表面型晶體管Trb的源極和漏極區(qū)域四。此外，通過將ρ型雜質(zhì)離子注入到基板12 的表面?zhèn)戎行纬勺鳛榘惦娏饕种茀^(qū)域的P型半導(dǎo)體區(qū)域15?？梢酝ㄟ^使用垂直柵極電極 28和表面型柵極電極32作為掩模的自對準(zhǔn)形成雜質(zhì)區(qū)域。接著，如圖5Α中所示，在形成有垂直柵極電極觀和表面型柵極電極32的基板12 的表面?zhèn)刃纬衫缬裳趸枘?gòu)成的層間絕緣膜26，并且通過反復(fù)地形成配線IM至配線 3Μ以及層間絕緣膜沈來形成配線層25。當(dāng)在形成配線層25的過程中連接所需的像素晶體管與配線時(shí)，在層間絕緣膜沈處形成開孔，并且通過在該開口中埋入例如鎢等電極材料形成接觸部27。接著，如圖5Β中所示，將例如由硅基板構(gòu)成的支撐基板30接合在配線層25上，并且翻轉(zhuǎn)基板12。此外，通過使用化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)、干式蝕刻或濕式蝕刻去除基板的背面?zhèn)葋頊p薄基板12的厚度。此外，通過在減薄基板12的厚度的同時(shí)去除形成在埋入部28a的底部的柵極絕緣膜M，露出垂直柵極電極觀的埋入部 28a0這樣，開孔31a就變成從基板12的表面?zhèn)蓉灤┍趁鎮(zhèn)刃纬傻耐?1。減薄基板12的厚度的工序可以使用任意一種方法或者多種方法的組合。此外，當(dāng)使用濕式蝕刻時(shí)，能夠防止由減薄基板12的厚度的工序所產(chǎn)生的缺陷的發(fā)生。當(dāng)在基板12上進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)，可以使用由氫氟酸(HF)和硝酸(HNO3)制成的氟代硝酸(fluoro-nitric acid)或者通過用醋酸(CH3COOH)、磷酸(H3PO4)或者硫酸(H2SO4) 稀釋氟代硝酸制成的蝕刻劑作為化學(xué)酸性試劑。此外，可以使用四甲基氫氧化銨(TMAH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4OH)、氫氧化鈉(NaOH)或者乙二胺鄰苯二酚(EDP)作為化學(xué)堿性試劑。此外，當(dāng)在由氧化硅膜構(gòu)成的柵極絕緣膜M上進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)，可以使用基于氫氟酸(HF)的化學(xué)試劑。盡管在本實(shí)施方案中說明的是使用氧化硅膜作為柵極絕緣膜的示例，但在使用氧化硅膜作為柵極絕緣膜M時(shí)，通過使用基于磷酸的化學(xué)試劑可以以多種方式改變柵極絕緣膜M的材料。此外，當(dāng)在基板12和由氧化硅膜構(gòu)成的柵極絕緣膜M上進(jìn)行干式蝕刻時(shí)，例如可以采用下面的條件。腔室內(nèi)壓力2O 2OO (mTorr)偏壓200 IOOO(W)HBr 氣體的流速0 400 (sccm)NF3 氣體的流速0 50 (sccm)O2氣體的流速5 50 (sccm)此外，當(dāng)通過CMP去除基板12和柵極絕緣膜M時(shí)，例如可以采用下面的條件。研磨壓力50 500Pa面盤旋轉(zhuǎn)數(shù)/研磨頭旋轉(zhuǎn)數(shù)10 120rpm研磨漿料二氧化硅或者基于二氧化鈰的漿料盡管可以通過單個(gè)工序減薄基板12的厚度，但通過在測量基板12的殘留膜的量的同時(shí)去除基板12可以精確地將基板12去除至垂直柵極電極觀的埋入部^a的底部。 例如，在第一工序中，將從埋入部^a的底部的基板12的殘留膜的量去除至大約50nm 500nm，并且在第二工序中減薄基板12的厚度直至露出埋入部^a。在此情況下，也可以使用上面說明的濕式蝕刻、干式蝕刻和CMP。隨后，如圖6A中所示，通過使用濕式蝕刻或干式蝕刻進(jìn)一步將柵極絕緣膜M去除至需要的深度。這樣，露出了位于基板12的表面?zhèn)忍幍耐?1的端部的內(nèi)周面。柵極絕緣膜M被去除的深度是由沿著垂直柵極電極觀形成的溝道形成層22所必需的溝道的長度來確定的。此外，去除柵極絕緣膜M的工序可以與圖5B中所示的減薄基板12的厚度同時(shí)進(jìn)行。接著，如圖6B中所示，通過從基板12的背面?zhèn)入x子注入η型雜質(zhì)形成作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域14，并且通過離子注入ρ型雜質(zhì)在η型半導(dǎo)體區(qū)域14上形成ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16。于是，在光電轉(zhuǎn)換單元中形成光電二極管PD。此外，在包圍光電二極管PD 的區(qū)域中形成由高濃度P型半導(dǎo)體區(qū)域35構(gòu)成的像素分離區(qū)域。盡管在本實(shí)施方案中說明的是通過從基板12的背面?zhèn)入x子注入形成光電二極管PD的示例，在圖6Β的工序中可以從基板12的表面?zhèn)冗M(jìn)行離子注入。接著，在如上去除了柵極絕緣膜M的通孔31中埋入具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜17，同時(shí)在基板12的整個(gè)后表面上形成電荷固定膜17。