專利名稱：固態(tài)圖像傳感器及其制造方法以及照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像傳感器及其制造方法以及照相機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)提出了具有導(dǎo)光部的固態(tài)圖像傳感器，以增加要入射到光電轉(zhuǎn)換部分上的光。正如日本專利公開號2004-207433中所描述的，在其上形成光電二極管的半導(dǎo)體基底上由低壓CVD (化學(xué)氣相沉積)方法形成硅氮化物膜，在硅氮化物膜上形成層間絕緣膜，并且使用硅氮化物膜作為蝕刻終止層，蝕刻層間絕緣膜。通過蝕刻層間絕緣膜形成形成導(dǎo)光部所需的開口部分。此外，經(jīng)由開口部分通過蝕刻硅氮化物膜，在硅氮化物膜中也形成開口部分。還有，正如日本專利公開號2004-207433中所描述的，由于作為蝕刻終止層的硅氮化物膜具有高的氫吸收效果，所以能夠防止氫進(jìn)入由硅氮化物膜所覆蓋的部分(0019至0021、0030和0031段)。此外，在日本專利公開號2004-207433中所描述的結(jié)構(gòu)中，每個光電二極管的上表面的部分區(qū)域(每個導(dǎo)光部的周圍區(qū)域)由硅氮化物膜經(jīng)由柵絕緣膜覆蓋(0021 段，圖 3 (B))。
日本專利公開號2004-207433中所描述的硅氮化物膜用于防止氫進(jìn)入該膜所覆蓋的部分。因此，應(yīng)當(dāng)理解，硅氮化物膜是氫含量小的膜，也就是使用二氯磺酞(SiH2Cl2:后文將稱為DCS)的由低壓CVD方法形成的硅氮化物膜(后文將稱為DCS-SiN)。當(dāng)像素被DCS-SiN覆蓋時，對每個光電轉(zhuǎn)換部分的氫供給變得不足，并且自由鍵無法充分地封端。因此難以獲得具有低暗電流的固態(tài)圖像傳感器。
另一方面，已經(jīng)提出了通過等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)方法在每個光電轉(zhuǎn)換部分上形成硅氮化物膜(后文將稱為P-SiN)的方法，以增加對光電轉(zhuǎn)換部分的氫供給量。不過，利用這種方法，由于在P-SiN形成之時基底遭受了等離子體損害，由P-SiN覆蓋像素的結(jié)構(gòu)可能增加光電轉(zhuǎn)換部分的晶體缺陷。因此，這種方法不利于獲得具有低暗電流的固態(tài)圖像傳感器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了有利于減小固態(tài)圖像傳感器的暗電流的技術(shù)。
本發(fā)明的第一方面提供了具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器的制造方法，所述方法包括:使用六氯乙硅烷(Si2Cl6)作為原料氣體通過低壓化學(xué)氣相沉積方法形成硅氮化物膜，使得所述硅氮化物膜覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。
本發(fā)明的第二方面提供了具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器，所述固態(tài)圖像傳感器包括:定位為覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分的硅氮化物膜，所述硅氮化物膜使用六氯乙硅烷作為原料氣體通過低壓化學(xué)氣相沉積方法形成。
本發(fā)明的第三方面提供了照相機(jī)，包括:如本發(fā)明的所述第二方面定義的固態(tài)圖像傳感器；以及用于處理從所述固態(tài)圖像傳感器輸出的信號的處理單元。
參考附圖從示例性實施例的以下說明，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得顯而易見。


圖1A至IC是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖2A至2C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖3A和3B是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖4是顯示低壓CVD裝置的結(jié)構(gòu)實例的視圖5是柱狀圖，顯示HCD-SiN和DCS-SiN中S1-H和N-H鍵密度的分析結(jié)果；
