专利名称：固态成象器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种固态成象器件及其制造方法，其中固态成象器件设置有多个光电转换部分，使得它们形成一个矩阵，即由它们的行和它们的列构成的两维图形或阵列，更具体地涉及一种固态成象器件及其制造方法，其中固态成象器件适合用于各种类型的图象输入装置的图象传感器，例如，传真机、摄象机、数字照相机等装置。
固态成象器件很久以来是由电荷耦合器件(即，CCD器件)构成的，设置有多个光电转换部分，其中每个光电转换部分变换入射光为其电荷对应于该入射光量的信号电荷量，光电转换部分是这样安排的，即它们形成一个矩阵，即由它们的行和它们的列构成的两维图形或阵列。具体地讲，这些具有光电转换部分和用于转移信号电荷的电荷转移部分分别形成的固态成象器件能够分别执行光电转换处理、电荷读出的处理和电荷转移的处理的每个处理，因此能够按各种驱动模式进行驱动。为此，该固态成象器件的特点是其非常宽的应用范围。
这种类型的固态成象器件是已知的，例如，在1995年8月出版的日本杂志“Eizo Jyoho”卷27，80-86页上。这种固态成象器件的特征是它加倍了作为电荷读出的电极，以便控制来自对应于各电荷转移部分之一的光电转换部分的信号电荷的写和读；光电转换部分是通过电荷转移电极的掩膜对准形成的，用于控制对应于各电荷转移部分之一的信号电荷转移。
在下文，将参照图33(a)到37(b)，以制造顺序，即其工艺步骤的方式描述公开在上述日本杂志中的常规固态成象器件的制造方法(下文称为第一常规例子)。首先，如图33(b)所示，通过在n型半导体衬底1中离子注入p型杂质，诸如硼离子B+和类似的离子形成p型井层2。然后，通过离子注入p型杂质诸如硼离子B+和类似的离子和n型杂质诸如磷离子p+和类似的离子形成在p型井层2的表面区域是用于彼此隔离各器件的p+型沟道止点3；用于从光电转换部分6(如图36(b)所示)到n型电荷转移部分5收取信号电荷的p型电荷读出部分4；和用于转移被收取信号电荷的n型电荷转移部分5。此后，如图34(b)所示，在而后将形成非光电转换部分6的区域的p型井层2上形成光刻膜7。然后，如图34(a)和34(b)所示，通过离子注入诸如磷离子p+和类似的离子的n型杂质形成n型井8，该n型井而后将形成光电转换部分6，该离子注入是利用光刻膜7作为掩膜以大于或等于200KeV的可接受的能量型进行的。接下来，去掉光刻膜7。然后在该衬底的整个表面上形成由热氧化膜、氧化膜、氮化膜、氧(ONO)膜或类似的膜构成的栅绝缘膜9。然后，诸如多晶硅膜等的栅电极膜(未示出)形成在栅绝缘膜9上。然后，通过等离子刻蚀工艺去掉栅电极膜的不需要部分，形成电荷转移电极10。进而在这个电荷转移电极10上，通过利用热氧化膜和通过(CVD)化学汽相淀积工艺形成一个CVD氧化膜，该膜形成一个中间层绝缘膜(未示出)。在形成中间层绝缘膜后，如图35(a)和35(b)所示，作为电荷读出电极加倍的电荷转移电极11被形成在栅绝缘膜9和中间层绝缘膜两者之上。
如图36(a)和36(b)所示，通过在诸如硼离子B+和类似离子的p型杂质离子注入工艺中利用电荷转移电极10和11作为掩膜的自对准，在n型井层8的浅表面区形成光电转换部分6，和因此形成用于防止出现暗电流的p+型区，这个暗电流在当亮度低时出现在光电转换部分6的表面，会损害SN(信-噪)比。此时，为了防止由于离子注入在其他区的上述p型杂质，在这些区中形成电荷检测部分和同芯片放大器，必须在上述的其他区形成光刻膜。然后，在衬底的整个表面上形成中间层绝缘膜13。此后，如图37(a)和37(b)所示，在中间层绝缘膜13上形成一个由钨、铝等金属制的光屏蔽膜14，防止中间层绝缘膜13被暴光。然后，形成在光电转换部分6上的光屏蔽膜14被去掉，形成开口部分14a。每个光电转换部分6的n型井层8和形成在其下面的p型井层2起到隐埋型光电二极管的作用。
在利用一上述制造方法生产的常规固态成象器件中，如图35(b)所示，因为光电转换部分6是利用电荷转移电极11的边缘部分11a作为掩膜通过掩膜对准形成的，所以常规的固态成象器件受到在信号电荷的读出电压上大的偏差的损害，这种偏差是由于对准误差引起的。另外，当光电转换部分6和电荷转移电极11的边缘部分11a之间产生间隙时，读出电压明显地增加。因此，为了防止读出电压的明显增加，必须通过至少对应于出现在掩膜对准中的对准误差的距离，凸出边缘部分11a，使得边缘部分11a覆盖住光电转换部分。这样在区域面积上减小了开口部分14a，如图37(b)所示。因此，在面积上被减小的开口部分14a增加了将被从光屏蔽膜14反射的入射光的强度。
为了解决上述问题，日本未经审查专利平5-6992公开了另外的常规固态成象器件，其中光电转换部分是利用电荷转移电极的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
在下文，将参照图38(a)和42(b)，以制造顺序，即其工艺步骤的方式描述公开在上述文件中的另一常规固态成象器件的制造方法(下文称为第二常规例子)。
首先，如图38(a)和38(b)所示，通过在n型半导体衬底21中离子注入p型杂质，诸如硼离子B+和类似的离子形成p型井层2。然后，通过进行诸如硼离子B+和类似的离子的p型离子注入和诸如磷离子P+和类似的离子的n型离子注入形成在p型井层22的表面区域的是P+沟道止点23；p型电荷读出部分24；和n型电荷转移部分25。然后，在该衬底的整个表面上形成由热氧化膜、氧化膜、氮化膜、氧(ONO)膜或类似的膜构成的栅绝缘膜9。接下来，诸如多晶硅膜等的栅电极膜(未示出)被形成在栅绝缘膜26上。然后，通过等离子刻蚀工艺去掉栅电极膜的不需要部分，形成电荷转移电极27。进而，形成在这个电荷转移电极27上是通过利用热氧化膜和CVD氧化膜等构成的一个中间层绝缘膜。在形成中间层绝缘膜后，如图39(a)和39(b)所示，在栅绝缘膜26和中间层绝缘膜上形成由多晶硅膜等构成的栅电极膜28。然后，形成在这些膜上的是光刻膜31，它提供一个开口部分。这个开口部分覆盖其除部分30外的其他的区域，在这个区域中以后将形成光电转换部分29(下面描述)。此后，通过等离子刻蚀工艺去掉栅电极膜28的不需要部分，形成将构成电荷转移电极32的一个部分，在该部分中电荷转移电极32作为电荷读出电极进行加倍。接下来，在栅绝缘膜26和上面的中间层绝缘膜两者上再次形成的是光刻膜33。这个光刻膜设置有开口部分，该部分覆盖以后将形成光电转换部分29的区域的上述部分30。此后，该上述部分30利用光刻膜33作为掩膜通过等离子刻蚀工艺被去掉，形成电荷转移电极32。接下来，如图40(a)和40(b)所示，形成在光电转换部分29上的n型井34是利用电荷转移电极32的边缘部分32a自对准，和通过诸如磷离子P+和类似的离子的n型杂质的离子注入形成的，该离子注入是利用电荷转移电极32和光刻膜33作为掩膜以大于或等于200KeV的可接受能量进行的。
然后，去掉光刻膜33。此后，在n型井层34的浅表面区的诸如硼离子B+和类似的离子的p型杂质的离子注入工艺中，利用电荷转移电极27和32作为掩膜，通过自对准形成光电转换部分29，和因此形成P+型区35用来防止暗电流的出现，在光电转换部分29出现的暗电流当亮度低时会损害SN(信-噪)比。此刻，为了防止在其他区离子注入时的上述p型杂质，这些其他区形成固态成象器件的电荷检测部分和同一芯片上的各个放大器等器件，需要形成覆盖上述其他区的光刻膜。然后，如图40(b)所示，形成覆盖衬底整个表面的中间层绝缘膜36。此后，如图40(a)和40(b)所示，形成由钨、铝等金属制造的光屏蔽膜37，覆盖中间层绝缘膜36，防止中间层绝缘膜36被暴光。然后，形成的覆盖光电转换部分29的光屏蔽膜37被去掉，形成开口部分37a。光电转换部分29的n型井层34和形成其下面的p型井层22起到隐埋型光电二极管的作用。
在利用上述制造方法生产的常规固态成象器件中，如图40(b)所示，光电转换部分29是利用电荷转移电极32的边缘部分32a作为掩膜通过自对准形成的，其中电荷转移电极32加倍作为电荷读出的电极。因此，对于固态成象器件的该第二实例可能防止在固态成象器件的第一常规例子中由于固有对准误差的读出电压的变化问题。另外，在常规固态成象器件的第二个例子中，因为光电转换部分29与边缘部分32a无故障的对准，在光电转换部分29与边缘部分32a之间没有间隙，这防止了读出电压显著的增加。结果，与固态成象器件的第一个例子不同，在固态成象器件的第二个例子中，不要求边缘部分32a按边缘部分32a覆盖光电转换部分29的方式凸出。这使得开口部分37a在面积上将大于常规固态成象器件第一例子的对应开口部分，和因此降低了将从光屏蔽膜37反射的入射光的倾向。
但是，常规固态成象器件的第二个例子遇到下列问题。
即，在形成电荷转移电极32中，形成电荷转移电极32和包括对应于光电转换部分29的部分30的栅电极膜28的部分的图形，如图43(a)和43(b)所示形成。此后，如图44(a)和44(b)所示，在包括部分30的整个光电转换部分29区域进行等离子刻蚀型的第二刻蚀工艺。在这个第二刻蚀工艺中，除了在上面仍保留栅电极膜28的部分30外，在上面仅保留栅绝缘膜26的光电转换部分29的另外的部分或区域还同时经受第二刻蚀工艺。由于这种同时刻蚀，正如在图44(b)所示中的标号38所指示的那样，光电转换部分29和栅绝缘膜26之间的边界区域有被破坏的可能。
下面是一个例子，其中形成具有膜厚800埃的氧化膜，用作栅绝缘膜26；和形成具有膜厚3000埃的多晶硅膜，用作电荷转移电极32。在第一刻蚀工艺中，为了在该刻蚀工艺中形成将形成电荷转移电极32的图形，而不在电荷转移电极32的侧壁部分产生任何残留，需要刻去对应于两倍实际多晶硅膜厚度的电荷转移电极32和栅绝缘膜26两者多达6000埃的深度。在这种情况下，过量地刻去多晶硅膜深度达(6000-3000=)3000埃。因此，当选择多晶硅膜对氧化膜的比率等于10比1的比率时，栅绝缘膜26被刻去达300埃的深度。然后，在第二刻蚀工艺中，当对应于光电转换部分29的部分30的栅电极膜28被去掉时，为了进行对该晶片的所有芯片的完全刻蚀工艺，需要刻去对应于实际多晶硅膜厚度的1.5倍达到4500埃水平的深度。因此，当选择多晶硅膜对氧化膜的比率等于10比1的比率时，栅绝缘膜26被完全刻去对应于450埃的一个膜的厚度的量。为此，栅绝缘膜26膜厚的总量通过刻蚀将被去掉达到(300+450=)750埃。从而，在完成该刻蚀工艺后，栅绝缘膜26具有膜厚(800-750=)50埃。一般，晶片面积中的刻蚀量在约10％的变化范围。例如，作为栅绝缘膜26来说，它的刻蚀量在约75埃的深度范围变化。为此，在晶片的某些芯片中栅绝缘膜26经常被完全刻掉。结果，从图44(b)可以清楚看到，光电转换部分29的表面经常由于刻蚀而损坏。因此，损坏部分在图44(b)中由标号38表示。由于这些损坏部分38，增加了光电转换部分29的暗电流和出现晶体缺陷，因此出现一种所谓“白损坏”。这种缺陷不仅损坏了固态成象器件的性能，而且大大地降低了固态成象器件的成品率，增加了该器件的制造成本。
为了防止由刻蚀引起的损坏，增加栅绝缘膜26的膜厚度(下文称为前者情况)，或者降低电荷转移电极32的膜厚度(下文称为后者情况)。但是，前者情况出现一个新的问题，即降低了在电荷转移部分25中所转移的电荷的最大数量限制。另一方面，后者情况出现另外一个新的问题，即增加了电荷转移电极32的电阻，使得被转移的脉冲变形。
另外，在第一和第二常规例子的固态成象器件的制造方法中，如图33(a)到42(b)所示，为了与光电转换部分6、29和p+型区一起形成光电转换电极10、32，必须进行3次光阻处理。但是，这种重复的光阻处理增加了器件制造的成本和时间。
本发明的目的是提供一种固态成象器件及其制造方法，其中该固态成象器件能够防止它的信号电荷的读出特性的变化；防止暗电流的增加；防止所谓“白损坏”的出现；和降低制造的成本和时间。