當(dāng)電荷固定膜17是由氧化鉿膜構(gòu)成時(shí)，可以使用原子層沉積法(atomic layer deposition, ALD)。當(dāng)使用ALD時(shí)，在200 °C 500 °C的成膜基板溫度、10cm3/min 500cm3/min的前體的流動流速、1秒至15秒的前體的照射時(shí)間以及在前體中5cm7min 50cm3/min的臭氧(O3)的流速的條件下，通過使用例如四(乙基甲基氨基)鉿(Tetrakis ethylmethylamido hafnium, TEMA-HF)、四(二甲基氨基)鉿(Tetrakis dimethylamido hafnium, TDMA-Hf)或者四(二乙基氨基)鉿(Tetrakis diethylamide) hafnium, TDEA-Hf) 能夠形成需要的氧化鉿膜。通過使用ALD，甚至在通孔31的端部的凹凸表面(由于去除柵極絕緣膜M會得到這樣的凹凸表面)上仍能夠高精度地形成電荷固定膜17。此外，可以通過金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)來形成用于電荷固定膜17的氧化鉿膜。當(dāng)使用MOCVD時(shí)，在200°C 600°C的成膜基板溫度、IOcm3Aiin 500cm7min的前體的流動流速、1秒至15秒的前體的照射時(shí)間以及在前體中5cm7min 50cm7min的臭氧 (O3)的流速的條件下，通過使用例如四(乙基甲基氨基)鉿(Tetrakis ethylmethylamido hafnium，TEMA-Hf)、四(二甲基氨基)鉿(Tetrakis dimethylamido hafnium, TDMA-Hf)或者四(二乙基氨基)鉿(Tetrakis diethylamide) hafnium, TDEA-Hf)能夠形成需要的氧化鉿膜。接著，如圖7中所示，形成在形成有光電二極管PD的區(qū)域具有開口的遮光膜18。然后，形成平坦化膜19使得遮光膜18埋入平坦化膜19，并且隨后形成濾色器層 20和片上透鏡21，從而完成了如圖2中所示的實(shí)施方案的固體攝像器件1。在本實(shí)施方案的固體攝像器件1中，主動地去除形成在通孔31中的柵極絕緣膜M 的背面?zhèn)鹊囊徊糠?，并且形成具有?fù)的固定電荷的電荷固定膜17來代替。形成有電荷固定膜17的通孔31的端部(對應(yīng)于在圖:3B的工序中的在基板12中形成的開孔31a的底部) 是具有當(dāng)形成開孔31a時(shí)產(chǎn)生的許多缺陷的區(qū)域。在本實(shí)施方案中，由于具有許多缺陷的通孔31的端部的內(nèi)周面覆蓋有電荷固定膜17，防止了從通孔31的端部至基板12的背面?zhèn)鹊慕遣刻幃惓．a(chǎn)生的載流子流入光電二極管PD中。這樣，抑制了白點(diǎn)的產(chǎn)生。此外，通過在基板12的背面?zhèn)壬闲纬呻姾晒潭?7使基板12的背面?zhèn)绕教够?。因此，形成在電荷固定?7上的膜也是平坦的，從而抑制了混色。此外，在本實(shí)施方案的固體攝像器件1中，由于在基板12的深度方向上埋入有傳輸晶體管的垂直柵極電極觀，所以能夠讀出累積在基板12的深處的信號電荷。因此，能夠在基板12的深度方向上的深處形成光電二極管PD，從而能夠增大飽和電荷量Qs。此外，在本實(shí)施方案中，舉的示例是在基板12的背面?zhèn)壬闲纬搔研桶雽?dǎo)體區(qū)域16 來抑制基板12的界面處的暗電流。然而，當(dāng)通過具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜17能夠充分獲得基板12的界面的釘扎效果時(shí)，可以不形成在基板12的背面上的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域 16。然而，在本實(shí)施方案中，在圖5B的工序中通過減薄基板12的厚度直到垂直柵極電極28的埋入部^a的底部露出，基板12的背面和埋入部^a的底部位于同一面處。本實(shí)施方案的減薄基板12的厚度的工序不限于此，并且圖5B的工序可以是這樣的工序減薄基板12的厚度直到露出形成在埋入部的底部的柵極絕緣膜M露出。在基板12的厚度被減薄之后，當(dāng)去除柵極絕緣膜M時(shí)，埋入部的底部與基板12的背面?zhèn)炔皇峭叨鹊模⑶以谕?1中的埋入部^a的底部低于基板12的背面。此外，使基板12的背面?zhèn)鹊陀诖怪睎艠O電極觀的埋入部^a的底部的減薄基板 12的厚度的工藝也是可行的。在此情況下，在減薄基板12的厚度直到埋入部28a的底部露出之后，再去除埋入部^a。如在圖6A的工序中，當(dāng)僅去除柵極絕緣膜M時(shí)，在電荷固定膜17形成之前，埋入部28a與基板12相接觸，從而可能有漏電流流動。因此，通過同時(shí)去除埋入部^a的端部與柵極絕緣膜M能夠避免埋入部^a與基板12相接觸。如上所述，即使埋入部^a的底部相對于基板12的背面是凹入或凸出的，本實(shí)施方案也是適用的。電荷固定膜17形成為一層，但是其可以通過層疊多種具有負(fù)的固定電荷的膜形成。