[发明专利]制造固态图像传感器的方法和固态图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及制造固态图像传感器的方法和固态图像传感器。

背景技术

传统上，CCD图像传感器、CMOS图像传感器和类似物被认为是固态图像传感器。CMOS图像传感器在功耗和多功能方面优于CCD图像传感器，并且CMOS图像传感器的应用范围最近在扩大。用于CMOS图像传感器的芯片包括像素区和周边电路区，所述像素区包括在利用光照射时产生电荷的光接收部分(光电二极管)，所述周边电路区中在像素区产生的电荷作为电信号被读出。用在图像传感器中的芯片通过按照设置在晶片上的划片区(划片线)执行切块来制作。

在像素区中，形成多个像素。在像素中，形成光接收部分，和用来将在光接收部分中产生的电荷转移到周边电路的晶体管。在周边电路区中，形成用来处理从像素读出的信号的晶体管。最近，固态图像传感器的驱动速度提升。随着固态图像传感器的驱动速度的提升，周边电路区中的晶体管的驱动速度也需要提升。为了达到这个要求，提出了在用作晶体管的栅电极以及源区和漏区的电极的各自区域的表面部分上由硅Si和高熔点金属(诸如钛Ti或钴Co)的化合物形成金属硅化物层(金属半导体化合物层)的技术。

在日本专利待审公开No.2008-98373中公开的固态图像传感器属于硅化物层形成在电极上的固态图像传感器。为了提高固态图像传感器的夹层绝缘膜的表面的平坦度，在划片区布置栅电极的仿制物和保护性绝缘膜的仿制物，因而减小了全局段差(globalstep)。

金属硅化物层通过使硅和高熔点金属在源区和漏区的表面上相互反应来形成。然而，硅和高熔点金属不完全相互反应，则未反应的高熔点金属以一定概率在半导体中扩散，造成金属污染。这可以导致图像传感器的特性退化，诸如白缺陷。在日本专利待审公开No.2008-98373中公开的技术中，硅暴露在划片区的大多数部分。考虑到一般划片区具有大概50μm到200μm的宽度，大量金属硅化物的层在形成金属硅化物层时在划片区中形成。作为结果，大量未反应的高熔点金属在划片区中产生并扩散。即使绝缘膜覆盖像素区，所述金属在绝缘膜中扩散并且到达硅晶片的表面。这导致图像传感器的特性退化，诸如白缺陷。

发明内容

本发明的第一方面，本发明提供制造固态图像传感器的方法，包括准备晶片，所述晶片包括设置了光电转化元件的像素区、设置了用于构成周边电路的周边MOS晶体管的栅电极的周边电路区和划片区。所述方法包括形成覆盖像素区、周边电路区和划片区的绝缘膜，以及通过蚀刻绝缘膜在栅电极的侧表面上形成侧壁间隔物以使得部分绝缘膜保留以覆盖像素区和划片区，以及通过使用覆盖像素区和划片区的绝缘膜以作为用于保护以不受硅化影响的掩模，在周边电路区中形成金属硅化物层，其中在金属硅化物层的形成中，覆盖划片区的绝缘膜的面积不低于划片区的面积的99％。

制造固态图像传感器的方法的第二方面包括准备晶片，所述晶片包括设置了光电转化元件的像素区、设置了用于构成周边电路的周边MOS晶体管的栅电极的周边电路区和划片区。所述方法包括形成覆盖像素区、周边电路区和划片区的绝缘膜，以及通过蚀刻绝缘膜在栅电极的侧表面上形成侧壁间隔物以使得部分绝缘膜保留以覆盖像素区和划片区)，以及通过使用覆盖像素区和划片区的绝缘膜以作为用于保护以不受硅化影响的掩模，在周边MOS晶体管中形成金属硅化物层，以及通过按照划片区将晶片切块来制作芯片，其中通过切块，金属硅化物层未暴露在芯片的端面上。

本发明的第三方面提供包括芯片的固态图像传感器，所述芯片包括像素区(所述像素区包括多个像素，每个像素包括光电转化元件)，以及布置在像素区周围并且包括MOS晶体管的周边电路区，其中MOS晶体管包括金属硅化物层，侧壁间隔物被置于MOS晶体管的栅电极的侧表面上，光电转化元件被由与侧壁间隔物的材料相同的材料形成的第一绝缘膜覆盖，由与侧壁间隔物的材料相同的材料形成的第二绝缘膜被暴露在芯片的端面上。第二绝缘膜的厚度在第一绝缘膜的厚度的99％(包括99％)到101％(包括101％)的范围中。

参照附图，本发明的进一步特征将在下列对示例性实施例的描述中变得明显。

附图说明

图1A和1B是根据本发明的实施例，例示固态图像传感器的布置的图；

图2A到2C是根据本发明的实施例，展示固态图像传感器的布置的示意剖面图；

图3是展示晶片上的对准标记的图；和

图4A到4G是根据本发明的实施例，展示固态图像传感器的示例的制造过程流程的示意剖面图。

具体实施方式