制造固态图像传感器的方法和固态图像传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]传统上，(XD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。
[0003]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。
[0004]在日本专利待审公开N0.2008-98373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)ο
[0005]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N0.2008-98373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50 μπι到200 μπι的宽度，大量金属娃化物的层在形成金属娃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】
[0006]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M0S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 %。
[0007]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M0S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M0S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。
[0008]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M0S晶体管的周边电路区，其中M0S晶体管包括金属硅化物层，侧壁间隔物被置于M0S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。
[0009]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】
[0010]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；
[0011]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；
[0012]图3是展示晶片上的对准标记的图；和
[0013]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】
[0014]根据本发明的实施例，构成固态图像传感器的晶片包括像素区，而所述像素区典型地包括布置成一维或二维的多个像素。每个像素可以包括光电转化元件和M0S晶体管。包括在像素中的M0S晶体管可以包括将在光电转化元件中产生的电荷转移到浮动扩散(浮动扩散层)的转移M0S晶体管。每个像素可以还包括放大M0S晶体管，所述放大M0S晶体管用于放大对应于已在光电转化元件中产生并且被转移到浮动扩散的电荷的信号。放大M0S晶体管可以在多个像素之间共享。每个像素可以还包括重置M0S晶体管，所述重置M0S晶体管将在光电转化元件中产生的电荷重置并且将浮动扩散的电势重置。每个像素可以还包括选择M0S晶体管，所述选择M0S晶体管用于选择对应于在光电转化元件中产生的电荷并且从放大M0S晶体管输出的信号的输出。包括在像素中的这些M0S晶体管将总称为像素M0S晶体管。固态图像传感器可以包括容纳芯片的封装，但是此封装可以被忽略。
[0015]像素101在光电转化设备中的布置将参照图1A被示例性地解释。像素101至少包括将接收的光转化成电荷的光电转化元件1和将电荷转移到浮动扩散3的转移M0S晶体管2。例如，光电转化元件1是光电二极管并且将入射光转化为电荷。光电转化元件中产生的电荷被转移到浮动扩散3以改变浮动扩散3的电势。在此示例中，像素101还包括将浮动扩散3或类似物的电势重置的重置M0S晶体管4以及放大M0S晶体管6。放大M0S晶体管6的栅电极被电连接到浮动扩散3。放大M0S晶体管6将对应于浮动扩散3的电势变化的信号输出到信号线7。
[0016]电源(电源线)Vdd、放大M0S晶体管6、信号线7和恒定电流源8构成源极跟随器电路。选择M0S晶体管5被布置在电源Vdd和放大M0S晶体管6之间或者在放大M0S晶体管6和信号线7之间。当选择M0S晶体管5被接通时，像素101被选择并且光电转化元件1的信号可以被输出到信号线7。选择M0S晶体管5可以被忽略，而重置M0S晶体管4可以控制浮动扩散的重置电势以选择像素。
[0017]光电转化设备的布置将参照图1B被示例性地解释。光电转化设备包括包含像素101的像素区201、位于像素区201周围的周边电路区202和位于周边电路区202周围的划片区203。在像素区201中，多个像素101被布置。周边电路区202包括驱动像素并且处理从像素读出的信号的M0S晶体管。周边电路区202可以包括产生用于选择像素区201中的像素101的控制信号的扫描电路204和处理从被选择的像素101输出的信号的处理电路(读出电路)205。而且，当A/D转化在光电转化设备中被执行时，周边电路区可以包括A/D转化电路。包括在周边电路区的用于构成这些电路(周边电路)的M0S晶体管将被总称为周边M0S晶体管。
[0018]图2A到2C是根据本实施例，展示光电转化设备的布置的剖面图。图2A是展示对应于图1B中的像素区201的像素区111中的像素的部分的剖面图。图2B是展示对应于图1B中的周边电路区202的周边电路区112中的周边电路的部分的剖面图。图2C是展示对应于图1B中的划片区203的划片区113的部分的剖面图。在晶片lla、llb和11c上形成元件。按照划片区113中，晶片被切块并且切断。在图2C中，A和B分别代表出自按照划片区中被切断的两个芯片的一个端面A和另一个端面B。在端面A和端面B之间的具有大概几十μπι到几