圖6A至6C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖7A至7C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖8A和SB是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法的視圖。
具體實施方式
后文將描述本發(fā)明的實施例。本發(fā)明的一實施例針對具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器的制造方法。所述制造方法包括使用六氯乙硅烷(Si2Cl6=HCD)作為原料氣體通過低壓CVD (LPCVD)方法形成硅氮化物膜的過程，以便覆蓋每個光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。在這種情況下，在光電轉(zhuǎn)換部分與硅氮化物膜之間可以形成也可以不形成諸如絕緣膜的膜。硅氮化物膜可以覆蓋光電轉(zhuǎn)換部分的整個區(qū)域。根據(jù)這實施例，由于形成對光電轉(zhuǎn)換部分具有優(yōu)良?xì)涔┙o性能的硅氮化物膜，光電轉(zhuǎn)換部分的自由鍵由氫封端，從而減小了暗電流。還有，這實施例有利于減小暗電流也因為，與通過等離子體增強(qiáng)CVD方法形成硅氮化物膜的情況不同，對光電轉(zhuǎn)換部分沒有等離子體損害。
另一方面，在覆蓋每個光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分的硅氮化物膜形成時，當(dāng)DCS被用作供給硅所需的原料氣體時，所獲得的硅氮化物膜的氫含量極小。因為這個原因，例如，在氫氣中的燒結(jié)過程之時，對由這層硅氮化物膜覆蓋的光電轉(zhuǎn)換部分的氫供給量變小。結(jié)果，自由鍵無法充分地封端，所以難以獲得具有低暗電流的固態(tài)圖像傳感器。
后文將描述本發(fā)明的更實用的實施例，但是本發(fā)明不限于以下實施例。例如，每個以下實施例的固態(tài)圖像傳感器都具有導(dǎo)光部，但是導(dǎo)光部可以是任意采納的。每個以下實施例的固態(tài)圖像傳感器都是前面照射傳感器，但是本發(fā)明也適用于背面照射傳感器。
下面將參考圖1A至1C、圖2A至2C以及圖3A和3B，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的固態(tài)圖像傳感器及其制造方法。第一實施例的固態(tài)圖像傳感器包括像素部分1611和外圍電路部分1616。典型情況下，像素部分1611包括多個像素，并且每個像素都包括一個光電轉(zhuǎn)換部分。外圍電路部分1616是像素部分1611以外的區(qū)域。外圍電路部分1616能夠包括例如垂直掃描電路(行選擇電路)、水平掃描電路(列選擇電路)、讀出電路和控制電路。圖1A至1C、圖2A至2C以及圖3A和3B展示了包括兩個光電轉(zhuǎn)換部分的像素部分1611和包括一個晶體管304的外圍電路部分1616。不過，像素部分1611包括更多的光電轉(zhuǎn)換部分，而外圍電路部分1616包括更多晶體管。
下面將描述根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像傳感器的制造方法。在圖1A所示的過程中，準(zhǔn)備了其上形成諸如晶體管和光電轉(zhuǎn)換部分的元件的半導(dǎo)體基底301，并且在半導(dǎo)體基底301的主面302上形成硅氮化物膜305、硅氧化物膜306和硅氮化物膜307作為絕緣膜。典型情況下，半導(dǎo)體基底301是硅基底，并且具有主面302。半導(dǎo)體基底301包括:分別構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換部分(光電二極管)的η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203、像素部分1611的晶體管303和外圍電路部分1616的晶體管304。η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203用作累積電荷(在這個實例中是電子)的電荷累積區(qū)域。轉(zhuǎn)移晶體管的柵電極206和207分別對應(yīng)于η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203，并且具有轉(zhuǎn)移η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203中電荷的功能。
