[发明专利]固体摄像器件、其制造方法以及电子装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2011年7月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-148884所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种固体摄像器件及其制造方法，并且，本发明适合应用于CMOS(互补型金属氧化物半导体)图像传感器等。本发明还涉及包括固体摄像器件的电子装置。

背景技术

近来，CMOS图像传感器(CMOS固体摄像器件)已被装入如移动电话、数码相机、摄像机等电子装置中，并且，由于成本降低的缘故，其尺寸有所减小而像素的数量则有所增加。

在CMOS图像传感器中，通常，如图10A所示，例如，在形成n型光电二极管(后文称为PD)102时，通过形成注入有如硼等p型杂质的p型半导体区域103，使相邻的像素彼此分离。

另外，如图10B所示，通过在半导体层中形成沟槽104，并随后在沟槽104内埋入附图中未示出的p型外延生长层或绝缘层，使像素物理上彼此分离(例如，参见日本专利公开文献No.2006-287117)。

顺便说一下，附图10A和附图10B中的附图标记101表示用于PD102的基层(半导体层、半导体基板或者其它层或其它基板)。

为了在固体摄像器件中进一步减小尺寸并进一步增加像素的数量，必须减小PD之间的像素分离部的宽度，并增大PD的面积。

但是，在目前的情况下通过杂质注入进行分离的方法中，像素分离部的宽度的光刻极限为大约0.3μm(在超出极限时会发生抗蚀剂脱落)，并且，难以使像素分离部进一步小型化。

另外，在通过形成沟槽实现物理分离的技术中，随着元件小型化的进一步发展，沟槽的纵横比增大。

因此，可以想到，在加工工艺等中如面内变化的裕度等加工裕度不够。

发明内容

因此，希望提供一种固体摄像器件及其制造方法，该固体摄像器件及其制造方法能够减小像素分离部的宽度并增加光电转换部的面积。还希望提供一种包括固体摄像器件的电子装置。

根据本发明一个实施例的固体摄像器件包括：光电转换部，其包括形成在半导体层中的第一导电型的电荷累积区；包括光电转换部和像素晶体管的像素；以及其中设有多个像素的像素区域。

固体摄像器件还包括第一导电型的外延生长半导体层，其形成在沟槽的内壁部上，所述沟槽设置于所述像素区域内至少相邻像素之间的所述半导体层中。

固体摄像器件还包括像素分离部，其用于使所述相邻像素的电荷累积区彼此分离，所述像素分离部形成在所述第一导电型的外延生长半导体层的内侧上。

根据本发明另一实施例的固体摄像器件的制造方法为具有像素区域的固体摄像器件的制造方法，在所述像素区域中设有多个像素，所述像素包括光电转换部和像素晶体管，所述光电转换部具有第一导电型的电荷累积区域。

所述方法包括：通过将第一导电型的杂质注入半导体层内，形成第一导电型的区域；至少在相邻像素之间的第一导电型的区域中形成沟槽。

所述方法还包括：通过在所述沟槽的内壁部上的外延生长，形成第一导电型的半导体层；并且，在所述第一导电型的半导体层的内侧上，形成使相邻像素的电荷累积区域彼此分离的像素分离部。

所述方法还包括：形成包括光电转换部及像素晶体管的所述像素，并且，所述第一导电型的区域的与所述沟槽相邻的部分作为所述电荷累积区域。

根据本说明书的另一实施例的电子装置包括：固体摄像器件；光学系统，该光学系统用于将入射光导引至固体摄像器件的光电转换部；以及信号处理电路，其用于对固体摄像器件的输出信号进行处理。固体摄像器件具有根据本说明书的上述实施例的固体摄像器件的结构。

根据本说明书的上述实施例的固体摄像器件的结构，在布置于相邻像素之间的半导体层中的沟槽的内壁部上，形成第一导电型的外延生长半导体层。在第一导电型的半导体层的内侧上形成像素分离部，该像素分离部用于使相邻像素的电荷累积区彼此分离。

因此，由于在沟槽的内壁部上的第一导电型半导体层的内侧上还形成有像素分离部，所以可使像素分离部的宽度小于沟槽的宽度，并且，能够减小像素分离部的宽度。

另外，由于也可以将第一导电型的外延生长半导体层用作光电转换部的电荷累积区域，因此，能够增加光电转换部的面积。