固态图像传感器件及其制造方法

文档序号:6831869阅读:180来源:国知局
专利名称:固态图像传感器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种固态图像传感器件(image pickup device)及其制造方法。
背景技术
电荷耦合类型的固态图像传感器件,即CCD(电荷耦合器件)固态图像传感器件是一种功能器件,它既具有转移累积电子的功能,又具有累积经光电转换的电子的功能,并且作为图像传感器件、延迟器件等被使用。
CCD固态图像传感器件包含转移寄存器(transfer register)部分和光接收传感器部分,转移寄存器部分具有当作电荷转移部分提供的CCD结构,光接收传感器部分由用于光电转换和累积信号电荷的光电二极管组成,所累积的经过如此光电转换的信号电荷从光接收传感器部分读出到转移寄存器,并且在转移寄存器中转移信号电荷。
转移寄存器包含通过在转移信号电荷的转移通道上的绝缘层所形成的电荷转移电极。为了转移信号电荷,相位互异的电压脉冲将被施加到邻近的电荷转移电极,并且使通道不被断开。为此目的,电荷转移电极由第一、第二两个电极层组成,并且第二层电荷转移电极的末端部分与第一层电荷转移电极轻微交叠。(例如参看引用的专利文献1)图1是按照相关技术的CCD固态图像传感器件的实例结构示意图(即主要部分平面图)。
CCD固态图像传感器件,用图1中标号1概括描述,包含按矩阵方式(即按二维方式)排列的光接收传感器部分51和在光接收传感器部分51的纵向左侧一端提供的垂直转移寄存器53。这个垂直转移寄存器53包括(尽管没有显示)其中形成垂直转移通道的基底,在绝缘薄膜上形成电荷转移电极52。电荷转移电极52由第一层电荷转移电极52A和第二层电荷转移电极52B组成,并且第一层电荷转移电极52A与第二层电荷转移电极52B如此形成以致于互相部分交叠。
电荷转移电极52(52A、52B)是一种用诸如多晶硅、高熔点金属和既有多晶硅、又有高熔点金属的材料等制成的电极。
在图1显示结构的情况,为了维持耐电压(withstand voltage),第一层电荷转移电极52A、第二层电荷转移电极52B和没有显示的光屏蔽薄膜等各层,将通过绝缘薄膜互相绝缘。
在两层之间的绝缘薄膜通过电荷转移电极的直接氧化作用或电荷转移电极的直接氧化作用和绝缘薄膜的沉淀物两者被沉积。
日本官方公报已公开的专利申请No.9-312390。
然而,当CCD固态图像传感器件逐渐变得更加微型化时,按照相关技术的电荷转移电极的结构和制造方法不可避免地遇到下列的问题。
例如,当制造图1显示的CCD固态图像传感器件50时,在形成用于第一层电荷转移电极52A和第二层电荷转移电极52B互相绝缘的氧化物薄膜的过程中和在形成用于绝缘第二层电荷转移电极52B和光屏蔽层的隔层绝缘体的过程中,当上述电极52A、52B被直接氧化时,电荷转移电极52A、52B在它们接近表面的部分被氧化是不可避免的。
当CCD固态图像传感器件逐渐变得微型化时,电荷转移电极的尺寸也在减小,但是氧化部分的厚度没有相当大的改变。结果,氧化部分的比例增多,并且因此电极由于氧化作用而减小的比例变得显著。
如上所述,既然电荷转移电极尺寸减小,不能在电荷转移电极获得低薄膜电阻,例如,由于传播延迟,会出现使电荷转移效率恶化的问题。
具体地讲,施加了用于读取信号电荷的读取电压的电荷转移电极,即读取电极(例如,在图1显示的CCD固态图像传感器件中,第二层电荷转移电极52B)中,当电荷转移电极尺寸减小时,电荷转移电极从栅绝缘薄膜被断开,从而使在栅绝缘薄膜下面的半导体层和电极之间的距离增大。于是出现读取信号电荷所需的读取电压不可避免地升高的问题。
既然固态图像传感器件将更加微型化,当固态图像传感器件的像素数目相当多地增加和固态图像传感器件的密度变得更高时,上述的问题将变得更加严重。
为了增加固态图像传感器件的像素数目,并且为了使固态图像传感器件密度变得更高,当隔层绝缘体在电荷转移电极上形成时,抑制电荷转移电极由于必要的氧化作用而引起的尺寸减小是必须的。

发明内容