相对于现有技术解决这些问题的手段如下按照本发明的第一方面，本发明的上述目的是通过提供以下特征实现的一种固态成象器件包括多个光电转换部分，每个用于转换入射光为信号电荷，信号电荷的电荷量对应于入射光量；设置在邻近于该光电转换部分的多个电荷读出部分，每个电荷读出部分被设计为读出在对应的一个光电转换部分已经产生的信号电荷；设置在邻近光电转换部分的多个电荷转移部分，每个电荷转移部分被设计为通过电荷读出部分转移已经被从对应的一个光电转换部分接收的信号电荷；和通过一个绝缘膜在对应的一个光电转换部分、对应的一个电荷读出部分、对应的一个电荷转移部分，以及在这些对应的部分的周边部分上形成的一个电荷转移电极在对应的一个光电转换部分上设置有开口部分，和加倍电荷读出电极，用于控制从对应的各电荷转移部分之一到对应的各电荷转移部分之一的信号电荷的读和写，该电荷转移电极被设计为控制对应的电荷转移部分的之一的信号电荷的转移。
在本发明的第一方面中，最好是，每个光电转换部分形成在第一导电型半导体层的表面区，和由第二导电型半导体层构成。
按照本发明的第二方面，本发明的上述目的由以下特征实现的一种固态成象器件，包括多个光电转换部分，每个用于变换入射光为信号电荷，其电荷量对应于入射光的量，该光电转换部分形成在第导电型半导体层的表面区和由一个第二导电型半导体层构成；设置在邻近于该光电转换部分的多个电荷读出部分，每个电荷读出部分被设计为读出在对应的各个光电转换部分之一已经产生的信号电荷，该电荷读出部分由第一导电型半导体层构成；设置在邻近光电转换部分的多个电荷转移部分，每个电荷转移部分被设计为通过对应的各电荷读出部分之一转移从对应的各个光电转换部分之一已经被接收的信号电荷，该电荷转移部分由第二导电型半导体层构成；通过一个覆盖在对应的各电荷转移部分之一的绝缘膜形成至少一层的多个第一电荷转移电极，每个第一电荷转移电极被设计为控制对应于各个电荷转移部分之一的信号电荷的转移；和多个第二电荷转移电极，其中每一个通过一个绝缘膜在对应的各光电转换部分之一、对应的各电荷读出部分之一、对应的各电荷转移部分之一，和在这些对应部分的周边部分上形成，在对应各光电转换部分之一上设置有开口部分，其中形成各个相邻的第二电荷转移电极，以便通过一个与开口部分分开的隔开部分将第二电荷转移电极彼此分开，和每个第二电荷转移电极加倍，作为用于控制从对应的光电转换部分之一到对应的电荷转移部分之一读和写的电荷读出电极，该第二电荷转移电极被设计为控制对应的各电荷转移电极之一的信号电荷的转移。
在本发明的第二方面中，最好是，每个第二电荷转移电极是按这样的方式形成的，即与在同一层的对应各第一电荷转移电极任何之一分开一个预定距离，或者使其边缘部分覆盖与通过一个绝缘膜彼此分开的不同层中的各第一电荷转移电极对应的任何一个的对应边缘部分。
在本发明的第一和第二方面，最好是，每个光电转换部分利用对应的各电荷转移电极之一的开口部分的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
另外，最好是，每个光电转换部分由以下部分构成第一第二导电型半导体层之一，该第一第二导电型半导体层深度大并在其区域中较窄；第二第二导电型半导体层之一，该第二第二导电型半导体层深度小并在其区域中较宽；和，第一导电型半导体层，该第一导电型半导体层被形成在这些第一和第二第二导电型半导体层的表面区。
另外，最好是，形成每个光电转换部分的第一导电型半导体区是按这样的方式形成的，即，第一导电型半导体区与对应的各电荷转移电极之一的开口部分的电荷读出部分侧面的边缘部分分开一个预定距离。
按照本发明的第三方面，本发明的上述目的是提供以下方法实现的一种固态成象器件的制造方法，该固态成象器件包括多个光电转换部分，每个变换入射光为信号电荷，其电荷量对应于该入射光的量；邻近光电转换部分设置的多个电荷读出，每个电荷读出部分被设计为读出已经在对应的各光电转换部分之一产生的信号电荷；邻近光电转换部分设置的多个电荷转移部分，每个电荷转移部分被设计为转移通过对应的各电荷读出部分之一已经从对应的各光电转换部分之一恢复的信号电荷；和，一个电荷转移电极，该电极是通过在对应的各光电转换部分之一的、对应的各电荷读出部分之一的、对应的各电荷转移部分之一的绝缘膜上和以及这些各个对应部分的周边部分形成的，该电荷转移电极被设计为控制对应的各电荷转移部分之一的信号电荷的转移；该方法包括形成多个第一电荷转移电极的第一步骤，每个电极由至少一层构成，第一电荷转移电极形成在第一导电型半导体层上，在其一个表面区形成由第一导电型半导体层构成的多个电荷读出部分；和，由第二导电型半导体层构成的多个电荷转移部分；形成光刻膜的第二步骤，该光刻膜在对应于在通过绝缘膜形成一个导电膜后形成多个光电转换部分的区域的区域中具有一个开口部分；通过利用光刻膜作为掩膜去掉对应于该开口部分的区域的导电膜的第三步骤；通过利用光刻膜和导电膜作为掩膜，或仅通过利用导电膜作为掩膜形成多个光电转换部分的第四步骤；和通过刻蚀导电膜形成多个第二电荷转移电极的第五步骤，多个第二电荷转移电极的每一个加倍作为电荷读出电极，用于控制从对应的光电转换部分之一到对应的各电荷转移部分的读和写。
在这个本发明的第三方面中，最好是，在第五步骤中，形成相邻的各个第二电荷转移电极，使得通过与开口部分分开的分开部分将其彼此分开。
另外，最好是，在该第五步骤中，每个第二电荷转移电极是按这样的方式形成的，即，它被与在同一层中对应的各第一电荷转移电极的任何一个分开一个预定距离，或者它的边缘部分覆盖通过一个绝缘层彼此隔开的不同层中对应的各个第一电荷转移电极的任何一个对应的边缘部分。
另外，最好是，在第四步骤中，在利用光刻膜和导电层作为掩膜形成多个第二导电型半导体层后，利用光刻膜和导电层两者作为掩膜，或仅利用导电层作为掩膜在每个第二导电型半导体层的表面区域上形成第一导电型半导体区。
另外，最好是，在第四步骤中，利用设置有第二开口部分在面积上小于第一开口部分的光刻膜作为掩膜形成第一各第二导电型半导体区后，每个第一第二导电型半导体区深度大并在区域中较窄，仅利用导电膜作为掩膜形成第二各第二导电型半导体区，每个第二导电型半导体区深度小并在区域中较宽，和第一导电型半导体区被形成在第一和第二各第二导电型半导体区的表面区域上。
另外，最好是，在第四步骤中，通过在相对于垂直方向的预定倾斜注入角进行离子注入第一导电型杂质形成第一导电型半导体区，该注入是以这样的方式进行的，即，第一导电型半导体区的每一个是与对应的各电荷转移电极之一的开口部分侧的电荷读出部分的边缘部分分开一个预定距离。
本发明有如下作用。即，如上所述，在具有上述结构的本发明中，可能抑制信号电荷读出特性的偏差。另外，本发明可能防止暗电流的增加，还可能防止所谓“白损害”的发生。再有，还可能降低固态成象器件的制造时间和成本。
除了上面的以外，在具有另外结构的本发明中，由于电荷转移电极被包含在一个单一的层中，能降低中间层的电容，这可解决各个电极之间的绝缘问题。
在具有另外的结构的本发明中，因为光电转换部分包含在第一导电型半导体区和第二导电型半导体区，可对准电荷转移电极的边缘部分与光电转换部分的边缘部分，而不至于失败，即使当作为电荷读出电极加倍了的电荷转移电极的边缘部分相对于光刻膜的边缘部分被相反设置，由于过刻蚀或由于刻蚀的偏差，也能保证获得稳定的信号电荷的读出电压。
另外，在具有另外结构的本发明中，因为形成光电转换部分的第一导电型区，使得与电荷转移电极(它加倍了电荷读出电极)的边缘分开一个预定距离，因此不怕在第一导电型区中的第一导电型杂质水平扩散到位于电荷读出部分的沟道下面的区域。为此，可能降低信号电荷的读出电压。
从下面结合附图的描述中本发明的上述和其他的目的、优点和特点将是显而易见的，其中
图1是固态成象器件的第一实施例的一个平面图，虚线表示眼睛看不到的器件部分；图2(a)是固态成象器件的n型半导体衬底沿图1的C-C′线剖视图，表示该固态成象器件的制造方法的一个工艺步骤；图2(b)是固态成象器件的n型半导体衬底沿图1的D-D′线剖视图，表示该固态成象器件的制造方法接着如图2(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图3(a)是该固态成象器件的衬底的沿图1的C-C′线的剖视图，表示接着如图2(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图3(b)是固态成象器件的衬底沿图1的D-D′线剖视图，表示接着如图3(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；
图4(a)是该固态成象器件的衬底沿图1的C-C′，表示接着如图3(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图4(b)是固态成象器件的衬底沿图1的D-D′线剖视图，表示接着如图4(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图5是具有经受如图2(a)到4(b)所示的工艺步骤的固态成象器件的n型半导体衬底的一个平面图，虚线表示眼睛看不到的器件部分；图6(a)是固态成象器件的衬底沿图1的C-C′线剖视图，表示接着如图4(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图6(b)是固态成象器件的衬底沿图1的D-D′线剖视图，表示接着如图6(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图7是具有经受如图6(b)所示的工艺步骤的固态成象器件的n型半导体衬底的一个平面图，虚线表示眼睛看不到的器件部分；图8(a)是固态成象器件衬底沿图1C-C′线的剖视图，表示接着如图6(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图8(b)是固态成象器件衬底沿图1的D-D′线的剖视图，表示接着如图8(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图9是具有经受如图8(b)所示的工艺步骤的固态成象器件的n型半导体衬底的一个平面图，虚线表示眼睛看不到的器件部分；图10(a)是固态成象器件衬底沿图1的C-C′线的剖视图，表示接着如图8(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图10(b)是固态成象器件衬底沿图1的D-D′线的剖视图，表示接着如图10(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图11(a)是固态成象器件衬底沿图1的C-C′线的剖视图，表示接着如图10(b)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图11(b)是固态成象器件衬底沿图1的D-D′线的剖视图，表示接着如图11(a)所示工艺步骤的一个工艺步骤；图12是该固态成象器件衬底沿图1的D-D′线的剖视图，表示固态成象器件的制造方法的一种改进；图13是固态成象器件第二实施例的一个平面图，虚线表示眼睛看不到的器件部分；
