固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法和电子设备的制作方法

专利名称：固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体摄像装置、该固体摄像装置的制造方法和电子设备。
背景技术：
迄今为止，用于数码相机和摄像机等的固体摄像装置的例子包括CXD型固体摄像 装置和CMOS型固体摄像装置。在这些固体摄像装置中，在以二维矩阵形式形成的多个像素中的各像素形成有受光部，并且在该受光部中，根据接受的光的量而生成信号电荷。然后，在受光部中生成的信号电荷被传输并放大，从而获得了图像信号。在固体摄像装置中，为了减少光电二极管形成时的加工偏差从而防止由加工偏差导致的传输效率的降低，采用了通过自对准形成光电二极管的方法。另外，为了提高传输效率，在日本专利申请特开平11-126893号公报、日本专利申请特开2008-66480号公报以及日本专利申请特表2009-518850号公报(PCT申请的译文)中披露的发明中，已经提出了在传输栅极电极正下方堆叠形成构成光电二极管的电荷存储区域的方法。此外，在光电二极管中，为了抑制暗电流，一般的做法是在半导体基板的表面上形成导电型与电荷存储层相反的半导体区域。为了增强半导体区域中的用于抑制暗电流的钉扎效应，在日本专利申请特表2009-518850号公报(PCT申请的译文)披露的发明中，已经提出了这样一种构造在传输栅极电极的正下方堆叠用于钉扎的半导体区域(例如，P型半导体区域)。电荷存储层和用于抑制暗电流的半导体区域布置成与传输栅极电极重叠的构造有优点也有缺点。根据具体情况，同时满足光电二极管的形成、在传输栅极电极下方的钉扎的确保以及传输裕度(transfer margin)的确保的构造可能难以实现。例如，为了确保钉扎而注入的掺杂物在阻碍信号电荷的传输的方向上起作用，并且用于确保传输裕度而离子注入的掺杂物在减弱传输栅极电极下方的钉扎的方向上起作用。如上所述，在相关技术的固体摄像装置的构造中，在用于抑制暗电流的对钉扎的确保与对传输裕度的确保之间存在着折衷关系，并且传输栅极电极附近的该区域的设计是困难的。

发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种在抑制暗电流生成的同时提高传输效率的固体摄像装置及其制造方法。此外，本发明还提供了利用固体摄像装置的电子设备。本发明的固体摄像装置被设置为包括传输栅极电极以及由电荷存储区域、传输辅助区域和第一暗电流抑制区域形成的光电转换部。所述传输栅极电极形成在半导体基板上。所述电荷存储区域在深度方向上是从所述半导体基板的表面侧形成的并且被形成为与所述传输栅极电极部分地重叠。另外，所述电荷存储区域是由第一导电型杂质区域形成的。所述传输辅助区域形成在所述电荷存储区域的上层中并且被形成为与所述传输栅极电极部分地重叠。所述传输辅助区域是由第二导电型杂质区域形成的。第一暗电流抑制区域以这样的方式形成在所述传输辅助区域的上层中即所述传输栅极电极侧的端部与所述传输辅助区域的端部处于相同的位置而位置对齐。另外，所述第一暗电流抑制区域是由导电型与所述传输辅助区域的导电型相同的杂质区域形成的，并且是由浓度高于所述传输辅助区域的浓度的杂质区域形成的。在本发明的固体摄像装置中，所述第一暗电流抑制区域起到抑制在所述半导体基板的界面中生成的暗电流的作用。另外，以比所述第一暗电流抑制区域的杂质浓度低的浓度形成的并且形成在所述第一暗电流抑制区域下方的层中的所述传输辅助区域起到提高所述电荷存储区域中存储的信号电荷的传输效率的作用。本发明的固体摄像装置的制造方法包括通过从所述半导体基板的表面侧在深度 方向上离子注入第一导电型杂质形成电荷存储区域。所述方法还包括通过在所述电荷存储区域的上层中离子注入第二导电型杂质形成传输辅助区域。所述方法还包括借助形成所述传输辅助区域时使用的掩模在所述传输辅助区域的上层中离子注入浓度高于所述传输辅助区域的浓度的第二导电型杂质，从而形成第一暗电流抑制区域。通过这些步骤，形成了光电转换部。然后，所述制造方法还包括在所述半导体基板的上部区域中形成与所述电荷存储区域、所述传输辅助区域和所述第一暗电流抑制区域部分地重叠的传输栅极电极。在本发明的固体摄像装置的制造方法中，由于通过使用相同的掩模形成第一暗电流抑制区域和传输辅助区域，所以它们的端部位于传输栅极电极下方的区域中。因此，减少了在第一暗电流抑制区域和传输辅助区域的形成过程中的加工偏差。本发明的电子设备包括光学透镜、上述固体摄像装置和信号处理电路。被所述光学透镜汇聚的光进入所述固体摄像装置中。所述信号处理电路对从所述固体摄像装置输出的输出信号进行处理。在本发明的电子设备中，在所述固体摄像装置中，所述第一暗电流抑制区域起到抑制在所述半导体基板的界面中生成的暗电流的作用。另外，以比所述第一暗电流抑制区域的杂质浓度低的浓度形成的并且形成在所述第一暗电流抑制区域下方的层中的所述传输辅助区域起到提高存储在所述电荷存储区域中的信号电荷的传输效率的作用。因此，在所述固体摄像装置中，由于能够实现传输效率的提高和暗电流抑制的优点，所以改善了图像质量。根据本发明，在固体摄像装置中，能够在抑制暗电流生成的同时提高传输效率。另夕卜，通过使用所述固体摄像装置，获得了改善了图像质量的电子设备。


图I图示了本发明第一实施例的固体摄像装置的整体结构；图2图示了本发明第一实施例的固体摄像装置的主要部分的横截面结构；图3A、图3B和图3C是图示了本发明第一实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图(I)；图4D、图4E和图4F是图示了本发明第一实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图(2)；图5G和5H是图示了本发明第一实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图
(3)；
图6A和图6B图示了在本发明第一实施例的固体摄像装置中在传输晶体管Tr闭合和导通的状态下从光电二极管ro到浮动扩散区域FD的电位图；图7图示了本发明第二实施例的固体摄像装置的主要部分的横截面结构；图8A、图8B和图8C是图示了本发明第二实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图；图9图示了本发明第三实施例的固体摄像装置的主要部分的横截面结构；图10A、图IOB和图IOC是图示了本发明第三实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图；图11图示了本发明第四实施例的固体摄像装置的横截面结构；图12A、图12B和图12C是图示了本发明第四实施例的固体摄像装置的制造方法的工艺流程图；图13图示了本发明第五实施例的固体摄像装置的横截面结构；图14是本发明第六实施例的电子设备的示意性框图；图15是比较例I的固体摄像装置的主要部分的横截面框图；图16是比较例2的固体摄像装置的主要部分的横截面框图；图17A和图17B是在比较例2的固体摄像装置中在传输晶体管Tr闭合和导通的状态下从光电二极管ro到浮动扩散区域FD的电位图；以及图18是比较例3的固体摄像装置的主要部分的横截面框图。