此外，當(dāng)電荷固定膜17是由多種膜形成時(shí)，其可以形成得使層疊的電荷固定膜17的固定電荷的強(qiáng)度是不同的。例如，靠近垂直柵極電極觀的埋入部28a形成具有相對弱的電荷固定的電荷固定膜17，同時(shí)遠(yuǎn)離垂直柵極電極觀形成具有強(qiáng)的電荷固定的電荷固定膜17。 這樣，能夠在不降低垂直柵極電極觀中的信號電荷的傳輸效率的前提下抑制位于通孔31 的端部和基板12的背面?zhèn)鹊陌惦娏鳌?.第二實(shí)施方案將說明本發(fā)明第二實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法。在本實(shí)施方案中形成的固體攝像器件的整體結(jié)構(gòu)和截面結(jié)構(gòu)與圖1和圖2中的整體結(jié)構(gòu)和截面結(jié)構(gòu)相同，并且僅說明制造方法。圖8至圖10示出了本實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法的制造工藝。本實(shí)施方案是使用SOI基板36作為基板的示例。首先，如圖8A中所示，在硅基板36c上形成有具有η型單晶硅層36a的SOI基板 36，在η型單晶硅層36a與硅基板36c之間形成有是二氧化硅層的BOX層36b。單晶硅層 36a是形成有光電二極管PD或像素晶體管的層，并且其厚度是光電二極管PD所必需的厚度，例如3 μ m 5 μ m。通過將ρ型雜質(zhì)離子注入到SOI基板36的單晶硅層36a中形成ρ 型阱區(qū)域37。此后，在將要形成通孔31的區(qū)域中，通過離子注入ρ型雜質(zhì)從單晶硅層36a 的表面到BOX層36b形成ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23，ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23是比將要形成的通孔31 的直徑寬的區(qū)域。此外，通過在P型半導(dǎo)體區(qū)域23周圍離子注入η型雜質(zhì)形成溝道形成層 22。接著，如圖8Β中所示，在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23的中央部通過在深度方向上的干式蝕刻從單晶硅層36a的表面形成開孔38。開孔38是圖2中的通孔31，并且形成到露出BOX 層36b的深度。接著，如圖8C中所示，在開孔38的底部和內(nèi)壁上形成柵極絕緣膜24，并且隨后通過埋入電極材料形成垂直柵極電極觀的埋入單晶硅層36a(對應(yīng)于本發(fā)明的基板)中的部分的埋入部^a。接著，與第一實(shí)施方案的圖4A至圖5A的工序相同，如圖9A中所示，在單晶硅層 36a的表面上的需要的區(qū)域中形成垂直晶體管Tra、表面型晶體管Trb和配線層25。接著，如圖9B中所示，在配線層25上接合例如是硅基板的支撐基板30，并且翻轉(zhuǎn) SOI基板36。此外，通過使用CMP、干式蝕刻或濕式蝕刻去除位于SOI基板36的背面?zhèn)鹊墓杌?6c。接著，如圖10中所示，通過去除BOX層36b、單晶硅層36a以及形成在埋入部^a 的底部上的柵極絕緣膜M露出垂直柵極電極觀的埋入部^a。于是，開孔38變成了從單晶硅層36a的表面?zhèn)蓉灤┍趁鎮(zhèn)刃纬傻耐?1。盡管可以通過單個(gè)工序去除BOX層36b，但通過在測量BOX層36b的殘留膜的量的同時(shí)去除BOX層36b，可以精確地去除至垂直柵極電極觀的埋入部28a的底部。例如，在第一工序中，將BOX層36b的殘留膜的量去除至大約50nm 500nm，并且在第二工序中去除 BOX層36b直至露出埋入部^a。在此情況下，也可以使用上面說明的濕式蝕刻、干式蝕刻禾口 CMP。此外，當(dāng)通過兩道工序去除BOX層36b時(shí)，通過使用例如具有5 50% HF濃度的蝕刻劑進(jìn)行第一濕式蝕刻，并且通過使用例如具有0. 1 10% HF濃度的蝕刻劑進(jìn)行第二濕式蝕刻。因此，通過迅速地蝕刻至預(yù)定的深度去除BOX層36b，然后再緩慢地蝕刻去除BOX 層36b，能夠精確地去除BOX層36b。此后，通過與第一實(shí)施方案的圖6A至圖7的工序相同的工序完成圖2中所示的固體攝像器件。根據(jù)本實(shí)施方案的固體攝像器件的制造方法，通過使用SOI基板36的BOX層36b 作為終止層來貫穿單晶硅層36a，能夠形成成為通孔31的開孔38。這樣，能夠降低垂直柵極電極28的埋入部^a的像素間的非均勻性。此外，能夠獲得與第一實(shí)施方案相同的效果。3.第三實(shí)施方案將說明本發(fā)明第三實(shí)施方案的固體攝像器件和固體攝像器件的制造方法。圖11 示出了本實(shí)施方案的固體攝像器件40的示意性截面結(jié)構(gòu)。圖11中與圖2相對應(yīng)的部分使用相同的附圖標(biāo)記，并且不再進(jìn)行重復(fù)的說明。此外，本實(shí)施方案的固體攝像器件40的整體結(jié)構(gòu)與圖1中的整體結(jié)構(gòu)相同，并且不再提供重復(fù)的說明。