在作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203的下方形成η型半導(dǎo)體區(qū)域314。η型半導(dǎo)體區(qū)域314比作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203具有更低的雜質(zhì)濃度。P型半導(dǎo)體區(qū)域315定位在η型半導(dǎo)體區(qū)域314的下方。至少η型半導(dǎo)體區(qū)域202和314以及P型半導(dǎo)體區(qū)域315構(gòu)成一個光電轉(zhuǎn)換部分。還有，至少η型半導(dǎo)體區(qū)域203和314以及P型半導(dǎo)體區(qū)域315構(gòu)成一個光電轉(zhuǎn)換部分。η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203被隔離部分216彼此隔離。
像素部分1611的晶體管303具有η型源/漏區(qū)309和柵電極308。ρ型半導(dǎo)體區(qū)域316定位在晶體管303的源/漏區(qū)309和浮動擴(kuò)散區(qū)210的下方。在外圍電路部分1616中，定位有NMOS晶體管和PMOS晶體管，它們構(gòu)成CMOS電路。不過，圖1A至1C、圖2A至2C以及圖3A和3B僅僅示范了 NMOS晶體管。外圍電路部分1616的晶體管304具有定位在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域313中的η型源/漏區(qū)311以及在源/漏區(qū)311之間的半導(dǎo)體基底301的主面302上定位的柵電極310。注意，在圖1A至3Β中，沒有顯示柵絕緣膜。諸如晶體管303和313的晶體管被元件隔離部分317彼此隔離。
在圖1A所示的過程中，在像素部分1611和外圍電路部分1616的區(qū)域上的半導(dǎo)體基底301的主面302上都形成多層堆疊的絕緣膜。更確切地說，在主面302上形成硅氧化物膜(未顯示)，在硅氧化物膜上形成硅氮化物膜305，并且在硅氮化物膜305上形成硅氧化物膜306。至于像素部分1611的外圍電路部分1616和外圍電路部分1616,娃氧化物膜(未顯示)、硅氮化物膜305和硅氧化物膜306被蝕刻以在柵電極310的側(cè)壁上形成側(cè)面隔離區(qū)312。使用這些側(cè)面隔離區(qū)312，能夠形成源/漏區(qū)311以具有LDD結(jié)構(gòu)。在像素部分1611上保留的硅氮化物膜305能夠在形成接觸孔時被用作蝕刻終止層，并且也能夠被用作抗反射膜。
在源/漏區(qū)311和柵電極310上能夠形成高熔點金屬的硅化物層比如硅化鈷。該硅化物層能夠選擇地僅僅在外圍電路部分1616的晶體管上形成。這是為了減小源/漏區(qū)311和柵電極310的電阻。注意，硅化物層能夠在源/漏區(qū)311和柵電極310之一上形成。
在像素部分1611和外圍電路部分1616的區(qū)域上都能夠形成硅氮化物膜(絕緣膜)307。在形成硅氮化物膜307之前，在像素部分1611和外圍電路部分1616上都可以形成硅氧化物膜(未顯示)。這是為了防止半導(dǎo)體基底的主面302從外圍電路部分1616的晶體管304的源/漏區(qū)311暴露。
下一步，在圖1B所示的過程中，在像素部分1611和外圍電路部分1616上形成的硅氮化物膜307被圖案化以形成硅氮化物膜317和硅氮化物膜318。在這種情況下，當(dāng)形成硅氧化物膜(未顯示)時，可以將其圖案化為與硅氮化物膜317和318具有相同的形狀。硅氮化物膜317能夠定位在作為電荷累積區(qū)域的η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203上，也就是，覆蓋光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分和轉(zhuǎn)移晶體管的柵電極207的至少一部分。在像素部分1611的其他區(qū)域上，通過蝕刻去除了硅氮化物膜307。在外圍電路部分1616上，不蝕刻而保留硅氮化物膜307作為硅氮化物膜318。