具体实施例方式下面将参照图I至图18说明本发明实施例的固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法和电子设备的示例。将按照下面的顺序说明本发明的实施例。本发明不限于下面说明的实施例。I.第一实施例固体摄像装置1-1固体摄像装置的总体构造1-2主要部分的构造1-3制造方法2.第二实施例固体摄像装置2-1主要部分的构造2-2制造方法3.第三实施例固体摄像装置3-1主要部分的构造3-2制造方法4.第四实施例固体摄像装置
4-1主要部分的构造4-2制造方法5.第五实施例背面照射型固体摄像装置6.第六实施例电子设备I.第一实施例固体摄像装置1-1固体摄像装置的总体构造图I是图示了本发明第一实施例的CMOS型固体摄像装置的整体的示意性框图。本示例性实施例的固体摄像装置I被设置为包括像素区域3 (由布置在硅形成的
基板11上的多个像素2形成)、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8等。像素2是由光电二极管制成的光电转换部和多个像素晶体管形成的，多个像素2以二维阵列的形式规则地布置在基板11上。构成像素2的像素晶体管可以是包括传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管的四个MOS晶体管，也可以是除了选择晶体管之外的三个晶体管。像素区域3是由以二维阵列形式规则布置的多个像素2形成的。像素区域3是由有效像素区域和用于输出作为黑电平基准的光学黑的黑基准像素区域(未图示)形成的，在有效像素区域中实际接受光，并且将光电转换生成的信号电荷放大并读入到列信号处理电路5中。黑基准像素区域通常被形成在有效像素区域的外部周边部。基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟，控制电路8生成用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的操作的基准的时钟信号和控制信号。然后，将控制电路8生成的时钟信号和控制信号等输入至垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。垂直驱动电路4是例如由移位寄存器形成的，并且在垂直方向上以行为单位选择性地顺次扫描像素区域3中的各像素2。然后，垂直驱动电路4通过垂直信号线向列信号处理电路5提供像素信号，该像素信号基于根据各像素2的光电二极管中接受的光的量而生成的信号电荷。例如针对各列像素2布置的列信号处理电路5基于来自黑基准像素区域(尽管在图中未图示，但形成在有效像素区域的周围)的信号，对各像素列，对从一行像素2输出的信号进行诸如噪声去除和信号放大等信号处理。在列信号处理电路5的输出级，在与水平信号线10之间设置有水平选择开关(未图示)。由例如移位寄存器形成的水平驱动电路6顺次输出水平扫描脉冲，从而顺次选择列信号处理电路5并且将像素信号从各列信号处理电路5输出至水平信号线10。输出电路7对通过水平信号线10从各列信号处理电路5顺次提供的信号进行信号处理，并且将所述信号输出。1-2主要部分的构造图2图示了本示例性实施例的固体摄像装置I的主要部分的横截面结构。在图2中，示出了在像素区域中的一个像素的横截面结构。本示例性实施例的固体摄像装置I被设置为包括基板12 (在基板12上形成有由作为光电转换部的光电二极管ro形成的像素)以及在基板12上依次形成的配线层14、滤色器层17和片上透镜19。基板12例如是由第一导电型(例如η型)半导体基板形成的，并且如图2中所示，形成有像素的区域被形成为由第二导电型(例如，P型)杂质区域形成的半导体阱层13。P型半导体阱层13是通过例如离子注入形成的。在基板12的表面侧，以二维矩阵的形式形成有包括传输晶体管Tr和构成光电转换部的光电二极管H)的像素，所述传输晶体管Tr作为用于读取光电二极管F1D生成的信号电荷的读取部。形成在基板12的表面上的光电二极管F1D设置有在传输栅极电极26 (稍后说明)下方以与传输栅极电极26重叠的方式形成的暗电流抑制区域(在下文中称为第一暗电流抑制区域21)和最外层表面暗电流抑制区域(在下文中称为第二暗电流抑制区域23)。光电二极管H)还包括形成在第一暗电流抑制区域21和第二暗电流抑制区域23下方的层中的传输辅助区域22和形成在传输辅助区域22下方的层中的电荷存储区域20。第一暗电流抑制区域21形成在形成有光电二极管H)的区域内的基板12的表面侦牝且第一暗电流抑制区域21的端部形成为被叠置在传输栅极电极26 (稍后说明)的正下 方。另外，第一暗电流抑制区域是由P型半导体区域(P+)形成的，并且第一暗电流抑制区域21的杂质浓度被设定为例如Ixio16^ixio17 (原子/cm3)。在第一暗电流抑制区域21上的第二暗电流抑制区域23形成在除了位于传输栅极电极26下方的第一暗电流抑制区域21的上层之外的基板12的最外层表面，并且形成在未叠置在传输栅极电极26的正下方的位置处。另外，第二暗电流抑制区域23是由浓度高于形成第一暗电流抑制区域21的P型半导体区域(p+)的浓度的P型半导体区域(p++)形成的，并且第二暗电流抑制区域23的杂质浓度被设定为例如I X IO18^l X IO19 (原子/cm3)。第一暗电流抑制区域21是先于第二暗电流抑制区域23通过离子注入形成的，并且第二暗电流抑制区域23是在传输栅极电极26 (稍后说明)已经形成之后通过离子注入形成的。传输栅极电极26下方的最外层表面成为第一暗电流抑制区域21,而光电二极管F1D除此之外的最外层表面成为第二暗电流抑制区域23。在本示例性实施例中，形成有第一暗电流抑制区域21和第二暗电流抑制区域23。因此，诸如基板12的受光面的界面电平导致的电子等引起暗电流的电子被P型半导体区域中作为多数载流子的空穴钉扎。由此，抑制了暗电流。另外，由于第一暗电流抑制区域21被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方,所以还能够抑制传输栅极电极26下方的暗电流。另外，在本示例性实施例中，通过由高浓度的P型半导体区域(P++)形成的第二暗电流抑制区域23加强了基板12的最外层表面的钉扎，从而能够进一步抑制暗电流。传输辅助区域22是由浓度低于形成第一暗电流抑制区域21的P型半导体区域(P+)的浓度的P型半导体区域(P-)形成的，并且其杂质浓度被设定为IX IO16^l X IO17 (原子/Cm3)。