3-1.主要部分的結(jié)構(gòu)如圖11中所示，在本實(shí)施方案的固體攝像器件40中，在通孔31中垂直柵極電極 28的埋入部^a的底部形成得低于基板(在本實(shí)施方案中為SOI基板36的單晶硅層36a) 的背面?zhèn)取?-2.制造方法圖12A至圖14B中示出了本實(shí)施方案的固體攝像器件40的制造方法。在圖12A 至圖14B中與圖8A至圖10的部分相對應(yīng)的部分使用相同的附圖標(biāo)記，并且不再提供重復(fù)的說明。首先，如圖12A中所示，在硅基板36c上形成有具有η型單晶硅層36a的SOI基板 36，在η型單晶硅層36a與硅基板36c之間形成有是二氧化硅層的BOX層36b。單晶硅層 36a是形成有光電二極管PD或像素晶體管的層，并且其厚度小于光電二極管PD所必需的厚度。通過將P型雜質(zhì)離子注入到SOI基板36的單晶硅層36a中形成ρ型阱區(qū)域37。此后， 在將要形成通孔31的區(qū)域中，通過離子注入ρ型雜質(zhì)形成ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23。ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23是比將要在后面的工序中形成的通孔31的直徑寬的區(qū)域，并且ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23 從單晶硅層36a的表面形成到至少形成垂直柵極電極觀的埋入部^a的深度。此外，通過在P型半導(dǎo)體區(qū)域23周圍離子注入η型雜質(zhì)形成溝道形成層22。接著，如圖12Β中所示，在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23的中央部通過在深度方向上的干式蝕刻從單晶硅層36a的表面形成開孔42。開孔42形成了圖11的通孔31，并且開孔42形成得沒有深到到達(dá)BOX層36b，并且BOX層36b上的單晶硅層36a形成的深度為50nm 500nm。接著，如圖12C中所示，在開孔42的底部和內(nèi)周面上形成柵極絕緣膜M，并且隨后通過埋入電極材料形成垂直柵極電極28的埋入單晶硅層36a中的部分的埋入部^a。接著，與第一實(shí)施方案的圖4A至圖5A的工序相同，如圖13A中所示，在單晶硅層 36a的表面上的需要的區(qū)域中形成垂直晶體管Tra、表面型晶體管Trb和配線層25。接著，如圖13B中所示，在配線層25上接合例如是硅基板的支撐基板30，并且翻轉(zhuǎn)SOI基板36。此外，通過使用CMP、干式蝕刻或濕式蝕刻去除位于SOI基板36的背面?zhèn)鹊墓杌?6c。接著，如圖14A中所示，通過CMP、干式蝕刻或濕式蝕刻去除BOX層36b?？梢酝ㄟ^與第二實(shí)施方案的工序相同的工序去除BOX層36b。接著，如圖14B中所示，通過從單晶硅層36a的背面朝著表面?zhèn)冗M(jìn)行干式蝕刻形成露出埋入部的底部的背開孔39。于是，開孔42與背開孔39相連接，并且通孔31形成得貫穿單晶硅層36a。形成有背開孔39的離單晶硅層36a的背面?zhèn)鹊纳疃缺淮_定為不到達(dá)沿著垂直柵極電極觀的埋入部28a形成的溝道形成層22上當(dāng)電荷傳輸時(shí)的實(shí)際溝道的區(qū)域。接著，如圖15中所示，形成具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜17覆蓋單晶硅層36a 的整個(gè)背面，同時(shí)填充背開孔39。然后，通過與第一實(shí)施方案的圖6A至圖7的工序相同的工序完成如圖11中所示的固體攝像器件40。在本實(shí)施方案的固體攝像器件40中，由于能夠提供大厚度的與垂直柵極電極觀的埋入部的底部相接觸的電荷固定膜17，能夠進(jìn)一步增大在埋入部^a的底部上異常產(chǎn)生的載流子的釘扎效應(yīng)。此外，能夠獲得與第一實(shí)施方案的效果相同的效果。4.第四實(shí)施方案將要說明本發(fā)明第四實(shí)施方案的固體攝像器件。圖16是本實(shí)施方案的固體攝像器件50的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。圖16中與圖12相對應(yīng)的部分使用相同的附圖標(biāo)記，并且不再進(jìn)行重復(fù)的說明。如圖16中所示，本實(shí)施方案的固體攝像器件50包括從基板12的背面?zhèn)纫来卧谏疃确较蛏享槾涡纬傻牡谝还怆姸O管PDl、第二光電二極管PD2和第三光電二極管PD3。此外，設(shè)置有對應(yīng)于第一光電二極管PD1、第二光電二極管PD2和第三光電二極管PD3的第一傳輸晶體管Trl、第二傳輸晶體管Tr2和第三傳輸晶體管Tr3。第一光電二極管PDl是通過形成在基板12的背面?zhèn)鹊摩研桶雽?dǎo)體區(qū)域16與η型半導(dǎo)體區(qū)域51 (與ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16相接觸)之間的ρη接合形成的。η型半導(dǎo)體區(qū)域51 是累積由第一光電二極管PDl產(chǎn)生的信號電荷的電荷累積區(qū)域。此外，ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16 具有抑制在基板的背面?zhèn)犬a(chǎn)生的暗電流的功能。