图14(a)是如图13所示的固态成象器件的n型半导体衬底的平面图，表示该器件的制造方法的一个工艺步骤；图14(b)是该固态成象器件衬底的平面图，表示接着如图14(a)所示的工艺步骤的一个工艺步骤；图15(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底的平面图，表示眼睛看不到的器件部分；图15(b)是该器件第三实施例的衬底沿图15(a)的E-E′线的剖视图；图16(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底的平面图，表示在图15(b)中眼睛看不到的器件部分；图16(b)是该器件第三实施例的衬底沿图16(a)的E-E′线的剖视图；图17(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底沿图16(a)的F-F′线的剖视图，表示衬底的刻蚀工艺开始；图17(b)是完成其刻蚀工艺后衬底沿图16(a)的F-F′线的剖视图；图18(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底的平面图，表示在图17(b)中眼睛看不到的器件部分；图18(b)是该器件第三实施例的衬底沿图18(a)的E-E′线的剖视图；图19(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底的平面图，表示在图18(b)中眼睛看不到的器件部分；图19(b)是该器件第三实施例的衬底沿图19(a)的E-E′线的剖视图；图20(a)是该固态成象器件的衬底沿图16(a)的F-F′线的剖视图，表示衬底的进一步刻蚀工艺的开始；图20(b)是完成其进一步刻蚀工艺后衬底沿图16(a)的F-F′线的剖视图；图21(a)是该固态成象器件第三实施例的衬底的平面图，表示在图21(b)中眼睛看不到的器件部分；图21(b)是该器件第三实施例的衬底沿图21(a)的E-E′线的剖视图；图22(a)是如图15(a)所示的固态成象器件第三实施例的一种改进的平面图；图22(b)是如图15(a)所示的固态成象器件第三实施例的另一种改进的平面图；图23(a)是如图15(a)所示的固态成象器件第三实施例的再另一种改进平面图；图23(b)是如图15(a)所示的固态成象器件第三实施例的另一种改进平面图；图24(a)是该固态成象器件第四实施例的衬底的平面图，表示眼睛看不到的器件部分；图24(b)是该器件第四实施例的衬底沿图24(a)的G-G′线的剖视图；图25(a)是该固态成象器件第四实施例的衬底的平面图，表示在图24(b)中眼睛看不到的器件部分；图25(b)是该器件第三实施例的衬底沿图25(a)的G-G′线的剖视图；图26(a)是该固态成象器件第四实施例的衬底的平面图，表示在图25(b)中眼睛看不到的器件部分；图26(b)是该器件第三实施例的衬底沿图26(a)的G-G′线的剖视图；图27(a)是该固态成象器件第四实施例的衬底的平面图，表示在形成光刻膜后图26(b)中眼睛看不到的器件部分；图27(b)是该器件第三实施例的衬底沿图27(a)的G-G′线的剖视图；图28(a)是该固态成象器件第四实施例的衬底的平面图，表示在形成中间层绝缘膜的开口部分后图26(b)中眼睛看不到的器件部分；图28(b)是该器件第三实施例的衬底沿图28(a)的G-G′线的剖视图；图29是该器件第五实施例的衬底的剖视图，表示在如图15(a)所示的器件的光电转换部分位置上新设置的光电转换部分；图30(a)表示类似于图29的图，但是表示出衬底的离子注入工艺，是利用约7度的离子注入角进行的；图30(b)表示类似于图29的图，但是表示出衬底的离子注入工艺，是利用约45度的离子注入角进行的；图31是该器件的第六实施例的利底剖视图，表示新设置在如图24(b)所示的器件的光电转换部分的位置上的一个光电转换部分；图32是类似图31的图，但是表示该衬底的离子注入工艺；图33(a)是第一常规固态成象器件的半导体衬底的平面图，表示它的p型沟道截止点、p型电荷读出部分、n型电荷转移部分和它的p型井；图33(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图33(a)的A-A′线的剖面图；图34(a)是在形成光刻膜和n型井后的第一常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图34(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图34(a)的A-A′线的剖面图；图35(a)是在形成电荷转移电极和栅绝缘膜后的第一常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图35(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图35(a)的A-A′线的剖面图；图36(a)是在形成光电转换部分和p+型区后的第一常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图36(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图35(a)的A-A′线的剖面图；图37(a)是在形成光屏蔽膜和它开口部分后的第一常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图37(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图37(a)的A-A′线的剖面图；图38(a)是在形成p型电荷读出部分和n型电荷转移部分后的第二常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图38(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图38(a)的B-B′线的剖面图；图39(a)是在形成电荷转移电极和光刻膜后的第二常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图39(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图39(a)的B-B′线的剖面图；图40(a)是在形成n型井层和光刻膜后的第二常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图40(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图40(a)的B-B′线的剖面图；图41(a)是在形成光电转换部分和电荷转移电极后的第二常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图41(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图41(a)的B-B′线的剖面图；图42(a)是在形成光屏蔽膜和它的开口部分后的第二常规固态成象器件的半导体衬底的平面图；图42(b)是该常规固态成象器件的半导体衬底沿图42(a)的B-B′线的剖面图；图43(a)和43(b)分别是类似于图39(b)的图，表示描述在上面的第二常规固态成象器件的固有缺点的图；和图44(a)和44(b)分别是类似于完成第二刻蚀工艺的图43(b)的图，表示在上述第二常规固态成象器件的固有缺点的图。
在具有上述结构的本发明的固态成象器件中，可防止信号电荷读出特性的变化，还可防止所谓“白损害”的发生。除此以外，还降低该器件的制造时间和成本。
现在，将参照附图详细描述本发明。描述将利用本发明的各实施例以更详细的方式进行。
A第一实施例图1表示本发明第一实施例的固态成象器件。
该固态成象器件的第一实施例形成隔行扫描传输系统的CCD成象传感器。如图1所示，固态成象器件的第一实施例设置有多个光电转换部分56，其中每个光电转换部分转换入射光为电荷信号，其电荷量对应于入射光的量。上述光电转换部分56是这样安排的，即它们形成一个矩阵，也就是说，在一个n型半导体衬底41(如图2(a)所示)的表面区域上由它们的行(即，各水平线)和它们的列(即，各垂直线)构成两维图形或阵列。在与列的长度平行方向上(即，按图1看，垂直地)设置每个用于转移信号电荷(这些电荷已经从每个光电转换部分56接收)的多个电荷转移电极44，该设置邻近于多个光电转换部分56和在它们相邻的各个行之间。
电荷转移电极50是由多晶硅膜构成的和在正交于电荷转移部分44的长度的方向上延伸(即，按图1看，水平地)。假设电荷转移电极50是梳状的，它具有覆盖电荷转移电极44的齿状凸出和凹入部分。另一方面。电荷转移电极58也是由多晶硅膜构成的和进行加倍，作为用于从光电转换部分56到电荷转移部分44中对应的一个的读和写的电荷读出电极。电荷转移电极58被形成在高于电荷转移电极50水平的层上。换言之，电荷转移电极58覆盖从电荷转移电极58相对配置的电荷转移电极50的梳状部分的齿状凸出和凹入部分的边缘部分；和用于从光电转换部分56到电荷转移部分44中对应的一个的读和写的电荷读出电极46。在光电转换部分56和电荷转移部分44之间形成电荷读出电极4。电荷转移电极58在光电转换部分56上设置有一个开口部分58a。另外，电荷转移电极58具有其自己的形成在梳齿状部分的凹入部分，该凹入部分覆盖电荷转移部分44。相邻的各个电荷转移电极58通过分开部分57彼此被分开，该分开部分57沿着上述的列延伸(垂直延伸)。
在电荷转移电极50和58上形成一个光屏蔽膜60，该膜是由钨、铝等材料制成的。形成在光电转换部分56上的这个光屏蔽膜60有一个开口部分60a，其面积尺寸小于电荷转移电极58的开口部分58a。
接下来，参照图2(a)到11(b)，将按所执行的各个工艺步骤的次序描述固态成象器件的制造方法。
首先，通过热扩散工艺，利用诸如硼B等之类杂质的p型杂质在n型半导体衬底41上形成p型井层42。此后，通过热扩散工艺，利用相同的诸如硼B等之类杂质的p型杂质在p型井层42上形成p型井层43。然后，通过离子注入诸如磷离子P等之类杂质的n型杂质形成n型电荷转移部分44。接下来，如图2(a)和2(b)所示，通过离子注入p型杂质，诸如硼离子B等杂质在一个区中形成p型电荷读出电极46，在该区的上表面以后将形成用作电荷读出电极的电荷转移电极58的一部分。因此，相对于其电荷转移部分44从沟道截止点45相反地配置形成p型电荷读出电极46，以便邻近于电荷转移部分44。
然后，如图3(a)所示，该衬底的整个表面经受热氧化处理形成由热氧化膜构成的栅绝缘膜47。此后，在栅绝缘膜47上通过LPCVD(低压化学汽相淀积)工艺形成由多晶硅膜构成的栅电极膜48。
此后，光刻膜49被加到整个衬底表面，曝光和显影，以执行形成图形光刻膜49的处理步骤，如图3(a)和3(b)所示。此刻，如图3(b)所示，光刻膜49具有其形成在一个区的栅电极膜48的表面未形成图形的部分，在该区的上表面以后将形成电荷转移电极58。
接下来，栅电极膜48的不需要部分通过干刻蚀工艺，诸如等离子刻蚀工艺去掉和同样利用光刻膜49作为掩膜，使得形成电荷转移电极50，如图4(a)和4(b)所示。从而，如图4(b)所示，因为光刻膜部分的缘故，形成在以后将形成电荷转移电极58的区域的栅电极膜48被整个去掉，49未形成图形。这里，在图5中，其中表示一个已经经受上述所有处理步骤的n型半导体衬底的平面图，其中眼睛看不到的部分由虚线表示。从图5中显而易见，电荷转移电极50正交于电荷转移部分44，即沿着行的长度延伸(即，沿着水平方向延伸)，和具有其梳状凸出部分覆盖着电荷转移部分44。