该传输辅助区域22也被形成为部分重叠在传输栅极电极26 (稍后说明)下方。电荷存储区域20是由与传输辅助区域22接触的形成至基板12的所需深度的η型半导体区域形成的，并且其杂质浓度被设定为IX 1017 1 X IO18 (原子/cm3)。该电荷存储区域20也被形成为部分重叠在传输栅极电极26 (稍后说明)下方。第二暗电流抑制区域23是以这样的方式形成的在比形成第一暗电流抑制区域21的深度浅的位置处离子注入杂质。因此，以这样的方式形成该构造第一暗电流抑制区域21位于由高浓度的P型半导体区域(ρ++)形成的第二暗电流抑制区域23与由低浓度的P型半导体区域(P-)形成的传输辅助区域22之间，且由P型半导体区域(P+)形成的第一暗电流抑制区域21的浓度在第二暗电流抑制区域23的浓度与传输辅助区域22的浓度之间。如上所述，光电二极管H)是由从基板12的表面侧顺次形成的ρ++、ρ+、ρ-和η区域形成的。另外，在本示例性实施例中，第一暗电流抑制区域21和传输辅助区域22在传输栅极电极26下方的端部布置在相同的位置，并且传输栅极电极26下方的重叠量，即与传输栅极电极26重叠的区域的量是相同的。另外，在浮动扩散区域FD (稍后说明)侧的第一暗电流抑制区域21与传输辅助区域22的重叠量大于电荷存储区域20在传输栅极电极26下方
的重叠量。在该光电二极管F1D中，生成对应于从受光面侧进入的光的量的信号电荷并且将生成的信号电荷存储在由η型半导体区域形成的电荷存储区域20中。 传输晶体管Tr被设置为包括形成在基板12上的传输栅极电极26和读取区域(下文中称为浮动扩散区域FD)，在该读取区域中从光电二极管ro传输而来的信号电荷被读取。传输栅极电极26形成在基板12上,在传输栅极电极26与基板12之间具有由例如氧化娃膜形成的栅极绝缘膜24,并且如上所述,传输栅极电极26的一部分被形成为在光电二极管H)的端部与第一暗电流抑制区域21的上部区域重叠的形式。传输栅极电极26例如是由多晶娃形成的，并且传输栅极电极26的侧表面形成有由例如氮化娃膜形成的侧壁25。这里，第二暗电流抑制区域23被形成为在形成于传输栅极电极26的光电二极管H)侧的侧面上的侧壁25下方重叠，并且一直形成到与传输栅极电极26的端部相对应的位置。浮动扩散区域FD靠近光电二极管H)形成在基板12的表面，在它们中间是传输栅极电极26，并且浮动扩散区域FD是通过例如具有浓度高于形成电荷存储区域20的η型半导体区域(η)的浓度的杂质的η型半导体区域(η+)形成的。另外，在本示例性实施例中，如稍后所述，浮动扩散区域FD是在形成了侧壁25之后通过离子注入以自对准的方式形成的。在传输晶体管Tr中,通过向传输栅极电极26施加需要的传输电压,存储在光电二极管F1D的电荷存储区域20中的信号电荷通过传输栅极电极26下方的沟道部并被传输至浮动扩散区域FD。在基板12的表面上，除了传输晶体管Tr之外，为各像素还形成有诸如复位晶体管、放大晶体管或选择晶体管等需要的像素晶体管。在图2中省略了它们的图示。另外，由包括传输晶体管Tr的多个像素晶体管和光电二极管H)形成的各像素被构造为通过形成在基板12的表面侧的ρ型半导体阱层13电分离。尽管图2中省略了图示，但该构造可以以这样的方式形成形成由杂质浓度高于半导体阱层13的杂质浓度的P型半导体区域构成的像素分离区域来限定并分离各像素。配线层14被设置为包括在基板12的表面上的多层(在图2中是两层)配线16，并且在各层配线间设有层间绝缘膜15。层间绝缘膜15是由例如氧化硅膜形成的，并且各配线16是由例如铝或铜等形成的。由于本示例性实施例被设置为固体摄像装置是形成在基板12的受光面侧的表面照射型固体摄像装置的形式，所以配线层14的配线被形成为对光电二极管H)形成开口。配线层14的配线16例如通过接触部(未图示)与形成像素的像素晶体管相连。滤色器层17形成在配线层14上，并且对于各像素而言，滤色器层17是由选择性地透过诸如绿、红、蓝、青、黄或黑色的光的材料构成的。或者，滤色器层17可以由透过诸如白光的所有光但不透过红外区域的光的材料形成的。可以使用对于各像素透过不同颜色的滤色器层17，或者可以使用在所有像素中透过相同颜色的滤色器层17。在滤色器层17中，能够根据规格选择不同的能够透过的颜色的组合。片上透镜19例如是由具有需要的折射率的有机材料形成的，并且隔着平坦化膜18形成在滤色器层17上。进入固体摄像装置I的光被片上透镜19汇聚，并且有效地进入各像素的光电二极管H)。1-3制造方法接着，将说明本示例性实施例的固体摄像装置的制造方法。图3A至图5H是图示了本示例性实施例的固体摄像装置I的制造方法的工艺流程图。首先，如图3A中所示，通过在基板12的作为像素形成区域的表面离子注入P型杂质，形成P型半导体阱层13。 接着，如图3B中所示，在基板12上形成在形成各像素的光电二极管H)的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模27。然后，通过借助光致抗蚀剂掩模27离子注入η型杂质，形成由η型半导体区域形成的电荷存储区域20 (从基板12的表面侧形成至需要的深度)。接着，去除用来形成电荷存储区域20的光致抗蚀剂掩模27，并且如图3C中所示，形成新的光致抗蚀剂掩模28。这里，在光致抗蚀剂掩模28中，已经形成有电荷存储区域20的部分形成有开口，并且该开口还扩大至形成传输栅极电极26的一侧。即，形成了具有朝着传输栅极电极26侧形成的、比已经形成电荷存储区域20的区域更大的开口的光致抗蚀剂掩模28。接着，如图4D中所示，通过借助光致抗蚀剂掩模28离子注入ρ型杂质，在距基板12的表面所需距离的深度处形成由ρ型半导体区域(ρ-)形成的传输辅助区域22。传输辅助区域22是在例如距基板12的表面2(T40nm的范围内形成的。接着，如图4E中所示，通过借助用来形成传输辅助区域22的光致抗蚀剂掩模28进一步离子注入P型杂质，从基板12的表面直到与传输辅助区域22接触的深度形成由ρ型半导体区域(P+)形成的第一暗电流抑制区域21。这里，通过以高于传输辅助区域22的剂量形成第一暗电流抑制区域21，从而形成杂质浓度高于传输辅助区域22的杂质浓度的第一暗电流抑制区域21。在本示例性实施例中，当要形成传输辅助区域22和第一暗电流抑制区域21时，如图3C至图4E中所示，使用开口大于在电荷存储区域20形成时的光致抗蚀剂掩模27的开口的光致抗蚀剂掩模28。因此，能够形成比电荷存储区域20向形成传输栅极电极26的一侧突出更多的第一暗电流抑制区域21和传输辅助区域22。接着，去除光致抗蚀剂掩模28，并且如图4F中所示，在隔有栅极绝缘膜24的情况下形成传输栅极电极26。在基板12的整个表面上形成由多晶硅形成的电极层，并且通过对该电极层进行图形化，能够在需要的区域中形成传输栅极电极26。