專利名稱：固態(tài)成像器件及其驅(qū)動方法和照相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像器件及固態(tài)成像器件的驅(qū)動方法，更具體地說，涉及從襯底的后面?zhèn)?從線路形成側(cè)的相反側(cè))接收入射光線的后表面入射型固態(tài)成像器件、該固態(tài)成像器件的驅(qū)動方法及其照相裝置。
背景技術(shù)：
在固態(tài)成像器件中，例如，在以CMOS圖像傳感器為代表的X-Y地址型固態(tài)成像器件中，后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)被用于像素的小型化和高數(shù)值孔徑比實(shí)現(xiàn)，其中配線層形成在半導(dǎo)體襯底的一個表面(前表面)上，入射光線從與配線層相反一側(cè)的表面(后表面)側(cè)被接收(例如，參見專利文獻(xiàn)1或2)。
根據(jù)在專利文獻(xiàn)1中描述的現(xiàn)有技術(shù)的像素結(jié)構(gòu)具有如圖1所示的構(gòu)造，其中布置有通過夾層絕緣薄膜的多層配線106的配線層103被形成在硅層(襯底)101的一個表面(在下文中也簡稱為“襯底前表面”)側(cè)上，光電二極管102形成在該硅層101上，并且可見光將從硅層101側(cè)的另一個表面被接收，更具體地說，從與配線層103側(cè)相反一側(cè)(在下文中也簡稱為“襯底后表面”)的表面被接收。在光電二極管102周圍形成有達(dá)到襯底后表面的p型阱區(qū)107。
在后表面入射型CMOS圖像傳感器中，p+層104形成在襯底后表面?zhèn)壬希苑乐股蓙碜怨柽吔绫砻娴陌惦娏?。有兩類方法可作為制造p+層104的方法。
第一種方法是這樣的方法，其中包含晶體管和配線的配線層103被形成在襯底前表面?zhèn)?，然后該襯底被翻轉(zhuǎn)，在對襯底后表面?zhèn)冗M(jìn)行拋光等處理后，諸如氧化硅(SiO2)薄膜之類的電子注入阻止層105被形成，然后通過離子注入形成p+層104。
第二種方法是這樣的方法，其中在制造襯底前表面?zhèn)壬系木w管的過程中，通過從襯底前表面?zhèn)鹊母吣茈x子注入，將p+層104形成在襯底的深區(qū)中，隨后配線106被制作以形成配線層103，然后該襯底被翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行拋光等處理，直到p+層104和光接收表面的位置被形成在襯底后面?zhèn)壬稀?br> 根據(jù)在專利文獻(xiàn)2中描述的現(xiàn)有技術(shù)的像素結(jié)構(gòu)具有圖2所示的構(gòu)造，其中布置有通過夾層絕緣薄膜的多層配線207的配線層203被形成在硅部分(高阻襯底)201的一個表面(前表面)側(cè)上，光電二極管202形成在該硅部分201上，并且在接收來自另一表面(后表面)側(cè)的光線的后表面入射型CMOS圖像傳感器中，光電二極管202及其周圍的p型阱區(qū)204布置為未達(dá)到襯底后表面的層狀結(jié)構(gòu)，同時，通過電子注入阻止薄膜205形成在襯底后表面上的透明電極206被施加以負(fù)電壓。
早期公開專利公布No.2003-031785[專利文獻(xiàn)2]早期公開專利公布No.2003-338615在上述專利文獻(xiàn)1中描述的現(xiàn)有技術(shù)中，p+層104被形成在襯底后表面?zhèn)壬?，以防止來自硅邊界表面的暗電流產(chǎn)生，因此，即使在前述第一方法被用來形成前述p+層104的情形中或者即使在前述第二方法被應(yīng)用的情形中，也存在下面將解釋的問題。
(在應(yīng)用第一種方法的情形中)除非對離子注入的p+層104施加用于活化的熱處理，否則暗電流降低效果不能被最大化，但是離子注入在配線形成后的過程中執(zhí)行，所以如果利用普通的擴(kuò)散爐等來執(zhí)行熱處理則配線會被熔化，因此不能使用。
因此，在沒有用于活化的熱處理的情況下，或者通過激光退火等僅對襯底后表面?zhèn)壬系臏\區(qū)域執(zhí)行熱處理的情況下，要容忍大量的暗電流。然而，用于激光退火的裝置比較昂貴，并且其要順序掃描晶片，所以與可以一次處理許多晶片的擴(kuò)散爐相比它的產(chǎn)量較低，此外，有時在成像的圖片中出現(xiàn)了不均勻的掃描線不。
(在應(yīng)用第二種方法的情形中)離子注入在配線層103之前執(zhí)行，所以可以執(zhí)行用于活化的熱處理，但是離子注入是通過高能量在深區(qū)域中執(zhí)行的，所以p+層104的分布被擴(kuò)展了。在p+層104的分布擴(kuò)展時，在襯底后表面?zhèn)壬系臏\區(qū)域中，對于藍(lán)光光電轉(zhuǎn)換來說捕捉光電子的概率降低了，更具體地說，藍(lán)光靈敏度降低了。
這種藍(lán)光靈敏度降低推翻了配線106的暈影(vignetting)不降低靈敏度的效果，而該效果是后表面光接收型像素結(jié)果的一個特征。另一方面，到達(dá)深區(qū)域的紅色的光靈敏度直接增加的與由于后表面入射而消失的配線106的暈影一樣多。隨著紅色靈敏度的提高，藍(lán)光靈敏度變得相對較差，所以光譜衍射不平衡。
另一方面，在專利文獻(xiàn)2中描述的現(xiàn)有技術(shù)中，其中負(fù)電壓被施加到透明電極206并且在襯底中產(chǎn)生深度方向上的電場的構(gòu)造被應(yīng)用，以便即使在其中p型阱區(qū)域204未達(dá)到襯底后表面的層結(jié)構(gòu)被應(yīng)用時的情形中，從襯底后表面進(jìn)入的光電子也被適當(dāng)?shù)卣T導(dǎo)到光電二極管203，并且未考慮降低來自襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻娴陌惦娏鳌?br>
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題發(fā)明了本發(fā)明，并且本發(fā)明集中于固態(tài)成像器件、用于該固態(tài)成像器件的驅(qū)動方法和照相裝置，其中在不執(zhí)行將離子注入到襯底后表面?zhèn)?、濃縮密度或者施加熱處理以活化的的情況下，可以減少從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流。
本發(fā)明的固態(tài)成像器件使固態(tài)成像器件中的特征構(gòu)造為在半導(dǎo)體襯底的第一表面(襯底前表面)側(cè)上具有配線層，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在第一表面?zhèn)壬希⑶以摴虘B(tài)成像器件自作為該配線層的相反側(cè)的第二表面(襯底后表面)側(cè)接收入射光，其中具有形成在半導(dǎo)體襯底的第二表面上的絕緣薄膜，以及用于將與半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓施加到該絕緣薄膜的電壓施加裝置。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置，當(dāng)與半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓(當(dāng)半導(dǎo)體襯底為n型時為負(fù)電壓，當(dāng)為p型時為正電壓)被施加到后表面入射型(其從襯底后表面?zhèn)冉邮展?固態(tài)成像器件中的絕緣薄膜時，當(dāng)例如半導(dǎo)體襯底為n型時，在襯底后表面的半導(dǎo)體邊界表面(與絕緣薄膜之間的邊界表面)上累積空穴(當(dāng)其為p型時累積電子)，這變?yōu)榕c其中在襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻嫔洗嬖诳昭ɡ鄯e層(或者電子累積層)的狀態(tài)等價(jià)。然后，由于其中空穴(或者電子)被累積的部分的作用，減少了從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的電子(或者空穴)，而所述電子或空穴是產(chǎn)生暗電流的主要原因。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置具有這樣的特征，其中，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在半導(dǎo)體襯底上，絕緣層形成在半導(dǎo)體襯底的后表面?zhèn)壬希肷涔鈴陌雽?dǎo)體襯底的后表面?zhèn)缺唤邮盏?，后表面電極通過絕緣薄膜形成在像素陣列部分中，并且在后表面電極的焊盤(pad)部分下方提供有泄漏電流抑制區(qū)域，用于抑制焊盤部分和半導(dǎo)體襯底之間的泄漏電流。