然后，在上面未形成电荷转移电极50的栅绝缘膜47通过刻蚀被去掉。此后，该衬底的整个表面经受热氧化处理，以形成由热氧化膜组成的栅绝缘膜51。此刻，电荷转移电极50的表面被氧化，形成多晶硅氧化膜。因此，这个形成的多晶硅氧化膜以后变成配置在电荷转移电极50和后来形成在前者电极50上的电荷转移电极58之间的中间层绝缘膜。然后，由多晶硅膜组成的栅电极膜52通过LPCVD工艺形成。此后，为了形成电荷转移电极58，在整个衬底上施加一层光刻膜，经暴光和显影执行对在该区域中设置有开口部分53a的光刻膜53的布图的工艺步骤，该区域以后将要形成光电转换部分56。顺便指出，形成的光刻膜53具有约3μm的膜厚，当形成光电转换部分56时，以便防止磷离子p+等通过光刻膜53。然后，形成在对应于上述开口部分53a的区域中的栅电极膜52，利用光刻膜53作为掩膜通过诸如等离子刻蚀等之类的干刻处理被去掉，以形成一个开口部分52a。此后，如图6(a)和6(b)所示，利用光刻膜53和栅电极膜52作为掩膜通过自对准在p+型井层42中离子注入诸如磷离子p+等之类的n型杂质，形成构成光电转换部分56的n型井层54。光电转换部分56的n型井层54和p+型井层42两者被形成在下面，起到隐埋型光电二极管的作用。这里，在图7中，表示出已经经受上面描述的所有处理步骤的n型半导体衬底的平面图，其中虚线表示眼睛看不到的部分。从图7显而易见，形成在对应于栅电极膜52的光电转换部分56的一个区域是开口部分52a。
接下来，如图8(a)和8(b)所示，通过利用光刻膜53和栅电极膜52作为掩膜的自对准，通过以从垂直方向约7度的注入角在n型井层54的浅表面区离子注入诸如硼B+等之类的p型杂质，形成光电转换部分56，以便形成用于抑制暗电流的p+型区55，而暗电流是在光电转换部分56的表面上产生的，使得在低亮度情况下S/N比下降。顺便指出，这个p+型区55可以在电荷转移电极58形成后形成。另外，p+型区55与栅电极膜52的边缘部分52b的偏差量S约为0.4μm。
接下来，去掉光刻膜53。此后为形成用于沿着列(即，垂直方向)的长度分开栅电极膜52的分开部分57，光刻膜施加到整个衬底的表面、暴光和显影，以执行对光刻膜布图的工艺步骤(未表示出)。然后，如图9所示，利用这个光刻膜作为掩膜，通过诸如等离子刻蚀处理之类的干刻工艺，形成用于沿着列(即，垂直方向)的长度分开栅电极膜52的分开部分57，以便形成电荷转移电极58，如图10(a)和10(b)所示，从而栅电极膜52的开口部分52a变为电荷转移电极58的开口部分58a。
接下来，在整个衬底表面上形成中间绝缘膜59。此后，如图11(a)和11(b)所示，用于截断光的光屏蔽膜60是钨、铝等材料制成的，并形成在中间绝缘膜59上。然后所形成的光屏蔽膜60具有其形成在光电转换部分56上的部分和去掉该部分形成开口部分60a。利用上述工艺步骤，完成如图1所示的固态成象器件。
如上所述，在本发明的具有上述结构的固态成象器件中，形成电荷转移电极58的开口部分58a(更具体地，栅电极膜52的开口部分52a)后，利用光刻膜53和栅电极膜52作为掩膜，通过自对准形成光电转换部分56的n型井层54和p+型区55。因此，本发明的器件可能抑制由在光电转换部分56和电荷转移电极58之间出现对准误差引起的读出电压上的偏差，该电荷转移电极58作为电荷读出电极是加倍了的。另外，在本发明的器件中，因为光刻膜53具有其约3μm的膜厚，防止当形成光电转换部分56时磷离子p+的通过，从而不怕在不应进行离子注入处理的一个区域，例如电荷转移部分44和电荷读出部分46中进行离子注入工艺。因此，对于电荷转移部分44可能有良好的电荷转移特性。另外，通过控制离子注入角，当形成光电转换部分56的p+型区55被形成时，可能精确地限定光电转换部分56和电荷转移电极58之间在位置上的关系，作为电荷读出电极该电荷转移电极58加倍，该电荷读出电极具有稳定的器件的电荷读出特性。
顺便指出，在上述第一实施例中，如图8(a)和8(b)所示，通过利用光刻膜53和栅电极膜52作为掩膜的自对准，借助于离子注入诸如硼离子B+等之类的p型杂质在n型井层54的浅表面，以从垂直方向约7度的离子注入角形成p+型区55。在这种情况下，因为光刻膜53达到的厚度约3μm，不可能精确地控制p+型区55相对于栅电极膜52的边缘部分52b的偏差量S。由于这种偏差量S的变化，接近边缘部分52b的耗尽层在范围上变化。这常常引起器件的读出特性的变化。
由于上述情况，如图12所示，在光刻膜53被去掉后，形成p+型区55。在具有上述结构的器件中，因为用于形成p+型区55的掩膜仅仅是由栅电极膜52形成的，当诸如硼离子B+之类的p型杂质被按一个倾斜角(见图12)进行注入时，可能精确地控制从栅电极膜52的边缘部分的偏差量S。因此，对于本发明发器件可能具有其稳定的电荷读出特性。
B第二实施例现在将描述该固态成象器件的第二实施例。图13表示该固态成象器件的第二实施例的固态成象器件的平面图，其中虚线表示眼睛看不到的器件部分。图14(a)和14(b)表示该固态成象器件的第二实施例的平面图，表示该固态成象器件的制造方法的工艺步骤，其中虚线表示眼睛看不到的器件部分。
这个第二实施例的固态成象器件是一个隔行扫描转移系统的CCD成象传感器。如图13所示，该器件设置了多个光电转换部分61，在n型半导体衬底的表面区域上安排成由多个水平行和多个垂直列组成的矩阵。邻近于多个光电转换部分61的每一个形成用于从每个光电转换部分61到沿着每一行长度方向读出和转移信号电荷到每个区域的多个电荷转移部分62中的每一个，以便插入到这些列的各相邻列之间。
形成多晶硅膜的电荷转移电极63，其纵向轴垂直于电荷转移部分62，即，使其纵轴沿行的长度方向(即，水平方向延伸的)延伸。因此，形成的电荷转移电极63使其梳齿状的凸齿部分形成到覆盖电荷转移部分62。另一方面，在与电荷转移电极63相同层上由多晶硅构成电荷转移电极64，和使其纵轴平行于各个行的每行(即水平延伸)。因此，所形成的电荷转移电极64使其凹入部分形成在覆盖电荷转移部分62的梳齿形状。电荷转移电极64加倍，作为用于从光电转换部分61(其中信号电荷已经产生)读和写信号电荷到电荷转移部分62的电荷读出电极，和在光电转换部分61上设置一个开口部分64a。另外，电荷转移电极64覆盖电荷读出部分(未表示出)，该部分形成在光电转换部分61和电荷转移部分62之间，以便从光电转换部分61读和写信号电荷到电荷转移部分62。此外，电荷转移电极64被通过分开部分65从各个电荷转移电极63中对应的一个的梳齿状凹入部分和凸齿部分的端部分相反地进行配置，其中电荷转移电极63的另外一个与电荷转移电极64以背靠背的关系进行配置。
另外，形成在电荷转移电极63和64上表面的是由钨、铝等材料制成的用于阻挡光的光屏蔽膜67。在光电转换部分61上的这个光屏蔽膜67中形成一个开口部分67a，其面积小于电荷转移电极64上的开口部分64a。
现在，参照图14(a)和14(b)，将按其工艺步骤的次序描述本发明的第二实施例的固态成象器件的制造方法。
首先，与第一实施例一样，n型半导体衬底上通过热扩散工艺形成p型井层。形成在p型井层的表面区域上的一部分是p型井层。此后，接下来，在接着的描述次序通过利用离子注入工艺形成的是n型电荷转移电极62、p型沟道截止点；和p型电荷读出部分。
接下来，该衬底的整个表面经受热氧化处理，产生形成热氧化膜的栅绝缘膜。此后，通过LPCVD工艺在栅绝缘膜上形成由多晶硅形成的栅电极膜68。然后，光刻膜被加到该衬底的整个表面、暴光和显影，以对以后将形成光电转换部分61的区域上设置开口部分的光刻膜进行布图工艺。
接下来，通过诸如等离子刻蚀工艺之类的干刻工艺，利用上述光刻膜作为掩膜，配置在对应于上述开口部分的区域的栅电极膜68被去掉，以形成开口部分68a。然后，利用光刻膜和栅电极膜68作为掩膜，即，通过利用栅电极膜68作为掩膜的自对准，通过离子注入工艺形成n型井层(未表示出)。通过在n型阱层(未示出)离子注入诸如磷离子p+之类的n型杂质，形成光电转换部分61。在这种连接中，如图14(a)所示，通过在n型半导体衬底中离子注入诸如硼离子B之类的p型杂质，更具体地讲，在n型井区的浅表面区域，按从垂直方向约7度的离子注入角，形成一个抑制暗电流的p+区(未表示出)，而暗电流在低亮度情况下出现在光电转换部分61的表面损害该器件的S/N比。光电转换部分61的n型井层和形成在其下面的p型井层起到一个隐埋二极管的作用。
然后，在光刻膜被去掉后，为了形成分开部分65和66，在该衬底的整个表面上施加光刻膜、暴光和显影，以执行对光刻膜的布图的处理(未表示出)。然后，如图14(b)所示，利用上述光刻膜作为掩膜，利用诸如等离子刻蚀之类的干刻工艺，形成栅电极膜68被沿列的长度的垂直方向分开的分开部分65和66，以便形成电荷转移电极63和64a，从而栅电极膜68的开口部分68a变为电荷转移电极64的开口部分64a。
接下来，在该衬底的整个表面上形成中间层绝缘膜，此后，在该中间层绝缘膜上形成光屏蔽膜67。然后，光屏蔽膜67的与光电转换部分61相重叠的部分被去掉，形成开口部分67a。
通过上述的制造方法，产生了图13的固态成象器件。
如上所述，在上述实施例的结构中，因为电荷转移电极63和64是通过刻蚀形成在一个单一层上的栅电极膜68形成的，电荷转移电极63不覆盖电荷转移电极64。因此，这个第二实施例比第一实施例的层电容小，因此其优点是摆脱各电极之间的绝缘问题。
C第三实施例接下来，将描述本发明的第三实施例。图15(a)和15(b)的第三实施例在结构上表示出本发明的第三实施例的固态成象器件的基本部分。
第三实施例的固态成象器件是一个隔行扫描转移系统的CCD成象传感器。与第一和第二实施例一样，虽然在图中没有表示出，该第三实施例中的固态成象器件提供了多个光电转换部分78，该部分n型半导体衬底71的表面区域安排成由多个水平行和多个垂直列组成的一个阵列。与多个光电转换部分78的每一个相邻形成用于从光电转换部分78的每一个中读出和转移信号电荷到沿每列的长度方向上的每个区的多个电荷转移部分74，以便在相邻的各个列之间进行隔行扫描。因此，如图15(a)和15(b)所示，一个单元象素是由一片光电转换部分78和一片电荷转移部分构成的，和具有5×5μm面积尺寸。
在第三实施例的固态成象器件中，在n型半导体衬底71上形成p型井层72。形成在p型井层72表面区的有p+型沟道截止点73；n型电荷转移部分74；p型电荷转移部分75；和n型井层76。形成在n型井层76的表面区域的是p+型区77。n型井层76和p+型区77形成光电转换部分78。光电转换部分78的n型井层76和形成在其下面的p型井层72起到隐埋型光电二极管的作用。
通过栅绝缘层79在沟道截止点73；电荷转移部分74；电荷读出部分75，和p+型区77的表面上形成电荷转移电极80和81。另外通过中间层绝缘膜82形成在这些表面上的是光屏蔽膜83，设置有一个开口部分83a和形成在光电转换部分78上。对应于光电转换部分78周边和位于电荷转移部分之上邻近于光电转换部分78的各区域，一个平行于光电转换部分78和纵向长度基本上等于光电转换部分78的区域被用于形成电荷转移电极81，该电极进行加倍，作为用于从光电转换部分78读和写信号电荷到电荷转移部分74的电荷读出电极。顺便指出，光屏蔽膜83和它的开口部分83a未表示在图15(a)上。
现在，参照图16(a)和16(b)，将按照工艺步骤的次序描述本发明的第三实施例的固态成象器件的制造方法。
首先，通过在具有从1013到1015原子/cm3的磷离子浓度(例如，1015原子/cm3的磷浓度)的n型半导体衬底上离子注入诸如硼离子B+等杂质的p型杂质形成具有p型杂质浓度从1014到1016原子/cm3(例如，1016原子/cm3的硼浓度)的p型杂质和具有例如3μm的深度的p型井层72。此后，如图16(a)和16(b)所示，通过在p型井层72上离子注入诸如硼离子B+等杂质的p型杂质和诸如磷离子p+等杂质的n型杂质形成的是具有浓度从1017到1019原子/cm3(例如，1018原子/cm3的硼浓度)的p型杂质的和具有例如0.3μm的深度的p+型沟道截止点73；具有从1016到1018原子/cm3(例如，1017原子/cm3的磷浓度)的n型杂质浓度和具有例如0.5μm的深度的n型电荷转移部分74；和具有p型杂质浓度从1015到1017原子/cm3(例如，1016原子/cm3的硼浓度)的p型杂质和具有例如0.5μm的深度的p型电荷读出部分75。