在本示例性实施例中，在光电二极管ro的端部，传输栅极电极26被形成在与电荷存储区域20、比电荷存储区域20形成得更加突出的第一暗电流抑制区域21和传输辅助区域22部分重叠的位置处。接着，如图5G中所示，在基板12上形成在形成光电二极管H)的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模29。这里被形成的光致抗蚀剂掩模29具有露出传输栅极电极26的光电二极管ro侧的端部的开口。然后，通过借助光致抗蚀剂掩模29离子注入P型杂质，形成从基板12的表面直到未到达传输辅助区域22的深度的由P型半导体区域(ρ++)形成的第二暗电流抑制区域23。以高于第一暗电流抑制区域21的剂量形成第二暗电流抑制区域23，从而使得杂质浓度高于第一暗电流抑制区域21的杂质浓度。并且，通过利用传输栅极电极26作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成第二暗电流抑制区域23。接着，在去除光致抗蚀剂掩模29之后，如图5H所示，在传输栅极电极26的侧面形成侧壁25，并且去除传输栅极电极26和侧壁25下方之外的栅极绝缘膜24。此后，形成浮动扩散区域FD。尽管省略了浮动扩散区域FD的图示，但浮动扩散区域FD是通过借助在形成浮动扩散区域FD的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模来离子注入η型杂质而形成的。在此情况下，同样，通过利用侧壁25作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成浮动扩散区域FD。在本示例性实施例中，尽管已经说明了在形成侧壁25之后通过利用侧壁25作为掩模的自对准形成浮动扩散区域FD的示例，但是可以在形成侧壁25之前形成浮动扩散区 域FD。关于浮动扩散区域FD的构造，可以采用一般的固体摄像装置中的浮动扩散区域FD的构造，浮动扩散区域FD的构造并不限于本示例性实施例。此后，通过用和固体摄像装置I的一般制造方法相同的方式形成图2中所示的配线层14、滤色器层17、平坦化膜18和片上透镜19，完成了本示例性实施例的固体摄像装置
Io在本示例性实施例的固体摄像装置I中，通过第二暗电流抑制区域23和第一暗电流抑制区域21减小了由基板12的界面电平导致的暗电流。另外，在本示例性实施例的固体摄像装置I中，在向传输栅极电极26施加传输脉冲的情况下，基板12内部的电位的调制量是由传输辅助区域22的杂质浓度确定的。在本示例性实施例中，由于形成了传输辅助区域22，所以即使在由于第一暗电流抑制区域21和第二暗电流抑制区域23的形成导致了 ρ型半导体区域的杂质浓度变高的情况下，仍能够防止传输故障，提高传输效率。下面将利用比较例说明本示例性实施例的固体摄像装置I中的暗电流抑制的效果和传输效率提高的效果。图15是比较例I的固体摄像装置100的主要部分的横截面图。图15中与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。在比较例I的固体摄像装置100中，光电二极管ro包括由形成在基板12的表面上P型半导体区域形成的暗电流抑制区域102和形成在暗电流抑制区域102的下层的由η型半导体区域形成的电荷存储区域101。然后，在形成传输栅极电极26之后，通过利用传输栅极电极26作为掩模的自对准形成电荷存储区域101，并且在形成侧壁25之后，通过利用侧壁25作为掩模的自对准形成暗电流抑制区域102。在比较例I的固体摄像装置loo中，构成光电二极管ro的暗电流抑制区域102和电荷存储区域101都是通过传输栅极电极26侧的自对准形成的，形成了防止加工偏差的构造。然而，在比较例I的固体摄像装置100中，电荷存储区域101被形成为未叠置在传输栅极电极26的正下方。因此，只有侧壁25下方的部分是被传输栅极电极26调制的部分。因此，当光电二极管ro内的电位加深时，发生了传输故障，从确保微小像素中的饱和电荷量(Qs)的观点来看出现了问题。
图16示出了比较例2的固体摄像装置106的主要部分的横截面图。图16中与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。在比较例2的固体摄像装置106中，光电二极管H)是由暗电流抑制区域104和形成在暗电流抑制区域104的下方的电荷存储区域103形成的。与本示例性实施例相同，电荷存储区域103被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方。即，在比较例2的固体摄像装置106中，在形成传输栅极电极26之前，通过离子注入形成电荷存储区域103，并且在形成侧壁25前，通过利用传输栅极电极26作为掩模的自对准形成暗电流抑制区域104。在比较例2的固体摄像装置106中，电荷存储区域103被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方，并且因此由于施加至传输栅极电极26的电压而调制的程度增大至大于比较例I。因此，该构造是以这样的方式形成的即使光电二极管ro内的电位加深，也难以发生传输故障。另外，由于在形成侧壁25之前形成暗电流抑制区域104，所以在侧壁25下方导致暗电流的电子也被钉扎。在比较例2中，为了防止信号电荷的传输故障，必须确保电荷存储区域103在传输 栅极电极26侧的端部与暗电流抑制区域104的端部之间的距离。也即是，必须形成比暗电流抑制区域104的端部更向浮动扩散区域FD延伸的电荷存储区域103的端部。当电荷存储区域103的端部与暗电流抑制区域104的端部之间的距离减小时，由于暗电流抑制区域104的影响就会发生传输故障。然而，在比较例2的固体摄像装置106中，由于电荷存储区域103是在形成传输栅极电极26之前形成的，所以电荷存储区域103不是通过自对准形成的，这就形成了易受加工偏差影响的构造。因此，电荷存储区域103的端部与暗电流抑制区域104的端部之间的距离减小，出现了发生传输故障的问题。另外，由于电荷存储区域103叠置在传输栅极电极26的正下方，所以存在着传输栅极电极26下方的钉扎效果被减弱的问题。另外，在电荷存储区域103被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方的情况下，在传输时在传输栅极电极26下方发生了电位的过调制。将参照图17A和图17B说明该传输故障。图17A图示了在比较例2的固体摄像装置106中从传输晶体管Tr断开状态下的光电二极管ro到浮动扩散区域FD的电位图。图17B图示了在比较例2的固体摄像装置106中从传输晶体管Tr导通状态下的光电二极管H)到浮动扩散区域FD的电位图。如图17A中所示，在传输晶体管Tr断开的状态下，信号电荷已经存储在光电二极管ro的电荷存储区域103中。然后，如图17B中所示，当传输晶体管Tr在传输时被导通的时候，传输栅极电极26下方的电位加深,存储在光电二极管F1D中的信号电荷被传输至浮动扩散区域FD。