摄像装置以及摄像装置的制造方法

摄像装置以及摄像装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种摄像装置以及其制造方法。由形成于半导体衬底(SUB)的隔离区域(STI)来规定出P型阱(PW)。在P型阱(PW)中规定有像素区域(PER)和接地区域(GND)。在像素区域(PER)中规定有形成了光电二极管(PD)的光电二极管区域(PDR)和像素晶体管区域(PTR)。以至少覆盖光电二极管区域(PDR)以及接地区域(GND)的方式形成有防反射膜(ARF)。以贯穿防反射膜(ARF)等的方式形成有与接地区域(GND)连接的插塞(PG)。
【专利说明】
摄像装置以及摄像装置的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种摄像装置以及摄像装置的制造方法，例如涉及一种能够适用于具有光电二极管区域和接地区域的摄像装置的技术。
【背景技术】
[0002]在数码相机等中，例如应用了具有CMOS ( Comp I emen tary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器的摄像装置。在摄像装置中，为了将入射的光转换成电荷，而形成有光电二极管。在光电二极管中产生的电荷由传输用晶体管传输至浮动扩散区域。传输来的电荷由放大用晶体管转换为电信号来作为图像信号输出。
[0003]在摄像装置中，为了抑制光的反射以使光有效地入射至光电二极管，而形成有防反射膜。防反射膜是通过以覆盖半导体衬底的方式形成氮化硅膜并对该氮化硅膜进行刻蚀处理而形成的。作为公开了具有这种防反射膜的摄像装置的专利文献，有例如JP特开2012-146989号公报以及JP特开2007-165864号公报。
[0004]在摄像装置中，在光电二极管的附近配置有将光电二极管的阳极与接地电位电连接的接地区域，接地区域经由形成于接触孔内的插塞来与接地电位电连接。在接地区域中，为了良好地形成该接触孔，在对作为防反射膜的氮化硅膜进行刻蚀处理时，也去除位于接地区域的氮化硅膜的部分。此时，在形成有光电二极管的区域有时会产生刻蚀损伤。
[0005]
【发明人】确认到:若在形成有光电二极管的区域产生刻蚀损伤，贝Ij在光电二极管中会产生暗电流。暗电流是指即使光未入射至光电二极管也会在光电二极管中流过的电流，意味着微小的漏电流。

【发明内容】

[0006]鉴于上述情况，本发明提供一种能够抑制光电转换部的暗电流的摄像装置以及其制造方法。根据本说明书的表述以及附图使得其他问题和新的特征变明确。
[0007]一个实施方式的摄像装置具有半导体衬底、元件形成区域、像素区域、光电转换部、接地区域、防反射膜、层间绝缘膜以及插塞。元件形成区域规定在半导体衬底上，由第一导电型的第一杂质区域形成。像素区域规定在元件形成区域上。光电转换部形成于像素区域。接地区域以与光电转换部隔着隔离部的方式规定在元件形成区域上，与光电转换部电连接并且与接地电位电连接。防反射膜以至少覆盖光电转换部以及接地区域的方式形成。插塞以贯穿层间绝缘膜以及防反射膜的方式形成，并与接地区域电连接。
[0008]另一个实施方式的摄像装置的制造方法包括以下的工序。在半导体衬底上规定包括像素区域以及接地区域在内的第一导电型的元件形成区域。在像素区域形成光电转换部。以至少覆盖光电转换部以及接地区域的方式来形成抑制光的反射的防反射膜。以覆盖防反射膜的方式形成层间绝缘膜。
[0009]形成插塞，该插塞贯穿层间绝缘膜以及防反射膜而与接地区域接触，将接地区域与接地电位电连接。
[0010]根据一个实施方式的摄像装置，能够抑制光电转换部的暗电流。
[0011]根据另一个实施方式的摄像装置的制造方法，能够制造抑制光电转换部的暗电流的摄像装置。
【附图说明】
[0012]图1是示出各实施方式的摄像装置中的像素电路的一例的图。
[0013]图2是示出实施方式I的基于绝缘隔离的摄像装置的第一例的俯视图。
[0014]图3是将在同一个实施方式中分别沿着图2所示的剖视线IIIa-1IIa、IIIb-1IIb以及IIIc-1IIc的剖视图连接起来的剖视图。
[0015]图4是示出在同一个实施方式中，基于绝缘隔离的摄像装置的第一例的制造方法的一个工序的剖视图。
[0016]图5是示出在同一个实施方式中，在图4所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0017]图6是示出在同一个实施方式中，在图5所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0018]图7是示出在同一个实施方式中，在图6所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0019]图8是示出在同一个实施方式中，在图7所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0020]图9是示出在同一个实施方式中，在图8所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0021]图10是示出在同一个实施方式中，在图9所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0022]图11是示出在同一个实施方式中，在图10所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0023]图12是示出在同一个实施方式中，在图11所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0024]图13是示出在同一个实施方式中，在图12所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0025]图14是示出在同一个实施方式中，在图13所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0026]图15是示出在同一个实施方式中，在图14所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0027]图16是示出在同一个实施方式中，在图15所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0028]图17是示出在同一个实施方式中，在图16所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0029]图18是示出在同一个实施方式中，在图17所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0030]图19是示出在同一个实施方式中，在图18所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0031]图20是示出在同一个实施方式中，在图19所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0032]图21是示出在同一个实施方式中，在图20所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0033]图22是示出在同一个实施方式中，在图21所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0034]图23是示出比较例的摄像装置的制造方法的一个工序的剖视图。
[0035]图24是示出在图23所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0036]图25是示出在图24所示的工序之后进行的工序的俯视图，是主要部分已完成的摄像装置的俯视图。
[0037]图26是将分别沿着图25所示的剖视线XXVIa-XXVIa、XXVIb_XXVIb以及XXVIc-XXVIc的剖视图连接起来的剖视图。