接下来，在该衬底整个表面形成具有膜厚度100到1000埃和由热氧化膜、氧化膜、镍膜、氧(ONO)膜等制成的栅绝缘膜79。在这个第三实施例中，形成具有膜厚度800埃的氧(ONO)膜，作为栅电极膜79。在这个栅绝缘膜上形成的是由多晶硅膜形成的栅电极膜(未表示出)，该膜具有500到5000埃的厚度(例如，4000埃)和通过引入磷P离子在其中，使得表面电阻被降低到30□/□。接下来，利用溴化氢BHr的各向异性刻蚀气体作为刻蚀气体，通过等离子刻蚀工艺，以便形成电荷转移电极80。
另外，在电荷转移电极80上形成由热氧化膜、CVD氧化膜等形成的和具有厚度为500到5000埃的层间绝缘层84。在这个第三实施例中，电荷转移电极80使其表面经受热氧化处理，产生由具有2000埃厚度的热氧化膜形成的层间绝缘层。此后，由多晶硅膜等和具有厚度为500到5000埃(例如，3000埃)形成的栅电极膜85被形成在层间绝缘层84和栅电极膜79。然后，形成在对应于以后将形成光电转换部分78的区域的区域中设置一个开口86a的光刻膜86。
接下来，如图17(a)和18(a)所示，通过利用以下处理的等离子刻蚀工艺光刻膜86作为掩膜；含有溴化氢HBr的各向异性气体作为它的刻蚀气体，去掉形成在以后将形成光电转换部分78的区域的栅电极膜85，以便形成宽度为2μm和长度为3μm的开口部分86a。在这个第一刻蚀操作中，为了保证不刻蚀以后将形成电荷转移电极81部分中的剩余留下部分，需要完全去掉以后将形成光电转换部分78的区域上的栅电极膜85。因此，将按照以下方式执行刻蚀工艺，即，具有形成栅电极膜85的多晶硅的实际膜厚(即，3000埃)1.5倍的膜厚4500埃的多晶硅膜通过刻蚀被去掉。在这种情况下，栅电极膜85的整个刻蚀量达到深度1500(即，4500-3000=1500)埃。因此，当在多晶硅膜膜的刻蚀中的多晶硅膜对氧化膜的选择比等于10比1时，形成在开口部分85a下面的栅电极膜79被刻蚀的深度达到150埃。因此，从图17(b)可以看出，在完成刻蚀工艺的栅电极膜79的剩余膜厚等于650(即，800-150=650)埃，该膜防止衬底的表面被损坏。
接下来，在等于或大于200KeV(例如，等于或大于300KeV)加速能量下，利用光刻膜86和栅电极膜85作为掩膜，通过离子注入诸如磷离子P+等之类的n型杂质形成光电转换部分78，其中具有n型杂质浓度为从1016到1018原子/cm3(例如，1017原子/cm3的磷浓度)和具有例如深度为1.5μm的n型井层76，利用栅电极膜85的边缘部分85b作为掩膜通过自对准被形成。另外，如图18(a)和18(b)所示，利用光刻膜86和栅电极膜85作为掩膜，通过在约10到100KeV的加速能量离子注入诸如硼离子等之类的p型杂质形成光电转换部分78，其中利用栅电极膜85的边缘部分85b作为掩膜通过自对准，形成具有p型杂质浓度为从1017到1019原子/cm3的p+区77，如上所述，该p型杂质可能在光刻膜86仍然保留的条件下进行离子注入。另外一种情况下，还可能在光刻膜86被去掉后，仅利用栅电极膜85作为掩膜执行离子注入工艺。在这个实施例中，在光刻膜86被去掉后，仅利用栅电极膜85作为掩膜，通过硼离子注入工艺，利用栅电极膜85的边缘区域作为掩膜，通过自对准形成具有1018原子/cm3浓度的硼B和具有例如深度为0.3μm的p+型区77。
接下来，当在形成p+型区77时光刻膜86未被去掉时，这个光刻膜首先被去掉。此后，形成覆盖以下部分的光刻膜87位于光电转换部分78上的区域；这个部分78的周边部分；和位于形成在邻近光电转换部分78的电荷转移部分74上的栅电极膜85上面的区域部分，其中上述部分平行于光电转换部分78和具有与光电转换部分78基本上相同的纵向尺寸。
然后，如图19(a)和19(b)所示，利用等离子刻蚀工艺，通过去掉栅电极膜的不需要部分，形成具有电极长度2.5μm的电荷转移部分81，该等离子刻蚀工艺利用含有六氟化硫SF6的各向同性气体作为刻蚀气体；和光刻膜87作为掩膜。结果，栅电极膜85的开口部分85a变为电荷转移电极81的开口部分81a。在这个第二刻蚀工艺中，为了防止在该衬底的各个阶段部分产生刻蚀残余，需要完全地去掉位于该单元象素中的和进一步在该芯片周边的栅电极膜85。因此，该刻蚀工艺是按这样一种方式执行的，即，形成栅电极膜的具有三倍于实际膜厚(例如，3000埃)的9000埃膜厚的多晶硅膜通过刻蚀被去掉。在这种情况下，栅电极膜85的过刻蚀量等于6000(9000-3000=6000)埃。因此，当多晶硅膜和氧化膜的选择比等于10比1(即，10∶1)时，正在被刻蚀的形成在栅电极膜85下面的层间绝缘膜84被刻蚀掉600埃膜厚的量。为此，从图20(a)和20(b)清楚地看到，层间绝缘膜84的剩余膜厚等于1400(即，2000-600=1400)埃，该膜厚防止电荷转移电极被损坏。另外，此刻，因为光电转换部分78被光刻膜87完全覆盖，与常规的器件不同，不怕光电转换部分78和栅绝缘膜79之间的边缘区被损坏。
然后，光刻膜87被去掉以后，如图21(b)所示，形成由热氧化膜、CVD氧化膜等构成的和具有膜厚为500到5000埃的层间绝缘膜82。在这个实施例中，作为层间绝缘膜82，形成具有膜厚2000埃的CVD膜。接下来，由钨、铝等制成的和具有膜厚5000埃的光屏蔽膜83被形成在层间绝缘膜82上。此后，如图21(a)和21(b)所示，形成在光电转换部分78上的光屏蔽膜83被去掉，形成一个开口部分83a，该开口具有0.7μm宽和2.2μm长。在这个实施例中，作为光屏蔽膜83，形成具有膜厚3000埃的钨膜。
如图15(a)和15(b)所示的固态成象器件是通过上述制造方法完成的，如上所述，在具有上述结构的本发明中，每当第一和第二刻蚀处理两者被执行，则提供执行第一刻蚀处理，通过去掉形成在以后将形成光电转换部分78的区域上的栅电极膜85形成开口部分85a；和，接着执行第二刻蚀处理，通过去掉栅电极膜85的不需要部分形成电荷转移电极81，形成在以后将形成光电转换部分78的区域上的栅绝缘膜79仍不被刻蚀。为此，在本发明的器件中，不怕光电转换部分78的表面由于刻蚀而被损坏。因此，本发明可能防止在光电转换部分78中暗电流的增加，还可能防止由晶体缺陷引起的所谓“白损坏”的发生。为此，在本发明中，不仅仅在其特性上改善了器件，而且增加了它的成品率，从而降低了器件的制造成本。
另外，在具有上述结构的本发明中，因为可能通过相同的光刻工艺形成n型井层76和p+型区，这两者形成光电转换部分78，还可能仅通过执行两次光刻工艺形成n型井层76和p+型区和电荷转移电极81。因此，与现有技术比较，本发明可能减少一次光刻次数，这使得可能降低制造时间和器件的制造成本。
另外，在具有上述结构的本发明中，如图17(a)所示，栅电极膜85是如此形成的，使得覆盖电荷转移电极80的侧壁85a。因此，如图17(b)所示，通过第一光刻处理一次就可能精确地去掉形成在以后将形成光电转换部分78的区域上的栅电极膜85。为此，可能精确地形成由掩膜限定的图形，从而实现了精确尺寸控制。
另外，在具有上述结构的本发明中，对于对电荷转移电极81的构造，通过减少在开口部分81a和通过第二次光刻处理被去掉的区域之间宽度的有害空间，可能降低电荷转移电极81的电极引线宽度向与光刻膜87的最小设计尺寸无关，其中电荷转移电极81被形成在区域88上(即，如图15(a)所示的过渡部分)，该区域88被形成在沿列的长度各相邻的光电转换部分78的之间(即，在垂直方向彼此相邻的各个78之间)。为此，本发明能够扩大图形设计的自由度。另外，对于电荷转移电极81的构造，每当电极81的开口部分81a和通过第二次光刻被去掉的区域之间出现对准误差时，可能稳定电荷转移电极81的体电阻的水平，因为电荷转移电极81的总引线宽度是恒定的。
另外，在具有上述结构的本发明中，在形成形成光电转换部分78的n型井层76中，可能按等于或大于200KeV的加速能量执行离子注入处理，因为诸如磷离子之类的p+杂质的n型杂质，利用光刻膜86作为掩膜进行离子注入形成开口部分81a(对应于如图18(a)和18(b)所示的开口部分85a)。因此，在本发明中，可能形成形成在光电转换部分78上的n型井层76，其中n型井层76形成在p型井层72上，以便达到层72的更深的区域。结果，可能在灵敏度上改善光电转换部分78，和还可能抑制在信号电荷的读出特性上的偏差。
另外，在具有上述结构的本发明中，因为可能利用电荷转移电极81的边缘部分81b(对应于栅电极膜85的边缘部分85b)作为掩膜，通过自对准形成形成在光电转换部分78上的n型井层76和p+型区77两者，可能抑制由于对准误差引起的信号电荷的读出电压的偏差。除此之外，和在第一常规例子一样，在本发明中，不需要扩大电荷转移电极81的边缘部分81b，以便覆盖光电转换部分78。因此，对于本发明可能增加光屏蔽膜83的开口部分87a的面积尺寸，这样可以防止入射光被光屏蔽膜83的反射，在灵敏度上改善光电转换部分78。
顺便指出，在本发明的第三实施例中，为了增加从光电转换部分78到电荷转移部分74的信号电荷的效率，电荷读出部分75被基本上形成在光电转换部分78和电荷转移部分74的之间的中央部分，如图16(a)所示。但是，本发明并不仅限于这种结构。换言之，如图22(a)所示，还可能在光电转换部分78和电荷转移部分74之间形成电荷读出部分75，使得电荷读出部分75邻近于光电转换部分78低端。在另外一种情况下，还可能具有这样的电荷读出部分75，邻近于光电转换部分78的上端。在这种情况下，因为电荷读出部分75在位置上被改变，必须改变电荷转移电极80和81的构造。
另外，在本发明的第三实施例中，电荷转移电极81加倍作为电荷读出电极81。但是，本发明不限于这个实施例。换言之，如图22(b)所示，可能对电荷转移电极80加倍作为电荷读出电极。另外，在这个第三实施例中，电荷转移电极被构成一对层，即，电荷转移电极80和81。但是，本发明不限于这种结构。换言之，可能形成具有单层的电荷转移电极。在另外一种情况下，在本发明中，如图23(a)所示，电荷转移电极可以是三层或更多层构成的，诸如电荷转移电极80、81和89。另外，在本发明的第三实施例中，固态成象器件被描述为隔行扫描传输系统的CCD成象传感器。但是，本发明不限于这种结构。换言之，在本发明中，如图23(b)所示，还可能形成逐行扫描传输系统的CCD成象传感器。在这种情况下，特别是，在固态成象器件4相驱动类型的逐行扫描传输系统的情况下，如图18(a)和18(b)所示，当形成电荷转移电极81时，形成栅电极膜85的开口部分85a就够了。
D第四实施例现在，将描述本发明的第四实施例。图24(a)和24(b)表示按照本发明的第四实施例的固态成象器件的各基本部分。
第四实施例的固态成象器件是隔行扫描传输系统的CCD成象传感器。虽然没有表示出，正如在第一到第三实施例一样，该器件设置多个光电转换部分99，安排成在n型半导体衬底94中由多个水平行和多个垂直列组成的矩阵。与多个光电转换部分99的每一个相邻形成用于从光电转换部分99到沿每个列的长度方向的每个区域读出和转移信号电荷的多个电荷转移部分94的每一个形成的，以便在各个行的相邻的行之间是隔行的。因此，如图24(a)和24(b)所示，在本发明中，一个单位象素是由一片光电转换部分99和一片电荷转移部分94构成的，和具有5×5μm的面积。
在第四实施例的固态成象器件中，在n型半导体衬底91上形成p型井层92。形成在p型井层92的表面区域的是p+型沟道截止点93；n型电荷转移部分94；p型电荷读出部分95；和深n型井层96。形成在n型井层96的表面区域的是屏蔽n型区域97；和p+型区域98。n型区96、97和p+型区98被形成为光电转换部分99。光电转换部分99的n型区96和形成其下面的p型井层92起到隐埋型光电二极管的作用。