在此时，当由η型半导体区域形成的电荷存储区域103被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方时，那部分在电位加深的方向上被部分地过调制，并且如图17Β所示，产生了电位下降(potential dip) “a”。当电位下降“a”发生时，信号电荷累积在这个部分并且将不被传输至浮动扩散区域FD。如上所述，在传输栅极电极26下方电荷存储区域103的重叠量大的情况下，存在着发生传输故障的可能。因此，在比较例2的固体摄像装置106中，可能发生由于加工偏差导致的传输故障。图18是比较例3的固体摄像装置107的主要部分的横截面图。图18中与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。在比较例3的固体摄像装置107中，光电二极管ro的暗电流抑制区域被设置为具有被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方的第一暗电流抑制区域105和被形成得直到侧壁25下方的第二暗电流抑制区域108。在比较例3中，与本示例性实施例相同，电荷存储区域103和第一暗电流抑制区域105是在形成传输栅极电极26之前形成的，并且在形成传输栅极电极26之后通过利用传输栅极电极26作为掩模的自对准形成第二暗电流抑制区域108。在比较例3中，第一暗电流抑制区域105形成在被形成为叠置在传输栅极电极26的正下方的电荷存储区域103上。因此，防止了传输栅极电极26下方的电荷存储区域103中的电位的过调制。因此，减小了如图17B中所示的电位下降“a”。另外，在传输栅极电极26下方，实现了抑制暗电流。然而，在比较例3的构造中，如果第一暗电流抑制区域105的杂质浓度增大，则传
输栅极电极26下方的电位的调制量就减小，并且存在着发生传输故障的可能性。另外，存在这样的问题在光电二极管ro的整个区域的基板12的表面仅靠第一暗电流抑制区域105难以实现充分的钉扎。另外，由于受到由高浓度的ρ型半导体区域(ρ++)形成的第二暗电流抑制区域108与由低于第二暗电流抑制区域108的浓度的ρ型半导体区域(ρ+)形成的第一暗电流抑制区域105的重叠的影响，在传输栅极电极26的一部分中杂质浓度变浓。因此，增强了基板12的表面的钉扎效果。然而，减少了传输时电位的调制量，并且可能发生传输故障。另外，如果在第一暗电流抑制区域105与电荷存储区域103之间存在错位，则与比较例2 —样，可能产生电位下降“a”。因此，第二暗电流抑制区域108与第一暗电流抑制区域105的剂量的最优化变得必要。如上所述，由于传输栅极电极26附近的杂质浓度分布影响传输效率、饱和电荷量和暗电流的抑制，所以比较例I至比较例3的构造难以满足上述全部标准。另一方面，在本示例性实施例的固体摄像装置I中，能够通过由P型半导体区域(P+)形成的第一暗电流抑制区域21确保作为传输栅极电极26下方的暗电流的因素之一的电子的钉扎，第一暗电流抑制区域21是通过增大剂量并通过使能量的注入变浅而形成的。另外，能够通过由P型半导体区域(P-)形成的传输辅助区域22实现传输栅极电极26下方的电位下降“a”的改善。图6A图示了在本示例性实施例的固体摄像装置I中从传输晶体管Tr断开状态下的光电二极管ro到浮动扩散区域FD的电位图。图6B图示了在本示例性实施例的固体摄像装置I中从传输晶体管Tr导通状态下的光电二极管H)到浮动扩散区域FD的电位图。如图6A中所示，在传输晶体管Tr断开的状态下，信号电荷已经被存储在光电二极管ro的电荷存储区域20中。然后，如图6B中所示，当传输晶体管Tr在传输时导通时，传输栅极电极26下方的电位加深,并且已经存储在光电二极管F1D中的信号电荷被传输至浮动扩散区域FD。在本示例性实施例中，在由高浓度的ρ型半导体区域(P+)形成的第一暗电流抑制区域21与电荷存储区域20之间形成有由低浓度的ρ型半导体区域(P-)形成的传输辅助区域22。因此，传输栅极电极26下方的电位的调制量是由传输辅助区域22的杂质浓度确定的。所以，传输栅极电极26下方的电位变得从光电二极管H)到浮动扩散区域FD缓慢加深，并且减小了电位下降。另外，由于提高了传输效率，所以也抑制了饱和电荷量(Qs)的降低。另外，在比较例3中，存在着这样的风险在传输栅极电极26的一部分中，电位的调制量由于第二暗电流抑制区域108与第一暗电流抑制区域105重叠的影响而减小，并且可能发生传输故障。然而，在本示例性实施例中，由于在传输时光电二极管ro内部的调制量是由被形成为与电荷存储区域20接触的由低浓度的P型半导体区域(P-)形成的传输辅助区域22确定的，所以能够抑制传输故障的发生。另外，在本示例性实施例中，在第二暗电流抑制区域23和电荷存储区域20之间薄薄地形成较先形成的第一暗电流抑制区域21。因此，光电二极管ro具有能够减小电位下降的优点。 2.第二实施例固体摄像装置2-1主要部分的构造接着，将说明本发明第二实施例的固体摄像装置。由于本实施例中的固体摄像装置的总体构造与图I中的相同，所以省略了对它的说明。图7是本示例性实施例的固体摄像装置30的主要部分的横截面图。图7与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。如图7中所示，在本示例性实施例的固体摄像装置30中，电荷存储区域31在传输栅极电极26侧的端部被形成为与第一暗电流抑制区域21和传输辅助区域22的端部在位置上对齐。2-2制造方法下面将说明本示例性实施例的固体摄像装置30的制造方法。图8A、图8B和图8C是图示了本示例性实施例的固体摄像装置30的制造方法的工艺流程图。首先，如图8A中所示，与第一实施例相同，形成由η型半导体区域形成的电荷存储区域31。此后，如图SB中所示，通过使用用来形成电荷存储区域31的光致抗蚀剂掩模27并且通过在基板12的所需深度离子注入ρ型杂质，形成传输辅助区域22。接着，如图SC中所示，通过使用光致抗蚀剂掩模27并且通过离子注入浓度高于传输辅助区域22的杂质浓度的ρ型杂质，形成从基板12的表面到到达传输辅助区域22的深度的第一暗电流抑制区域21。此后，通过与第一实施例中图4F至图5Η的步骤相同的步骤，能够形成本示例性实施例的固体摄像装置30。在本示例性实施例中，能够通过使用同一光致抗蚀剂掩模27形成电荷存储区域31、传输辅助区域22和第一暗电流抑制区域21。这能够减少工序数。另外，不会发生形成电荷存储区域31的位置、传输辅助区域22的位置与第一暗电流抑制区域21的位置的错位。因此，能够防止由于错位大而导致传输栅极电极26下方的钉扎被弱化。另外，能够获得与第一实施例相同的优点。3.第三实施例固体摄像装置3-1主要部分的构造