第一光電二極管PDl被形成得從基板12 的光入射表面深0. 1 μ m 0. 4 μ m，并且在第一光電二極管PDl中主要光電轉(zhuǎn)換具有藍(lán)色波長的光。第二光電二極管PD2是通過P型半導(dǎo)體區(qū)域58 (在作為第一光電二極管PDl的電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域51的下方)與形成在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域58的下方的η型半導(dǎo)體區(qū)域52之間的ρη接合形成的。η型半導(dǎo)體區(qū)域52是累積由第二光電二極管PD2產(chǎn)生的信號電荷的電荷累積區(qū)域。此外，P型半導(dǎo)體區(qū)域58可以由ρ型阱區(qū)域13構(gòu)成或者可以通過單獨(dú)的離子注入形成。P型半導(dǎo)體區(qū)域58也具有第一光電二極管PDl與第二光電二極管PD2間的分離區(qū)域的功能。此外，在第二光電二極管PD2中，通過從基板12的表面與第二光電二極管PD2的η型半導(dǎo)體區(qū)域52垂直相交形成的η型半導(dǎo)體區(qū)域形成電荷傳輸路徑52a。此外，在電荷傳輸路徑5 上，在基板12的表面上形成有用于抑制暗電流的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域53。第二光電二極管PD2被形成得離基板12的光入射表面深0. 4 μ m 0. 8 μ m， 并且在第二光電二極管PD2中主要光電轉(zhuǎn)換具有綠色波長的光。第三光電二極管PD3是通過形成于η型半導(dǎo)體區(qū)域52下方的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域59、 形成于P型半導(dǎo)體區(qū)域59下方的η型半導(dǎo)體區(qū)域M與形成于基板12的表面?zhèn)鹊腜型半導(dǎo)體區(qū)域55之間的ρη接合形成的。η型半導(dǎo)體區(qū)域M是累積由第三光電二極管PD3產(chǎn)生的信號電荷的電荷累積區(qū)域。此外，P型半導(dǎo)體區(qū)域59可以由ρ型阱區(qū)域13構(gòu)成或者可以通過單獨(dú)的離子注入形成。P型半導(dǎo)體區(qū)域59也具有第二光電二極管PD2與第三光電二極管PD3間的分離區(qū)域的功能。第三光電二極管PD3被形成得離基板12的光入射表面深 0. 8 μ m 2. 5 μ m，并且在第三光電二極管PD3中主要光電轉(zhuǎn)換具有紅色波長的光。此外，形成在基板12的表面?zhèn)鹊摩研桶雽?dǎo)體區(qū)域55抑制產(chǎn)生于基板12的界面處的暗電流。第一傳輸晶體管Trl是由垂直柵極電極觀和浮動擴(kuò)散區(qū)域FD 1構(gòu)成的，垂直柵極電極觀形成于貫穿基板12形成的通孔31處，浮動擴(kuò)散區(qū)域FDl形成于鄰近垂直柵極電極觀的基板12的表面?zhèn)?。也就是說，第一傳輸晶體管Trl是由垂直晶體管構(gòu)成的。在第一傳輸晶體管Trl中，通過向垂直柵極電極觀施加所需的電壓，第一光電二極管PDl中累積的信號電荷通過形成在溝道形成層22上的溝道被讀出至浮動擴(kuò)散區(qū)域FD1。第二傳輸晶體管Tr2是由浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2和表面型柵極電極56構(gòu)成的，浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2形成于基板12的表面?zhèn)揉徑姾蓚鬏斅窂? 的區(qū)域中，表面型柵極電極56形成在基板12的表面上(表面型柵極電極56與基板12的表面之間形成有柵極絕緣膜24)。 也就是說，第二傳輸晶體管是由表面型晶體管構(gòu)成的。在第二傳輸晶體管Tr2中，通過向表面型柵極電極56施加所需的電壓，第二光電二極管PD2中累積的信號電荷通過電荷傳輸路徑5 被讀出至浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2。第三傳輸晶體管Tr3是由浮動擴(kuò)散區(qū)域FD3和表面型柵極電極57構(gòu)成的，浮動擴(kuò)散區(qū)域FD3形成于基板12的表面?zhèn)揉徑谌怆姸O管PD3的區(qū)域中，表面型柵極電極 57形成在基板12的表面上(表面型柵極電極57與基板12的表面之間形成有柵極絕緣膜 24) 0也就是說，第三傳輸晶體管是由表面型晶體管構(gòu)成的。在第三傳輸晶體管Tr3中，通過向表面型柵極電極57施加所需的電壓，第三光電二極管PD3中累積的信號電荷被讀出至浮動擴(kuò)散區(qū)域FD3。除了在基板12的深度方向上形成第一光電二極管PD1、第二光電二極管PD2和第三光電二極管PD3的工序，可以通過與第一實(shí)施方案的工序相同的工序形成本實(shí)施方案的固體攝像器件50。