下一步，在圖1C所示的過程中，能夠形成多個層間絕緣膜319、接觸插塞320、第一布線層321和包括導(dǎo)孔插塞的第二布線層322。這多個層間絕緣膜319能夠通過交替堆疊硅氧化物膜和硅氮化物膜配置。這多個層間絕緣膜319能夠被用作導(dǎo)光部的包層。第一布線層321和第二布線層322能夠由鑲嵌方法，使用例如含銅作為主要成分的材料形成，但是它們也可以使用其他材料比如鋁形成。
下一步，在圖2Α所示的過程中，在多個層間絕緣膜319中形成開口 323。通過在光電轉(zhuǎn)換部分(η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)對應(yīng)的區(qū)域中形成具有開口的光阻圖案(未顯示)，并且使用該圖案作為掩模蝕刻多個層間絕緣膜319，來形成開口 323。這種蝕刻能夠例如是各向異性蝕刻。更確切地說，對多個層間絕緣膜319能夠執(zhí)行等離子體蝕刻，直到暴露出硅氮化物膜317。硅氮化物膜317是蝕刻時降低對光電轉(zhuǎn)換部分(η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)的等離子體損害所需的膜，并且也用作蝕刻終止膜。前述的硅氧化物膜(未顯示)、硅氮化物膜305和硅氧化物膜306定位在半導(dǎo)體基底的主面302與硅氮化物膜317之間，對于變?yōu)槿肷涞焦怆娹D(zhuǎn)換部分(η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)上的光，它們能夠用作抗反射膜。
下一步，在圖2Β所示的過程中，折射率高于用作包層的多個層間絕緣膜319的透明材料，填充開口 323以形成用作將光引導(dǎo)到光電轉(zhuǎn)換部分所用的導(dǎo)光部的芯的若干部分。在這種情況下，在開口 323中形成硅氮化物，其折射率高于作為多個層間絕緣膜319的主要材料的硅氧化物。更確切地說，通過高密度等離子體CVD方法(后文將稱為HDP-CVD方法)將硅氮化物沉積在整個表面，從而以硅氮化物324填充開口 323。在開口 323以外的部分上形成的硅氮化物能夠由例如化學(xué)機(jī)械拋光(后文將縮寫為CMP)或等離子體蝕刻去除。這個過程使硅氮化物的表面平坦，從而形成硅氮化物膜325。能夠由多個層間絕緣膜319和作為高折射率材料的硅氮化物324配置每個導(dǎo)光部。能夠在硅氮化物膜325的上表面上形成硅氮氧化物膜(絕緣膜)326。
下一步，在圖2C所示的過程中，硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326被圖案化。在圖2C所示的實例中，在外圍電路部分1616上的硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326被去除。不過，僅僅需要去除硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326的整個區(qū)域上至少導(dǎo)孔插塞331的預(yù)期形成區(qū)域。在導(dǎo)孔插塞331的預(yù)期形成區(qū)域上也可以保留硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326。通過各向異性蝕刻，例如等離子體蝕刻，使硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326圖案化。利用這個過程，硅氮化物膜325和硅氮氧化物膜326被圖案化為具有開口329的硅氮化物膜327和硅氮氧化物膜328。此后，形成絕緣膜330填充開口 329并覆蓋硅氮化物膜327和硅氮氧化物膜328。絕緣膜330能夠由例如硅氧化物配置。絕緣膜330能夠通過例如等離子體增強(qiáng)CVD方法形成。下一步，形成導(dǎo)孔插塞331，它連接絕緣膜330和第二布線層322。導(dǎo)孔插塞331由例如鎢配置，并且能夠具有鈦和氮化鈦的勢壘金屬。然后能夠在導(dǎo)孔插塞331上方形成第三布線層333。第三布線層333能夠由例如含鋁作為主要成分的導(dǎo)體配置。在這種情況下，第三布線層333也能夠用作外圍電路區(qū)域的光屏蔽膜。