考虑到上述方面,本发明的一个目的是提供一种固态图像传感器件和这种固态图像传感器件的制造方法,在该固态图像传感器件中,能够抑制电荷转移电极由于当隔层绝缘体在电荷转移电极上形成时所需的氧化作用而引起的尺寸减小,使固态图像传感器件的像素数目能够增加,并且固态图像传感器件密度能够增大。
按照本发明的固态图像传感器件中,电荷转移部分在光接收传感器部分的一端被提供,电荷转移部分由多层电荷转移电极组成,并且侧壁绝缘层在多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上被形成。
按照本发明上述的固态图像传感器件结构,既然电荷转移部分是由多层电荷转移电极组成,并且侧壁绝缘层是在多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上各自被形成,当固态图像传感器件被制造时,在各层电荷转移电极上形成隔层绝缘体的过程中,通过侧壁绝缘层使电荷转移电极的侧表面变得不容易被氧化是可能的。结果,抑制电荷转移电极由于氧化作用而引起的尺寸减小成为可能。
按照本发明的固态图像传感器件制造方法是一种用于形成固态图像传感器件的方法,在该固态图像传感器件中,电荷转移部分在光接收传感器部分的一端被提供,电荷转移部分由多层电荷转移电极组成。这种固态图像传感器件的制造方法包含用于形成电荷转移电极的过程和用于通过在绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上形成侧壁绝缘层的过程。
按照本发明上述的固态图像传感器件制造方法,这种制造方法包括用于形成电荷转移电极的过程和用于通过在该绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上形成侧壁绝缘层的过程,通过在电荷转移电极的侧表面上形成侧壁绝缘层,能使电荷转移电极的侧表面变得不容易被氧化。结果,抑制电荷转移电极由于氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
按照本发明的固态图像传感器件中,电荷转移部分在光接收传感器部分的一端被提供,电荷转移部分由多层电荷转移电极组成,并且侧壁绝缘层在多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上被形成。
按照本发明上述的固态图像传感器件的结构,既然电荷转移部分是由多层电荷转移电极组成,并且侧壁绝缘层在多层电荷转移电极的读取电极的侧表面上被形成,当固态图像传感器件被制造时,在读取电极上形成隔层绝缘体的过程中,通过侧壁绝缘层使读取电极的侧表面变得不容易被氧化成为可能。因而,抑制读取电极由于氧化作用而引起的尺寸减小成为可能。
本发明的固态图像传感器件制造方法是一种制造固态图像传感器件的方法,在该固态图像传感器件中,电荷转移部分在光接收传感器部分的一端被形成,并且电荷转移部分由多层电荷转移电极组成。这种固态图像传感器件的制造方法包含用于形成电荷转移电极的过程和用于在整个表面上形成绝缘薄膜以及用于通过在该绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上形成侧壁绝缘层的过程。
按照本发明上述的固态图像传感器件,既然固态图像传感器件的制造方法包含用于形成电荷转移电极的过程和用于在整个表面上形成绝缘薄膜以及用于通过在绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上各自形成侧壁绝缘层的过程,通过在读取电极的侧表面上形成侧壁绝缘层,使读取电极的侧表面变得不容易被氧化是可能的。结果,抑制读取电极由于氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
按照本发明,既然侧壁绝缘层在各层的电荷转移电极的侧表面上被形成,当隔层绝缘体在电荷转移电极上被形成时,通过抑制电荷转移电极的氧化作用,来抑制电极由于氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