[0038]图27是示出实施方式I的采用pn结隔离方式的摄像装置的第一例的俯视图。
[0039]图28是将在同一个实施方式中分别沿着图27所示的剖视线XXVIIIa-XXVIIIa以及XXVIIIb-XXVIIIb的剖视图连接起来的剖视图。
[0040]图29是示出在同一个实施方式中，采用pn结隔离方式的摄像装置的第一例的制造方法的一个工序的剖视图。
[0041]图30是示出在同一个实施方式中，在图29所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0042]图31是示出在同一个实施方式中，在图30所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0043]图32是示出在同一个实施方式中，在图31所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0044]图33是示出在同一个实施方式中，在图32所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0045]图34是示出在同一个实施方式中，在图33所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0046]图35是示出在同一个实施方式中，在图34所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0047]图36是示出在同一个实施方式中，在图35所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0048]图37是示出在同一个实施方式中，在图36所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0049]图38是示出在同一个实施方式中，在图37所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0050]图39是示出在同一个实施方式中，在图38所示的工序之后进行的工序的剖视图。[0051 ]图40是示出在同一个实施方式中，在图39所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0052]图41是示出比较例的摄像装置的制造方法的一个工序的剖视图。
[0053]图42是示出在图41所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0054]图43是示出在图42所示的工序之后进行的工序的俯视图，是主要部分已完成的摄像装置的俯视图。
[0055]图44是将分别沿着图43所示的剖视线XLIVa-XLIVa以及XLIVb-XLIVb的剖视图连接起来的剖视图。
[0056]图45是示出实施方式2的基于绝缘隔离的摄像装置的第二例的俯视图。
[0057]图46是在同一个实施方式中将分别沿着图45所示的剖视线XLVIa-XLVIa、XLVIb-XLVIb以及XLVIc-XLVIc的剖视图连接起来的剖视图。
[0058]图47是示出在同一个实施方式中采用绝缘隔离方式的摄像装置的第二例的制造方法的一个工序的剖视图。
[0059]图48是示出在同一个实施方式中，在图47所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0060]图49是示出在同一个实施方式中，在图48所示的工序之后进行的工序的剖视图。[0061 ]图50是示出在同一个实施方式中，在图49所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0062]图51是示出在同一个实施方式中，在图50所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0063]图52是示出在同一个实施方式中，在图51所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0064]图53是示出在同一个实施方式中，在图52所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0065]图54是示出实施方式2的基于pn结隔离的摄像装置的第二例的俯视图。
[0066]图55是在同一个实施方式中将分别沿着图54所示的剖视线LVa-LVa以及LVb-LVb的剖视图连接起来的剖视图。
[0067]图56是示出在同一个实施方式中基于pn结隔离的摄像装置的第二例的制造方法的一个工序的剖视图。
[0068]图57是示出在同一个实施方式中，在图56所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0069]图58是示出在同一个实施方式中，在图57所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0070]图59是示出在同一个实施方式中，在图58所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0071]图60是示出在同一个实施方式中，在图59所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0072]图61是示出在同一个实施方式中，在图60所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0073]图62是示出在同一个实施方式中，在图61所示的工序之后进行的工序的剖视图。
[0074]图63是示出实施方式3的基于绝缘隔离的摄像装置的第三例的俯视图。
[0075]图64是示出比较例的摄像装置的俯视图。
[0076]图65是示出在同一个实施方式中基于绝缘隔离的摄像装置的第四例的俯视图。
[0077]图66是示出在同一个实施方式中基于pn结隔离的摄像装置的第三例的俯视图。
[0078]图67是示出比较例的摄像装置的俯视图。
[0079]图68是示出在同一个实施方式中基于pn结隔离的摄像装置的第四例的俯视图。
[0080]图69是示出在各实施方式中，插塞与接地区域之间的连接状态的变形例的局部剖视图。
[0081]图70是示出在各实施方式中，插塞与接地区域之间的连接状态的另一变形例的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0082]首先，针对摄像装置的整体结构(电路)简单地进行说明。首先，摄像装置由配置为矩阵状的多个像素构成。如图1所示，在这些像素中的每一个中都设有光电二极管PD、传输用晶体管TT、放大用晶体管AM1、选择用晶体管SEL以及复位用晶体管RST。
[0083]在光电二极管PD中，来自被摄体的光作为电荷被蓄积。传输用晶体管TT将电荷传输至浮动扩散区域(未图示)。复位用晶体管RST在电荷被传输至浮动扩散区域之前，将浮动扩散区域的电荷复位。将传输至浮动扩散区域的电荷输入至放大用晶体管AMI的栅电极，将其转换为电压(Vdd)并放大。当将对像素的特定的行进行选择的信号输入至选择用晶体管SEL的栅电极时，转换为电压的信号作为图像信号而被读出。
[0084]像这样，在图1所示的电路中，在两个光电二极管H)中产生的电荷由两个传输用晶体管TT、一个放大用晶体管AM1、一个选择用晶体管SEL以及一个复位用晶体管RST这5个晶体管来控制。即，针对一个光电二极管H)，由2.5个晶体管来控制电荷(2.5晶体管像素)。
[0085]此外，像素电路并不限于此。例如，有在一个光电二极管中产生的电荷由一个传输用晶体管、一个放大用晶体管、一个选择用晶体管以及一个复位用晶体管这4个晶体管来控制的电路(4晶体管像素)。另外，还有在4个光电二极管中产生的电荷由4个传输用晶体管、一个放大用晶体管、一个选择用晶体管以及一个复位用晶体管这7个晶体管来控制的电路(1.75晶体管像素)。
[0086]以下，针对具有光电二极管区域和接地区域的各实施方式的摄像装置具体地进行说明。
[0087]实施方式I