在本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置中，通過如上所述將與半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓施加到后表面電極，從而降低了從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流。此外，可以在焊盤部分下方提供泄漏電流抑制區(qū)域，使得即使探針多次接觸焊盤部分，也可以防止后表面電極下的絕緣薄膜毀壞，或者即使該絕緣薄膜被損壞，也可以抑制焊盤部分和半導(dǎo)體襯底之間的泄漏電流。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置，通過在半導(dǎo)體襯底的后表面上形成絕緣薄膜并且將與半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓施加到該絕緣薄膜，可以制造與在襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻嫔嫌锌昭ɡ鄯e層(或電子累積層)等價(jià)的結(jié)構(gòu)，從而使得在不執(zhí)行將離子注入到襯底后表面?zhèn)然蛘卟皇┘訜崽幚硪曰罨牡那闆r下，可以減小從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置，可以減小從前述襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流，另外，還可以利用在焊盤部分下方的泄漏電流抑制區(qū)域來抑制該焊盤部分和半導(dǎo)體襯底之間的泄漏電流產(chǎn)生，使得可以使后表面電極下的絕緣薄膜的厚度較薄。


圖1是示出了過去的后表面入射型固態(tài)成像器件中的像素的一個示例的截面圖；圖2是示出了過去的后表面入射型固態(tài)成像器件中的像素的另一個示例的截面圖；圖3是示出了本發(fā)明被應(yīng)用到的整個CMOS圖像傳感器的構(gòu)造的框圖；圖4是示出了一個像素的電路構(gòu)造的一個示例的電路圖；圖5是示出了本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的截面圖，該圖具體示出了該器件的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)的主要部分；圖6是示出了本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的截面圖，該圖具體示出了該器件的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)的主要部分；圖7是示出了p型阱區(qū)的期望實(shí)施例的主要部分的放大圖；圖8是示出了本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的主要部分的截面圖；圖9是示出了從襯底后表面?zhèn)扔^察的如何導(dǎo)出本發(fā)明的固態(tài)成像器件中的焊盤部分的一個示例的平面視圖；圖10是示出了從襯底后表面?zhèn)扔^察的如何取出本發(fā)明的固態(tài)成像器件中的焊盤部分的另一個示例的平面視圖；圖11是示出了本發(fā)明第五示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的主要部分的截面圖；圖12是示出了在本發(fā)明中應(yīng)用的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極中的觸點(diǎn)部分的一個示例的截面圖；圖13是示出了在本發(fā)明中應(yīng)用的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極中的觸點(diǎn)部分的另一個示例的截面圖；圖14是示出了本發(fā)明第六示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的主要部分的截面圖；圖15是示出了本發(fā)明第七示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的主要部分的截面圖；
圖16是示出了本發(fā)明第八示例性實(shí)施例的固態(tài)成像器件的主要部分的截面圖；以及圖17是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的照相裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖3是示出了本發(fā)明被應(yīng)用到的整個固態(tài)成像器件例如CMOS圖像傳感器的構(gòu)造的框圖。應(yīng)當(dāng)注意，這里將通過引用在被應(yīng)用到CMOS型的固態(tài)成像器件的情形中的示例來進(jìn)行解釋，但是本發(fā)明不被這種應(yīng)用示例限制，而是可以將其類似地應(yīng)用到X-Y地址系統(tǒng)固態(tài)成像器件的各個方面，例如，MOS型固態(tài)成像器件等。
如圖3所示，與此應(yīng)用示例有關(guān)的CMOS圖像傳感器10具有這樣的系統(tǒng)構(gòu)造其中具有由多個像素11構(gòu)成的像素陣列部分12，該像素陣列部分12包括以行-列形式(矩陣形式)二維布置的光電轉(zhuǎn)換元件，并且另外具有垂直驅(qū)動電路13、列信號處理電路14、水平驅(qū)動電路15、水平信號線16、輸出電路17和控制電路18。
在此系統(tǒng)構(gòu)造中，控制電路18從外部接收指示該CMOS圖像傳感器10的工作模式的數(shù)據(jù)等，還向外部輸出包括該CMOS圖像傳感器10的信息的數(shù)據(jù)，同時，基于垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync和主時鐘MCK產(chǎn)生成為垂直驅(qū)動電路13、列信號處理電路14和水平驅(qū)動電路15等的工作參考的時鐘信號，以及控制信號等，然后將它們施加到垂直驅(qū)動電路13、列信號處理電路14、水平驅(qū)動電路15等。
在像素陣列部分12中，像素11被二維布置，同時，用于各個像素行的行控制線相對于像素布置被布線在圖示的橫向方向(左右方向)上，用于各個像素列的垂直信號線19被布線在圖示的縱向方向(上下方向)上。垂直驅(qū)動電路13由移位寄存器等構(gòu)成，其順序并有選擇地逐行對像素陣列部分12的每個像素11逐線掃描，并且通過前述行控制線為所選行的每個像素提供必需的控制脈沖。
從所選行的每個像素輸出的信號通過垂直信號線19被提供給列信號處理電路14。列信號處理電路14被布置在例如像素陣列部分12的每個像素列處，并且在接收到自每個像素列的一行的像素11輸出的信號時，對該信號執(zhí)行下述信號處理，例如用于移除像素11特有的固定模式噪聲的CDS(相關(guān)雙采樣)，信號放大等。
如圖4所示，列信號處理電路14的輸入級具有作為恒流源的負(fù)載晶體管141。負(fù)載晶體管141連接在垂直信號線19和參考電勢(例如地)之間，并且負(fù)載晶體管141的柵極連接到負(fù)載配線25，并且通過與所選行的像素放大器晶體管114一起構(gòu)成源跟隨器電路，從所選行的像素輸出的信號被輸出到垂直信號線19。
列信號處理電路14的輸出級具有水平選擇開關(guān)(未示出)，該水平選擇開關(guān)連接在水平信號線16及其之間。應(yīng)當(dāng)注意，也可以應(yīng)用這樣的構(gòu)造，其中列信號處理電路14具有A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換功能。
水平驅(qū)動電路15由移位寄存器等構(gòu)成，其通過順序輸出水平掃描脈沖φH1到φHn來順序選擇每個列信號處理電路14，并且使每個列信號處理電路14將像素信號輸出到水平信號線16。
輸出電路17對通過水平信號線16順序從各個列信號處理電路14提供來的信號施加各種信號處理，然后將它們輸出。對于輸出電路17中的具體信號處理來說，存在例如僅執(zhí)行緩沖的情形，或者在緩沖之前執(zhí)行每列的波動校正、黑電平調(diào)整、信號放大、色彩相關(guān)處理等的情形。
圖4是示出了像素11的電路構(gòu)造的一個示例的電路圖。如圖4所示，與該電路示例相關(guān)的像素11被構(gòu)造為這樣的像素電路，其例如除了光電轉(zhuǎn)換元件(例如，光電二極管111)之外，還具有四個晶體管傳輸晶體管112、復(fù)位晶體管113、放大器晶體管114和選擇晶體管115。在這里，例如N溝道MOS晶體管被用作晶體管112到115。
光電二極管111將所接收到的光光電轉(zhuǎn)換為光電荷(這里是電子)，該光電荷具有與光量相對應(yīng)的電荷量。光電二極管111的陰極(n型區(qū)域)通過傳輸晶體管112與放大器晶體管114的柵極連接。電連接到該放大器晶體管114的柵極的節(jié)點(diǎn)116被稱作FD(浮動擴(kuò)散)部分。
傳輸晶體管112連接在光電二極管111的陰極和FD部分116之間，通過經(jīng)由傳輸線21在它的柵極上施加傳輸脈沖φTRG從而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，并且將光電二極管111光電轉(zhuǎn)換的光電荷傳輸?shù)紽D部分116。