因而,当电荷转移电极的尺寸减小时,通过抑制电阻的增大,解决在电荷转移电极中的传播延迟的问题是可能的。同样,解决电荷转移效率由电荷转移电极的尺寸减小而引起恶化的问题是可能的。
进一步讲,在作为读取电极使用的电荷转移电极中,解决读取电压升高的问题也成为可能。
按照本发明,既然侧壁绝缘层在多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上被形成,当隔层绝缘体在读取电极上被形成时,通过抑制读取电极的氧化作用,来抑制电极由于氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
结果,通过抑制电阻由于读取电极的尺寸减小而引起的电阻增大,来解决在读取电极的传播延迟问题是可能的。同时,抑制当读取电极的尺寸减小并且和半导体基底分离增大时所产生的读取电极所需的读取电压升高是可能的。
因此,按照本发明,既然解决上述当固态图像传感器件被微型化时而显著引起的问题是可能的,所以固态图像传感器件能够被微型化,固态图像传感器件的像素数目能够增多,固态图像传感器件的密度能够增大。更进一步讲,使固态图像传感器件的尺寸变得紧密成为可能。


图1是按照相关技术的CCD固态图像传感器件的实例示意图(主要部分示意平面图);图2是按照本发明实施方式的固态图像传感器件的示意图(主要部分示意平面图);图3A是在图2中显示的固态图像传感器件沿IIIA-IIIA′线方向得到的剖面图;图3B是在图2中显示的固态图像传感器件沿IIIB-IIIB′线方向得到的剖面图;图3C是在图2中显示的固态图像传感器件沿IIIC-IIIC′线方向得到的剖面图;图4A到4C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图5A到5C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图6A到6C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图7A到7C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图8A到8C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图9A到9C分别表示在图2中显示的固态图像传感器件制造过程的示意剖面图;图10A是在图1中显示的固态图像传感器件沿XA-XA′线方向得到的剖面图;
图10B是在图1中显示的固态图像传感器件沿XB-XB′线方向得到的剖面图;图10C是在图1中显示的固态图像传感器件沿XC-XC′线方向得到的剖面图;具体实施方式
本发明将参考附图进行描述。
图2和图3A至3C是显示按照本发明实施方式的固态图像传感器件结构的示意图。图2是用放大比例显示按照本发明的固态图像传感器件主要部分(即图像传感区域)的平面图。图3A是图2沿IIIA-IIIA′线方向得到的剖面图;图3B是图2沿IIIB-IIIB′线方向得到的剖面图;和图3C是图2沿IIIC-IIIC′线方向得到的剖面图。
用这种实施方式,本发明被施加到CCD固态图像传感器件。
用图2中标号20概括描述的固态图像传感器件,包含用矩阵方式(即二维方式)排列的光接收传感器部分1和在光接收传感器部分1的各纵向一端形成的垂直转移寄存器3,从而建立图像传感区域。
在图像传感区域外面,水平转移寄存器被连接到垂直转移寄存器3的一个末端,并且在水平转移寄存器的一个末端提供输出部分,尽管没有显示。
垂直转移寄存器3由电荷转移电极2、栅绝缘薄膜6和没有显示的转移通道区域组成。
电荷转移电极2由第一层的电荷转移电极2A和第二层的电荷转移电极2B两个电极层组成。
如图3A至3C所示,栅绝缘薄膜6具有包含氧化硅薄膜6A/氮化硅薄膜6B/氧化硅薄膜6C的三层层积结构,即ONO结构。
光屏蔽薄膜4通过隔层绝缘体12在电荷转移电极2被形成,并且这个光屏蔽薄膜4具有在光接收传感器部分1上形成的通路(没有显示)。