[0088](绝缘隔离)
[0089]首先，针对利用隔离绝缘膜将光电二极管区域与接地区域绝缘隔离的摄像装置的第一例进行说明。
[0090]如图2以及图3所示，通过在半导体衬底SUB的规定的区域埋入绝缘膜来形成隔离区域STI。由该隔离区域STI来规定出作为元件形成区域的P型阱PW(第一杂质区域)。在P型阱PW中规定有像素区域PER和接地区域GND。而且，在像素区域PER中规定有光电二极管区域PDR和像素晶体管区域PTR。在像素晶体管区域PTR中形成有放大用晶体管AM1、选择用晶体管SEL或者复位用晶体管RST。
[0091]以横截P型阱PW的方式形成有传输用晶体管TT的栅电极GET。在隔着栅电极GET位于该栅电极GET的一侧的P型阱PW的一部分上形成有光电二极管区域TOR，在隔着栅电极GET位于该栅电极GET的另一侧的P型阱PW的一部分上形成有浮动扩散区域H)。在浮动扩散区域FD的表面上形成有金属硅化物膜MSF。
[0092]在光电二极管区域PDR中形成有光电二极管PD。光电二极管PD包括N型杂质区域NR。在该N型杂质区域NR的上方形成有P型杂质区域PSR。另外，在N型杂质区域NR的侧方形成有P型保护环PGR。
[0093]在光电二极管区域TOR与接地区域GND之间配置有隔离区域STI。利用隔离区域STI的绝缘膜将光电二极管区域TOR与接地区域GND绝缘隔离。P型保护环PGR是沿着该隔离区域STI形成的。
[0094]在接地区域GND中形成有P型杂质区域GPR(第二杂质区域KP型杂质区域的杂质浓度被设定得比P型阱PW的杂质浓度高。P型杂质区域GPR经由P型阱PW与光电二极管ro(阳极)电连接。
[0095]在像素晶体管区域PTR中形成有像素晶体管PT。此外，在图3中，像素晶体管PT代表放大用晶体管AM1、选择用晶体管SEL以及复位用晶体管RST，作为一个晶体管而示出。在像素晶体管区域PTR以横截P型阱PW的方式形成有栅电极GEN。
[0096]在隔着栅电极GEN位于该栅电极GEN的一侧的P型阱PW的一部分与位于另一侧的P型阱PW的一部分上分别形成有N型的源极、漏极区域NSD。在源极、漏极区域NSD的表面上形成有金属硅化物膜MSF。
[0097]以覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成有二氧化硅膜SOF以及防反射膜ARF。如图2所示，特别地，防反射膜ARF只要形成为至少分别覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的整体即可。此外，在图3中，为了便于说明等，示出了从光电二极管区域PDR到接地区域GND连续地形成有防反射膜ARF等的结构。该防反射膜ARF例如是由氮化硅膜SNF形成的。
[0098]以覆盖防反射膜ARF和栅电极GEN等的方式形成有衬垫(liner)膜LF。以覆盖衬垫膜LF的方式形成有第一层间绝缘膜IL1。在接地区域GND，以贯穿第一层间绝缘膜ILl以及防反射膜ARF等的方式形成有与P型杂质区域GPR连接的插塞PG。在像素区域PER，以贯穿第一层间绝缘膜ILl的方式分别形成有与浮动扩散区域H)连接的插塞PG和与源极、漏极区域NSD连接的插塞PG。
[0099]在第一层间绝缘膜ILl的上方形成有与插塞PG电连接的第一布线Ml。以覆盖该第一布线Ml的方式形成有第二层间绝缘膜IL2。第二层间绝缘膜IL2由多层形成，在该层间形成有多个布线(双点划线)。在该第二层间绝缘膜IL2的上方形成有彩色滤光片CF，在该彩色滤光片CF的上方形成有微透镜ML。如上所述地构成第一例的摄像装置IS。
[0100]接着，针对上述的摄像装置IS的制造方法的一例进行说明。
[0101]首先，采用一般的方法，利用绝缘膜来形成隔离区域。通过对以覆盖半导体衬底的表面的方式形成的氮化硅膜进行规定的照相制版处理以及刻蚀处理，形成用于形成沟道的掩膜。以下，如图4所示，通过以氮化硅膜SSN作为刻蚀掩膜，对半导体衬底SUB进行刻蚀处理，来形成沟道TC。
[0102]接着，以埋入沟道TC的方式在氮化硅膜SSN的上方形成有氧化硅膜等绝缘膜(未图示)。以下，如图5所示，对绝缘膜进行化学机械研磨处理，进一步去除氮化硅膜SSN等，由此，形成有在沟道TC中填充了绝缘膜的隔离区域STI。
[0103]接着，如图6所示，通过进行规定的照相制版处理，形成有露出像素区域PER以及接地区域GND并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PRl ο接着，以光致抗蚀图案PRl作为注入掩膜来注入P型杂质，由此，形成作为元件形成区域EFR的P型阱PW的一部分。然后，去除光致抗蚀图案 PRl ο
[0104]接着，如图7所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域TOR等的光致抗蚀图案PR2。接着，以光致抗蚀图案PR2作为注入掩膜来注入P型杂质。该注入为用于防止对相邻的像素的串扰的注入。然后，去除光致抗蚀图案PR2。
[0105]接着，如图8所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出像素区域PER以及接地区域GND并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR3。接着，通过以光致抗蚀图案PR3作为注入掩膜来注入P型杂质，形成P型阱PW的剩余部分。然后，去除光致抗蚀图案PR3。
[0106]接着，如图9所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出接地区域GND和光电二极管区域TOR的一部分区域PDRl并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR4。接着，通过以光致抗蚀图案PR4作为注入掩膜来注入P型杂质，在接地区域GND形成有P型杂质区域GPR。
[0107]在光电二极管区域PDR的一部分区域PDRl，沿着隔离区域STI形成有P型保护环PGR。该P型保护环PGR是作为防止在隔离区域STI与光电二极管区域TOR的边界所产生的电荷影响到光电二极管的阻挡物(Barrier)而形成的。然后，去除光致抗蚀图案PR4。
[0108]接着，以覆盖半导体衬底SUB的表面的方式形成有作为栅电极的多晶硅膜等导电性膜(未图示)和作为硬质掩膜的膜(未图示)。接着，通过进行规定的照相制版处理以及刻蚀处理，形成有用于对栅电极进行图案化的硬质掩膜。接着，以该硬质掩膜等作为刻蚀掩膜来对导电性膜进行刻蚀处理。由此，如图10所示，形成有栅电极GET以及栅电极GEN等。
[0109]此外，此处，针对利用硬质掩膜对栅电极GET等进行图案化的情况进行了说明，但是并不一定要应用硬质掩膜来进行图案化。例如，也可以通过以光致抗蚀图案作为刻蚀掩膜来进行干法刻蚀处理，来对栅电极GET等进行图案化。
[0110]接着，如图11所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR5。接着，通过以该光致抗蚀图案PR5作为注入掩膜来注入η型杂质，形成光电二极管的N型杂质区域NR。然后，去除光致抗蚀图案PR5。
[0111]接着，如图12所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR以及接地区域GND并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR6。接着，通过以该光致抗蚀图案PR6作为注入掩膜来注入P型杂质，形成杂质浓度高的P型杂质区域PSR13P型杂质区域PSR是为了保护光电二极管的表面而形成的。由此，在光电二极管区域I3DR形成光电二极管H)。然后，去除光致抗蚀图案PR6。
[0112]接着，如图13所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出像素晶体管区域PTR等并覆盖光电二极管区域I3DR以及接地区域GND的光致抗蚀图案PR7。接着，通过以该光致抗蚀图案PR7作为注入掩膜来注入η型杂质，形成作为LDD(Lightly Doped Drain，轻掺杂漏极)区域的N型杂质区域LNR。然后，去除光致抗蚀图案PR7。