下一步，在圖3A所示的過程中，形成絕緣膜334所需的第一絕緣膜和形成絕緣膜335所需的第二絕緣膜以這種次序形成。在第二絕緣膜上形成透鏡形的光阻圖案，并且使用該圖案作為掩模蝕刻第二絕緣膜，從而形成層內(nèi)透鏡337。此后，形成絕緣膜336所需的第三絕緣膜在透鏡上形成。通過去除焊盤比如輸入和輸出焊盤對應(yīng)的區(qū)域的第三絕緣膜，形成絕緣膜336。在這種情況下，絕緣膜335是具有層內(nèi)透鏡337的透鏡層，而絕緣膜334和336能夠用作絕緣膜335的抗反射膜。
在圖3B所示的過程中，樹脂平坦層338、包括對應(yīng)于多種顏色的濾色器的濾色器層339和包括微透鏡341的微透鏡層340以這種次序形成。
在固態(tài)圖像傳感器的前述制造方法中，硅氮化物膜305和307中的至少一個能夠由使用六氯乙硅烷(HCD)作為原料氣體的低壓CVD方法形成，以便覆蓋每個光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。由這樣的方法形成的硅氮化物膜被稱為HCD-SiN。使用例如圖4所示的氣相沉積裝置，能夠形成硅氮化物膜305和307。圖4所示的氣相沉積裝置100是批量型低壓CVD裝置。氣相沉積裝置100具有在半導(dǎo)體基底上形成硅氮化物膜所需的加工室12。在加工室12中，定位著由舟26保持的基底。氣相沉積裝置100包括用于引入形成硅氮化物膜所需的反應(yīng)氣體14的氣管25，控制反應(yīng)氣體14的流量比(或流速)所需的質(zhì)量流量控制器(MFC)18,以及排出加工室12中氣體所需的排氣泵20。氣相沉積裝置100也具有控制反應(yīng)氣體14的流量比以及加工室12內(nèi)部溫度和壓力所需的控制單元(未顯示)。
在一個實例中，硅氮化物膜305能夠由低壓CVD方法形成，使用HCD作為供給硅所用的反應(yīng)氣體，和使用氨(NH3)作為供給氮所用的反應(yīng)氣體。更確切地說,加工室12的內(nèi)部壓力被降低到13.3至133帕(0.1至1.0托)范圍內(nèi)的預(yù)定壓力。此后，在氣體流量比HCD/NH3=約10至100、600°C的溫度和約30分鐘的膜形成時間的處理條件下，硅氮化物膜305生長。那么，能夠形成具有約50nm厚度的HCD-SiN作為硅氮化物膜305。由于溫度被設(shè)定在600°C左右，HCD-SiN能夠具有大的氫含量，同時確保了給定的膜形成率。硅氮化物膜307也能夠在與硅氮化物膜305相同的條件下形成。
在這種情況下，不需要硅氮化物膜305和307 二者都作為HCD-SiN形成，而是僅僅需要形成硅氮化物膜305和307中的至少一個作為HCD-SiN。例如，能夠形成硅氮化物膜305作為DCS-SiN，而能夠形成硅氮化物膜307作為HCD-SiN。作為替代，能夠形成硅氮化物膜305作為HCD-SiN，而能夠形成硅氮化物膜307作為DCS-SiN。
下面將示范作為DCS-SiN形成硅氮化物膜305或307的過程。加工室12的內(nèi)部壓力被降低到13.3至133帕(0.1至1.0托)范圍內(nèi)的預(yù)定壓力。此后，使用DCS和氨(NH3)作為反應(yīng)氣體，在氣體流量比DCS/NH3=約10/1至1、770°C的溫度和約20分鐘的膜形成時間的處理條件下，硅氮化物膜生長。因此，能夠獲得具有約50nm厚度的硅氮化物膜(DCS-SiN)。
圖5顯示了傅里葉變換IR光譜分析法(后文將稱為FT-1R)的分析結(jié)果。圖5顯示了由前述方法形成的HCD-SiN和DCS-SiN的N-H和S1-H鍵密度。HCD-SiN和DCS-SiN的膜厚度分別為約50nm。正如從圖5可見，HCD-SiN是比DCS-SiN具有更高S1-H和N-H鍵密度以及更大氫含量的硅氮化物膜。期望S1-H和N-H鍵密度中的至少一個為1.5X1021原子/cm3或更高。根據(jù)本發(fā)明人的檢查，期望以1.5 X IO21原子/cm3或更高密度包含S1-H或N-H鍵的硅氮化物膜覆蓋光電轉(zhuǎn)換部分。然后，在形成布線圖案后的燒結(jié)過程中的退火時，保留的氫有效地封端每個光電轉(zhuǎn)換部分的自由鍵，因此獲得了低噪聲的固態(tài)圖像傳感器。HCD-SiN中的S1-H鍵密度為3.3 X IO21原子/cm3，而HCD-SiN中的N-H鍵密度為2.5 X IO21原子/cm3。兩種密度都超過了 1.5 X IO21原子/cm3或更高。