在本實(shí)施方案中，通過在基板12的深度方向上形成的第一光電二極管PD1、第二光電二極管PD2和第三光電二極管PD3能夠?qū)⒃诨?2的垂直方向上在基板12的背面?zhèn)壬闲羞M(jìn)的入射光分光為紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)。這樣，能夠有效地利用像素區(qū)域。此外，由于在基板12中能夠分光，就不需要在基板12的光入射側(cè)形成濾色器層。因此，光不會在濾色器層中被吸收，并且提高了敏感度。此外，通過在基板12的深度方向上埋入的垂直柵極電極觀讀出形成于基板的背面?zhèn)茸钌钐幍牡谝还怆姸O管PDl中累積的信號電荷，從而不需要形成由基板12中的雜質(zhì)擴(kuò)散層構(gòu)成的電荷傳輸路徑。因此，在基板12的背面?zhèn)?，不會由于形成電荷傳輸路徑而減小形成光電二極管的區(qū)域，從而能夠增大形成于基板12的背面?zhèn)鹊墓怆姸O管的飽和電荷量Qs0此外，能夠獲得與第一實(shí)施方案相同的效果。5.第五實(shí)施方案將要說明本發(fā)明第五實(shí)施方案的固體攝像器件。圖17是本實(shí)施方案的固體攝像器件60的示意性截面結(jié)構(gòu)圖。在圖17中與圖2相對應(yīng)的部分使用相同的附圖標(biāo)記，并且不再進(jìn)行重復(fù)的說明。如圖17中所示，本實(shí)施方案的固體攝像器件60包括從基板12的背面?zhèn)纫来卧谏疃确较蛏享槾涡纬傻牡谝还怆姸O管PDl和第二光電二極管PD2。此外，設(shè)置有與第一光電二極管PDl和第二光電二極管PD2相對應(yīng)的第一傳輸晶體管Tral和第二傳輸晶體管Tra2。第一光電二極管PDl是通過形成在基板12的背面?zhèn)鹊摩研桶雽?dǎo)體區(qū)域16、和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域16相接觸的η型半導(dǎo)體區(qū)域61與形成在η型半導(dǎo)體區(qū)域61下方的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域62之間的ρη接合形成的。η型半導(dǎo)體區(qū)域61是累積由第一光電二極管PDl產(chǎn)生的信號電荷的電荷累積區(qū)域。此外，P型半導(dǎo)體區(qū)域16具有抑制在基板的背面?zhèn)犬a(chǎn)生的暗電流的功能。此外，形成于η型半導(dǎo)體區(qū)域61下方的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域62還具有作為與形成在第一光電二極管PDl下方的第二光電二極管PD2之間的分離區(qū)域的功能。第二光電二極管PD2是通過形成在第一光電二極管PDl下方的η型半導(dǎo)體區(qū)域63 與形成在基板12的表面?zhèn)鹊摩研桶雽?dǎo)體區(qū)域64之間的ρη接合形成的。η型半導(dǎo)體區(qū)域 63是累積由第二光電二極管PD2產(chǎn)生的信號電荷的電荷累積區(qū)域。此外，ρ型半導(dǎo)體區(qū)域 64具有抑制產(chǎn)生于基板12的表面上的暗電流的功能。第一傳輸晶體管Tral是由垂直柵極電極觀和浮動擴(kuò)散區(qū)域FDl構(gòu)成的，垂直柵極電極觀形成于貫穿基板12形成的通孔31中，浮動擴(kuò)散區(qū)域FD 1形成于基板12的表面上。也就是說，第一傳輸晶體管Tral為垂直晶體管。第一傳輸晶體管Tral的垂直柵極電極觀的溝道形成層22形成得與作為第一光電二極管PDl的電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域61相接觸。在第一傳輸晶體管Tral中，當(dāng)向垂直柵極電極觀施加所需的電壓時(shí)，累積在第一光電二極管PDl的η型半導(dǎo)體區(qū)域61中的信號電荷被傳輸至第一浮動擴(kuò)散區(qū)域FDl。第二傳輸晶體管Tra2是由垂直柵極電極觀和浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2構(gòu)成的，垂直柵極電極觀形成于貫穿基板12形成的通孔31中，浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2形成于基板12的表面上。也就是說，第二傳輸晶體管Tra2為垂直晶體管。第二傳輸晶體管Tra2的垂直柵極電極觀的溝道形成層22形成得與作為第二光電二極管PD2的電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域63相接觸。在第二傳輸晶體管Tra2中，當(dāng)向垂直柵極電極觀施加所需的電壓時(shí)，累積在第二光電二極管PD2的η型半導(dǎo)體區(qū)域63中的信號電荷被傳輸至第二浮動擴(kuò)散區(qū)域FD2。除了在基板12的深度方向上形成第一光電二極管PDl和第二光電二極管PD2的工序，可以通過與第一實(shí)施方案的工序相同的工序形成本實(shí)施方案的固體攝像器件60。在此情況下，可以分別形成第一傳輸晶體管Tral的垂直晶體管和第二傳輸晶體管Tra2的垂直晶體管與上述光電二極管相對應(yīng)。在本實(shí)施方案的固體攝像器件60中，通過在基板12的深度方向上形成的第一光電二極管PDl和第二光電二極管PD2能夠垂直分光。