[0113]接着，如图14所示，例如采用CVD(Chemical Vapor Deposit1n，化学气相沉积)法等，以覆盖栅电极GET、GEN等的方式形成氧化硅膜SOF来作为间隔膜(Spacer)。以下，以覆盖该氧化硅膜SOF的方式形成作为防反射膜的氮化硅膜SNF。此外，此处，针对在氧化硅膜SOF的上方形成氮化硅膜SNF的情况进行了说明，但是也可以调换顺序，在氮化硅膜SNF的上方形成氧化硅膜SOF。
[0114]接着，如图15所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND并露出像素晶体管区域PTR等的光致抗蚀图案PR8。以下，以该光致抗蚀图案PR8作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜SNF等进行刻蚀处理。
[0115]通过这种刻蚀处理，形成至少覆盖光电二极管区域I3DR的整体和接地区域GND的整体的防反射膜ARF。另外，在栅电极GET以及栅电极GEN各自的侧表面上形成侧壁绝缘膜SWF。然后，去除光致抗蚀图案PR8。
[0116]接着，如图16所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND并露出像素晶体管区域PTR等的光致抗蚀图案PR9。以下，以该光致抗蚀图案PR9作为注入掩膜来注入η型杂质，形成N型杂质区域HNR。
[0117]由此，在栅电极GET的侧方，由N型杂质区域LNR以及N型杂质区域HNR形成浮动扩散区域H)。另外，在像素晶体管区域PTR，由N型杂质区域LNR以及N型杂质区域HNR形成一对源极及漏极区域NSD ο然后，去除光致抗蚀图案PR9。
[0118]接着，如图17所示，例如，采用CVD法以覆盖防反射膜ARF等的方式形成有氧化硅膜SS。接着，如图18所示，通过对氧化硅膜SS的整个表面进行各向异性刻蚀处理，而在栅电极GET以及栅电极GET的侧壁侧等形成侧壁氧化膜SSW。
[0119]接着，如图19所示，采用自对准娃化物(Self Aligned silicide)法，在栅电极GET的上表面的一部分和浮动扩散区域H)的表面上形成金属硅化物膜MSF。另外，在栅电极GEN的上表面和源极及漏极区域NSD的表面上形成金属硅化物膜MSF。
[0120]接着，如图20所示，例如，采用CVD法以覆盖防反射膜ARF等的方式来形成由氮化硅膜构成的衬垫膜LF。接着，如图21所示，例如，采用CVD法以覆盖衬垫膜LF的方式形成有由TE0S(Tetra Ethyl Ortho Silicate，等娃酸乙酯)膜等构成的第一层间绝缘膜IL1。
[0121]接着，通过进行规定的照相制版处理，形成用于形成接触孔的光致抗蚀图案(未图示)。以下，以该光致抗蚀图案作为刻蚀掩膜来对第一层间绝缘膜ILl进行刻蚀处理。
[0122]由此，在接地区域GND中形成接触孔CH，该接触孔CH贯穿第一层间绝缘膜ILl、衬垫膜LF以及防反射膜ARF等，并使位于接地区域GND的P型杂质区域GPR露出(参照图21)。
[0123]另外，在像素区域PER中分别形成有贯穿第一层间绝缘膜IL1、衬垫膜LF以及防反射膜ARF等而使浮动扩散区域H)露出的接触孔CH(参照图21)和使源极、漏极区域NSD露出的接触孔CH(参照图21)。
[0124]接着，以埋入接触孔的方式在第一层间绝缘膜ILl上形成阻挡金属以及钨膜(任一者都未图示)。接着，通过进行化学机械研磨处理，去除位于第一层间绝缘膜ILl的上表面上的阻挡金属以及钨膜的部分，进一步使第一层间绝缘膜ILl平坦化。由此，如图21所示，在接触孔CH内形成插塞PG。
[0125]接着，通过重复通常的成膜和刻蚀处理等，在第二层间绝缘膜IL2上形成包括第一布线Ml在内的多个布线(双点划线)。使用铝或者铜作为第一布线Ml等的布线材料。在使用铜作为材料的情况下，采用金属镶嵌法形成布线。
[0126]在形成这些布线时，在氢气环境中进行热处理(氢气烧结)O如后文所述，通过氢气烧结，使氢与硅的悬挂键结合，使悬挂键终止。然后，如图22所示，形成彩色滤光片CF以及微透镜ML，由此，完成摄像装置IS的主要部分。
[0127]在上述的基于绝缘隔离的摄像装置IS中，通过以至少分别覆盖光电二极管区域PDR的整体和接地区域GND的整体的方式来形成由氮化硅膜构成的防反射膜ARF，能够抑制暗电流。针对这一点，与比较例的摄像装置相比较来进行说明。
[0128]首先，针对比较例的基于绝缘隔离的摄像装置的制造方法，来说明主要的工序。首先，如图23所示，经过与上述的图4?图14所示的工序同样的工序，在半导体衬底CSUB上形成隔离区域CST1、元件形成区域CEFR、P型阱CPW、包括N型杂质区域CNR在内的光电二极管CPD、P型杂质区域CPSR、P型保护环CPGR、？型杂质区域CGPR、栅电极CGET等。以覆盖该栅电极CGET等的方式形成有氧化硅膜CSOI，以覆盖该氧化硅膜CSOI的方式形成有氮化硅膜CSNF。
[0129]接着，如图24所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域CPDR的光致抗蚀图案CPR8。接着，通过以该光致抗蚀图案CPR8作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜CSNF进行刻蚀处理，作为防反射膜CARF而形成有位于光电二极管区域CPDR的氮化硅膜CSNF的部分。
[0130]然后，如图25以及图26所示，去除光致抗蚀图案CPR8，经过与上述的图16?图22所示的工序同样的工序，完成比较例的基于绝缘隔离的摄像装置CIS的主要部分。
[0131 ]如图24所示，在比较例的摄像装置CIS中，在形成防反射膜CARF时，剩下由光致抗蚀图案CPR8所覆盖的氮化硅膜CSNF的部分，并对未被光阻所覆盖而露出的氮化硅膜CSNF的部分进行刻蚀处理。
[0132]有时在对露出的氮化硅膜CSNF进行刻蚀处理时，等离子体损伤会影响到光电二极管区域CPDR ο特别是，在对位于接地区域CGND的氮化硅膜CSNF的部分进行刻蚀处理时，等离子体损伤容易影响到光电二极管区域CPDR。
[0133]针对这种情况进行说明。接地区域CGND配置于光电二极管区域CPDR的附近。在该接地区域CGND上形成有接触孔CCH(参照图26)以露出接地区域CGND。在接触孔CCH中形成有将光电二极管CPD的阳极与接地电位电连接的插塞CPG (参照图26)。
[0134]因此，为了将插塞CPG与接地区域CGND可靠地连接，在形成防反射膜CARF时，至少通过刻蚀处理同时去除位于形成接触孔CCH的部分和位于其周围的氮化硅膜CSNF的部分。此外，在该基于绝缘隔离的比较例中，接地区域CGND的整体被去除了。
[0135]由于该接地区域CGND配置于光电二极管区域CPDR的附近，所以伴随刻蚀处理而产生的等离子体损伤容易影响到光电二极管区域CPDR。根据发明人的评估确认到:在光电二极管区域CPDR产生刻蚀损伤时，会在光电二极管(PD中产生暗电流。
[0136]相对于基于比较例的摄像装置CIS，在实施方式的摄像装置IS中，当形成防反射膜ARF时，如图16所示，光致抗蚀图案PR8以除了光电二极管区域TOR以外至少还覆盖接地区域GND的方式形成。
[0137]因此，不会对位于配置在光电二极管区域PDR的附近的接地区域GND中的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，与比较例的摄像装置CIS相比，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域CPDR的情况。
[0138]而且，在实施方式的摄像装置IS中，对成为防反射膜的氮化硅膜SNF以至少覆盖光电二极管区域PDR和接地区域GND的方式进行图案化，去除位于其他区域的氮化硅膜SNF的部分。发明人们明确到这种结构也有助于抑制在光电二极管H)中产生暗电流。