如果需要,在光屏蔽薄膜4上面提供平面薄膜(planarized film)、滤色镜、片上显微透镜(on-chip microlens)等。
第一层的电荷转移电极2A和第二层的电荷转移电极2B能够用诸如多晶硅薄膜、硅化钨薄膜或用钨、氮化钨或多晶硅薄膜和金属薄膜两者制成的薄膜(层积薄膜或合金薄膜)等传导薄膜形成。
光屏蔽薄膜4能够用诸如钛(Ti)、硅化钨(WSI)、钨(W)、铝(Al)或及其合金等具有高反射比的材料形成。
具体地讲,按照这种实施方式的固态图像传感器件20中,侧壁绝缘层在垂直转移寄存器3的电荷转移电极2的电荷转移电极2A、2B两层的侧表面上各自被形成。更具体地讲,侧壁绝缘层11在第一层电荷转移电极2A的侧表面上被形成,并且侧壁绝缘层8在第二层电荷转移电极2B的侧表面上被形成。
侧壁绝缘层11、8用诸如氧化物薄膜或氮化物薄膜等适合的薄膜制成。
既然侧壁绝缘层11、8在电荷转移电极2A、2B的侧表面上被形成,则在电荷转移电极2A、2B上形成隔层绝缘体的过程中,侧壁绝缘层11、8使电荷转移电极2A、2B变得不容易被氧化,从而抑制电荷转移电极2A、2B由于电荷转移电极2A、2B的直接氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
例如,按照这种实施方式的固态图像传感器件20能够通过下列的过程被制造。
在图4A至4C和图9A至9C中,图4A至9A是显示与图3A一样相同表面的固态图像传感器件的剖面图,图4B至9B是显示与图3B一样相同表面的固态图像传感器件的剖面图,并且图4C至9C是显示与图3C一样相同表面的固态图像传感器件的剖面图。
首先,如图4A至4C所示,氧化硅薄膜6A、氮化硅薄膜6B和氧化硅薄膜6C在n型半导体基底9上被沉积,例如,按那个顺序,形成具有用这些薄膜6A、6B、6C层叠而成的所谓ONO结构的栅绝缘薄膜6。
而后,用于形成第一层电荷转移电极2A的传导薄膜,在栅绝缘薄膜6上被沉积,并且作为偏移氧化物薄膜(offset oxide film)使用的氧化物薄膜,在所形成的传导薄膜上被沉积。这些传导薄膜和氧化物薄膜能够通过气相生长被沉积。
进一步讲,当没有显示的光致抗蚀剂作为掩膜被使用时,这些传导薄膜和氧化物薄膜通过干刻蚀(dry-etch)的方法被处理,由此第一层电荷转移电极2A和在电荷转移电极2A上的偏移氧化物薄膜10能够按预定的模式被形成。
接着,隔层绝缘体在第一层电荷转移电极2A和第二层电荷转移电极2B之间被沉积。
更具体地讲,如图6A至6C虚线所示,绝缘层(例如氧化物薄膜或氮化物薄膜)15例如通过气相生长在表面上被沉积。然后,如图6A至6C所示,通过在整个表面实现回蚀刻(etch back)处理,在第一层电荷转移电极2A的侧表面上沉积侧壁绝缘层11。
接着,偏移氧化物薄膜10和侧壁绝缘层11在第一层电荷转移电极2A和第二层电荷转移电极2B之间组成隔层绝缘体。
这种隔层绝缘体可以通过不形成偏移氧化物薄膜10而是电极被直接氧化的方法或通过使用侧壁绝缘层和氧化作用两者的方法形成。
既然侧壁绝缘层11在第一层电荷转移电极2A的侧表面上被形成,则当隔层绝缘体通过直接氧化电极被形成时,电荷转移电极2A的侧表面变得不容易被氧化,从而抑制电荷转移电极2A由于电荷转移电极2A的直接氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
在偏移氧化物薄膜10和侧壁绝缘层11之间的分界线在下列多张附图中没有显示出来。
接着,如图7A至7C所示,用于形成第二层电荷转移电极2B的传导薄膜被沉积,并且当没有显示的光致抗蚀剂作为掩膜使用时,传导薄膜通过干刻蚀的方法被处理,由此第二层电荷转移电极2B按预定的模式能够被形成。
结果,在图7A中显示的沿垂直转移寄存器3电荷转移方向的剖面,第二层电荷转移电极2B从栅绝缘薄膜6越过第一层电荷转移电极2A的上端被形成。在图7B中显示的是在光接收传感器部分2的像素之间的剖面,第二层电荷转移电极2B在第一层电荷转移电极2A上面的偏移氧化物薄膜10上被形成。同样,在图7C中显示的是垂直转移寄存器3的电荷读取方向的剖面,第二层电荷转移电极2B在栅绝缘薄膜6上被形成。
