[发明专利]固体摄像装置、其制造方法以及电子设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请包含与2011年6月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP2011-143581中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置、其制造方法以及电子设备，更具体地涉及其中在半导体基板的背面侧的半导体基板中可形成高浓度杂质区的固体摄像装置、其制造方法以及电子设备。

背景技术

一般来说，相关技术中的电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器具有这样的配置：其中，在平面上布置绿色像素、红色像素、蓝色像素，并从各像素中获得绿光、红光、蓝光的光电转换信号。绿色像素、红色像素、蓝色像素的图形的例子包括成组的像素的拜耳图形，所述成组的像素为具有两个绿色像素、一个红色像素和一个蓝色像素的四个像素。

因此，在相关技术中的CCD、CMOS图像传感器中，从每个像素中获得单色信号。于是，必需对例如绿色像素进行称作去马赛克处理的信号处理，以便插入来自于相邻的蓝色像素和红色像素的信号的蓝光信号、红光信号。然而，这种信号处理导致称作伪色的图像质量的劣化。为防止由伪色引起的图像质量的劣化，期望垂直地使三层光电转换层彼此层叠，从而可从一个像素中获得三种颜色的光电转换信号。

因此，可实现这样的图像传感器，其中，例如，使绿光光电转换膜、红光光电转换膜、蓝光光电转换膜在半导体基板上彼此层叠，从而可通过一个像素获得绿光、红光、蓝光的光电转换信号(例如，参照日本未审查专利申请2006-222278号公报)。

还有另一种图像传感器，其中，在半导体基板上形成有一种颜色(绿色)的光电转换膜且在半导体层中形成有两种颜色(蓝色、红色)的光电转换单元，从而可通过一个像素获得绿光、红光、蓝光的光电转换信号(例如，参照日本未审查专利申请2006-278446号公报)。

上述技术提供了这样的结构，其中，在半导体基板的形成有布线的正面上，使各光电转换层彼此层叠(“前照射型多层图像传感器”)，并且具有在半导体层中暂时累积所层叠的光电转换层中的信号电荷的特征。如果光入射至其中累积有在所层叠的光电转换层中获得的信号电荷的半导体区，则在半导体区的光电转换信号中可包含具有除光电转换层中的成分以外的成分的信号，并且可发生混色。因此，在上述层叠的图像传感器中，必需形成遮光层以防止光泄漏至其中累积有来自所层叠的光电转换层的信号的半导体区中。

然而，在上述前照射型多层图像传感器中，难以实施遮光层。因此，本申请人提出了具有如下结构的背照射型图像传感器，其中，在半导体基板上层叠有由有机光电转换膜制成的用于一种颜色的光电转换层，并且在半导体基板中层叠有用于两种颜色的光电转换层(例如，参照日本未审查专利申请2011-29337号公报)。在该结构中，必需在半导体基板的背面侧的半导体基板的界面附近形成高浓度的杂质区，以便与用于从有机光电转换膜中提取信号电荷的接触插头实现欧姆接触。

发明内容

然而，由于半导体基板的背面侧为半导体层中较深的区域，故难以在制造工艺中形成高浓度的杂质区。

因此，期望提供一种能够在半导体基板的背面侧的半导体基板中形成高浓度的杂质区的技术。

在本发明的第一实施方式中，固体摄像装置包括半导体基板、连接部以及形成在半导体基板中的一个以上第一光电转换单元。半导体基板具有背面侧和正面侧。背面侧为光入射面，且正面侧为电路形成面。连接部连接至用于将半导体基板的背面侧生成的信号电荷传送至半导体基板中的接触插头。连接部在半导体基板的背面侧的半导体基板的界面附近具有杂质浓度分布的峰值。

在本发明的第一实施方式的固体摄像装置中，半导体基板的背面侧生成的信号电荷被传送给半导体基板中的与接触插头连接的连接部。在连接部中，杂质浓度分布在半导体基板的背面侧的半导体基板的界面附近呈现峰值。

在本发明的第二实施方式中，固体摄像装置的制造方法包括：通过将杂质离子注入到具有第一厚度的半导体基板的第一区域中，从而形成连接部，连接部连接至用于将半导体基板的背面侧生成的信号电荷传送至半导体基板中的接触插头，半导体基板的背面侧为光入射面，连接部在半导体基板的背面侧的半导体基板的界面附近具有杂质浓度分布的峰值；进行外延生长以使具有第一厚度的半导体基板的厚度增加至第二厚度；在具有第二厚度的半导体基板中，在与连接部的水平位置不同的水平位置处的第二区域中形成第一光电转换层，第一光电转换层配置为对第一波长的光进行光电转换；并且进一步进行外延生长以将具有第二厚度的半导体基板的厚度增加至第三厚度。