[0139]针对这一点进行说明。已知在摄像装置IS中，位于结晶性的半导体衬底SUB的表面上的硅存在因键断开而产生的悬挂键(不饱和键)。具有悬挂键的硅成为漏电流的泄漏路径。由于在光电二极管ro中产生的暗电流是很微小的漏电流，所以无法忽视成为泄漏路径的具有悬挂键的硅的存在。
[0140]因此，为了进一步抑制暗电流，不仅要降低刻蚀损伤，还要求减少硅的悬挂键。作为减少作为不饱和键的悬挂键的方法之一，有使悬挂键与氢(H原子)键合的方法。在实施方式的摄像装置IS的一系列制造方法中，当形成布线时，在氢气环境中进行热处理(氢气烧结)。这种热处理成为使硅的悬挂键终止的氢的供给源。
[0141]然而，成为防反射膜的氮化硅膜SNF最终阻止氢到达硅的悬挂键。针对成为该防反射膜的氮化硅膜SNF，在实施方式的摄像装置IS中，氮化硅膜SNF形成为至少覆盖光电二极管区域TOR和接地区域GND，去除位于其他区域的氮化硅膜SNF的部分。
[0142]由此，与以覆盖除了光电二极管区域PDR以及接地区域GND以外的区域的方式来留下成为防反射膜的氮化硅膜的结构相比，氢能够容易地到达硅的悬挂键来使悬挂键终止。因此，发明人明确到能够进一步减少光电二极管ro的暗电流。
[0143](pn 结隔离)
[0144]接着，针对利用pn结将光电二极管区域与接地区域pn结隔离的摄像装置的第一例进行说明。
[0145]如图27以及图28所示，光电二极管区域I3DR与接地区域GND相邻地配置。光电二极管区域TOR与接地区域GND通过光电二极管H)的N型杂质区域NR与接地区域GND的P型杂质区域PIS(第五杂质区域)之间的结合而被pn结隔离。
[0146]成为防反射膜ARF的氮化硅膜SNF是以至少覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成的。此外，针对除此以外的结构，与图2以及图3所示出的摄像装置IS是同样的，因此，对相同构件标记相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0147]接着，针对上述的基于pn结隔离的摄像装置IS的制造方法的一例进行说明。除了在光电二极管区域PDR与接地区域GND之间没有形成隔离区域以外，与上述的基于绝缘隔离的摄像装置的制造方法实质上相同，因此，针对相同构件或者相同的工序标记上相同的附图标记，简单地进行说明。
[0148]首先，如图29所示，在规定的区域形成有沟道TC。此时，在光电二极管区域TOR与接地区域GND之间没有形成沟道。接着，如图30所示，形成隔离区域STI。接着，如图31所示，通过注入P型杂质来形成P型阱PW的一部分。接着，如图32所示，注入用于防止串扰的P型杂质。接着，如图33所示，还通过注入P型杂质来形成P型阱PW的剩余部分。
[0149]接着，如图34所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出接地区域GND并覆盖光电二极管区域I3DR的光致抗蚀图案PR4 ο接着，通过以该光致抗蚀图案PR4作为注入掩膜来注入P型杂质，在接地区域GND形成杂质浓度高的P型杂质区域PIS。然后，去除光致抗蚀图案PR4。
[0150]接着，如图35所示，形成传输用晶体管的栅电极GET以及像素晶体管的栅电极GEN。接着，如图36所示，在光电二极管区域I3DR上形成作为光电二极管的N型杂质区域NR。由此，光电二极管区域I3DR与接地区域GND因N型杂质区域NR与P型杂质区域PIS之间的pn结而成为pn结隔尚。
[0151]接着，如图37所示，通过注入P型杂质，形成杂质浓度高的P型杂质区域PSR。接着，如图38所示，形成作为LDD区域的N型杂质区域LNR。接着，以覆盖栅电极GET、GEN等的方式形成有氧化硅膜S0F，进而形成作为防反射膜的氮化硅膜SNF。
[0152]接着，如图39所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND并露出像素晶体管区域PTR等的光致抗蚀图案PR8。接着，以该光致抗蚀图案PR8作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜SNF等进行刻蚀处理。
[0153]通过该刻蚀处理，形成覆盖光电二极管区域TOR的整体和接地区域GND的整体的防反射膜ARF。另外，在栅电极GET以及栅电极GEN各自的侧面形成侧壁绝缘膜SWF。然后，去除光致抗蚀图案PR8，而且，经过与图17?图21所不的工序同样的工序，如图40所不，完成基于pn结隔离的摄像装置IS的主要部分。
[0154]在上述的基于pn结隔离的摄像装置IS中，通过以至少分别覆盖光电二极管区域PDR的整体和接地区域GND的整体，能够抑制暗电流。针对这一点，与比较例的摄像装置相比较来进行说明。
[0155]首先，针对比较例的基于pn结隔离的摄像装置的制造方法，说明主要的工序。经过与上述的图29?图38所示的工序同样的工序，如图41所示，在半导体衬底CSUB上形成隔离区域CST1、元件形成区域CEFR、P型阱CPW、包括N型杂质区域CNR在内的光电二极管CPD、P型杂质区域CPSR、P型保护环CPGR、P型杂质区域CGPR、栅电极CGET等。以覆盖该栅电极CGET等的方式形成有氧化硅膜CSOI，以覆盖该氧化硅膜CSOI的方式形成有氮化硅膜CSNF。
[0156]接着，如图42所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域CPDR的光致抗蚀图案CPR8。接着，通过以该光致抗蚀图案CPR8作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜CSNF进行刻蚀处理，对位于光电二极管区域CPDR的氮化硅膜CSNF的部分进行图案化来作为防反射膜CARF1^Mt，在接地区域CGND形成使形成有接触孔CCH的部分及其周围露出的开口部HP(参照图43以及图44)。
[0157]然后，去除光致抗蚀图案CPR8，经过与上述的图39?图40所示的工序同样的工序，如图43以及图44所示，完成比较例的基于pn结隔离的摄像装置CIS的主要部分。
[0158]如图42所示，在比较例的摄像装置CIS中，在形成防反射膜CARF时，在位于接地区域CGND的氮化硅膜CSNF的部分上形成开口部HP，该接地区域CGND与光电二极管区域CPDR相邻。因此，与上述的比较例的基于绝缘隔离的摄像装置的情况同样地，等离子体损伤伴随着刻蚀处理容易影响到光电二极管区域CPDR。因此，有时在光电二极管CPD中会产生暗电流。
[0159]相对于比较例的摄像装置CIS，在实施方式的摄像装置IS中，在形成防反射膜ARF时，如图39所示，光致抗蚀图案PR8形成为至少覆盖光电二极管区域I3DR与接地区域GND这两个区域。
[0160]因此，不会对位于与光电二极管区域PDR相邻的接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，与比较例的摄像装置CIS相比，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域TOR的情况。
[0161]另外，在实施方式的基于pn结隔离的摄像装置IS中，与基于绝缘隔离的摄像装置IS的情况同样地，氮化硅膜SNF形成为至少覆盖光电二极管区域TOR和接地区域GND，去除位于其他区域的氮化硅膜SNF的部分。由此，例如，通过氢气烧结，能够使硅的悬挂键终止(中和)，进而减少光电二极管ro的暗电流。
[0162]实施方式2
[0163](绝缘隔离)
[0164]此处，针对利用隔离绝缘膜将光电二极管区域与接地区域绝缘隔离的摄像装置的第二例进行说明。
[0165]如图45以及图46所示，具有比较低的杂质浓度的P型阱PW的部分位于接地区域GND。另外，在光电二极管区域TOR中，在隔离区域STI与光电二极管H)之间沿着隔离区域STI形成有P型保护环PGR(第三杂质区域)，该P型保护环PGR具有比P型阱PW的杂质浓度高的杂质浓度。