通过栅电极膜100在以下部分的表面形成电荷转移电极101和102，这些部分是沟道截止点93；电荷转移部分94；电荷读出部分95；和p+型区98。另外，通过层间绝缘膜103形成在这些部分的表面上的是光屏蔽膜103，该膜设置开口部分104a和形成在光电转换部分99之上。对应于光电转换部分99的周边和位于邻近光电转换部分99的电荷转移部分94上面的各区域，平行于光电转换部分99和基本上等于光电转换部分99的纵向长度的区域被用于形成电荷转移电极102，该电极加倍用作电荷读出电极，用于从光电转换部分99到电荷转移部分94读出和写入信号电荷。顺便指出，光屏蔽膜104和它的开口部分104A没有表示在图24(a)中。
现在按照处理步骤的次序，参考附图25(a)和28(b)，将描述本发明的第四实施例的固态成象器件的制造方法。
首先，通过在具有从1013到1015原子/cm3的磷浓度(例如，1014原子/cm3)的n型半导体衬底91中离子注入诸如硼离子B+之类的p型杂质，形成具有从1013到1015原子/cm3的p型杂质浓度(例如，1015原子cm3)和具有例如3μm的深度的p型井层92。此后，如图25(a)和25(b)所示，通过在p型井层92的表面离子注入诸如硼离子之类杂质的p型杂质和诸如磷离子p+之类的n型杂质形成具有从1017到1019原子/cm3的p型杂质浓度(例如，1018原子/cm3的硼浓度)和具有例如0.3μm的深度的p+型沟道截止点93；具有从1016到1018原子/cm3的n型杂质浓度(例如，1017原子/cm3的磷浓度)和具有例如0.5μm的深度的n型电荷转移部分94；和具有从1015到1017原子/cm3的p型杂质浓度(例如，1016原子/cm3的硼浓度)和具有例如0.5μm的深度的p型电荷读出部分95。
接下来，在衬底的整个表面形成具有膜厚100到1000埃并由热氧化膜、氧化膜、镍膜、氧化(ONO)膜等构成的栅电极膜100。在这个第四实施例中，形成具有膜厚800埃的氧化(ONO)膜，起到栅绝缘膜100的作用。形成在这个栅绝缘膜100上的是多晶硅形成的栅电极膜(未表示出)，该膜具有膜厚500到5000埃(例如，4000埃)和通过在其中引入磷p使表面电阻降低到30□/□。此后，利用含有溴化氢HBr的各向异性刻蚀气体作为刻蚀气体，通过等离子刻蚀工艺将栅电极膜的不需要部分去掉，以便形成电荷转移电极101。
另外，由热氧化膜、CVD氧化膜等构成和具有膜厚500到5000埃层的绝缘膜(在图中没有表示出)被形成在电荷转移电极101上。在这个第四实施例中，电荷转移电极101使其表面经受热氧化处理，产生由具有膜厚2000埃的热氧化膜形成的层间绝缘膜。此后，由多晶硅膜等形成和具有膜厚500到5000埃(例如3000埃)的栅电极膜105被形成在层间绝缘膜和栅电极膜100上。然后，在对应于以后光电转换部分99将要形成的区域上设置开口部分106a的光刻膜106被形成，其中开口部分106a具有宽度1.6μm和长度2.6μm。
此后，如图25(a)和25(b)所示，形成在光电转换部分99以后要形成的区域上的栅电极膜105通过等离子刻蚀工艺被去掉，该工艺利用光刻膜106作为掩膜；和含四氟化碳CF4、六氟化硫SF6等的各向同性刻蚀气体作为刻蚀气体，以形成具有宽度2μm和长度3μm的开口部分105a。在这个第一刻蚀工艺中，为了保证不刻蚀以后将要形成电荷转移电极102的侧壁部分的残留部分，必须完全去掉形成在以后将要形成光电转换部分99的区域栅电极膜，和还需要相对于光刻膜106和边缘部分106b退后栅电极膜105的边缘部分105b从0.1μm到0.5μm的量(例如，0.2μm的量)。因此，以这样一种方式执行刻蚀工艺，即，具有形成栅电极膜105的多晶硅的两倍实际膜厚(即，3000埃)的6000埃膜厚的多晶硅膜通过刻蚀被去掉。在这种情况下，栅电极膜105的过刻蚀量等于3000(即，6000-3000=3000)埃。因此，当在多晶硅膜的等离子刻蚀中多晶硅膜对氧化膜的选择比率为10比1时，形成在开口部分105a下面的栅电极膜100被刻蚀掉300埃的深度。从而，在完成刻蚀工艺后的栅电极膜100的剩余膜厚等于500埃(即，800-300=500)，这部分厚度防止利底的表面被破坏。
接下来，如图25(a)和25(b)所示，利用光刻膜106和栅电极膜作为掩膜，在等于或者大于200KeV(例如，等于或者大于300KeV)的加速能量下，通过离子注入诸如磷离子p+之类杂质的n型杂质形成光电转换部分99，其中利用光刻膜106的边缘部分106a作为掩膜通过自对准，形成具有从1016到1018原子/cm3的n型杂质浓度(例如，1017原子/cm3的磷浓度)和具有例如1.5μm的深度的n型区96。然后，利用在光刻膜106被去掉后的栅电极膜105作为掩膜，在达200KeV的低加速能量下，通过离子注入诸如磷离子p+型之类杂质的n型杂质形成光电转换部分99。其中利用栅电极膜膜105的边缘部分105a作为掩膜，通过自对准形成具有从1016到1018原子/cm3的n型杂质浓度(例如，1017原子/cm3的磷浓度)和具有例如0.5μm的深度的的浅n型区97。接下来，如图26(a)和26(b)所示，在达200KeV的低加速能量下，通过离子注入诸如硼离子B+之类杂质的p型杂质形成光电转换部分99，其中利用栅电极膜膜105的边缘部分105b作为掩膜，通过自对准，形成具有从1017到1019原子/cm3的n型杂质浓度(例如，1018原子/cm3的硼浓度)和具有例如3μm的深度的p+型区98。
此后，形成光刻膜106，覆盖位于光电转换部分99上面的区域；这个部分99的周边；和位于形成在邻近于光电转换部分99的电荷转移部分94之上的栅电极膜105的上面的区域的部分，其中上述部分平行于光电转换部分99和具有与光电转换部分99相同的纵向尺寸。
然后，如图27(a)和27(b)所示，利用等离子刻蚀工艺通过去掉栅电极膜膜105的不需要的区域，形成具有电极长度2.5μm的电荷转移电极102，该等离子刻蚀工艺利用含有六氟化硫SF6的各向同性刻蚀气体作为刻蚀气体和光刻膜106作为掩膜。结果，栅电极膜膜105的开口部分105a变为电荷转移电极102的开口部分102a。在这个第二刻蚀工艺中，为了防止刻蚀掉该衬底的各个步骤所产生的剩余部分，需要完全去掉位于该芯片周边的栅电极膜105。因此，刻蚀工艺按照这样的方式执行，即，三倍于形成栅电极膜105的多晶硅膜实际膜厚(即，3000埃)的9000埃膜厚的多晶硅膜通过刻蚀被去掉。在这种情况下，栅电极膜105的过刻蚀量等于6000(即，9000-3000=6000)埃。因此，如上所述，当多晶硅膜对氧化膜的选择比等于10比1(即，10∶1)时，形成在被刻蚀的栅电极膜105下面的层间绝缘膜被刻蚀掉600埃的膜厚量。因此，这个层间绝缘膜的剩余膜厚等于1400埃(即，2000-600=1400)，这防止电荷转移电极101被损坏。另外，此时，因为光电转换部分99被光刻膜106完全覆盖，所以与常规器件相比，不怕光电转换部分99和栅电极膜100之间的边缘区域被损坏。
然后，光刻膜106被去掉以后，由热氧化膜、CVD氧化膜等组成的和具有从500到5000埃膜厚的层间绝缘膜103被形成在整个衬底的的表面。在这个实施例中，形成具有2000埃膜厚的CVD膜起到层间绝缘膜103的作用。接下来，由钨、铝等制成的和具有从500到5000埃膜厚的光屏蔽膜104被形成在层间绝缘膜103上。此后，如图28(a)和28(b)所示，形成在光电转换部分99上的光屏蔽膜104的一部分被去掉，形成具有宽度0.7μm和长度2.2μm的开口部分104a。在这个实施例中，形成起光屏蔽膜104作用的具有3000埃膜厚的钨膜。
通过上述制造方法完成如图24(a)和24(b)所示的固态成象器件。
如上所述，在具有上述结构的本发明的第四实施例中，除了从本发明第三实施例的结构获得效果外，还得到下面的效果。即，因为n型区97是由在达200KeV的低加速能量下，在离子注入处理中不要求任何光刻膜的情况下，离子注入诸如磷离子p+之类的n型杂质形成的。换言之，在这种离子注入处理中，仅栅电极膜被用于作为掩膜。因此，如图25(b)所示，通过利用光刻膜106作为掩膜在栅电极膜105上形成开口部分105a，即使由于过刻蚀，栅电极膜105的边缘部分105a相对于光刻膜106的边缘部分106a收缩，通过仅利用栅电极膜105作为掩膜，即，在光刻膜106之后利用栅电极膜的边缘部分105a作为掩膜，通过自对准离子注入n型杂质，也能够不失败地形成n型区97。
另外，如上所述，在这个具有上述结构的实施例中，利用栅电极膜105的边缘部分105b作为掩膜通过自对准形成n型区97。另一方面，n型区96是这样形成的，以便离开栅电极膜105的边缘部分105b一个距离。因此，可能通过n型区97控制从光电转换部分99到电荷转移部分94的读出和写入信号电荷的读出特性。为此，本发明能够扩大光电转换部分99的设计的自由度。另外，在这个具有上述结构的实施例中，由于形成n型区97，光电转换部分99最深的位置接近衬底的表面。这便于由n型表面沟道晶体管构成的电荷读出部分95执行信号电荷的读出操作，可以降低读出电压。。另一方面，因为光电转换部分99的耗尽层的终端部分位于远离衬底表面的深层区，可能通过光电转换收集在较深区域的信号电荷，从而改善了器件的灵敏度。
顺便指出，与参照图22(a)和22(b)所示的本发明的第三实施例一样，本发明的该第四实施例还可能被改善为各种构造。
E第五实施例接下来，将描述本发明的第五实施例。图29表示本发明的第五实施例的固态成象器件的剖视图。
第五实施例的固态成象器件与图15(a)和15(b)所示的器件不同之处在于具有代替如图15(b)所示的光电转换部分78的光电转换部分111。光电转换部分111是由以下部分构成的与15(b)的在结构和功能上相同的n型井层76；和相对于电荷转移电极81的边缘部分81b具有从1到1.0μm的偏移量S的p+型区112。
接下来，参照图30(a)和30(b)，将按照所执行的处理步骤描述这个第五实施例的固态成象器件的制造方法。顺便指出，该第五实施例的固态成象器件的制造方法除了如上所述的p+型区112外第三实施例相同。因此，下面将仅描述这种形成p+型区112的工艺。
在本发明的第三实施例中，如图18(a)和18(b)所示在形成p+型区77中，在离子注入中光刻膜86和栅电极膜85两者或仅栅电极膜85被用作掩膜，其中诸如硼离子B+之类的n型杂质被垂直地注入到n型半导体利底中，这种注入是在从10到100KeV的加速能量下，利用栅电极膜85的边缘部分85b作为掩膜，通过自对准进行的，如图18(a)和18(b)所示。
在这种情况下，因为p+型区77的p型杂质浓度的范围从1017到1019原子/cm3，因此是非常高的，不怕由于在该固态成象器件的制造方法中执行的热处理，使p型杂质扩散到位于电荷读出部分75下面的一个区域达0.3μm的深度，其中电荷读出部分75是由n型表面沟道构成的。这种p型杂质的扩散引起信号电荷的读出电压增加和还引起传导性降低，这经常会引起增加信号电荷的阈值的缺点。
因此，在该第五实施例的固态成象器件的制造方法中，以前允许p型杂质的扩散，在离子注入处理中是利用具有例如2μm膜厚的光刻膜86和具有例如0.3μm膜厚的栅电极膜85两者作为掩膜，或仅用栅电极膜85作为掩膜，其中诸如硼B离子之类的n型杂质被扩散到n型半导体衬底中，这种注入是在从约10到100KeV的加速能量下，以从垂直方向约7度的离子注入角或从垂直方向约45度的离子注入角(如图30(b)所示)朝着光电转换部分111，利用栅电极膜85的边缘部分85b作为掩膜通过自对准进行的，以便形成具有从1017到1019原子/cm3的(例如，1018原子/cm3离子浓度的硼B)的p型杂质浓度和具有例如0.3μm深度的p+型区112。因此，形成具有相对于电荷转移电极81的边缘部分81b从0.1到1.0μm(例如，0.3μm)的p+型区112。顺便指出，当仅栅电极膜85被用作掩膜时，如图30(b)所示的离子注入角(约为45度)大于当光刻膜86和栅电极膜85两者被用作掩膜时，如图30(a)所示的约为7度的离子注入角的原因是因为在高处掩膜上的可用空间小，必须增加离子注入的角度，以便获得基本上相同的偏移量，如图30(a)所示。