對于復(fù)位晶體管113，其漏極連接到像素電源Vdd并且源極連接到FD部分116，并且通過經(jīng)由復(fù)位線22在它的柵極上施加復(fù)位脈沖φRST，以及在信號電荷從光電二極管111傳輸?shù)紽D部分116之前將FD部分116的電荷丟棄到像素電源Vdd，從而其變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，這使前述FD部分116被復(fù)位。
對于放大器晶體管114，其柵極連接到FD部分116并且其漏極連接到像素電源Vdd，并且將被復(fù)位晶體管113復(fù)位后的FD部分116的電勢作為復(fù)位電平輸出，此外，其在信號電荷被傳輸晶體管112傳輸?shù)胶螅瑢D部分116的電勢作為信號電平輸出。
對于選擇晶體管115，例如其漏極連接到放大器晶體管114的源極并且其源極連接到垂直信號線19，并且通過經(jīng)由選擇線23在它的柵極上施加選擇脈沖φSEL從而其變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，其使像素11處于選擇狀態(tài)，并且將從放大器晶體管114輸出的信號中繼到垂直信號線19。
對于橫向方向上的配線，即，傳輸線21、復(fù)位線22和選擇線23，它們由同一行的像素公用，并且由垂直驅(qū)動電路13控制。但是，用于固定像素11的p阱電勢的p阱配線24被固定到地電勢。
應(yīng)當(dāng)注意，對于選擇晶體管115也可以應(yīng)用這樣的電路構(gòu)造，其中其連接在像素電源Vdd和放大器晶體管114的漏極之間。
另外，至于像素11，其不限于前述的四個晶體管構(gòu)造，而是可以應(yīng)用甚至三個晶體管的構(gòu)造，其中放大器晶體管114和選擇晶體管115被兼用。
在前述構(gòu)造的像素11中，后表面光接收型(后表面入射型)的像素結(jié)構(gòu)被用于試圖使像素小型化和實(shí)現(xiàn)高數(shù)值孔徑比，以使配線層形成在半導(dǎo)體襯底的第一表面(襯底前表面)上，并且入射光線從前述配線層的相反側(cè)上的第二表面(襯底后表面)側(cè)射入。該后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)造是本發(fā)明的特征。此外，除了后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)之外，形成在襯底后表面?zhèn)鹊挠糜阪I合的焊盤部分中的結(jié)構(gòu)也是本發(fā)明的特征。下面將針對本發(fā)明的具體示例實(shí)施例對其進(jìn)行解釋。
圖5是示出了后表面入射型CMOS圖像傳感器的主要部分的截面圖，該圖具體示出本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)。在該示例性實(shí)施例的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)中，第一導(dǎo)電類型例如n型(n-)硅襯底被用作半導(dǎo)體襯底。
在圖5中，通過使用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)對晶片拋光，形成預(yù)定厚度的硅部分(下文描述為“硅襯底”)31，并且光電二極管33(對應(yīng)于圖4的光電二極管111)通過利用前述襯底(n-型區(qū)域32)而形成在硅襯底31中。對于可見光，硅襯底31的厚度優(yōu)選為約5μm到10μm。根據(jù)厚度設(shè)置，可由光電二極管33對可見光順利地進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
光電二極管33具有成為光電轉(zhuǎn)換區(qū)域的n-型區(qū)域32，并且包括累積由n-型區(qū)域32光電轉(zhuǎn)換的光電荷(在本示例中是電子)的n型區(qū)域34，此外，其是埋藏(buried)二極管(HAD；空穴累積二極管)，其還具有積累襯底前表面(第一表面)側(cè)的硅邊界表面上的載流子(在本示例中為空穴)的P+層35，并且被形成為與其周圍的p型半導(dǎo)體阱區(qū)域(下文稱作p型阱區(qū)域)36一起達(dá)到硅襯底31的后表面(第二表面)。
在硅襯底31的前表面?zhèn)?，形成有布有像?1的各種類型的配線的配線層，具體而言包括前述傳輸線21、復(fù)位線22、選擇線23、p阱配線24等，并且更具體地說，配線層37包含通過夾層絕緣薄膜的多層配線45。在此配線層37中，從傳輸晶體管112的柵極電極38開始，其他晶體管(未示出)的柵極電極將被形成。
如上所述，p型阱區(qū)域36被形成為達(dá)到硅襯底31的后表面，并且同時經(jīng)由配線層37(具體而言是p阱配線24)被施加以參考電勢，例如地(GND)電勢。在圖5中，僅示出了作為MOS晶體管的傳輸晶體管。傳輸晶體管被形成為使光電二極管33(具體而言是n型區(qū)域34)作為它的源極，并且其包括成為FD部分的n型源-漏區(qū)域46和通過柵極絕緣薄膜形成的柵極電極38。
這樣，通過形成光電二極管33的外圍以達(dá)到襯底后表面，并且通過用施加有參考電勢的p型阱區(qū)域36包圍光電二極管33，可以將光電轉(zhuǎn)換的光電荷適當(dāng)?shù)卣T導(dǎo)到在接近襯底后表面的區(qū)域中的n型區(qū)域34。
在硅襯底31的后表面上形成有絕緣薄膜39。絕緣薄膜39例如具有一層氧化硅薄膜(SiO2)結(jié)構(gòu)。但是，絕緣薄膜39不限于一層氧化硅薄膜結(jié)構(gòu)，而是可以例如甚至采用氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的兩層結(jié)構(gòu)。通過采用這種兩層結(jié)構(gòu)，可以獲得由于氮化硅薄膜所導(dǎo)致的防反射效果，可以接收更多入射光，所以具有可以提高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。
在絕緣薄膜39上形成有電極，用于例如將來自電壓源41的負(fù)電壓(例如，-3V左右)施加到絕緣薄膜39，該電極被稱作后表面電極。在圖示的示例中，形成有由ITO(銦和錫的氧化物)構(gòu)成的透明電極40。該透明電極40和電壓源41構(gòu)成電壓施加裝置，用于將與硅襯底31的電勢(在此例中是正電勢)極性相反的電壓(即，負(fù)電壓)施加到絕緣薄膜39。
應(yīng)當(dāng)注意，在此示例中，透明電極40要被用作用于向絕緣薄膜39施加電壓的電極，但是并不總是必須在整個表面上都使用透明電極，而是允許使用具有可以將入射光傳輸?shù)絥-型區(qū)域32的構(gòu)造的電極，例如在與其中至少進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的n-型區(qū)域32相對應(yīng)的區(qū)域中具有一個通孔構(gòu)造的電極，或者在前述區(qū)域中具有多個通孔的電極，等等。
如上所述，通過在硅襯底31的后表面上提供絕緣薄膜39，并且同時將與硅襯底31的電勢極性相反的電壓(例如，-3V左右的電壓)施加到前述絕緣薄膜39，從而空穴在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔媳焕鄯e，這時的狀態(tài)變?yōu)榕c前述硅邊界表面上存在空穴累積層的狀態(tài)等價(jià)。此刻，硅襯底31和透明電極40由絕緣薄膜39電絕緣，以使在未耗盡的p型阱區(qū)域36中基本不形成電場。然后，根據(jù)累積有空穴的硅邊界表面的作用，從襯底后表面?zhèn)壬系墓柽吔绫砻娈a(chǎn)生的電子(這是產(chǎn)生暗電流的主要原因)將減少。
累積有空穴的邊界表面部分(空穴累積層)的作用與埋藏二極管構(gòu)造的光電二極管33中的P+層35的作用相同。P+層35的作用例如如下所述。更具體而言，在光電二極管33的前表面上的P+層35中存在的自由電荷僅是空穴，而電子變?yōu)楹谋M狀態(tài)。結(jié)果，硅邊界表面填充有空穴，于是從硅邊界表面產(chǎn)生的電子(這是產(chǎn)生暗電流的主要原因)將顯著減少。根據(jù)P+層35的作用，可以實(shí)現(xiàn)具有極少暗電流的光電二極管。類似地，對于襯底后表面?zhèn)?，該事?shí)為真。
這樣，根據(jù)第一示例實(shí)施例，通過采用具有這種后表面電極的構(gòu)造，可以在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔现谱髋c空穴累積層等價(jià)的結(jié)構(gòu)，使得可以減少從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中的諸如用于將離子注入到襯底后表面?zhèn)?、用于濃縮密度或者用于施加熱處理以活化的過程不再必需，從而使生產(chǎn)過程非常簡單，并且可以使藍(lán)光靈敏度最大，這是由于在襯底深度方向上形成的空穴累積層的分布非常淺所致。
現(xiàn)在，在后表面入射型中重要的是在襯底后表面?zhèn)壬袭a(chǎn)生的光電子將不會被與空穴組合，直到其到達(dá)前表面。具體而言，在本示例的情形中，當(dāng)在光電二極管33的前表面到后表面未產(chǎn)生大于等于硅帶隙的電勢差時，用于收集到前表面的電子的能力存在限制，所以快速拉出光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的空穴變得很重要。