接着,如图8A至8C所示,绝缘层(例如,氧化物薄膜或氮化物薄膜)在表面上被沉积,并且整个表面通过回蚀刻处理被处理,由此用氧化物薄膜或氮化物薄膜形成的侧壁绝缘层8在第二层电荷转移电极2B的侧表面上被形成。
随后,隔层绝缘体12在表面上被形成,以便覆盖第二层电荷转移电极2B。
作为用于形成隔层绝缘体12的一种方法,可以考虑一种在侧壁绝缘层8被形成之后用于氧化第二层电荷转移电极2B的方法,一种用于通过气相生长形成氧化薄膜的方法或一种使用电荷转移电极2B的氧化作用和氧化薄膜的气相生长两者的方法。
在那时,既然侧壁绝缘层8在第二层电荷转移电极2B的侧表面上被形成,第二层电荷转移电极2B的侧表面变得不容易被氧化,从而电荷转移电极2B由于侧壁的氧化作用而引起的尺寸减小能够被抑制。
隔层绝缘体12在覆盖电荷转移电极2A、2B的部分被移除,即在它靠近光接收传感器部分1的部分,由此光屏蔽薄膜4能够在较低位置被形成。
接着,如图9A至9C所示,光屏蔽薄膜4在隔层绝缘体12上被沉积。
在作为光屏蔽薄膜4使用的薄膜在整个表面上被沉积之后,当光致抗蚀剂作为掩膜被使用时,具有预定模式的光屏蔽薄膜4按照干刻蚀的方法通过处理所形成的薄膜形成。
关于在光屏蔽薄膜4上的层的每一部分同样能够按照常规的技术被形成。
更具体地讲,在图4A至4C和图9A至9C显示的制造过程之后,没有显示的显微透镜或滤色镜能够通过与那些相关技术相似的过程被形成。
同样,垂直转移寄存器3的转移通道区域、光接收传感器部分1的光电二极管等都在半导体基底9上被形成,尽管没有显示。
比较和对照本发明,关于显示在图1设计示意图中的CCD固态图像传感器件50的结构,当固态图像传感器件更加微型化时出现的问题,将参考图10A至10C进行描述。图10A是在图1中沿XA-XA′线方向得到的剖面图;图10B是在图1中沿XB-XB′线方向得到的剖面图;和图10C是在图1中沿XC-XC′线方向得到的剖面图。
在形成用于第二层电荷转移电极52B和光屏蔽薄膜绝缘的隔层绝缘体的过程中,靠近第二层电荷转移电极52B表面的部分通过上述的电极直接氧化作用被氧化。
因而,在CCD固态图像传感器件50向微型化发展时,尽管图像电荷转移电极的尺寸也在减小,但既然被氧化部分的厚度没有一样多地改变,则氧化部分的比例增加,并且因此通过氧化作用而促使电极减小的比例变得显著。
从而,如图10A至10B所示,第二层电荷转移电极52B通过氧化作用厚度减小,因此不能得到低薄膜电阻。如上所述,既然不能得到低薄膜电阻,则出现了由于传播延迟使电荷转移效率恶化的问题。
同样,如图10A所示,既然第二层电荷转移电极52B和第一层电荷转移电极52A分离开,想得到的电场不能施加到在第一层电荷转移电极52A和第二层电荷转移电极52B之间的间隙部分57,这引起了电荷转移效率恶化。
同样,如图10C所示,氧化部分59在第二层电荷转移电极52B和栅绝缘薄膜56(56A、56B、56C)之间被形成,使得第二层电荷转移电极52B和栅绝缘薄膜56分离开。在图10C显示的剖面部分,第二层电荷转移电极52B也作为读取电极使用,用于读取通过光接收传感器部分51到栅绝缘薄膜56的经过光电转换的信号电荷(电子)。因此,当电荷转移电极52B和栅绝缘薄膜36分离开时,在栅绝缘薄膜56下面的半导体区域和电荷转移电极52B之间的距离增大,并且出现读取信号电荷到垂直转移寄存器53所需的读取电压升高的问题。
另一方面,按照这种实施方式的固态图像传感器件20中,既然侧壁绝缘层11使得第一层电荷转移电极2A的侧表面变得不容易被氧化,并且侧壁绝缘层8使得第二层电荷转移电极2B变得不容易被氧化,所以抑制电极由于第一层电荷转移电极2A和第二层电荷转移电极2B的氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
