固體攝像裝置及固體攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及固體攝像裝置及固體攝像裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，數(shù)字照相機(jī)或帶有照相機(jī)功能的便攜終端等的電子設(shè)備具備具有固體攝像裝置的照相機(jī)模組。固體攝像裝置具備對應(yīng)于攝像圖像的各像素而以矩陣狀2維排列的多個光電變換兀件。各光電變換兀件將入射光向與受光量對應(yīng)的量的電荷進(jìn)行光電變換，作為表示各像素的亮度的信號電荷儲存。
[0003]此外，在各光電變換元件之間，設(shè)有將光電變換元件彼此電氣地元件分離的元件分離區(qū)域。該元件分離區(qū)域例如通過在形成有多個各光電變換元件的半導(dǎo)體層上形成將各光電變換元件以俯視矩形狀包圍的格狀的溝槽(槽)、向溝槽的內(nèi)部填入絕緣材料等而形成。
[0004]元件分離用的溝槽一般由RIE (Reactive 1n Etching,反應(yīng)離子刻蝕)形成。但是，有時在溝槽的表面上通過RIE而受到損傷、發(fā)生結(jié)晶缺陷，并發(fā)生不飽和鍵(danglingbond)。起因于不飽和鍵而產(chǎn)生的電子與向光電變換元件入射的光的有無不相關(guān)地發(fā)生，所以作為所謂的暗電流而從光電變換元件流出，在攝像圖像中成為白點(diǎn)呈現(xiàn)，成為畫質(zhì)劣化的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能夠抑制暗電流的發(fā)生的固體攝像裝置及固體攝像裝置的制造方法。
[0006]本發(fā)明的一實施方式的固體攝像裝置的特征在于，具備:多個光電變換元件，具有第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層、和以矩陣狀2維排列在上述半導(dǎo)體層上的第2導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域而形成，將入射光光電變換為電荷而儲存；溝槽，形成在相鄰的上述光電變換元件間，從上述第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的表面朝向深度方向而形成；以及第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域，包圍上述溝槽的外周面而設(shè)置，含有活性化的第I導(dǎo)電型的雜質(zhì)。
[0007]此外，別的實施方式的固體攝像裝置的制造方法的特征在于，包括:通過在第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層上將第2導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域以矩陣狀2維排列而形成多個光電變換元件的工序；在相鄰的上述光電變換元件間、從上述第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的表面朝向深度方向形成溝槽的工序；以及以包圍上述溝槽的外周面的方式將含有活性化的第I導(dǎo)電型的雜質(zhì)的第I導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域形成的工序。
[0008]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置及固體攝像裝置的制造方法，能夠抑制暗電流的發(fā)生。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示具備有關(guān)實施方式的背面照射型固體攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的塊圖。
[0010]圖2是表示有關(guān)實施方式的背面照射型固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的塊圖。
[0011]圖3是表示有關(guān)實施方式的圖像傳感器的一部分的剖視的說明圖。
[0012]圖4是表示有關(guān)實施方式的固體攝像裝置的制造工序的截面示意圖。
[0013]圖5是表示有關(guān)實施方式的固體攝像裝置的制造工序的截面示意圖。
[0014]圖6是表示有關(guān)實施方式的固體攝像裝置的制造工序的截面示意圖。
[0015]圖7是在表面照射型的圖像傳感器中采用了有關(guān)實施方式的光電變換元件元件分離區(qū)域的結(jié)構(gòu)的情況下的說明圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，參照附圖對有關(guān)實施方式的固體攝像裝置及固體攝像裝置的制造方法詳細(xì)地說明。另外，并不通過該實施方式限定本發(fā)明。
[0017]圖1是表示具備有關(guān)實施方式的固體攝像裝置14的數(shù)字照相機(jī)I的概略結(jié)構(gòu)圖的塊圖。如圖1所示，數(shù)字照相機(jī)I具備照相機(jī)模組11和后段處理部12。