因此，期望不在僅像素11的外圍處而且在每個像素處或者在若干個像素的一個位置處通過穿過像素11的布線(具體而言利用p阱配線24(參見圖4))提供用于固定p型阱區(qū)域36的電勢的觸頭。這樣，當(dāng)在p型阱區(qū)域36中空穴變得過多時，可以快速拉出它們，從而可以提高靈敏度。
(制造方法)后面將解釋用于生產(chǎn)具有上述構(gòu)造的后表面光接收型(后表面入射型)像素結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的過程。
(1)光電二極管33和p型阱區(qū)域36從硅襯底31的前表面?zhèn)刃纬?，并且同時像素11的晶體管(傳輸晶體管112、復(fù)位晶體管113、放大器晶體管114和選擇晶體管115)被形成在硅襯底31的前表面?zhèn)壬?，隨后，形成這些晶體管的柵極電極和包含各種類型配線(傳輸線21、復(fù)位線22、選擇線23、p阱配線24等)的配線層37。
(2)支撐襯底被粘合，然后晶片被翻轉(zhuǎn)并拋光，使得后表面?zhèn)缺恍纬蔀榫哂屑s5μm到10μm的硅襯底31厚度。
(3)根據(jù)LPCVD(低壓化學(xué)氣相沉積)，采用約320℃的低溫配方形成約20nm到40nm的絕緣薄膜39，具體而言是TEOS薄膜(該薄膜是氧化硅薄膜)。
(4)根據(jù)濺射方法，形成約50nm到100nm的作為透明電極40的ITO薄膜。
根據(jù)上述過程，可以生產(chǎn)后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)。此后，如果必要的話可以形成在透明電極40上形成彩色濾光器或片上透鏡、以及用于光屏蔽的另一電極。
但是，后表面光接收型像素結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的制造方法不受前述制造方法限制。例如，在使用SOI襯底(具有氧化硅薄膜硅結(jié)構(gòu)的襯底)時，可以采用用于移除氧化物薄膜和襯底側(cè)硅的方法作為前述過程(2)的用于形成后表面?zhèn)鹊姆椒ā?br> 或者，如果發(fā)現(xiàn)其中硅在配線45不會被熔化的約300℃的低溫中被薄薄地氧化的方法，則也可以在前述過程(3)中根據(jù)該方法通過氧化形成所述薄膜。另外，在過程(3)中，也可以通過在采用氧化硅薄膜后立即采用氮化硅薄膜，來將絕緣薄膜39制作為用于反射防止的兩層結(jié)構(gòu)。
在第一示例實(shí)施例中，假定通過使用透明電極40和電壓源41將約-3V的電壓施加到絕緣薄膜39，但是在第二示例實(shí)施例中，使用具有功函數(shù)(work function)差的材料在絕緣薄膜39上形成透明電極，其對硅基本施加負(fù)電壓，并且其被構(gòu)造為使該透明電極的功函數(shù)差的負(fù)電壓和電壓源41的負(fù)電壓一起被使用，并且被施加到絕緣薄膜39。
應(yīng)當(dāng)注意，具有施加負(fù)電壓的功函數(shù)差的材料構(gòu)成的透明電極并不總是必須與第一示例實(shí)施例的情形中類似地在整個表面上形成透明電極，而是允許具有例如下述構(gòu)造在與至少進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的n-型區(qū)域32相對應(yīng)的區(qū)域中具有一個通孔的構(gòu)造，或者在可以將入射光傳輸?shù)絥-型區(qū)域32中的前述區(qū)域中具有多個通孔的構(gòu)造。
這樣，通過利用透明電極的功函數(shù)差，并且通過使用其中功函數(shù)差的負(fù)電壓被假定基本施加在0V狀態(tài)中的材料，可以將電源41的電源值降低前述負(fù)電壓值。
作為一個示例，通過使絕緣薄膜39的薄膜厚度(在本示例中是氧化硅薄膜)大于等于20nm，并且使用與硅襯底31的類型不同的導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體(例如，約30nm的p型多晶硅薄膜)作為擁有施加負(fù)電壓的功函數(shù)差的材料來形成透明電極，可以獲得約-0.5V電壓作為前述透明電極的功函數(shù)差的負(fù)電壓，所以可以將電源41的負(fù)電壓值降低到-2.5V。
另外，如果絕緣薄膜39，即氧化硅薄膜的薄膜厚度被制作為約數(shù)納米的薄薄膜，則可以僅利用約-0.5V的電壓在硅邊界表面上累積空穴，所以可以將電源41的負(fù)電壓值降低到0V。這意味著無需使用電源41。
由于多晶硅降低了藍(lán)光靈敏度，所以優(yōu)選將多晶硅(透明電極)制成上述薄薄膜，以便使其影響最小。
圖6是示出了本發(fā)明第三示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器的主要部分的截面圖，具體而言示出了本發(fā)明第三示例實(shí)施例的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)，其中與圖5中的那些部分相對應(yīng)的部分用與它們相同的標(biāo)號標(biāo)出。
在第三示例實(shí)施例的后表面光接收型的像素結(jié)構(gòu)中，與第一和第二示例實(shí)施例的情形相同，采用這樣的結(jié)構(gòu)，其中絕緣薄膜39在硅襯底的后表面上被提供，并且同時向前述絕緣薄膜39施加與硅襯底31的電勢的極性相反的電壓，例如約-3V的電壓，空穴在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔媳焕鄯e。
與第一和第二示例實(shí)施例的不同之處在于，接近本征半導(dǎo)體的高阻襯底42被用作半導(dǎo)體襯底，并且p阱區(qū)域43不達(dá)到襯底后表面。另外，與圖1示出的現(xiàn)有技術(shù)不同，絕緣薄膜39是不允許空穴通過的薄膜，而電子注入阻止層205是允許空穴通過的薄膜。
光電二極管33由P+層35、n型區(qū)域34和在其較低部分的高阻襯底區(qū)域42構(gòu)成。在具有這種構(gòu)造的后表面光接收型像素結(jié)構(gòu)中，當(dāng)高阻襯底42的厚度較薄時，耗盡層從光電二極管33的n型區(qū)域34擴(kuò)展過后表面，使得可以將大部分電子收集到最近的光電二極管上?；蛘?，在混合顏色的規(guī)范較松時，可以使高阻襯底42的厚度較厚。
絕緣薄膜39被提供在硅襯底31的后表面上，通過將相對于硅襯底31的電勢的負(fù)電壓施加到前述絕緣薄膜39從而在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔侠鄯e空穴的作用效果與第一和第二示例實(shí)施例的情形中相同。
接下來，將解釋第三示例實(shí)施例的后表面光接收型像素結(jié)構(gòu)中的p阱區(qū)域43的期望形狀。
作為p阱區(qū)域43′的期望實(shí)施例，襯底后表面?zhèn)鹊拈_口制作得比襯底前表面?zhèn)鹊拈_口大，如圖7所示。這樣，通過使像素結(jié)構(gòu)(其中p阱區(qū)域43′未達(dá)到襯底后表面)中的p阱區(qū)域43′的襯底后表面?zhèn)壬系拈_口較大，存在由高阻襯底42光電轉(zhuǎn)換的光電子在n型區(qū)域34中容易被收集的優(yōu)點(diǎn)。
對于具有這種形狀的p阱區(qū)域43′的生產(chǎn)方法，例如在通過利用多次離子注入從而分別將離子滲透到不同深度來形成時，可以使用這樣的形成方法，該方法采用另一種過程，其中使用另一種掩膜執(zhí)行較深部分的離子注入。
圖8是示出了本發(fā)明第四示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器的主要部分的截面圖，更具體地說，示出了像素陣列部分、外圍電路部分和用于鍵合的焊盤部分。如圖8所示，本示例實(shí)施例的CMOS型圖像傳感器50形成在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底(例如，n型硅襯底54)的像素陣列部分51中，像素陣列51是根據(jù)矩陣形式的多個(許多)像素60的二維布置，每個像素60(對應(yīng)于圖3中的像素11)由作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管55(對應(yīng)于圖4中的光電二極管111)和在p型阱區(qū)域56中提供的多個MOS晶體管構(gòu)成。MOS晶體管形成在硅襯底54的前表面?zhèn)龋⑶以趫D8中，僅傳輸晶體管57(對應(yīng)于圖4中的傳輸晶體管112)被示作MOS晶體管。通過用光電二極管55作為源極、n型源-漏區(qū)域58為FD部分、并且通過柵極絕緣薄膜形成柵極電極59，從而形成傳輸晶體管57。
另外，在硅襯底54的外圍電路52中形成有CMOS晶體管。更具體而言，由n型源-漏區(qū)域61和62、以及通過柵極絕緣薄膜形成的柵極電極63構(gòu)成的n溝道MOS晶體管Trn形成在p型阱區(qū)域56中，并且由p型源-漏區(qū)域66和67、以及通過柵極絕緣薄膜形成的柵極電極68構(gòu)成的p溝道MOS晶體管Trp形成在p型阱區(qū)域56中的n型阱區(qū)域65中。