[0166]这样一来，在摄像装置IS中，在接地区域GND与光电二极管H)之间针对P型杂质的杂质浓度设有浓度梯度，P型保护环PGR成为势皇。此外，针对除此以外的结构，与图2以及图3所示的摄像装置IS同样，因此，对相同构件标记相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0167]接着，针对上述的基于绝缘隔离的摄像装置IS的制造方法的一例进行说明。除了在接地区域GND没有形成P型杂质区域GPR以外，与采用上述的绝缘隔离方式的摄像装置的制造方法实质上相同，因此，针对相同构件或者相同工序标记相同的附图标记，简单地进行说明。
[0168]首先，经过与上述的图4?图6所示的工序同样的工序，如图47所示，通过以光致抗蚀图案20作为注入掩膜来注入P型杂质，形成P型阱PW的一部分。然后，去除光致抗蚀图案
20 ο
[0169]接着，如图48所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出像素晶体管区域PTR并覆盖包括接地区域GND的其他区域的光致抗蚀图案PR21。接着，以该光致抗蚀图案PR21作为注入掩膜，注入用于防止干扰的P型杂质。然后，去除光致抗蚀图案PR21。
[0170]接着，如图49所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出像素区域PER以及接地区域GND并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR22。接着，通过以光致抗蚀图案PR22作为注入掩膜来注入P型杂质，形成P型阱PW的剩余部分。然后，去除光致抗蚀图案PR22。
[0171]接着，如图50所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR的一部分的区域PDRl并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR23。接着，通过以光致抗蚀图案PR23作为注入掩膜来注入P型杂质，在光电二极管区域TOR的一部分的区域TORl沿着隔离区域STI形成杂质浓度高的P型保护环PGR。
[0172]该P型保护环PGR是作为防止在与隔离区域STI的边界产生的电荷影响到光电二极管ro的阻挡物(Barrier)而形成的。另外，如后文所述，P型保护环PGR成为防止电荷从接地区±或6冊影响光电二极管的势皇。然后，去除光致抗蚀图案PR2 3。
[0173]接着，在经过与图10所示的工序同样的工序之后，如图51所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR并覆盖其他的区域的光致抗蚀图案PR24。接着，通过以该光致抗蚀图案PR24作为注入掩膜来注入η型杂质，形成光电二极管的N型杂质区域NR。然后，去除光致抗蚀图案PR24。
[0174]接着，经过与图12?图15所示的工序同样的工序，如图52所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND并露出像素晶体管区域PTR等的光致抗蚀图案PR25。接着，以该光致抗蚀图案PR25作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜SNF等进行刻蚀处理。
[0175]通过该刻蚀处理，形成覆盖光电二极管区域TOR的整体和接地区域GND的整体的防反射膜ARF。另外，在栅电极GET以及栅电极GEN各自的侧面上形成侧壁绝缘膜SWF。然后，去除光致抗蚀图案PR25，而且，经过与图16?图22所示的工序同样的工序，如图53所示，完成摄像装置IS的主要部分。
[0176]在上述的摄像装置IS中，首先，与在实施方式I中的说明同样地，在形成防反射膜ARF时，不会对位于配置于光电二极管区域TOR的附近的接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域CPDR的情况。因此，能够抑制光电二极管ro的暗电流。
[0177]另外，通过以至少覆盖光电二极管区域PDR和接地区域GND的方式形成氮化硅膜SNF，去除位于其他区域的部分的氮化硅膜SNF，例如，通过氢气烧结来使硅的悬挂键终止，能够进一步减少光电二极管H)的暗电流。
[0178]而且，在上述的摄像装置IS中，在位于接地区域GND的P型阱PW的部分与光电二极管ro之间形成有P型保护环PGR，该P型保护环PGR具有比P型阱PW的杂质浓度高的杂质浓度。该P型保护环PGR作为P型杂质浓度相对较高的势皇位于接地区域GND(P型阱PW的部分)与光电二极管ro之间。由此，即使因注入到接地区域GND的P型杂质导致在接地区域GND产生了过剩电子，也能够抑制该过剩电子流入光电二极管ro侧而成为暗电流。
[0179](pn 结隔离)
[0180]此处，针对利用pn结将光电二极管区域与接地区域pn结隔离的摄像装置的第二例进行说明。
[0181]如图54以及图55所示，光电二极管区域PDR与接地区域GND相邻地配置。杂质浓度比较低的P型阱PW的部分位于接地区域GND。在该P型阱PW的部分与光电二极管ro之间形成有P型杂质区域PIS(第六杂质浓度)，该P型杂质区域PIS具有比P型阱PW的杂质浓度高的杂质浓度。
[0182]光电二极管区域PDR与接地区域GND因光电二极管ro的N型杂质区域NR与P型杂质区域PIS之间的结合而被pn结隔离。这样一来，在摄像装置IS中，在接地区域GND与光电二极管H)之间针对P型杂质的杂质浓度设有浓度梯度，P型杂质区域PIS成为势皇。
[0183]成为防反射膜ARF的氮化硅膜SNF是以至少覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成的。此外，针对除此以外的结构，与图45以及图46所示的摄像装置IS同样，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0184]接着，针对上述的基于pn结隔离的摄像装置IS的制造方法的一例进行说明。除了在光电二极管区域PDR与接地区域GND之间没有形成隔离区域以外，与采用第二例的绝缘隔离方式的摄像装置的制造方法实质上相同，因此，针对相同构件或者相同工序标记上相同的附图标记，简单地进行说明。
[0185]首先，经过与上述的图4?图6所示的工序同样的工序，如图56所示，通过以光致抗蚀图案26作为注入掩膜来注入P型杂质，形成P型阱PW的一部分。然后，去除光致抗蚀图案
26 ο
[0186]接着，如图57所示，以光致抗蚀图案PR27作为注入掩膜来注入用于防止串扰的p型杂质。接着，如图58所示，通过以光致抗蚀图案PR28作为注入掩膜来进一步注入P型杂质，形成P型阱PW的剩余部分。
[0187]接着，如图59所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR的一部分区域PDRl并覆盖其他区域的光致抗蚀图案PR29。接着，通过以光致抗蚀图案PR29作为注入掩膜来注入P型杂质，在光电二极管区域PDR的一部分的区域PDRl上形成有P型杂质区域PIS。该P型杂质区域PIS成为防止电荷从接地区域GND影响光电二极管PD的势皇。然后，去除光致抗蚀图案PR29。
[0188]接着，在经过与图10所示的工序同样的工序之后，如图60所示，通过进行规定的照相制版处理，形成露出光电二极管区域PDR并覆盖其他的区域的光致抗蚀图案PR30。接着，通过以该光致抗蚀图案PR30作为注入掩膜来注入η型杂质，形成光电二极管的N型杂质区域NR。然后，去除光致抗蚀图案PR30。
[0189]接着，经过与图12?图15所示的工序同样的工序，如图61所示，通过进行规定的照相制版处理，形成覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND并露出像素晶体管区域PTR等的光致抗蚀图案PR31。接着，以该光致抗蚀图案PR31作为刻蚀掩膜来对氮化硅膜SNF等进行刻蚀处理。
[0190]通过该刻蚀处理，形成覆盖光电二极管区域TOR的整体和接地区域GND的整体的防反射膜ARF。另外，在栅电极GET以及栅电极GEN各自的侧面形成侧壁绝缘膜SWF。然后，去除光致抗蚀图案PR31，而且，经过与图16?图22所示的工序同样的工序，如图62所示，完成摄像装置IS的主要部分。