[0018]照相機(jī)模組11具備攝像光學(xué)系統(tǒng)13和固體攝像裝置14。攝像光學(xué)系統(tǒng)13將來自被攝體的光取入，使被攝體像成像。固體攝像裝置14對由攝像光學(xué)系統(tǒng)13成像的被攝體像進(jìn)行攝像，將通過攝像得到的圖像信號向后段處理部12輸出。該照相機(jī)模組11除了數(shù)字照相機(jī)I以外，還被應(yīng)用到例如帶有照相機(jī)的便攜終端等的電子設(shè)備中。
[0019]后段處理部12具備ISP (Image Signal Processor，圖像信號處理器)15、存儲部16和顯示部17。ISP15進(jìn)行從固體攝像裝置14輸入的圖像信號的信號處理。該ISP15例如進(jìn)行噪聲除去處理、缺陷像素修正處理、分辨率變換處理等的高畫質(zhì)化處理。
[0020]并且，ISP15將信號處理后的圖像信號向存儲部16、顯示部17及照相機(jī)模組11內(nèi)的固體攝像裝置14具備的后述的信號處理電路21 (參照圖2)輸出。從ISP15向照相機(jī)模組11反饋的圖像信號被用于固體攝像裝置14的調(diào)整及控制。
[0021]存儲部16將從ISP15輸入的圖像信號作為圖像存儲。此外，存儲部16將存儲的圖像的圖像信號根據(jù)用戶的操作等而向顯示部17輸出。顯示部17根據(jù)從ISP15或存儲部16輸入的圖像信號來顯示圖像。該顯示部17例如是液晶顯示器等。
[0022]接著，參照圖2對照相機(jī)模組I具備的固體攝像裝置14進(jìn)行說明。圖2是表示有關(guān)實施方式的固體攝像裝置14的概略結(jié)構(gòu)的塊圖。如圖2所示，固體攝像裝置14具備圖像傳感器20和信號處理電路21。
[0023]這里，對圖像傳感器20是在將入射光光電變換的光電變換元件的與入射光入射的面相反的面?zhèn)刃纬膳渚€層的所謂背面照射型CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)圖像傳感器的情況進(jìn)行說明。
[0024]另外，有關(guān)本實施方式的圖像傳感器20并不限定于背面照射型CMOS圖像傳感器，也可以是表面照射型CMOS圖像傳感器或CCD(Charge Coupled Device,電荷稱合器件)圖像傳感器等的任意的圖像傳感器。
[0025]圖像傳感器20具備周邊電路22和像素陣列23。此外，周邊電路22具備垂直移位寄存器24、定時控制部25、⑶S (相關(guān)雙采樣)26、ADC (模擬數(shù)字變換部)27、行存儲器28。
[0026]像素陣列23設(shè)在圖像傳感器20的攝像區(qū)域中。在該像素陣列23中，與攝像圖像的各像素對應(yīng)的多個光電變換元件向水平方向(行方向)及垂直方向(列方向)以2維陣列狀(矩陣狀)配置。并且，像素陣列23的與各像素對應(yīng)的各光電變換元件產(chǎn)生與入射光量對應(yīng)的信號電荷(例如電子)并儲存。
[0027]定時控制部25是對垂直移位寄存器24輸出作為動作定時的基準(zhǔn)的脈沖信號的處理部。垂直移位寄存器24是將選擇信號向像素陣列23輸出的處理部，上述選擇信號用來從以陣列(矩陣)狀2維排列的多個光電變換元件中以行為單位依次選擇將信號電荷讀出的光電變換元件。
[0028]像素陣列23將在通過從垂直移位寄存器24輸入的選擇信號而以行為單位選擇的各光電變換元件中儲存的信號電荷，作為表示各像素的亮度的像素信號從光電變換元件向⑶S26輸出。
[0029]⑶S26是從自像素陣列23輸入的像素信號中、通過相關(guān)雙采樣、將噪聲除去而向ADC27輸出的處理部。ADC27是將從⑶S26輸入的模擬的像素信號向數(shù)字的像素信號變換而向行存儲器28輸出的處理部。行存儲器28是將從ADC27輸入的像素信號暫時保持、按照像素陣列23中的光電變換元件的每一行而向信號處理電路21輸出的處理部。
[0030]信號處理電路21是對從行存儲器28輸入的像素信號進(jìn)行規(guī)定的信號處理并向后段處理部12輸出的處理部。信號處理電路21對像素信號進(jìn)行例如透鏡陰影(lensshading)修正、缺陷修正、噪聲降低處理等的信號處理。
[0031]這樣，在圖像傳感器20中，配置在像素陣列23中的多個光電變換元件將入射光向與受光量對應(yīng)的量的信號電荷進(jìn)行光電變換并儲存，周邊電路22將儲存在各光電變換元件中的信號電荷作為像素信號讀出，從而進(jìn)行攝像。
[0032]在該圖像傳感器20中，在像素陣列23中，在各光電變換元件之間設(shè)有用來將光電變換元件彼此電氣地進(jìn)行元件分離的元件分離區(qū)域。元件分離區(qū)域例如由通過RIE(Reactive 1n Etching)形成為格狀的溝槽、和向溝槽的內(nèi)部埋入的絕緣部件構(gòu)成。
[0033]在溝槽的表面上，有受到因RIE帶來的損傷而發(fā)生結(jié)晶缺陷、發(fā)生不飽和鍵的情況。起因于該不飽和鍵而發(fā)生的電荷(電子)有被存儲到對入射光不進(jìn)行受光的光電變換元件中的情況。
[0034]該電荷在通過周邊電路22將像素信號讀出時有成為暗電流而從像素陣列23流入到周邊電路22中、在攝像圖像中成為白點(diǎn)呈現(xiàn)的情況。
[0035]所以，在有關(guān)實施方式的固體攝像裝置14中，以抑制暗電流的方式構(gòu)成像素陣列23。接著，參照圖3對能夠進(jìn)行暗電流的抑制的像素陣列23的截面構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0036]圖3是示意地表示有關(guān)實施方式的像素陣列23的截面的說明圖。如圖3所示，像素陣列23從光入射的一側(cè)起，依次具備微透鏡