结果,如图3A所示,既然能够防止第二层电荷转移电极2B和第一层电荷转移电极2A分离开,则想得到的电场能够被施加到在第一层电荷转移电极2A和第二层电荷转移电极2B之间的间隙部分,因此符合要求的电荷转移效率能够被维持。
同样,如图3A至3C所示,能以足够的厚度、大小形成第一层电荷转移电极2A和第二层电荷转移电极2B,并且能够取得低薄膜电阻。从而,解决由于传播延迟而引起的电荷转移效率恶化的问题是可能的。
进一步讲,如图3C所示,作为读取电极使用的第二层电荷转移电极2B,能够紧密接触栅绝缘薄膜6地形成,从而解决读取电压升高的问题是可能的。
按照这种实施方式的上述固态图像传感器件20的结构,侧壁绝缘层11、8在电荷转移电极2(2A、2B)的电荷转移电极2A、2B两层的侧表面上各自被形成。结果,当固态图像传感器件被制造时,在电荷转移电极2A、2B各层上形成隔层绝缘体的过程中,通过在侧表面上被形成的侧壁绝缘层11、8,使电荷转移电极2A、2B的侧表面变得不容易被氧化成为可能。
同样,上述制造过程中,在第一层电荷转移电极2A形成之后,氧化物薄膜或氮化物薄膜在整个表面上被沉积,并且通过在该氧化物薄膜或氮化物薄膜实现回蚀刻处理,侧壁绝缘层11在第一层电荷转移电极2A的侧表面上被形成。同样,在第二层电荷转移电极2B形成之后,氧化物薄膜或氮化物薄膜在整个表面上被沉积,并且通过对这种氧化物薄膜或氮化物薄膜进行回蚀刻,侧壁绝缘层8在第二层电荷转移电极2B的侧表面上被形成。从而,通过在侧表面上形成的侧壁绝缘层11、8,使得电荷转移电极2A、2B的侧表面变得不容易被氧化成为可能。结果,当在各层的电荷转移电极2A、2B上形成隔层绝缘体时,抑制电荷转移电极2A、2B由于电极的氧化作用而引起的尺寸减小是可能的。
因此,既然电荷转移电极2A、2B由于电极的氧化作用而引起的尺寸减小能够被抑制,并且由于电极尺寸减小而引起的电阻增大能够被抑制,所以解决电荷转移电极2(2A、2B)的传播延迟问题是可能的。同样,既然由于第二层电荷转移电极2B的减少而引起的在电荷转移电极2A、2B交叠部分处的间隙部分扩大能够被抑制,所以解决在电荷转移电极2A、2B的电荷转移效率恶化的问题是可能的。
进一步讲,在作为读取栅电极使用的第二层电荷转移电极2B中,既然抑制电荷转移电极2B由于第二层电荷转移电极2B的氧化作用而引起的和栅绝缘薄膜6分离开(电荷转移电极2B的翘起能够被抑制)是可能的,当在第二层电荷转移电极2B和基底之间的绝缘层保持薄时,抑制读取信号电荷所需的读取电压升高成为可能。
因而,按照本发明,既然在固态图像传感器件微型化时出现的上述各个问题能够被解决,所以使固态图像传感器件微型化成为可能,固态图像传感器件的像素数目能够增多,并且固态图像传感器件的密度能够增大。
同样,既然固态图像传感器件能够被微型化,每相同像素数目的区域能够被减少,从而能够使固态图像传感器件的尺寸紧密。
虽然在上述实施方式中,垂直转移寄存器3的电荷转移电极2由电极层2A、2B两层组成,并且信号电荷按两相驱动方式在垂直转移寄存器3中被转移,但本发明能够施加到其他结构。
当电荷转移电极由三层以上的电极层组成时,侧壁绝缘层不但可以在第一和第二层电荷转移电极上被形成,而且可以在第三层和随后层的电荷转移电极上被形成。
同样在这种信号电荷按三相驱动方式或四相驱动方式在垂直转移电极中被转移的结构中,侧壁绝缘层可以在各层的电荷转移电极的侧表面上被形成。
更进一步讲,虽然在上述实施方式中,侧壁绝缘层在电荷转移电极2A、2B的两层上被形成,例如,通过在作为读取电极使用而至少施加了读取电压的电荷转移电极上形成侧壁绝缘层(在图2中显示的固态图像传感器件20的第二层电荷转移电极2B),就能够达到抑制读取电压升高的效果。
按照本发明,既然侧壁绝缘层在各层的电荷转移电极的侧表面中被形成,则当隔层绝缘体在电荷转移电极上被形成时,通过抑制电荷转移电极的氧化作用,来抑制由于氧化作用而引起的电极尺寸减小是可能的。
因此,当电荷转移电极尺寸的减小时,通过抑制电阻的增大,解决在电荷转移电极中传播延迟的问题是可能的。同样,解决由电荷转移电极的减小而引起的电荷转移效率恶化的问题是可能的。