[0191]在实施方式的摄像装置IS中，在形成防反射膜ARF时，不会对位于与光电二极管区域PDR相邻的接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域TOR的情况。
[0192]另外，通过以至少覆盖光电二极管区域PDR和接地区域GND的方式形成氮化硅膜SNF，去除位于其他区域的部分的氮化硅膜SNF，例如，通过氢气烧结来使硅的悬挂键终止，能够进一步减少光电二极管H)的暗电流。
[0193]而且，在上述的摄像装置IS中，形成于位于接地区域GND的P型阱PW的部分与光电二极管ro之间的P型杂质区域pis成为P型杂质浓度相对较高的势皇。由此，即使因注入到接地区域GND的P型杂质导致在接地区域GND产生了过剩电子，也能够抑制该过剩电子流入光电二极管ro侧而成为暗电流。
[0194]实施方式3
[0195](绝缘隔离方式)
[0196]此处，针对利用隔离绝缘膜将光电二极管区域与接地区域绝缘隔离的摄像装置的第三例进行说明。
[0197]如图63所示，在半导体衬底SUB的表面上，由隔离区域STI来规定出光电二极管区域PDR、浮动扩散区域H)、形成有像素晶体管PT的像素晶体管区域PTR以及接地区域GND等。以至少覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成有作为防反射膜ARF的氮化硅膜 SNF ο
[0198]像素晶体管区域PTR配置于光电二极管区域PDR的侧方。接地区域GND配置于与该像素晶体管区域PTR相比更远离光电二极管区域PDR的方向(例如Y方向)上。即，接地区域GND配置在相对于光电二极管区域TOR相隔更远距离的位置。此外，针对除此以外的结构，与图2以及图3所示的摄像装置IS同样地，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0199]在上述的摄像装置IS中，通过以相隔更远距离的方式配置接地区域GND与光电二极管区域PDR，能够抑制光电二极管PD的暗电流。针对这一点，与比较例的摄像装置相比较来进行说明。
[0200]如图64所示，在比较例的摄像装置CIS中，在半导体衬底CSUB的表面上，由隔离区域CSTI来规定出光电二极管区域CPDR、浮动扩散区域CFD、像素晶体管区域CPTR以及接地区域CGND等。以覆盖光电二极管区域CPDR的方式形成作为防反射膜CARF的氮化硅膜CSNF。
[0201]像素晶体管区域CPTR配置于光电二极管区域CPDR的侧方。接地区域CGND配置于与该像素晶体管区域CPTR相同的Y方向位置上。此外，针对除此以外的结构，与图25所示的摄像装置CIS同样，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0202]在比较例的摄像装置ClS中，在对位于接地区域CGND的成为防反射膜CARF的氮化硅膜CSNF的部分进行刻蚀处理时，等离子体损伤容易影响到光电二极管区域CPDR。而且，接地区域CGND是以位于与像素晶体管区域CPTR相同的Y方向位置上的方式配置的，并位于比较接近光电二极管区域CPDR的位置上，因此，容易受等离子体损伤影响。
[0203]相对于比较例的摄像装置IS，在实施方式的摄像装置IS中，通过以至少覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND的方式形成防反射膜ARF，不会对位于接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域CPDR的情况。另外，能够使硅的悬挂键终止。
[0204]而且，接地区域GND配置于与像素晶体管区域PTR相比更远离光电二极管区域PDR的方向上(例如Y方向)，以相隔更远距离的方式配置了接地区域GND和光电二极管区域I3DR。由此，减轻伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤。因此，能够可靠地抑制因等离子体损伤引起的暗电流。
[0205](绝缘隔离)
[0206]此处，针对利用隔离绝缘膜将光电二极管区域与接地区域绝缘隔离的摄像装置的第四例进行说明。
[0207]如图65所示，在半导体衬底SUB的表面上，由隔离区域STI来规定出光电二极管区域PDR、浮动扩散区域H)、像素晶体管区域PTR以及接地区域GND等。以至少覆盖光电二极管区域I3DR以及接地区±或6冊的方式形成有作为防反射膜ARF的氮化硅膜SNF。
[0208]像素晶体管区域PTR配置于光电二极管区域PDR的侧方。接地区域GND配置于与该像素晶体管区域PTR相同的Y方向位置上。光电二极管区域I3DR的角部分以从接地区域GND或者接触部PGC远离的方式后退。
[0209]S卩，与接地区域GND或者接触部PGC相比，光电二极管区域TOR以相隔更远距离的方式配置。此外，针对除此以外的结构，与图2以及图3所示的摄像装置IS同样，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0210]在上述的摄像装置IS中，通过以至少覆盖光电二极管区域I3DR以及接地区域GND的方式形成防反射膜ARF，不会对位于接地区域GND的部分的氮化硅膜SNF进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域PDR的情况。另外，能够使硅的悬挂键终止。
[0211]而且，光电二极管区域TOR的角部分以从接地区域GND或者接触部PGC远离的方式后退，以相隔更远距离的方式配置。由此，减轻伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤。因此，能够可靠地抑制因等离子体损伤引起的暗电流。
[0212](pn 结隔离)
[0213]此处，针对利用pn结将光电二极管区域与接地区域分离的摄像装置的第三例进行说明。
[0214]如图66所示，光电二极管区域I3DR与接地区域GND相邻地配置。光电二极管区域I3DR与接地区域GND因光电二极管H)的N型杂质区域NR (参照图28)与接地区域GND的P型杂质区域PIS(参照图28)之间的结合而被pn结隔离。
[0215]成为防反射膜ARF的氮化硅膜SNF是以至少覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成的。特别是，接地区域GND的接触部PGC的位置配置于光电二极管区域TOR的Y方向上的端部侧。
[0216]光电二极管区域TOR的角部分以从接触部PGC远离的方式后退。即，光电二极管区域PDR配置成相对于接地区域GND的接触部PGC相隔更远距离。此外，针对除此以外的结构，与图27以及图28所示的摄像装置IS同样，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0217]在上述的摄像装置IS中，通过以相隔更远距离的方式配置接地区域GND的接触部PGC与光电二极管区域TOR，能够抑制光电二极管ro的暗电流。针对这一点，与比较例的摄像装置相比较来进行说明。
[0218]如图67所示，在比较例的摄像装置CIS中，以相接触的方式配置有光电二极管区域CPDR与接地区域CGND。成为防反射膜CARF的氮化硅膜CSNF是以覆盖光电二极管区域CPDR与接地区域CGND的方式形成的，在接地区域CGND形成使形成接触孔CCH的部分(接触部CPGC)和其周围露出的开口部HP。
[0219]因此，当在位于与光电二极管区域CPDR相邻的接地区域CGND的部分的氮化硅膜CSNF上形成开口部HP时，等离子体损伤容易伴随着刻蚀处理影响到光电二极管区域CPDR。因此，有时会在光电二极管(PD中产生暗电流。
[0220]相对于比较例的摄像装置CIS，在实施方式的摄像装置IS中，通过以至少覆盖光电二极管区域PDR以及接地区域GND的方式形成防反射膜ARF，不会对位于接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域PDR的情况。