通過夾層絕緣薄膜71的多層配線72所形成的配線層73被形成在硅襯底54的前表面?zhèn)?，其中在硅襯底54中形成有包括光電二極管55的像素60。
另一方面，透明電極(例如，ITO薄膜銦和錫的氧化物)76通過絕緣薄膜75形成在大約在從像素陣列部分51到外圍電路部分52的整個表面上，并且在硅襯底54的后表面?zhèn)壬线吘壧幮纬珊副P部分53。在透明電極76上除對應(yīng)于光電二極管55的部分之外處形成有作為光屏蔽薄膜(光屏蔽電極)的金屬薄膜，例如AlSi薄膜77。兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78由透明電極76和作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77形成。此外，用于保護(hù)的鈍化薄膜79被形成在后表面的表面上。在硅襯底54的后表面?zhèn)鹊耐鈬糠稚?，鈍化薄膜79被有選擇地部分移除，從而形成焊盤部分(所謂的鍵合焊盤部分)53，在焊盤部分53中AlSi薄膜77從鈍化薄膜79的開口80暴露出來。如上所述，在光電二極管55的信號電荷是電子時，焊盤部分53被施加必需的負(fù)電壓。
在光電二極管的信號電荷是電子時，后表面電極78的目的是通過將負(fù)電壓施加到像素陣列部分51的后表面電極和無需光屏蔽的部分，從而誘導(dǎo)載流子(空穴)以抑制在襯底后表面的邊界表面上產(chǎn)生暗電流。透明電極76存在于像素陣列部分的整個表面上，而金屬薄膜77被形成為格柵形，以使僅光電轉(zhuǎn)換元件(光電二極管)55部分形成有開口。像素部分的光屏蔽部分及其外圍電路由包括金屬薄膜的后表面電極覆蓋，從而構(gòu)造為光不能進(jìn)入。
焊盤部分53是用于獲得與周圍的物理接口的部分，并且在檢查時，用檢查裝置的探針接觸焊盤部分53，以施加電壓，并且在安裝時對該焊盤部分執(zhí)行引線鍵合。
硅襯底54通過例如根據(jù)CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)被拋光以形成必要的厚度。對于可見光，硅襯底54的厚度優(yōu)選為約5μm到10μm。通過設(shè)置該厚度，光電二極管55可以順利地光電轉(zhuǎn)換可見光。
光電二極管55是埋藏二極管(HAD；空穴累積二極管)，其中由硅襯底54形成的低密度的n-區(qū)域?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換區(qū)域，并且其包括用于累積光電轉(zhuǎn)換的光電荷(在本例中是電子)的高密度的n區(qū)域，并且還包括用于在襯底前表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔侠鄯e載流子(在本示例中是空穴)的p+區(qū)域(所謂的p+累積層)。
p型阱區(qū)域56經(jīng)由配線72(具體而言是p阱配線24，參見圖4)被施加以參考電勢，例如地(GND)電勢。像素60的復(fù)位晶體管113、放大器晶體管114和選擇晶體管115(參見圖4)形成在p型阱區(qū)域56上。
襯底后表面上的絕緣薄膜75例如具有一層氧化硅薄膜(SiO2)結(jié)構(gòu)。但是，絕緣薄膜75不限于一層氧化硅薄膜結(jié)構(gòu)，而是可以是具有由例如氧化硅薄膜和氮化硅薄膜構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。在采用具有多層的結(jié)構(gòu)時，通過適當(dāng)選擇每層的厚度從而可以獲得由氮化硅薄膜導(dǎo)致的防反射效果，并且可以接收更多的入射光，所以可以提高靈敏度。
通過焊盤部分53經(jīng)由AlSi和透明電極76施加到光屏蔽薄膜77的負(fù)電壓可以被設(shè)置為例如約3V。
如上所述，通過在硅襯底54的后表面上提供絕緣薄膜75，并且同時將與光電二極管45的信號電荷相同極性的電壓(例如，約-3V的負(fù)電壓)施加到絕緣薄膜75上，從而空穴在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔媳徽T導(dǎo)，并且其變?yōu)榕c在硅邊界表面上存在空穴累積層(所謂的p+累積層)的狀態(tài)等價(jià)。此時，硅襯底54和透明電極76由絕緣薄膜75絕緣，以使在未耗盡的p型阱區(qū)域56中基本不形成電場。然后，如上所述，根據(jù)累積有空穴的硅邊界表面的作用，從襯底后表面?zhèn)壬系墓柽吔绫砻娈a(chǎn)生的電子(這是暗電流產(chǎn)生的主要原因)將減少。
由于采用了后表面入射型，所以包括像素陣列部分51的主要部分的電路被形成在硅襯底54的前表面上。由透明電極76和作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78形成在后表面?zhèn)壬?，圖9示出了其輪廓平面圖。其被構(gòu)造為光至少經(jīng)由后表面電極78中的作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77的開口77a穿過與像素的光電二極管相對應(yīng)的部分，并且其他部分被覆蓋從而同時光被屏蔽。但是，在例如黑暗等情況下檢測電平時，在光屏蔽像素中不形成AlSi薄膜77的開口。通過挖空AlSi薄膜77上的鈍化薄膜79，從而形成上述用于將電壓施加到AlSi薄膜77的焊盤部分53。在圖9的示例中，前側(cè)上的配線72的焊盤部分形成在前側(cè)上。對于形成焊盤部分，如圖10所示，可以在后表面?zhèn)壬闲纬珊蟊砻骐姌O78的焊盤部分53，同時在前側(cè)上形成配線的焊盤部分89，以穿過硅襯底54導(dǎo)出到后表面?zhèn)取?br> 這樣，對于圖8中的后表面入射型CMOS圖像傳感器50，可以制作與襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔系目昭ɡ鄯e層等價(jià)的結(jié)構(gòu)，從而可以降低從襯底后表面?zhèn)鹊倪吔绫砻娈a(chǎn)生的暗電流。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中的諸如用于將離子注入到襯底后表面?zhèn)取⒂糜跐饪s密度或者用于施加熱處理以活化的過程不再必需，從而使生產(chǎn)過程非常簡單，并且可以使藍(lán)光靈敏度最大，這是由于在襯底深度方向上形成的空穴累積層的分布非常淺所致。
上述第四示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器50是基本形態(tài)，但是在檢查裝置的探針接觸焊盤部分53來對其進(jìn)行檢查，或者引線鍵合被執(zhí)行時，必須阻擋由下述情況導(dǎo)致的泄漏電流產(chǎn)生，所述情況即絕緣薄膜75被損壞后后表面電極(透明電極76和作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77)和硅襯底54被短路。
后表面電極78僅施加電壓，并且假設(shè)定態(tài)(steady-states)電流不流動，但是在擔(dān)心泄漏電流流動時，有必要確定地阻擋泄漏電流。在泄漏電流流動時，導(dǎo)致下述不便襯底電壓可能變得不穩(wěn)定，或者即使在待機(jī)狀態(tài)中也消耗電功率，從而使得產(chǎn)出降低。
泄漏電流的產(chǎn)生原因在于由于襯底后表面上的絕緣薄膜75的厚度大于等于約100nm，將用于檢查的探針多次接觸焊盤部分53或者取決于如何執(zhí)行鍵合，絕緣薄膜75可能被損壞，此后，后表面電極78和硅襯底54電短路。但是，如果絕緣薄膜75制作得較厚，則施加到后表面電極78的電壓必須增加。
接下來示出這樣的示例實(shí)施例，其中上述問題得到改善，并且通過將施加到后表面電極78的電壓限制為低電平從而可以抑制焊盤部分處的泄漏電流。
圖11是示出了涉及前述改善的第五示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器中的主要部分(與第四示例實(shí)施例的類似部分)的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意，在圖11中，與圖8中的相對應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且省略對其重復(fù)解釋。本示例實(shí)施例的CMOS圖像傳感器81與上述類似地形成在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底(例如，n型硅襯底54)的像素陣列部分51中，像素陣列51是根據(jù)矩陣形式的多個(許多)像素60的二維布置，每個像素60由作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管55和襯底表面?zhèn)壬系亩鄠€MOS晶體管構(gòu)成，多層配線層73形成在襯底前表面上，并且包括由透明電極(例如，ITO薄膜)76和作為光屏蔽薄膜的金屬薄膜(例如，AlSi薄膜77)構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78通過絕緣薄膜75被形成在襯底后表面上。