盡管形成兩層光電二極管作為圖17 中的示例，但能夠形成兩層以上的光電二極管并且垂直分光。例如，當(dāng)在基板12中垂直進(jìn)行RGB分光時(shí)，可以不用形成濾色器層。此外，在本實(shí)施方案中，通過均由垂直晶體管構(gòu)成的第一傳輸晶體管Tral和第二傳輸晶體管Tra2讀出在基板12中的不同深度處形成的第一光電二極管PD 1和第二光電二極管PD2的信號電荷。這樣，不需要形成用于向基板12的表面?zhèn)葌鬏斝盘栯姾傻碾姾蓚鬏斅窂?，并且能夠增大光電二極管區(qū)域。在本實(shí)施方案的固體攝像器件60中，第一傳輸晶體管Tral和第二傳輸晶體管 Tra2均是由具有垂直柵極電極觀的垂直晶體管構(gòu)成的，垂直柵極電極觀形成在貫穿基板 12形成的通孔31處。因而，由于在制造工序中能夠形成相同深度的開孔(通孔31)，所以即使在深度方向上形成有多層光電二極管，仍能夠以相同的工序形成傳輸晶體管，從而能夠減小制造中的非均勻性。此外，能夠獲得與第一實(shí)施方案相同的效果。本發(fā)明不限于檢測并拍攝可見光的入射量的分布的圖像的固體攝像器件，可以適用于拍攝紅外線、X射線或粒子等的入射量的分布的圖像的固體攝像器件。此外，在廣義上，本發(fā)明可以適用于拍攝例如壓力或電容等其它的物理量的分布的圖像的例如指紋檢測傳感器等固體攝像器件(檢測物理量分布的器件)。
此外，本發(fā)明的實(shí)施方案不限于上述的第一實(shí)施方案至第五實(shí)施方案，可以以各種形式進(jìn)行改變。此外，在上述的示例中，說明了采用的是η溝道MOS晶體管，但是也可以采用P溝道MOS晶體管。對于ρ型MOS晶體管，反轉(zhuǎn)圖中的導(dǎo)電類型。此外，本發(fā)明不限于通過沿著行順次掃描像素單元中的單元像素從單元像素中讀出像素信號的固體攝像器件。本發(fā)明可以適用于在像素單元中選擇預(yù)定的像素并且在像素單元中從對應(yīng)的所選的像素中讀出信號的X-Y地址型固體攝像器件。此外，固體攝像器件可以是單個(gè)芯片型或者是封裝了像素單元和信號處理單元或光學(xué)系統(tǒng)的具有攝像功能的模塊型。此外，本發(fā)明不限于固體攝像器件，可以適用于攝像器件。上述攝像器件指例如數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)的相機(jī)系統(tǒng)或者例如手機(jī)等具有攝像功能的電子裝置。此外，上述攝像器件也可以實(shí)施為例如相機(jī)模塊型等安裝在電子裝置中的模塊型。6.第六實(shí)施方案電子裝置將要說明本發(fā)明的第六實(shí)施方案的電子裝置。圖18是示出了本發(fā)明第六實(shí)施方案的電子裝置200的主要部分的示意圖。本實(shí)施方案的電子裝置200是當(dāng)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的固體攝像器件1用于電子裝置(相機(jī))時(shí)的實(shí)施方案。本實(shí)施方案的電子裝置200包括固體攝像器件1、光學(xué)透鏡210、快門機(jī)構(gòu)211、驅(qū)動電路212和信號處理電路213。光學(xué)透鏡210利用來自被攝物體的圖像光(入射光)在固體攝像器件1的攝像表面上形成圖像。于是，對應(yīng)的信號電荷在固體攝像器件1中累積預(yù)定的時(shí)段?？扉T機(jī)構(gòu)211控制向固體攝像器件1行進(jìn)的光的照射期間和遮蔽期間。驅(qū)動電路212提供用于控制固體攝像器件1的傳輸操作和快門機(jī)構(gòu)211的快門操作的驅(qū)動信號。固體攝像器件1的信號傳輸是通過從驅(qū)動電路212提供的驅(qū)動信號(時(shí)序信號)進(jìn)行的。信號處理單元213進(jìn)行各種信號處理。已經(jīng)經(jīng)過信號處理的視頻信號被存儲在例如存儲器等存儲介質(zhì)中或者輸出至顯示器。在本實(shí)施方案的電子裝置200的固體攝像器件1中，形成有像素的基板的背面?zhèn)纫约靶纬捎写怪睎艠O電極的通孔內(nèi)部的一部分覆蓋有具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜，從而防止了白點(diǎn)的產(chǎn)生，并且能夠提高圖像質(zhì)量。安裝有固體攝像器件1的電子裝置200不限于相機(jī)，可以應(yīng)用于例如數(shù)碼相機(jī)和移動裝置(例如手機(jī)等)的相機(jī)模塊等攝像裝置。盡管在本實(shí)施方案中電子裝置使用的是固體攝像器件1，但可以使用通過上述的第二實(shí)施方案至第五實(shí)施方案制造的固體攝像器件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合及改變。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像器件，其包括基板，所述基板具有根據(jù)受光量產(chǎn)生信號電荷的光電轉(zhuǎn)換單元； 通孔，所述通孔形成得從所述基板的前表面?zhèn)蓉灤┧龌宓谋趁鎮(zhèn)龋?