下面將參考圖6A至6C、圖7A至7C以及圖8A和8B，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的固態(tài)圖像傳感器及其方法。在第二實施例中，與在第一實施例中不同，在像素部分1611上不保留硅氮化物膜317，并且硅氮化物膜305被用作蝕刻終止層，而其他方面與第一實施例是共同的。
在圖6A所示的過程中，通過與參考圖1A描述的方法相同的方法形成圖6A所示的結(jié)構(gòu)。不過，在第二實施例中，硅氮化物膜305作為HCD-SiN形成。下一步，在圖6B所示的過程中，在像素部分1611和外圍電路部分1616中的像素部分1611上形成的硅氮化物膜307被去除以保留外圍電路部分1616上的硅氮化物膜318。
下一步，在圖6C所示的過程中，能夠形成多個層間絕緣膜319、接觸插塞320、第一布線層321和包括導(dǎo)孔插塞的第二布線層322。這多個層間絕緣膜319能夠通過交替堆疊硅氧化物膜和硅氮化物膜配置。這多個層間絕緣膜319能夠被用作導(dǎo)光部的包層。第一布線層321和第二布線層322能夠由鑲嵌方法使用例如含銅作為主要成分的材料形成，但是它們也可以使用其他材料比如鋁形成。
下一步，在圖7A所示的過程中，在多個層間絕緣膜319和硅氮化物膜306中形成開口 323。能夠通過在光電轉(zhuǎn)換部分(η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)對應(yīng)的區(qū)域中形成具有開口的光阻圖案(未顯示)，并且使用該圖案作為掩模蝕刻多個層間絕緣膜319，來形成開口323。這種蝕刻能夠為例如各向異性蝕刻。更確切地說，對多個層間絕緣膜319和硅氮化物膜306能夠執(zhí)行等離子體蝕刻，直到暴露出硅氮化物膜305。硅氮化物膜305是蝕刻時降低對光電轉(zhuǎn)換部分U型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)的等離子體損害所需的膜，并且也用作蝕刻終止膜。
下一步，在圖7Β所示的過程中，折射率高于用作包層的多個層間絕緣膜319的透明材料，填充開口 323以形成用作導(dǎo)光部的芯的若干部分。在這種情況下，在開口 323中形成硅氮化物，其折射率高于作為多個層間絕緣膜319的主要材料的硅氧化物。更確切地說，使用HCD通過低壓CVD方法將硅氮化物(HCD-SiN)沉積在整個表面上，從而以硅氮化物324填充開口 323。在開口 323以外的部分上形成的硅氮化物能夠由例如CMP或等離子體蝕刻去除。這個過程使硅氮化物的表面平坦，從而形成硅氮化物膜325。
此后，在圖7C、8A和8Β所示的過程中，通過與圖2C、3A和3B所示的過程中的方法相同的方法，形成布線層333、平坦層338、濾色器層339和包括微透鏡341的微透鏡層340。
在第二實施例中，由HCD-SiN配置的硅氮化物膜305比第一實施例中的硅氮化物膜317更接近光電轉(zhuǎn)換部分(η型半導(dǎo)體區(qū)域202和203)。因此，第二實施例中的硅氮化物膜305具有比第一實施例中的硅氮化物膜317更高的對光電轉(zhuǎn)換部分的氫供給性能。
作為根據(jù)以上實施例的固態(tài)圖像傳感器的應(yīng)用示例，下面將示例化加入固態(tài)圖像傳感器的照相機(jī)。照相機(jī)的概念不僅包括主要意在圖像捕獲操作的裝置，而且包括以圖像捕獲功能作為輔助功能的裝置(例如個人電腦和便攜式終端)。照相機(jī)包括根據(jù)被示例化為這些實施例的本發(fā)明的固態(tài)圖像傳感器，以及用于處理從固態(tài)圖像傳感器輸出的信號的處理單元。處理單元能夠包括例如A/D轉(zhuǎn)換器，以及處理從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的處理器。
雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求書的范圍應(yīng)當(dāng)賦予最廣泛的解釋以包含一切這樣的修改以及等效結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器的制造方法，所述方法包括: 使用六氯乙硅烷(Si2Cl6)作為原料氣體通過低壓化學(xué)氣相沉積方法形成硅氮化物膜，使得所述硅氮化物膜覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括: 在所述硅氮化物膜上形成層間絕緣膜； 在所述層間絕緣膜中形成開口 ；以及 以硅氮化物填充所述開口， 