接着，将说明本发明第三实施例的固体摄像装置。由于本实施例中的固体摄像装置的总体构造与图I中的相同，所以省略对它的说明。图9图示了本示例性实施例的固体摄像装置34的主要部分的横截面结构。图9与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。如图9中所示，在本示例性实施例的固体摄像装置34中，第二暗电流抑制区域35的形成区域的构成方式与第一实施例的固体摄像装置I不同，并且第二暗电流抑制区域35被形成为不重叠在侧壁25的下方。3-2制造方法下面将说明本示例性实施例的固体摄像装置34的制造方法。图IOA至图IOC是图示了本示例性实施例的固体摄像装置34的制造方法的工艺流程图。由于直到形成传输栅极电极26的步骤都与第一实施例的图3A至图4F的步骤是相同的，所以省略对它们的图示，并且省略重复的说明。在形成了传输栅极电极26之后,如图IOA中所不,在传输栅极电极26的侧表面上 形成侧壁25。此后，去除传输栅极电极26和侧壁25的下方之外的栅极绝缘膜24。接着，如图IOB中所示，形成在形成光电二极管ro的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模32。这里，光致抗蚀剂掩模32是以如下形式形成的具有未覆盖光电二极管ro侧的侧壁25的端部的开口。然后，通过借助光致抗蚀剂掩模32离子注入P型杂质，从基板12的表面到未到达传输辅助区域22的深度形成由ρ型半导体区域(ρ++)形成的第二暗电流抑制区域35。通过高于第一暗电流抑制区域21的剂量形成第二暗电流抑制区域35，使杂质浓度被设定为高于第一暗电流抑制区域21的杂质浓度。并且，通过利用侧壁25作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成第二暗电流抑制区域35。接着，去除光致抗蚀剂掩模32，并如图IOC中所示，形成浮动扩散区域FD。尽管省略了浮动扩散区域FD的图示，但浮动扩散区域FD是通过借助在形成浮动扩散区域FD的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模来离子注入η型杂质而形成的。另外，在此情况下，通过利用侧壁25作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成浮动扩散区域FD。此后，通过用和固体摄像装置的一般制造方法相同的方式形成图2中所示的配线层14、滤色器层17、平坦化膜18和片上透镜19，完成了本示例性实施例的固体摄像装置34。在本示例性实施例的固体摄像装置34中，由于没有将由具有高浓度的P型半导体区域形成的第二暗电流抑制区域35形成至传输栅极电极26的一部分，所以减少了传输故障。另外，尽管第一暗电流抑制区域21的浓度低于第二暗电流抑制区域35的杂质浓度，但在传输栅极电极26下方形成有由ρ型半导体区域形成的第一暗电流抑制区域21。因此，能够获得在侧壁25和传输栅极电极26下方钉扎的优点。另外，能够获得与第一实施例相同的优点。4.第四实施例固体摄像装置4-1主要部分的构造接着，将说明本发明第四实施例的固体摄像装置。由于本实施例中的固体摄像装置的总体构造与图I中的相同，所以省略了对它的说明。图11是本示例性实施例的固体摄像装置37的主要部分的横截面图。图11与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。
如图11中所示，与第二实施例的固体摄像装置30不同，在本示例性实施例的固体摄像装置37中，第二暗电流抑制区域35的区域是以不重叠在侧壁25下方的形式形成的。4-2制造方法下面将说明本示例性实施例的固体摄像装置37的制造方法。图12A至图12C是图示了本示例性实施例的固体摄像装置37的制造方法的工艺流程图。由于直到形成传输栅极电极26的步骤都与第二实施例的步骤是相同的，所以省略对它们的重复说明。
在形成了传输栅极电极26之后,如图12A中所不,在传输栅极电极26的侧表面上形成侧壁25。此后，去除传输栅极电极26和侧壁25的下方之外的栅极绝缘膜24。接着，如图12B中所示，形成在形成光电二极管H)的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模38。这里，光致抗蚀剂掩模38被形成为具有未覆盖光电二极管H)侧的侧壁25的端部的开口。然后，通过借助光致抗蚀剂掩模38离子注入ρ型杂质，从基板12的表面到未到达传输辅助区域22的深度形成由ρ型半导体区域(ρ++)形成的第二暗电流抑制区域35。通过高于第一暗电流抑制区域21的剂量形成第二暗电流抑制区域35，从而使得杂质浓度被设定为高于第一暗电流抑制区域21的杂质浓度。并且，通过利用侧壁25作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成第二暗电流抑制区域35。接着，去除光致抗蚀剂掩模38，并如图12C中所示，形成浮动扩散区域FD。尽管省略了浮动扩散区域FD的图示，但浮动扩散区域FD是通过借助在形成浮动扩散区域FD的区域具有开口的光致抗蚀剂掩模来离子注入η型杂质而形成的。另外，在此情况下，通过利用侧壁25作为传输栅极电极26侧的掩模的自对准形成浮动扩散区域FD。此后，与固体摄像装置的一般制造方法相同，通过形成图2中所示的配线层14、滤色器层17、平坦化膜18和片上透镜19，完成了本示例性实施例的固体摄像装置37。另外，在本示例性实施例中，能够获得与第二实施例和第三实施例相同的优点。5.第五实施例背面照射型固体摄像装置接着，将说明本发明第五实施例的固体摄像装置。在本示例性实施例中，将说明把本发明的构造应用于背面照射型固体摄像装置的情况。图13图示了本示例性实施例的固体摄像装置41的横截面构造。图13中与图2中相对应的组成部件用相同的附图标记来表示，并省略重复的说明。如图13中所示，在本示例性实施例的固体摄像装置41中，在基板12的背面侧上隔着氧化物膜39形成有滤色器层17、平坦化膜18和片上透镜19。另外，支撑基板40层叠在形成于基板12的表面侧的配线层14的上部区域。并且，本示例性实施例的固体摄像装置41被设置为光从基板12的背面侧进入的形式。如上所述，在背面照射型固体摄像装置41中，也能够应用本发明的构造。在本示例性实施例中，已经对将第一实施例的像素构造应用于背面照射型固体摄像装置41的示例进行了说明。或者，能够适用第二至第四实施例的像素构造。另外，在本示例性实施例中，能够获得与第一实施例相同的优点。在根据第一实施例至第五实施例的固体摄像装置中，已经说明了使用负电荷(电子)作为信号电荷的构造。可以替代地，本发明能够适用于使用正电荷(空穴)作为信号电荷的情况。在使用空穴作为信号电荷的情况下，在第一实施例至第五实施例的固体摄像装置中，第一导电型的构造与第二导电型的构造反转，并且形成了 P沟道型像素晶体管。另夕卜，在第一实施例至第五实施例中，尽管已经通过使用CMOS型固体摄像装置作为示例进行了说明，但本发明也能够适用于CXD型固体摄像装置。