垂直柵極電極，所述垂直柵極電極形成在所述通孔中，所述垂直柵極電極與所述通孔之間形成有柵極絕緣膜，所述垂直柵極電極使讀出部讀出由所述光電轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的信號電荷；以及電荷固定膜，所述電荷固定膜具有負(fù)的固定電荷，所述電荷固定膜被形成得在覆蓋所述基板的背面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)覆蓋所述通孔的內(nèi)周面的位于所述基板的背面?zhèn)鹊囊徊糠帧?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像器件，其中，在所述基板內(nèi)，從所述光電轉(zhuǎn)換單元到所述讀出部，沿著所述垂直柵極電極形成有溝道形成層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體攝像器件，在所述電荷固定膜上還包括一層或多層絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體攝像器件，其中， 所述電荷固定膜具有堆疊兩種以上層的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體攝像器件，其中，所述光電轉(zhuǎn)換單元是在所述基板的深度方向上形成的多層光電二極管。
6.一種固體攝像器件的制造方法，其包括步驟 從基板的表面到背面?zhèn)刃纬伤枭疃鹊拈_孔；通過在所述開孔中隔著柵極絕緣膜埋入電極材料，從而形成垂直柵極電極，所述垂直柵極電極使形成在所述基板的表面?zhèn)鹊淖x出部讀出累積在光電轉(zhuǎn)換單元中的信號電荷； 在所述基板的表面上隔著層間絕緣膜形成多層配線層疊的配線層； 將支撐基板接合在所述配線層上，然后翻轉(zhuǎn)所述基板；在通過減薄所述基板的厚度直到所述開孔貫穿所述基板的背面?zhèn)榷纬赏椎耐瑫r(shí)， 以預(yù)定的深度去除形成在所述通孔中的所述柵極絕緣膜；形成具有負(fù)的固定電荷的電荷固定膜來填充去除了所述柵極絕緣膜的所述通孔，同時(shí)覆蓋所述基板的整個(gè)背面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像器件的制造方法，其中，所述基板是塊基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像器件的制造方法，其中，所述基板是SOI基板，所述SOI基板在硅基板上具有隔著二氧化硅層形成的單晶硅層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固體攝像器件的制造方法，其中，所述開孔形成至這樣的深度所述二氧化硅層從所述單晶硅層的表面露出。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件的制造方法，其中，通過多次的濕式蝕刻進(jìn)行所述基板厚度的減薄。
11.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件的制造方法，其中， 形成所述電荷固定膜之后，在所述電荷固定膜上進(jìn)一步形成一層或多層絕緣膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件的制造方法，其中，所述電荷固定膜具有堆疊兩種以上層的結(jié)構(gòu)。
13.一種電子裝置，其包括2光學(xué)透鏡；固體攝像器件，其為權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件，匯聚在所述光學(xué)透鏡中的光進(jìn)入到所述固體攝像器件中；以及信號處理電路，所述信號處理電路對從所述固體攝像器件輸出的輸出信號進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了固體攝像器件、固體攝像器件的制造方法和電子裝置。該固體攝像器件包括基板，其具有根據(jù)受光量產(chǎn)生信號電荷的光電轉(zhuǎn)換單元；通孔，其形成得從所述基板的前表面?zhèn)蓉灤┧龌宓谋趁鎮(zhèn)龋淮怪睎艠O電極，其形成在所述通孔中，所述垂直柵極電極與所述通孔之間形成有柵極絕緣膜，所述垂直柵極電極使讀出部讀出由所述光電轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的信號電荷；及電荷固定膜，其具有負(fù)的固定電荷，所述電荷固定膜被形成得在覆蓋所述基板的背面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)覆蓋所述通孔的內(nèi)周面的位于所述基板的背面?zhèn)鹊囊徊糠?。本發(fā)明能夠抑制產(chǎn)生于所述基板界面處的暗電流，并減小了工藝的非均勻性，從而能夠防止產(chǎn)生白點(diǎn)。
文檔編號H01L27/146GK102446935SQ20111030140
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者富樫秀晃, 榎本貴幸 申請人:索尼公司