然后，在本示例實(shí)施例中，具體而言，透明電極76通過被限制在像素陣列部分51的區(qū)域中而形成，夾層絕緣薄膜91形成在包括透明電極76的上部的襯底后表面?zhèn)鹊恼麄€表面上，作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77形成在夾層絕緣薄膜91上。AlSi薄膜77以格柵形形成在除了與光電二極管55相對應(yīng)的區(qū)域外的像素陣列部分51中。然后，在像素陣列部分51中，AlSi薄膜77和透明電極76通過在夾層絕緣薄膜91的多個部分處提供的觸點(diǎn)部分92電連接，所述部分優(yōu)選地是間插AlSi薄膜的各個開口的四個部分。此外，襯底后表面的像素陣列部分51和外圍電路部分52被包括，同時，鈍化薄膜79被形成在除焊盤部分53之外的整個表面上。在這里，可以用例如氧化硅薄膜、氮化硅薄膜等形成夾層絕緣薄膜91。剛好在焊盤部分53下方的夾層絕緣薄膜91成為泄漏電流抑制區(qū)域。優(yōu)選使絕緣薄膜75的膜厚t1盡可能薄，如果硅襯底54與透明電極76之間的電絕緣能力可以得到維持的話，并且例如可以使其大于等于60nm。另外，使剛好在焊盤部分53下的夾層絕緣薄膜91的膜厚t2為這樣程度的膜厚就足夠了其中即使檢查探針接觸焊盤部分53，也可以避免到硅襯底54的絕緣斷裂，并且將不會產(chǎn)生泄漏電流。例如，可以使在焊盤部分53中從AlSi薄膜77到硅襯底54的絕緣薄膜75和夾層絕緣薄膜91的總厚例如大于等于100nm，并且優(yōu)選為約150nm到800nm。其中t3較厚的一側(cè)被決定在這樣的范圍內(nèi)，其中其生產(chǎn)過程比較容易，并且通過其傾斜入射的光線容易聚焦。例如，可以使t3為數(shù)百納米。上述之外的構(gòu)造與圖8的構(gòu)造類似。
接下來，將解釋圖11中的第五示例實(shí)施例的CMOS圖像傳感器81的制造方法。在這里，將示出在生產(chǎn)過程中對本示例實(shí)施例的襯底后表面上的各個薄膜75、76、77、91和79的多個部分進(jìn)行的處理。
首先，采用CVD法或低溫氧化法在硅襯底54的后表面的整個表面上形成后表面?zhèn)鹊慕^緣薄膜75，例如氧化硅薄膜(SiO2)。
然后，采用濺射法在絕緣薄膜75的整個表面上形成透明電極76，例如ITO薄膜。
然后，采用濕蝕刻有選擇地移除透明電極76，并且僅在像素陣列部分51上保留透明電極76。
然后，執(zhí)行退火以便調(diào)節(jié)透明電極76的特性。
然后，在整個表面上形成夾層絕緣薄膜91。例如，由使用有機(jī)硅烷(TEOS)采用低壓CVD法形成的CVD氧化膜形成夾層絕緣薄膜91。
然后，在像素陣列部分51的夾層絕緣薄膜91中形成觸點(diǎn)孔。
然后，由導(dǎo)電材料形成的觸點(diǎn)部分被嵌入到觸點(diǎn)孔中。
然后，采用濺射法在整個表面上形成作為光屏蔽薄膜的金屬薄膜，例如AlSi薄膜77。
然后，通過有選擇地對AlSi薄膜77進(jìn)行蝕刻，從而在與像素陣列部分51中的光電二極管55相對應(yīng)的部分形成開口。
然后，在整個表面上形成鈍化薄膜79，例如氮化硅薄膜(SiN)。
然后，通過有選擇地對鈍化薄膜79進(jìn)行蝕刻，從而在與焊盤部分53相對應(yīng)的部分處形成開口79a以使AlSi薄膜77暴露出，從而形成焊盤部分53。
對于觸點(diǎn)嵌入，如圖12所示，例如可以使用這樣的方法，其中普通的鎢(W)層94被嵌入到夾層絕緣薄膜91的觸點(diǎn)孔91a中。在這種情形中，優(yōu)選插入Ti/TiN薄膜95作為遮欄(barrier)金屬，用于降低鎢層94和透明電極76之間以及AlSi層77和夾層絕緣薄膜91之間的吸附(adhesion)和接觸電阻。當(dāng)觸點(diǎn)孔91a的縱橫比較小時，觸點(diǎn)嵌入過程被省略，如圖13所示，并且優(yōu)選地采用濺射法將AlSi薄膜77直接嵌入到觸點(diǎn)孔91a中的方式形成AlSi薄膜77。在這種情形中，優(yōu)選間插Ti/TiN薄膜95作為遮攔金屬，以便降低吸附和接觸電阻。
雖然可以如上述參考圖8所述在幾乎整個表面上維持透明電極(例如，ITO薄膜)76，但是此示例被構(gòu)造為僅在像素陣列部分51的鄰近區(qū)域中維持透明電極76。在透明電極76在幾乎整個表面上存在并且被施加以負(fù)電壓時，寄生MOS晶體管在像素陣列部分51外的其他部分中工作，并且有時發(fā)生這樣的不便，其中在不同電勢的p阱等之間導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏。通過僅在像素陣列部分51上接近硅襯底的一側(cè)及其鄰近區(qū)域上維持透明電極76，并且通過用通過夾層絕緣薄膜91而遠(yuǎn)離Si襯底的AlSi薄膜77屏蔽外圍電路部分，從而可以防止產(chǎn)生前述寄生MOS晶體管。在這種情形中，通常難以對AlSi薄膜77進(jìn)行蝕刻，這是由于這樣的事實(shí)所致在透明電極76在下層中存在的位置和透明電極76不在下層中存在的位置之間的邊界處的夾層絕緣薄膜91上有約數(shù)十納米的臺階，但是該臺階較小，并且對AlSi薄膜77的蝕刻在較厚的夾層絕緣薄膜91上執(zhí)行，所以可以通過增加過蝕刻來執(zhí)行該過程。當(dāng)然，可插入對夾層絕緣薄膜91的美化處理。
在上述圖8中，絕緣薄膜75在比透明電極76遠(yuǎn)的外圍不存在，但是在圖11的第五示例實(shí)施例中，絕緣薄膜75在超過透明電極76的外圍部分也存在。在圖8的第四示例實(shí)施例中，在蝕刻AlSi薄膜77時，由于過蝕刻外圍絕緣薄膜75也消失了，但是在圖11的第五示例實(shí)施例中，由于存在厚的夾層絕緣層，使得外圍絕緣薄膜75不會被蝕刻直到硅襯底54。順便提及，在對透明電極76進(jìn)行蝕刻時，可以在幾乎不修整絕緣薄膜75的情況下采用濕蝕刻來執(zhí)行選擇性蝕刻。
還可以在后表面電極78上形成色彩濾波器或片上透鏡。在圖11的第五示例實(shí)施例中，對每個像素形成AlSi薄膜77的開口，并且對像素陣列部分51的逐個像素形成觸點(diǎn)，但是也可以以另一種方法構(gòu)造，例如使整個像素陣列部分51都成為AlSi薄膜的開口，而在像素陣列部分51的外圍形成觸點(diǎn)。
根據(jù)第五示例實(shí)施例，可以形成薄薄的像素陣列部分51的絕緣薄膜75，以使可以利用相對于像素55來說較低的電壓將后表面電壓施加到后表面電極78。更具體而言，可以利用低電壓誘導(dǎo)這樣程度的空穴，這些空穴可以抑制在襯底后表面的硅邊界表面上產(chǎn)生的暗電流。此外，在焊盤部分53下存在厚夾層絕緣薄膜91，以使可以保護(hù)其免受絕緣斷裂。盡管在圖11中未示出，但是也可以在焊盤部分53下的前表面?zhèn)壬现圃祀娐贰?br> 在第五示例實(shí)施例中，AlSi薄膜77形成在遠(yuǎn)離硅襯底54的位置處。在這種情形中，如果針對每個像素在AlSi薄膜77上形成開口77a，則其離硅襯底54的距離與夾層絕緣薄膜91的厚度一樣，使得在開口77a處斜射光的暈影受到影響，并且不利于光聚焦。接下來，將對其中上述問題得到改善的第六示例實(shí)施例進(jìn)行解釋。
圖14是示出了第六示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器中的主要部分(與第四實(shí)施例的類似的部分)的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意，在圖14中，與圖8中的那些相對應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且省略對其重復(fù)解釋。本示例實(shí)施例的CMOS圖像傳感器82與上述類似地形成在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底(例如，n型硅襯底54)的像素陣列部分51中，像素陣列51是根據(jù)矩陣形式的多個(許多)像素60的二維布置，每個像素60由作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管55和襯底表面?zhèn)壬系亩鄠€MOS晶體管(圖中僅示出了傳輸晶體管57)構(gòu)成，多層配線層73形成在襯底前表面上，并且包括由透明電極(例如，ITO薄膜)76和作為光屏蔽薄膜的金屬薄膜(例如，AlSi薄膜77)構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78通過絕緣薄膜75被形成在襯底后表面上。
然后，在本示例實(shí)施例中，具體而言，透明電極76形成在襯底后表面的幾乎整個表面上，同時，作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77通過直接堆積在透明電極76上而僅形成在與像素陣列部分51相對應(yīng)的區(qū)域中。開口77a針對每個像素形成在AlSi薄膜77上。隨后，夾層絕緣薄膜91形成在整個表面上，并且僅在夾層絕緣薄膜91上的外圍電路部分52和焊盤部分53的區(qū)域中形成作為第二層光屏蔽薄膜的薄膜，例如AlSi薄膜96。第二層AlSi薄膜96和第一層AlSi薄膜77通過觸點(diǎn)部分97在像素陣列部分51的外圍處被連接。夾層絕緣薄膜91形成為在圍繞絕緣薄膜75和透明電極76的外圍處與襯底后表面接觸。此外，鈍化薄膜79形成在整個表面上，并且通過有選擇地對鈍化薄膜79進(jìn)行蝕刻以使AlSi薄膜77暴露出，以在與焊盤部分53相對應(yīng)的部分形成開口79a，從而形成焊盤部分53。剛好在焊盤部分53下方的夾層絕緣薄膜91成為泄漏電流抑制區(qū)域。上述之外的構(gòu)造與圖11的構(gòu)造類似。