[0221]而且，接触部PGC的位置配置于光电二极管区域PDR的Y方向上的端部侧，而且，光电二极管区域PDR的角部分以从接触部PGC远离的方式后退。由此，能够减轻伴随当形成防反射膜ARF时的刻蚀处理而导致的等离子体损伤，能够抑制在光电二极管中产生的暗电流。光电二极管区域I3DR与接触部PGC的距离越远，等离子体损伤就越减轻，在此基础上，优选只要相距例如Ο.?μπι以上即可。
[0222](pn 结隔离)
[0223]此处，针对利用pn结将光电二极管区域与接地区域分离的摄像装置的第四例进行说明。
[0224]如图68所示，光电二极管区域I3DR与接地区域GND相邻地配置。光电二极管区域I3DR与接地区域GND因光电二极管H)的N型杂质区域NR (参照图28)与接地区域GND的P型杂质区域PIS(参照图28)之间的结合而被pn结隔离。
[0225]成为防反射膜ARF的氮化硅膜SNF是以至少覆盖光电二极管区域TOR以及接地区域GND的方式形成的。特别是，接地区域GND的接触部PGC配置于光电二极管区域I3DR的Y方向上的中央附近。
[0226]光电二极管区域PDR的在接触部PGC侧的Y方向中央附近以从接触部PGC远离的方式后退。即，光电二极管区域PDR以与接地区域GND的接触部PGC相隔更远距离的方式配置。此外，针对除此以外的结构，与图27以及图28所示的摄像装置IS同样，因此，对相同构件标记上相同的附图标记，除了必要的情况以外不重复其说明。
[0227]在上述的摄像装置IS中，通过以至少覆盖光电二极管区域I3DR以及接地区域GND的方式形成防反射膜ARF，不会对位于接地区域GND的氮化硅膜SNF的部分进行刻蚀处理，能够抑制伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤影响到光电二极管区域TOR的情况。
[0228]而且，接触部PGC配置于光电二极管区域TOR的Y方向上的中央附近，光电二极管区域PDR在接触部PGC侧的Y方向中央附近以远离接触部PGC的方式后退，光电二极管区域PDR以与接地区域GND(接触部PGC)相隔更远距离的方式配置。由此，减轻伴随刻蚀处理而导致的等离子体损伤。因此，能够可靠地抑制因等离子损伤引起的暗电流。
[0229]此外，在上述的各实施方式中，如图69所示，在将插塞PG与接地区域GND连接的接触部PGC上也可以形成金属硅化物膜MSC。另外，如图70所示，也可以与接触孔CH自对准地形成杂质浓度相对较高的P型杂质区域HC。由此，能够减少插塞PG与接地区域GND的接触电阻。
[0230]另外，针对在各实施方式中说明的半导体装置，根据需要能够进行各种各样的组入口 ο
[0231]以上，基于实施方式来具体地说明了由本发明人作出的发明，但是本发明并不限定于上述实施方式，当然在不脱离其宗旨的范围内还能够进行各种各样的变更。
【主权项】
1.一种摄像装置，其特征在于，具有: 半导体衬底，其具有主表面； 元件形成区域，其规定在所述半导体衬底上，由第一导电型的第一杂质区域形成； 像素区域，其规定在所述元件形成区域上； 光电转换部，其形成于所述像素区域； 接地区域，其以与所述光电转换部隔着隔离部的方式规定在所述元件形成区域上，与所述光电转换部电连接并且与接地电位电连接； 防反射膜，其以至少覆盖所述光电转换部以及所述接地区域的方式形成，用于抑制光的反射； 层间绝缘膜，其以覆盖所述防反射膜的方式形成；以及 插塞，其以贯穿所述层间绝缘膜以及所述防反射膜的方式形成，与所述接地区域电连接。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用绝缘膜而被绝缘隔离， 在所述接地区域形成有第一导电型的第二杂质区域，该第二杂质区域具有比所述第一杂质区域的杂质浓度更高的杂质浓度。3.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用绝缘膜而被绝缘隔离， 在位于所述接地区域的所述第一杂质区域的部分与所述光电转换部之间形成有第一导电型的第三杂质浓度区域，该第三杂质浓度区域具有比所述第一杂质区域的杂质浓度更高的杂质浓度。4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用绝缘膜而被绝缘隔离， 所述摄像装置具有像素晶体管区域，该像素晶体管区域规定在所述像素区域中的所述光电转换部的侧方， 所述接地区域相对于所述像素晶体管区域而配置在从所述光电转换部远离的方向上。5.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用绝缘膜而被绝缘隔离， 所述光电转换部包括以从所述插塞所接触的所述接地区域的接触部远离的方式后退的部分。6.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用Pn结而被pn结隔离， 在所述接地区域形成有第一导电型的第五杂质区域，该第五杂质区域具有比所述第一杂质区域的杂质浓度更高的杂质浓度， 所述光电转换部具有第二导电型的光电转换杂质区域， 所述pn结包括第一导电型的所述第五杂质区域与第二导电型的所述光电转换杂质区域之间的结合部分。7.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用pn结而被pn结隔离， 在所述接地区域与所述光电转换部之间具有第一导电型的第六杂质区域，该第六杂质区域具有比所述第一杂质区域的杂质浓度更高的杂质浓度， 所述光电转换部具有第二导电型的光电转换杂质区域， 所述pn结包括第一导电型的所述第六杂质区域与第二导电型的所述光电转换杂质区域之间的结合部分。8.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 所述隔离部利用pn结而被pn结隔离， 所述光电转换部包括以从所述插塞所接触的所述接地区域的接触部远离的方式后退的部分。9.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 在所述插塞与所述接地区域之间的接触部形成有接触注入部，该接触注入部注入了第一导电型的杂质。10.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于， 在所述插塞与所述接地区域之间的接触部形成有金属娃化物。11.一种摄像装置的制造方法，其特征在于，具有: 在半导体衬底上规定包括像素区域以及接地区域在内的第一导电型的元件形成区域的工序； 在所述像素区域形成光电转换部的工序； 以至少覆盖所述光电转换部以及所述接地区域的方式，形成用于抑制光的反射的防反射膜的工序； 以覆盖所述防反射膜的方式形成层间绝缘膜的工序；以及 形成插塞的工序，该插塞贯穿所述层间绝缘膜以及所述防反射膜而与所述接地区域接触，将所述接地区域与接地电位电连接。12.如权利要求11所述的摄像装置的制造方法，其特征在于， 规定所述元件形成区域的工序包括利用隔离绝缘膜来规定形成有所述光电转换部的区域和所述接地区域的工序， 所述接地区域与所述光电转换部利用所述隔离绝缘膜而被绝缘隔离。13.如权利要求11所述的摄像装置的制造方法，其特征在于， 形成所述光电转换部的工序包括形成第二导电型的光电转换杂质区域的工序， 所述接地区域与所述光电转换部利用如下的结合而被pn结隔离，S卩，位于所述接地区域的第一导电型的所述元件形成区域的部分与第二导电型的所述光电转换杂质区域之间的结合。14.如权利要求11所述的摄像装置的制造方法，其特征在于， 具有通过向所述插塞与所述接地区域之间的接触部注入杂质来形成接触注入部的工序。15.如权利要求11所述的摄像装置的制造方法，其特征在于， 具有在所述插塞与所述接地区域的接触部形成金属娃化物的工序。
【文档编号】H01L27/146GK105870140SQ201610082713
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】冈田康隆
【申请人】瑞萨电子株式会社