具有上述结构的固态成象器件的制造方法可以解决上述问题和较低的读出电压。
F第六实施例在下将描述本发明的第六实施例。图31描述这个第六实施例的固态成象器件的剖面图。图32是表示图31中的第六实施例的固态成象器件制造方法。
如图31所示的第六实施例的固态成象器件与如图24(a)和24(b)所示的不同在于具有代替如图24(b)所示的光电转换部分99的光电转换部分121。光电转换部分121是由以下部分构成的与如图24(b)所示的这些96和97在结构上相同的n型区96和97；和相对于电荷转移电极102的边缘部分102b具有长0.1到1.0μm偏移量的p+型区122。
接下来，参照图32，将按照所执行的处理步骤的次序描述该第六实施例的固态成象器件的制造方法。顺便指出，该第六实施例的固态成象器件的制造方法基本上是第四实施例的制造方法相同，除了对于如上所述形成p+型区122的工艺外。因此，下面将仅描述形成p+型区122的工艺。
在本发明的第四实施例中，在形成p+型区98中，如图26(a)和26(b)所示，在离子注入工艺中栅电极膜105被用作掩膜，其中硼离子B+之类的p型杂质被垂直地离子注入到n型半导体衬底中，该离子注入是以从约10到约100KeV的加速能量，利用栅电极膜105的边缘部分105b作为掩膜进行的。
在这种情况下，因为p+型区98的p型杂质浓度的范围是从1017到1019原子/cm3，因此是非常高的，由于在该固态成象器件在制造方法中执行热处理，从而不怕p型杂质扩散到位于电荷读出部分95下面的区域到0.3μm的深度，其中电荷读出部分95是由n型表面沟道晶体管构成的。这种p型杂质的扩散引起n型表面沟道晶体管的阈值增加，这经常产生信号电荷的读出电压的缺点。
因此，在该第六实施例的固态成象器件的制造方法中，以前允许的这种p型杂质的扩散，在离子注入工艺中具有例如0.3μm膜厚的栅电极膜105被用作掩膜，其中诸如硼B+之类的p型杂质被离子注入到n型半导体衬底71，该离子注入是以从约10到约100KeV的加速能量，按从垂直方向约45度的离子注入角，利用栅电极膜105的边缘部分105a作为掩膜，通过自对准朝着光电转换部分121进行的，以便形成具有从1017到1019原子/cm3(例如，1018原子/cm3的硼B离子浓度)的p型杂质浓度和具有例如0.3μm深度的p+型区122。因此，被形成的p+型区122具有相对于电荷转移电极102的边缘部分102b的从0.1到1.0μm(例如，0.3μm)的偏移量S。
具有上述结构的固态成象器件的制造方法可以解决上述问题和较低的读出电压。
虽然上面本发明的各个实施例已经参照各个附图进行了描述，但是本发明并不仅限于这些实施例的结构。任何不脱离本发明精神的修改和改变都包括在本发明的范围内。
例如，在上述本发明的每个实施例中，虽然描述了在第二层中的电荷转移电极，以便加倍作为电荷读出电极，本发明不限于这样的结构。换言之，还可能应用本发明到具有以下结构的固态成象器件中在第一层的电荷转移电极加倍作为电荷读出电极；或者电荷转移电极和电荷读出电极被彼此分别地形成。另外，还对于电荷转移电极的构造，这种构造不限于使用本发明的各实施例的，和可以按照适当的方式进行修改。再有，电荷转移电极可以由多晶硅膜、金属膜、含硅膜等组成。
另外，在本发明的各个实施例中，磷p和硼B被分别用作n型杂质和p型杂质。但是，本发明并不仅限于这些杂质。换言之，砷(As)和氟化硼(BF2)可以分别用作n型杂质和p型杂质。
另外，光屏蔽膜可以由含钨、铝等的耐熔金属膜等构成，也可以由这些耐熔金属的含硅膜构成。
另外，用于形成构成光电转换部分的p+型区所使用的离子注入角不仅限于7或45度，还可以使用任何其它所需要的值。
作为本发明的第三实施例，它的修改已经参照图22(a)至23(b)进行了描述。如同在第三实施例的修改，其它的每个实施例都可以按与第三实施例的相同的方式进行修改。
再有，在上述每个实施例中，使用了n型半导体衬底。但是，本发明并不仅限于这种结构。换言之，即使在以下情况下也可能获得与上述实施例相同的效果，这些情况是代替n型半导体衬底可以使用p型半导体衬底；和每个部分的导电型、每个井层、每个区相对于上述各实施例在安排和极性上都要反向。
显而易见，本发明不限于上述各个实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行改变和修改。
最后本申请要求1998年5月20日的日本专利申请平10-138719为优先权，该申请援引在这里供参考。
权利要求
1．一种固态成象器件，包括多个光电转换部分，每个用于变换入射光为信号电荷，其电荷量对应于所述入射光的量；多个与所述光电转换部分相邻设置的电荷读出部分，每个所述电荷读出部分被设计为读出已经产生在所述光电转换部分中对应的一个中的信号电荷；多个与所述光电转换部分相邻设置的电荷转移部分，每个所述电荷转移部分被设计为通过所述电荷读出部分中对应的一个转移已经被从光电转换部分中对应的一个中恢复的信号电荷；和通过一个绝缘膜在所述光电转换部分中对应的一个、所述电荷读出部分中对应的一个、所述电荷转移部分中对应的一个上面以及在这些对应部分的各周边部分形成的电荷转移电极被设置对应于所述光电转换部分一个上的开口部分，和进行加倍，作为用于控制从所述光电转换部分中对应的一个到所述电荷转移部分中对应的一个的信号电荷的读出和写入的电荷读出电极，所述电荷转移电极被设计为控制所述电荷转移部分中对应的一个的信号电荷的转移。
2．按照权利要求1的固态成象器件，其中在第一导电型半导体层的表面区形成所述各光电转换部分的每一个，并由第二导电型半导体层构成。
3．一种固态成象器件，包括多个光电转换部分，每个用于变换入射光为信号电荷，其电荷量对应于所述入射光的量，所述光电转换部分被形成在第一导电型半导体层的表面区并由第二导电型半导体层构成；多个与所述光电转换部分相邻设置的电荷读出部分，每个所述电荷读出部分被设计为读出已经产生在所述光电转换部分中对应的一个中的信号电荷，所述电荷读出部分由所述第一导电型半导体层构成；与所述光电转换部分相邻设置的多个电荷转移部分，每个所述电荷转移部分被设计为通过所述电荷读出部分中对应的一个转移已经被从光电转换部分中对应的一个中恢复的信号电荷，所述电荷转移部分由所述第二导电型半导体层构成；通过在所述电荷转移部分中对应的一个上的绝缘膜形成至少一层的多个第一电荷转移电极，所述第一电荷转移电极的每一个被设计为控制所述电荷转移部分中对应的一个的所述信号电荷的转移；和多个第二电荷转移电极，每个是通过一个绝缘膜在所述光电转换部分对应的一个、所述电荷读出部分对应的一个、所述电荷转移部分中对应的一个上以及在这些对应的部分的周边部分上形成的，每个第二电荷转移电极在所述光电转换部分中对应的一个上设置开口部分，其中形成所述第二电荷转移电极的相邻的电极，以便通过与所述开口部分分开的一个分开部分彼此分开，和所述各第二电荷转移电极的每一个加倍，作为用于控制从所述光电转换部分中对应的一个到所述电荷转移部分中对应的一个的信号电荷的读出和写入的电荷读出电极的部分，所述第二电荷转移电极被设计为控制所述电荷转移部分中对应的一个的所述信号电荷的转移。
4．按照权利要求3的固态成象器件，其中所述第二电荷转移电极的每一个是以这样的方式形成的，即，在与一层和相同层的所述第一电荷转移电极的各个对应的电极任何一个间隔开一个预定的距离，或者使其边缘部分覆盖通过一个绝缘膜彼此分隔开的不同层中的所述第一电荷转移电极中对应电极的所述任何一个电极的边缘部分。
5．按照权利要求1的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是利用所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
6．按照权利要求2的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是利用所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
7．按照权利要求3的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是利用所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
8．按照权利要求4的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是利用所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的边缘部分作为掩膜通过自对准形成的。
9．按照权利要求2的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
10．按照权利要求3的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
11．按照权利要求4的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
12．按照权利要求5的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
13．按照权利要求6的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
14．按照权利要求7的固态成缘器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
15．按照权利要求8的固态成象器件，其中所述光电转换部分的每一个是由所述第二导电型半导体层和所述第一导电型半导体层构成的，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的表面区。
16．按照权利要求2的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
17．按照权利要求3的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
18．按照权利要求4的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
19．按照权利要求5的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
20．按照权利要求6的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
21．按照权利要求7的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
22．按照权利要求8的固态成象器件，其中所述各光电转换部分的每一个是由以下构成的所述第二导电型半导体层的第一层，所述第一层深度大和在其区域中窄；所述第二导电型半导体层的第二层，所述第二层深度小和在其区域中宽；和所述第一导电型半导体层，所述第一导电型半导体层被形成在所述第二导电型半导体层的这些第一和第二层的表面区域中。
23．按照权利要求9的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
24．按照权利要求10的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
25．按照权利要求11的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