根據(jù)第六示例實(shí)施例，作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77與像素陣列部分51中的硅襯底54之間的距離變得比圖11的情形中的小，因此利于將光聚集到光電二極管55。對于其他問題，類似于圖11中的解釋，可以防止焊盤部分53中的絕緣斷裂，并且在施加到后表面電極78的后表面電壓被限制在低電平內(nèi)時可以抑制泄漏電流產(chǎn)生。
圖15是示出了第七示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器中的主要部分(與第四實(shí)施例的類似的部分)的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意，在圖15中，與圖8中的那些相對應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且省略對其重復(fù)解釋。本示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器83與上述類似地形成在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底(例如，n型硅襯底54)的像素陣列部分51中，像素陣列51是根據(jù)矩陣形式的多個(許多)像素60的二維布置，每個像素60由作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管55和襯底表面?zhèn)壬系亩鄠€MOS晶體管(圖中僅示出了傳輸晶體管57)構(gòu)成，多層配線層73形成在襯底前表面上，并且由透明電極(例如，ITO薄膜)76和作為光屏蔽薄膜的金屬薄膜(例如，AlSi薄膜77)構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78通過絕緣薄膜75被形成在襯底后表面上。
然后，在本示例實(shí)施例中，透明電極76形成在襯底后表面的幾乎整個表面上，同時，作為襯墊的夾層絕緣薄膜(即，夾層絕緣薄膜91A)形成在透明電極76上，并且被限制在與焊盤部分53相對應(yīng)的位置中。作為光屏蔽薄膜的金屬薄膜(例如，AlSi薄膜77)形成為從該夾層絕緣薄膜91A上到包括像素陣列部分51和外圍電路部分52的幾乎整個表面上。此外，鈍化薄膜79形成在整個表面上，并且通過有選擇地對鈍化薄膜79進(jìn)行蝕刻以暴露出AlSi薄膜77，以在與焊盤部分53相對應(yīng)的部分形成開口79a，從而形成焊盤部分53。剛好在焊盤部分53下方的夾層絕緣薄膜91A剛好在焊盤部分53下成為泄漏電流抑制區(qū)域。作為襯墊的夾層絕緣薄膜91A形成在透明電極76和絕緣薄膜75之間。但是如上所述夾層絕緣薄膜91A制造為具有大于等于100nm的厚度，因此優(yōu)選地在透明電極76上提供該夾層絕緣薄膜91A，其在選擇性蝕刻夾層絕緣薄膜91A時扮演蝕刻停止部分。上述之外的構(gòu)造與圖8的構(gòu)造類似。
根據(jù)第七示例實(shí)施例，作為襯墊的夾層絕緣薄膜91A形成為剛好在焊盤部分53下，使得焊盤部分53到硅襯底54的距離較遠(yuǎn)。另一方面，在像素陣列部分51中，作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77直接形成在透明電極76上，因此利于將光聚集到光電二極管55。因此，與第六示例實(shí)施例類似，到光電二極管的光聚集效率將得到提高，同時，可以防止焊盤部分53中的絕緣斷裂，并且在施加到后表面電極78的后表面電壓被限制在低電平內(nèi)時可以抑制泄漏電流產(chǎn)生。
在這里，在成為襯墊的夾層絕緣薄膜91A的周圍有大于等于100nm的臺階，所以在對AlSi薄膜77行進(jìn)選擇性蝕刻時在該臺階部分容易產(chǎn)生蝕刻剩余物，但是僅由于使作為襯墊的夾層絕緣薄膜91A只形成在焊盤部分53上，所以即使產(chǎn)生了蝕刻剩余物，與其他配線之間的短路也永遠(yuǎn)不會發(fā)生。
圖16是示出了第八示例實(shí)施例的后表面入射型CMOS圖像傳感器中的主要部分(與第四實(shí)施例的類似的部分)的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意，在圖16中，與圖8中的那些相對應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且省略對其重復(fù)解釋。本示例實(shí)施例的CMOS圖像傳感器84類似于圖8被構(gòu)造為在襯底后表面上形成兩層結(jié)構(gòu)的后表面電極78。更具體而言，透明電極(例如，ITO薄膜)76和例如作為光屏蔽薄膜的AlSi薄膜77沿襯底后表面上的絕緣薄膜75形成為薄片狀，并且在與像素陣列部分51的光電二極管55相對應(yīng)的部分形成開口。然后，鈍化薄膜79形成在除焊盤部分53外的整個表面上。
在本示例實(shí)施例中，具體而言，剛好在焊盤部分53下的硅襯底54中形成有半導(dǎo)體阱區(qū)域98(其是電浮動的或者具有與后表面電極78相同的電勢)，以至少與硅襯底54的襯底后表面接觸，并且其被構(gòu)造為該半導(dǎo)體阱區(qū)域98由相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)域圍繞，該相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)域相對于后表面電極78的電勢被反向偏置。在附圖中，由與n型硅襯底54相反導(dǎo)電類型的p型阱區(qū)域形成為半導(dǎo)體阱區(qū)域98。該p型阱區(qū)域98被形成為從硅襯底54的后表面到其前表面，但是也可以構(gòu)造為其形成為從襯底后表面到襯底厚度方向上的中部，而不到襯底前表面。半導(dǎo)體阱區(qū)域98成為泄漏電流抑制區(qū)域。上述之外的構(gòu)造與圖8的構(gòu)造類似。
在第八示例實(shí)施例中，n型硅襯底54被施加以電源電壓，并且后表面電極78被施加有負(fù)電壓。因此，即使焊盤部分53下的絕緣薄膜75被損壞并且焊盤部分53和p型阱區(qū)域98被短路，后表面電壓的負(fù)電壓也被施加到p型阱區(qū)域98，以使由p型阱區(qū)域98和n型硅襯底54形成的pn結(jié)被反向偏置，從而幾乎沒有泄漏電流。實(shí)質(zhì)上，其應(yīng)當(dāng)被構(gòu)造為即使絕緣薄膜75被損壞因而硅襯底54側(cè)上的區(qū)域到焊盤部分53電短路，也能使得相對于外圍被反向偏置以防止泄漏電流，所以其可以是圖16之外的其他襯底導(dǎo)電型或其他半導(dǎo)體阱結(jié)構(gòu)。
根據(jù)第八示例實(shí)施例，可以通過提供這樣的半導(dǎo)體阱區(qū)域98來使得即使絕緣薄膜75被損壞也抑制泄漏電流，其中該半導(dǎo)體阱區(qū)域98剛好在焊盤部分53下的襯底54中，并且電浮動或反向偏置。同時，絕緣薄膜75的厚度可以制造的較薄，使得可以嘗試使施加到后表面電極78的電壓為低電壓。
根據(jù)上述第五到第八示例實(shí)施例，在后表面入射型CMOS圖像傳感器中可以防止在焊盤部分絕緣斷裂，同時施加到后表面電極的電壓被限制在低電平中，或者即使絕緣斷裂也能抑制泄漏電流。
在上述示例中，后表面電極78的兩層結(jié)構(gòu)透明電極76和光屏蔽薄膜(光屏蔽電極)77被應(yīng)用在硅襯底54的后表面的幾乎整個表面上，但是也可以將上述焊盤部分下的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到其他后表面電極結(jié)構(gòu)的情形中。例如，在使用全部數(shù)字電路形成外圍電路部分52的情形中，就不需要光屏蔽，光屏蔽薄膜77僅針對像素陣列部分51形成就足夠了。
在上述每個實(shí)施例中，假定n型襯底被用作半導(dǎo)體襯底，但是也可以使用p型襯底。在這種情形中，無需多說，對于n型和p型、電子和空穴、以及電壓極性，在每個實(shí)施例可全部應(yīng)用相反的結(jié)構(gòu)。
圖17示出了本發(fā)明的示例實(shí)施例的照相裝置的截面圖。本示例實(shí)施例的照相裝置是能夠拍攝運(yùn)動圖片的攝像裝置的一個示例。
本示例實(shí)施例的照相裝置具有圖像傳感器10、光學(xué)系統(tǒng)310、快門器件311、驅(qū)動電路312和信號處理電路313。
光學(xué)系統(tǒng)310在圖像傳感器10的成像表面上對來自物體的圖像光線(入射光線)成像。這樣，前述信號電荷在圖像傳感器10中被累積并持續(xù)一段時間。
快門器件311控制圖像傳感器10上的光照射期間，以及光屏蔽期間。