另外，在本发明中，不限于检测可见光的入射光量的分布从而拍摄图像的固体摄像装置，也能够使用将红外线、X射线或粒子的入射光的分布拍摄为图像的固体摄像装置。在广义上，本发明能够普遍适用于诸如指纹检测传感器等检测压力或静电电容等物理量的分布从而拍摄图像的固体摄像装置(物理量分布检测装置)。另外，本发明不限于以行为单位顺次扫描像素区域的各单位像素从而从各单位像素读取像素信号的固体摄像装置。本发明也能够适用于以像素为单位选择任意像素并且从所选的像素以像素为单位读取信号的X-Y地址型固体摄像装置。固体摄像装置可以被形成为单片，并且可以是像素区域、信号处理部和/或光学系统被集成封装的具有摄像功能的模块化形式。另外，本发明不限于固体摄像装置，也能够应用于摄像装置。这里，术语“摄像装置”是指诸如数码相机或摄像机等相机系统以及诸如手机等具有摄像功能的电子设备。存在着使用安装在电子设备中的模块化形式的情况，即相机模块作为摄像装置的情况。6.第六实施例电子设备接着，将说明本发明第六实施例的电子设备。图14是本发明第六实施例的电子设备200的示意性框图。本实施例的电子设备200包括固体摄像装置I、光学透镜210、快门装置211、驱动电路212和信号处理电路213。本示例性实施例的电子设备200是这样情况的实施例将被描述为固体摄像装置I的本发明第一实施例中的固体摄像装置I用于电子设备(相机)。光学透镜210使得来自拍摄对象的图像光(入射光)在固体摄像装置I的摄像面上形成图像。因此，信号电荷在固体摄像装置I内部存储固定的期间。快门装置211控制固体摄像装置I的发光期间和遮光期间。驱动电路212提供用于控制固体摄像装置I的传输操作和快门装置211的快门操作的驱动信号。从驱动电路212提供的驱动信号(时序信号)使得固体摄像装置I能够进行信号传输。信号处理电路213进行各种信号处理。已经进行了信号处理之后的视频信号被存储在诸如存储器等存储介质中，或者被输出至显示器。在本示例性实施例的电子设备200中，确保了固体摄像装置I中的暗电流的抑制和传输效率，从而实现了图像质量的提闻。能够适用固体摄像装置I的电子设备200的示例不限于相机，而是能够适用于诸 如数码相机以及用于诸如手机等移动设备的相机模块等摄像装置。在本示例性实施例中，第一实施例中的固体摄像装置I被设置为用于电子设备。可替代的，也能够使用在第二实施例至第五实施例中制造的固体摄像装置。本发明能够采用如下的构造。(I) 一种固体摄像装置，所述固体摄像装置包括传输栅极电极和光电转换部，所述传输栅极电极形成在半导体基板上；所述光电转换部包括电荷存储区域，所述电荷存储区域在深度方向上是从所述半导体基板的表面侧形成的，所述电荷存储区域由第一导电型杂质区域形成且被形成为与所述传输栅极电极部分
地重叠，
传输辅助区域，所述传输辅助区域由第二导电型杂质区域形成且是以与所述传输栅极电极部分地重叠的形式形成的，并且所述传输辅助区域被形成在所述电荷存储区域的上层中，以及暗电流抑制区域，所述暗电流抑制区域是形成在所述传输辅助区域的上层中的第一暗电流抑制区域，并且所述第一暗电流抑制区域被形成为以如下方式位置对齐在所述传输栅极电极侧的端部与所述传输辅助区域的所述传输栅极电极侧的端部处于相同位置，所述暗电流抑制区域是由与所述传输辅助区域相同导电型的杂质区域形成的，并且所述暗电流抑制区域是由浓度高于所述传输辅助区域的浓度的杂质区域形成的。(2)如上面(I)中所述的固体摄像装置，其中，所述光电转换部包括最外层表面暗电流抑制区域，所述最外层表面暗电流抑制区域形成在所述半导体基板的位于所述传输辅助区域的上层中的最外层表面并且未延伸至所述传输栅极电极的下方，所述最外层表面暗电流抑制区域是由导电型与所述暗电流抑制区域的导电型相同的杂质区域形成的并且是由浓度高于所述暗电流抑制区域的浓度的杂质区域形成的。 (3)如上面(2)中所述的固体摄像装置，还包括在所述半导体基板的表面侧的读取区域，从所述光电转换部传输而来的信号电荷从所述读取区域被读取，其中，所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域在所述读取区域侧与所述传输栅极电极的重叠量形成为比所述电荷存储区域与所述传输栅极电极的重叠量大。(4)如上面(3)中所述的固体摄像装置，其中，所述传输栅极电极在侧表面上包括侧壁，并且其中，所述最外层表面暗电流抑制区域被形成为重叠在所述侧壁下方。(5)如上面(I)中所述的固体摄像装置，其中，所述电荷存储区域的所述传输栅极电极侧的端部被设定在与所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域的所述传输栅极电极侧的端部大致相同的位置。(6) —种固体摄像装置的制造方法，所述制造方法包括形成光电转换部的过程和形成传输栅极电极的过程，所述形成光电转换部的过程包括如下步骤通过从半导体基板的表面侧在深度方面上离子注入第一导电型杂质形成电荷存储区域，通过在所述电荷存储区域的上层中离子注入第二导电型杂质形成传输辅助区域，并且借助用于形成所述传输辅助区域时的掩模在所述传输辅助区域的上层中离子注入浓度高于所述传输辅助区域的浓度的第二导电型杂质，从而形成暗电流抑制区域；所述形成传输栅极电极的过程包括如下步骤在所述半导体基板上形成与所述电荷存储区域、所述传输辅助区域和所述暗电流抑制区域部分地重叠的传输栅极电极。(7)如上面(6)中所述的固体摄像装置的制造方法，在形成所述传输栅极电极的步骤之后，还包括步骤在所述半导体基板的所述暗电流抑制区域的上层中的最外层表面，通过离子注入浓度高于所述暗电流抑制区域的浓度的第二导电型的杂质形成最外层表面暗电流抑制区域。
(8)如上面(7)中所述的固体摄像装置的制造方法，在形成所述传输栅极电极的步骤之后，还包括步骤在所述半导体基板的所述表面侧形成读取区域，所述读取区域读取从所述光电转换部传输而来的信号电荷。(9)如上面(8)中所述的固体摄像装置的制造方法，其中，所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域在所述读取区域侧与所述传输栅极电极的重叠量形成为比所述电荷存储区域与所述传输栅极电极的重叠量大。(10)如上面(9)中所述的固体摄像装置的制造方法，其中，所述最外层表面暗电流抑制区域是通过利用所述传输栅极电极作为掩模的自对准形成的。
(11)如上面(9)中所述的固体摄像装置的制造方法，还包括在形成所述传输栅极电极之后，在所述传输栅极电极的侧表面上形成侧壁，其中，所述最外层表面暗电流抑制区域是通过利用所述侧壁作为掩模的自对准形成的。(12)如上面(6)中所述的固体摄像装置的制造方法，其中通过利用同一掩模进行离子注入形成所述电荷存储区域、所述传输辅助区域和所述暗电流抑制区域。(13)—种电子设备，所述电子设备包括光学透镜、固体摄像装置和信号处理电路，在所述光学透镜中被汇聚的光进入所述固体摄像装置，所述信号处理电路被设置用来对从所述固体摄像装置输出的输出信号进行处理，并且所述固体摄像装置包括传输栅极电极和光电转换部，所述传输栅极电极形成在半导体基板上；所述光电转换部包括电荷存储区域，所述电荷存储区域在深度方向上是从所述半导体基板的表面侧形成的，所述电荷存储区域由第一导电型杂质区域形成且被形成为与所述传输栅极电极部分