进一步讲,在作为读取电极使用的电荷转移电极中,解决读取电压升高的问题也成为可能。
按照本发明,既然侧壁绝缘层在多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上被形成,于是当隔层绝缘体在读取电极上被形成时,通过抑制读取电极的氧化作用而抵制由于氧化作用所引起的电极尺寸减小是可能的。
结果,通过抑制由于读取电极尺寸减小而引起的电阻增大,来解决读取电极中的传播延迟问题是可能的。同时,抑制当读取电极尺寸减小并与半导体基底分离开时所产生的读取电荷所需的读取电压升高是可能的。
所以,按照本发明,当固态图像传感器件逐渐微型化时,既然解决上述显著引起的各个问题是可能的,固态图像传感器件能够被微型化,固态图像传感器件的像素数目能够增多,并且固态图像传感器件的密度能够增大。更进一步讲,使固态图像传感器件尺寸紧密成为可能。
以上参考附图对本发明的优选实施方式进行了描述,但本领域技术人员应当意识到,本发明并不局限于所述的确切实施方式,并且在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,各种变化和修改都可能实现。
权利要求
1.一种固态图像传感器件,包含光接收传感器部分;在所述光接收部分一端提供的电荷转移部分;构成所述电荷转移部分的多层电荷转移电极;和在所述多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上形成的侧壁绝缘层。
2.一种固态图像传感器件的制造方法,用于形成固态图像传感器件,在该固态图像传感器件中,在光接收传感器部分一端提供电荷转移部分,所述电荷转移部分由多层电荷转移电极组成,该方法包含用于形成电荷转移电极的过程;和用于在整个表面上形成绝缘薄膜和通过在所述绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在所述多层电荷转移电极的各层电荷转移电极的侧表面上形成侧壁绝缘层的过程。
3.一种固态图像传感器件,包含光接收传感器部分;在所述光接收部分一端提供的电荷转移部分;构成所述电荷转移部分的多层电荷转移电极;和在所述多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上形成的侧壁绝缘层。
4.一种固态图像传感器件制造方法,用于形成固态图像传感器件,在该固态图像传感器件中,在光接收传感器部分一端提供电荷转移部分,所述电荷转移部分由多层电荷转移电极组成,该方法包含用于形成电荷转移电极的过程;和用于在整个表面上形成绝缘薄膜和通过在所述绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在所述多层电荷转移电极的至少读取电极的侧表面上形成侧壁绝缘层的过程。
全文摘要
构造一种固态图像传感器件,其中在光接收传感器部分一端提供电荷转移部分,电荷转移部分由多层电荷转移电极2A、2B组成,并且在多层电荷转移电极的各层电荷转移电极2A、2B的侧表面上形成的侧壁绝缘层11、8。一种形成上述固态图像传感器件的制造方法,包含用于形成电荷转移电极2A、2B的过程和用于在整个表面上形成绝缘薄膜,并且通过在这种绝缘薄膜上实现回蚀刻处理,在各层电荷转移电极2A、2B的侧表面上形成侧壁绝缘层11、8的过程。提供所述固态图像传感器件和这种固态图像传感器件的制造方法是可能的,该固态图像传感器件具有这种结构电荷转移电极由于当隔层绝缘体在电荷转移电极上被形成时所引起的氧化作用而引起的尺寸减小能够被抑制,并且所述固态图像传感器件的像素数目能够增加,所述固态图像传感器件的密度能够增大。
文档编号H01L29/762GK1581498SQ200410056500
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月11日 优先权日2003年8月11日
发明者国分胜则, 佐藤充 申请人:索尼株式会社
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