驅(qū)動電路312提供驅(qū)動信號，用于控制圖像傳感器10的傳輸操作和快門器件311的快門操作。圖像傳感器10的電荷傳輸根據(jù)來自驅(qū)動電路312的驅(qū)動信號(定時信號)執(zhí)行。信號處理電路313執(zhí)行各種類型的信號處理。信號處理后的視頻信號存儲在注入存儲器之類的記錄介質(zhì)中，并輸出到監(jiān)視器。
本發(fā)明的固態(tài)成像器件和照相裝置可用作成像裝置的成像器件，例如，攝像裝置、數(shù)碼相機(jī)等，并且還可以用作移動裝置的成像器件，例如具有照相裝置的移動電話等。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)需求和其他因素，可以作出各種修改、組合、子組合和替換，只要它們在所附權(quán)利要求書或者其等同物范圍內(nèi)。
本發(fā)明包含與2005年2月21日提交給日本專利局的日本專利申請JP2005-043357以及2005年12月20日提交給日本專利局的日本專利申請JP2005-366916相關(guān)的主題，并且該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像器件，在半導(dǎo)體襯底的第一表面?zhèn)壬暇哂信渚€層，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在所述襯底上，并且所述固態(tài)成像器件自作為所述配線層的相反側(cè)的第二表面?zhèn)冉邮杖肷涔?，所述固態(tài)成像器件包括絕緣薄膜，形成在所述半導(dǎo)體襯底的第二表面上；以及電壓施加裝置，用于將與所述半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓施加到所述絕緣薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中，所述電壓施加裝置形成在所述絕緣薄膜上，并且具有能夠?qū)⑷肷涔饨邮盏剿霭雽?dǎo)體襯底中的電極和用于將所述電壓施加到所述電極的電源。
3.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中，所述電極是透明電極。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中，所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底，并且所述絕緣薄膜具有氧化硅薄膜的一層結(jié)構(gòu)，或者氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的兩層結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中所述像素具有阱區(qū)域，所述阱區(qū)域通過所述配線層施加以參考電勢。
6.如權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像器件，其中，所述阱區(qū)域達(dá)到所述半導(dǎo)體襯底的第二表面。
7.如權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像器件，其中，所述阱區(qū)域未達(dá)到所述半導(dǎo)體襯底的第二表面，并且所述第一表面?zhèn)壬系拈_口比所述第二表面?zhèn)壬系拈_口大。
8.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中，所述光電轉(zhuǎn)換元件是埋藏二極管，所述埋藏二極管具有在所述配線層側(cè)的半導(dǎo)體邊界表面上累積載流子的層。
9.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中，所述電壓施加裝置形成在所述絕緣薄膜上，并且是能夠向所述絕緣薄膜施加所述電壓的由具有功函數(shù)差的材料所形成的層。
10.如權(quán)利要求9所述的固態(tài)成像器件，其中，所述材料是與所述半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電類型不同的半導(dǎo)體。
11.一種用于固態(tài)成像器件的驅(qū)動方法，該固態(tài)成像器件在半導(dǎo)體襯底的第一表面?zhèn)壬暇哂信渚€層，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在所述襯底上，并且所述固態(tài)成像器件自作為所述配線層的相反側(cè)的第二表面?zhèn)冉邮杖肷涔?，其中，與所述半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓被施加到形成在所述半導(dǎo)體襯底的第二表面上的絕緣薄膜。
12.一種固態(tài)成像器件，其中包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在半導(dǎo)體襯底上；從所述半導(dǎo)體襯底的后表面?zhèn)冉邮杖肷涔?；絕緣薄膜形成在所述后表面?zhèn)壬?；后表面電極通過所述絕緣薄膜至少形成在像素陣列部分中；并且在所述后表面電極的焊盤部分下提供有泄漏電流抑制區(qū)域，用于抑制所述焊盤部分和所述半導(dǎo)體襯底之間的泄漏電流。
13.如權(quán)利要求12所述的固態(tài)成像器件，其中所述后表面電極具有由夾層絕緣薄膜分隔的兩層結(jié)構(gòu)；所述兩層結(jié)構(gòu)由觸頭部分連接；并且所述泄漏電流抑制區(qū)域由所述后表面電極的焊盤部分下的所述夾層絕緣薄膜形成。
14.如權(quán)利要求12所述的固態(tài)成像器件，其中所述后表面電極具有兩層結(jié)構(gòu)；所述夾層絕緣薄膜插入在與所述后表面電極的焊盤部分相對應(yīng)的所述兩層結(jié)構(gòu)中；并且所述泄漏電流抑制區(qū)域由所述夾層絕緣薄膜形成。
15.如權(quán)利要求12所述的固態(tài)成像器件，其中具有浮動電勢或者與所述后表面電極的電勢相同的電勢的半導(dǎo)體阱區(qū)域通過至少與所述焊盤區(qū)域下的所述半導(dǎo)體襯底的后表面接觸而形成；所述半導(dǎo)體阱區(qū)域被與所述半導(dǎo)體阱區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)域圍繞，所述與所述半導(dǎo)體阱區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)域相對于所述后表面電極的電勢具有反向偏置；并且所述泄漏電流抑制區(qū)域由所述半導(dǎo)體阱區(qū)域形成。
16.如權(quán)利要求13所述的固態(tài)成像器件，其中所述兩層結(jié)構(gòu)中較接近所述硅襯底的一側(cè)上的層僅形成在所述像素陣列部分的鄰近區(qū)域中。
17.一種固態(tài)成像器件，在半導(dǎo)體襯底的第一表面?zhèn)壬暇哂信渚€層，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在所述襯底上，并且所述固態(tài)成像器件自作為所述配線層的相反側(cè)的第二表面?zhèn)冉邮杖肷涔?，所述固態(tài)成像器件包括絕緣薄膜，形成在所述半導(dǎo)體襯底的第二表面上；以及電壓施加裝置，用于將與所述光電轉(zhuǎn)換元件的信號電荷的極性相同的電壓施加到所述絕緣薄膜，并且用于在所述半導(dǎo)體襯底的第二表面?zhèn)壬险T導(dǎo)與所述信號電荷極性相反的電荷。
18.一種具有固態(tài)成像器件的照相裝置，該固態(tài)成像器件在半導(dǎo)體襯底的第一表面?zhèn)壬暇哂信渚€層，包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成在所述襯底上，并且所述固態(tài)成像器件自作為所述配線層的相反側(cè)的第二表面?zhèn)冉邮杖肷涔猓龉虘B(tài)成像器件包括絕緣薄膜，形成在所述半導(dǎo)體襯底的第二表面上；以及電壓施加裝置，用于將與所述半導(dǎo)體襯底的電勢極性相反的電壓施加到所述絕緣薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了固態(tài)成像器件及其驅(qū)動方法和照相裝置。在采用在襯底后表面?zhèn)壬闲纬蓀+層以便防止從硅邊界表面產(chǎn)生暗電流的結(jié)構(gòu)的情形中，出現(xiàn)了各種問題。根據(jù)本發(fā)明，在硅襯底(31)的后表面上提供有絕緣薄膜(39)，并且在其上還提供有透明電極(40)，并且通過將相對于硅襯底(31)的電勢的負(fù)電壓從電源(41)通過透明電極(40)施加到絕緣薄膜(39)，空穴在襯底后表面?zhèn)鹊墓柽吔绫砻嫔媳焕鄯e，從而創(chuàng)建了與其中在前述硅邊界表面上存在空穴累積層的狀態(tài)等價(jià)的結(jié)構(gòu)。從而可以避免相關(guān)技術(shù)中的各種問題。
文檔編號H04N5/335GK1825609SQ20061000800
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者馬淵圭司, 唐澤信浩 申請人:索尼株式會社