地重叠，传输辅助区域，所述传输辅助区域由第二导电型杂质区域形成且是以与所述传输栅极电极部分地重叠的形式形成的，并且所述传输辅助区域被形成在所述电荷存储区域的上层中，以及暗电流抑制区域，所述暗电流抑制区域是形成在所述传输辅助区域的上层中的第一暗电流抑制区域，并且所述第一暗电流抑制区域被形成为以如下方式位置对齐在所述传输栅极电极侧的端部与所述传输辅助区域的所述传输栅极电极侧的端部处于相同位置，所述暗电流抑制区域是由与所述传输辅助区域相同导电型的杂质区域形成的，并且所述暗电流抑制区域是由浓度高于所述传输辅助区域的浓度的杂质区域形成的。本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
权利要求
1.一种固体摄像装置，所述固体摄像装置包括传输栅极电极和光电转换部， 所述传输栅极电极形成在半导体基板上； 所述光电转换部包括 电荷存储区域，所述电荷存储区域在深度方向上是从所述半导体基板的表面侧形成的，所述电荷存储区域由第一导电型杂质区域形成，所述第一导电型杂质区域被形成为与所述传输栅极电极部分地重叠， 传输辅助区域，所述传输辅助区域由第二导电型杂质区域形成，所述第二导电型杂质区域被形成为与所述传输栅极电极部分地重叠，并且所述传输辅助区域被形成在所述电荷存储区域的上层中，以及 暗电流抑制区域，所述暗电流抑制区域是形成在所述传输辅助区域的上层中的第一暗电流抑制区域，并且所述第一暗电流抑制区域被形成为以如下方式位置对齐所述第一暗电流抑制区域在所述传输栅极电极侧的端部与所述传输辅助区域的位于所述传输栅极电极侧的端部处于相同位置，所述暗电流抑制区域是由与所述传输辅助区域相同导电型的杂 质区域形成的，并且所述暗电流抑制区域是由浓度高于所述传输辅助区域的浓度的杂质区域形成的。
2.根据权利要求I所述的固体摄像装置，其中， 所述光电转换部包括最外层表面暗电流抑制区域，所述最外层表面暗电流抑制区域形成在所述半导体基板的位于所述传输辅助区域的上层中的最外层表面并且未延伸至所述传输栅极电极的下方，所述最外层表面暗电流抑制区域是由导电型与所述暗电流抑制区域的导电型相同的杂质区域形成的并且是由浓度高于所述暗电流抑制区域的浓度的杂质区域形成的。
3.根据权利要求2所述的固体摄像装置，还包括在所述半导体基板的表面侧的读取区域，从所述光电转换部传输而来的信号电荷从所述读取区域被读取， 其中，所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域在所述读取区域侧与所述传输栅极电极的重叠量形成为比所述电荷存储区域与所述传输栅极电极的重叠量大。
4.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中， 所述传输栅极电极在侧表面上包括侧壁，并且 其中，所述最外层表面暗电流抑制区域被形成为重叠在所述侧壁下方。
5.根据权利要求I所述的固体摄像装置，其中，所述电荷存储区域的位于所述传输栅极电极侧的端部被设定在与所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域的位于所述传输栅极电极侧的端部大致相同的位置。
6.一种固体摄像装置的制造方法，所述制造方法包括形成光电转换部的过程和形成传输栅极电极的过程， 所述形成光电转换部的过程包括如下步骤 通过从半导体基板的表面侧在深度方面上离子注入第一导电型杂质形成电荷存储区域， 通过在所述电荷存储区域的上层中离子注入第二导电型杂质形成传输辅助区域，并且 借助用于形成所述传输辅助区域时的掩模在所述传输辅助区域的上层中离子注入浓度高于所述传输辅助区域的浓度的第二导电型杂质，从而形成暗电流抑制区域；所述形成传输栅极电极的过程包括如下步骤 在所述半导体基板上形成与所述电荷存储区域、所述传输辅助区域和所述暗电流抑制区域部分地重叠的传输栅极电极。
7.根据权利要求6所述的制造方法，在形成所述传输栅极电极的步骤之后，还包括步骤 在所述半导体基板的所述暗电流抑制区域的上层中的最外层表面，通过离子注入浓度高于所述暗电流抑制区域的浓度的第二导电型的杂质形成最外层表面暗电流抑制区域。
8.根据权利要求7所述的制造方法，在形成所述传输栅极电极的步骤之后，还包括步骤 在所述半导体基板的所述表面侧形成读取区域，所述读取区域读取从所述光电转换部传输而来的信号电荷。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中， 所述暗电流抑制区域和所述传输辅助区域在所述读取区域侧与所述传输栅极电极的重叠量形成为比所述电荷存储区域与所述传输栅极电极的重叠量大。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，所述最外层表面暗电流抑制区域是通过利用所述传输栅极电极作为掩模的自对准形成的。
11.根据权利要求9所述的制造方法，还包括在形成所述传输栅极电极之后，在所述传输栅极电极的侧表面上形成侧壁，其中，所述最外层表面暗电流抑制区域是通过利用所述侧壁作为掩模的自对准形成的。
12.根据权利要求6所述的制造方法，其中通过利用同一掩模进行离子注入形成所述电荷存储区域、所述传输辅助区域和所述暗电流抑制区域。
13.一种电子设备，所述电子设备包括 光学透镜； 固体摄像装置，其为权利要求I至5中任一项所述的固体摄像装置，汇聚到所述光学透镜中的光进入所述固体摄像装置；以及 信号处理电路，其用来对从所述固体摄像装置输出的输出信号进行处理。
全文摘要
本发明涉及固体摄像装置及其制造方法和电子设备。该固体摄像装置包括光电转换部和形成在半导体基板上的传输栅极电极，所述光电转换部包括在深度方向上从所述半导体基板的表面侧形成的电荷存储区域；由以与所述传输栅极电极部分重叠的方式形成的第二导电型杂质区域形成的传输辅助区域；和暗电流抑制区域，所述暗电流抑制区域是形成在所述传输辅助区域的上层中的第一暗电流抑制区域，并且所述第一暗电流抑制区域被形成为以所述传输栅极电极侧的端部与所述传输辅助区域的端部处于相同位置的方式位置对齐。所述电子设备包括光学透镜、上述固体摄像装置和信号处理电路。根据本发明，能够在抑制暗电流生成的同时提高传输效率，改善了图像质量。
文档编号H01L27/146GK102856334SQ201210208338
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月19日 优先权日2011年6月28日
发明者小林実希子, 河相勲 申请人:索尼公司