其中，所述層間絕緣膜和填充所述開口的所述硅氮化物形成用于將光弓I導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分的導(dǎo)光部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，在以所述硅氮化物填充所述開口時，通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法以所述硅氮化物填充所述開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，在所述層間絕緣膜中形成所述開口時，通過使用由所述低壓化學(xué)氣相沉積方法形成的所述硅氮化物膜作為蝕刻終止層，蝕刻所述層間絕緣膜來形成所述開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述固態(tài)圖像傳感器包括:包括所述光電轉(zhuǎn)換部分的像素部分，以及包括晶體管的外圍電路部分，以及 在通過所述低壓化學(xué)氣相沉積方法形成所述硅氮化物膜時，形成所述硅氮化物膜以覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分和所述晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括:在通過所述低壓化學(xué)氣相沉積方法形成所述硅氮化物膜之前，形成另一硅氮化物膜以覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分， 其中，在通過所述低壓化學(xué)氣相沉積方法形成所述硅氮化物膜時，在所述另一硅氮化物膜上形成所述硅氮化物膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，在所述形成另一硅氮化物膜時，使用六氯乙硅烷作為原料氣體形成所述另一硅氮化物膜，以覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述固態(tài)圖像傳感器包括:包括所述光電轉(zhuǎn)換部分的像素部分，以及包括晶體管的外圍電路部分，以及 所述方法進(jìn)一步包括形成另一硅氮化物膜以覆蓋所述晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在通過所述低壓化學(xué)氣相沉積方法形成所述硅氮化物膜時，形成所述硅氮化物膜以包含S1-H鍵和N-H鍵，使得所述S1-H鍵和所述N-H鍵中的至少一個的密度不小于1.5 X IO21原子/cm3。
10.一種具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器，所述固態(tài)圖像傳感器包括: 定位為覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分的硅氮化物膜，使用六氯乙硅烷作為原料氣體通過低壓化學(xué)氣相沉積方法形成所述硅氮化物膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述硅氮化物膜包含S1-H鍵和N-H鍵；以及 所述S1-H鍵和所述N-H鍵中的至少一個的密度不小于1.5 X IO21原子/cm3。
12.—種照相機(jī)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求10的固態(tài)圖像傳感器；以及 處理從所述固態(tài)圖像傳感器輸出的信號的處理單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了固態(tài)圖像傳感器及其制造方法以及照相機(jī)。具有光電轉(zhuǎn)換部分的固態(tài)圖像傳感器的制造方法包括使用六氯乙硅烷(Si2Cl6)作為原料氣體通過低壓化學(xué)氣相沉積方法形成硅氮化物膜，使得所述硅氮化物膜覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換部分的至少一部分。
文檔編號C23C16/30GK103107176SQ20121037533
公開日2013年5月15日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者莊山敏弘 申請人:佳能株式會社