[发明专利]固体摄像装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并主张2010年3月19日提交的在先日本专利申请2010-064747号的优先权，并在此相应地参照其全部内容。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置及其制造方法。

背景技术

最近，像素的微细化发展，以提高开口率为主要目的提出了背面照射型的固体摄像装置(BSI：Back side illumination)，例如记载于日本特开2006-128392号公报。

在该背面照射型的固体摄像装置中，在光照射面侧产生的电子不接触位于配线侧的光电二极管(PD)时就不会作为信号进行计数。因此，由进行光电转换的硅(Si)衬底的厚度决定灵敏度(硅衬底的膜厚越厚灵敏度越高)。此时，光电转换所产生的载流子(电子)在硅衬底内的光照射面侧多，随着接近PD附近而变少。另外，光照射面侧附近的硅衬底远离PD，因此PD的电场(使电子集中到PD的电场)变弱。换句话说，为弱电场区域。

另外，在硅衬底内离子注入有硼(B)的P型半导体层一般形成元件分离层，但是当以高加速将硼打入硅衬底深部时，由于离子损伤、硼离子发生散射而使元件分离层的硼浓度实际上变低，由此元件分离能力下降。

在背面照射型固体摄像装置中，在光照射面侧产生较多的载流子，但由于是弱电场区域，很多载流子随着扩散发生移动。

随着扩散而移动的该载流子漏入相邻像素，导致混色。特别是在BSI中，短波长(蓝色光)照射时的混色与表面照射型固体摄像装置相比具有变多的趋势。

因此，在BSI中，短波长光的混色减少是个课题。通常，一个方案是使形成PD的硅衬底的膜厚薄膜化，使硅衬底的光照射面侧与PD之间的距离变短。

然而，如上所述，硅衬底的薄膜化，存在对于G(绿色)光、R(红色)光的照射会导致灵敏度降低的问题。如上述那样，在以往的背面照射型固体摄像装置及其制造方法中，存在对在光照射面侧产生的载流子的混色等不利的趋势。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种固体摄像装置及其制造方法，能防止光照射面侧的元件分离区域部分的耗尽、减少暗电流。

本发明的一实施方式提供一种固体摄像装置，其特征在于，包括：

第1导电型的扩散层，形成于上述第1导电型的半导体衬底表面内，上述扩散层发挥累积电子的电荷累积部的功能，上述电子是通过从上述半导体衬底的背面侧向表面侧照射的光而在上述半导体衬底内生成的；

第2导电型的第1扩散层、第2扩散层，以夹着上述电荷累积部且从上述半导体衬底表面到达该半导体衬底内的方式而形成；以及

p型的非晶硅化合物，埋入形成于上述半导体衬底的上述背面侧的第1槽、第2槽，该第1槽、第2槽将上述电荷累积部电分离。

本发明的另一实施方式提供一种固体摄像装置，其特征在于，包括：

第1导电型的半导体层，在上述半导体层的表面，相互隔离地形成有上述第1导电型的第1扩散层、第2扩散层；以及

第2导电型的像素分离层，形成于上述半导体层内，防止通过从上述半导体基层的背面向表面照射的光而生成的电子向相邻接的上述第2扩散层累积，上述像素分离层的带隙宽度比上述半导体层的带隙宽度大。

本发明提供一种固体摄像装置的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

在第1导电型的半导体衬底表面形成上述第1导电型的扩散层的步骤，上述扩散层发挥累积电子的电荷累积部的功能，上述电子是通过从上述半导体衬底的背面侧向表面侧照射的光而在上述半导体衬底内生成的；

形成第1扩散层、第2扩散层的步骤，该第1扩散层、第2扩散层夹着上述电荷累积部而将该电荷累积部电分离，并从上述半导体衬底表面到达该半导体衬底内；

在上述半导体衬底的上述背面上形成抗蚀剂膜并图案化为所希望的图案、从而露出上述背面的步骤；

形成第1槽、第2槽的步骤，该第1槽、第2槽从上述露出的背面到达上述半导体衬底中；以及

在上述第1槽、第2槽中埋设p型的非晶硅化合物的步骤

发明效果

根据本发明，能防止光照射面侧的元件分离区域部分的耗尽、减少暗电流。

附图说明

图1是表示第1实施方式的固体摄像装置的整体结构的框图。

图2是表示第1实施方式的摄像区域的结构例的电路图。

图3是表示第1实施方式的固体摄像装置的结构例的剖视图。

图4是第1实施方式的固体摄像装置的第1制造工序的剖视图。

图5是第1实施方式的固体摄像装置的第2制造工序的剖视图。