26．按照权利要求12的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
27．按照权利要求13的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
28．按照权利要求14的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
29．按照权利要求15的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
30．按照权利要求16的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
31．按照权利要求17的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
32．按照权利要求18的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
33．按照权利要求19的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
34．按照权利要求18的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
35．按照权利要求21的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
36．按照权利要求22的固态成象器件，其中形成所述每个光电转换部分的所述第一导电型半导体层是按照这样的方式形成的，即，所述第一导电型半导体区与所述电荷转移电极中对应的一个的开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分分隔开一个预定的距离。
37．一种固态成象器件的制造方法，所述固态成象器件包括多个光电转换部分，每个用于变换入射光为信号电荷，其电荷量对应于所述入射光的量；与所述光电转换部分相邻设置的多个电荷读出部分，每个所述电荷读出部分被设计为读出已经产生在所述光电转换部分中对应的一个中的信号电荷；与所述光电转换部分相邻设置的多个电荷转移部分，每个所述电荷转移部分被设计为通过所述电荷读出部分中对应的一个转移已经被从光电转换部分中对应的一个中接收的信号电荷；和通过所述绝缘膜在所述光电转换部分的对应的一个、所述电荷读出部分中对应的一个、所述各电荷转移部分中对应的一个上和还在这些对应的部分的周边部分上的形成的电荷转移电极，所述电荷转移电极被设计为控制所述电荷转移部分中对应的一个的所述信号电荷的转移；该方法包括以下步骤形成多个第一电荷转移电极的第一步骤，每个电极至少是由一层构成的，所述第一电荷转移电极被形成在第一导电型半导体层上，在该层的表面上形成由所述第一导电型半导体层构成的多个电荷读出部分；和，所述由第二导电型半导体层构成的多个电荷转移部分；在通过绝缘膜形成导电膜后，在与形成所述多个光电转换部分区域中对应的一个区域上形成具有开口部分的光刻膜的第二步骤；利用所述光刻膜作为掩膜去掉对应所述开口部分的所述区域的所述导电膜的第三步骤；利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜，或仅利用所述导电膜作为掩膜，形成多个光电转换部分的第四步骤；和通过刻蚀所述导电膜形成多个第二电荷转移电极的第五步骤，每个第二电极加倍，作为用于控制从所述光电转换部分中对应的一个到所述电荷转移部分中对应的一个的信号电荷的读出和写入的电荷读出电极。
38．按照权利要求37的固态成象器件的制造方法，其中在所述第五步骤中，形成所述第二电荷转移电极的各个相邻的电极，以便通过与所述开口部分分开的分开部分相互分开。
39．按照权利要求37的固态成象器件的制造方法，其中在所述第五步骤中，每个所述第二电荷转移电极是以这样一种方法形成的，即，从在与一层和相同层的第一电荷转移电极中对应的电极中的任何一个间隔开一个预定的距离，或者使其边缘部分覆盖在通过一个绝缘膜彼此分隔开的不同层中的所述第一电荷转移电极中任何一个对应的电极的对应边缘部分。
40．按照权利要求38的固态成象器件的制造方法，其中在所述第五步骤中，每个所述第二电荷转移电极是以这样一种方法形成的，即，从在与一层和相同层的第一电荷转移电极中对应的电极中的任何一个间隔开一个预定的距离，或者使其边缘部分覆盖在通过一个绝缘膜彼此分隔开的不同层中的所述第一电荷转移电极中任何一个对应的电极的对应边缘部分。
41．按照权利要求37的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，在通过利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜形成所述多个第二导电型半导体层后，利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜或者仅利用所述导电膜作为掩膜，所述第一导电型半导体区域被形成在每个所述第二导电型半导体层的所述表面区域。
42．按照权利要求38的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，在通过利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜形成所述多个第二导电型半导体层后，利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜或者仅利用所述导电膜作为掩膜，所述第一导电型半导体区域被形成在每个所述第二导电型半导体层的所述表面区域。
43．按照权利要求39的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，在通过利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜形成所述多个第二导电型半导体层后，利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜或者仅利用所述导电膜作为掩膜，所述第一导电型半导体区域被形成在每个所述第二导电型半导体层的所述表面区域。
44．按照权利要求40的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，在通过利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜形成所述多个第二导电型半导体层后，利用所述光刻膜和所述导电膜两者作为掩膜或者仅利用所述导电膜作为掩膜，所述第一导电型半导体区域被形成在每个所述第二导电型半导体层的所述表面区域。
45．按照权利要求37的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，利用设置有第二开口部分的光刻膜作为掩膜，该开口部分的面积尺寸小于第一开口部分，形成在所述第二导电型半导体区的所述第一区后，该每个第一区深度大和在区域窄，再仅利用导电膜作为掩膜形成所述第二导电型半导体区的所述第二区，该每个第二区深度小和在区域中宽，所述第一导电型半导体区被形成在所述所述第二导电型半导体区的第一和第二区的表面区中。
46．按照权利要求38的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，利用设置有第二开口部分的光刻膜作为掩膜，该开口部分的面积尺寸小于第一开口部分，形成在所述第二导电型半导体区的所述第一区后，该每个第一区深度大和在区域中窄，再仅利用导电膜作为掩膜形成所述第二导电型半导体区的所述第二区，该每个第二区深度小和在区域中宽，所述第一导电型半导体区被形成在所述所述第二导电型半导体区的第一和第二区的表面区中。
47．按照权利要求39的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，利用设置有第二开口部分的光刻膜作为掩膜，该开口部分的面积尺寸小于第一开口部分，形成在所述第二导电型半导体区的所述第一区后，该每个第一区深度大和在区域中窄，再仅利用导电膜作为掩膜形成所述第二导电型半导体区的所述第二区，该每个第二区深度小和在区域中宽，所述第一导电型半导体区被形成在所述所述第二导电型半导体区的第一和第二区的表面区中。
48．按照权利要求40的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，利用设置有第二开口部分的光刻膜作为掩膜，该开口部分的面积尺寸小于第一开口部分，形成在所述第二导电型半导体区的所述第一区后，该每个第一区深度大和在区域中窄，再仅利用导电膜作为掩膜形成所述第二导电型半导体区的第二区，该每个第二区深度小和在区域中宽，所述第一导电型半导体区被形成在所述所述第二导电型半导体区的第一和第二区之上的表面区中。
49．按照权利要求37的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
50．按照权利要求38的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
51．按照权利要求39的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
52．按照权利要求40的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
53．按照权利要求41的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
54．按照权利要求42的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
55．按照权利要求43的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
56．按照权利要求44的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
57．按照权利要求45的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开个预定距离。
58．按照权利要求46的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
59．按照权利要求47的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
60．按照权利要求48的固态成象器件的制造方法，其中在所述第四步骤中，所述第一导电型半导体区是通过离子注入第一导电型杂质形成的，该离子注入是相对于垂直方向按照一个预定离子注入角以这样一种方式进行注入的，即，所述第一导电型半导体区的每一个被与所述电荷转移电极中对应的一个的所述开口部分的所述电荷读出部分侧的边缘部分隔离开一个预定距离。
全文摘要
一种固态成象器件包括:按两维矩阵设置的光电转换部分;分别与每个光电转换部分相邻设置的电荷读出部分;分别与每个光电转换部分相邻设置的电荷转移部分;和通过与开口部分分开的分开部分彼此分隔开的电荷转移电极,每个电极加倍,作为电荷读出电极,在光电转换部分中对应的一个上设置并形成有一个开口部分,以便通过绝缘膜覆盖光电转换部分,电荷读出部分,电荷转移部分,和其周边部分中对应的一个。
文档编号H04N5/341GK1236997SQ9910948
公开日1999年12月1日 申请日期1999年5月20日 优先权日1998年5月20日
发明者畑野启介, 山田彻 申请人:日本电气株式会社