專利名稱：固體攝像裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體攝像裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，為了提高以CCD圖像傳感器(以下簡稱CCD)為首的固體攝像裝置的靈敏度，著力開發(fā)固體攝像裝置，其在轉(zhuǎn)送電極上使用多晶硅、并具備在轉(zhuǎn)送電極的上層或下層或者兩層上都配置了氮化硅膜的結(jié)構(gòu)。
作為這種技術(shù)，有專利文獻1所記載的內(nèi)容。圖3所示為表示該文獻中所記載的現(xiàn)有固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的剖視圖。
專利文獻1所記載的柵極結(jié)構(gòu)200，具有在硅基板208上，氧化硅膜206、氮化硅膜202、多晶硅膜204、氮化硅膜202依次疊層形成的剖面結(jié)構(gòu)。
專利文獻1所記載旨在通過這個結(jié)構(gòu)，獲得同時滿足靈敏度高、轉(zhuǎn)送能力強、暗電流弱等高性能的固體攝像裝置。
圖4表示用于實現(xiàn)現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的工藝流程的一例的工序剖視圖。
首先，如圖4A所示，在硅基板208上形成氧化硅膜206。然后，如圖4B所示，在氧化硅膜206上，依次疊層氮化硅膜202a、多晶硅膜204、氮化硅膜202b。
再如圖4C所示，在氮化硅膜202b上形成抗蝕掩模210。然后，如圖4D所示，用蝕刻工藝對氧化硅膜206、氮化硅膜202a、多晶硅膜204、氮化硅膜202b進行蝕刻。
然后，如圖4E所示，通過蝕刻將抗蝕掩模210除去，獲得圖3所示的柵極結(jié)構(gòu)200。
再然后，一般對固體攝像裝置的其他位置，進行另外的蝕刻工序等。
由氮化硅膜/多晶硅膜/氮化硅膜這種三層結(jié)構(gòu)形成的柵極結(jié)構(gòu)200，一般被用氧化硅膜等折射率低的絕緣膜覆蓋。
比介電率和折射率之間一般都存在相關(guān)關(guān)系，一般氧化硅膜等折射率低的絕緣膜，比介電率也低。因此，當(dāng)覆蓋了氧化硅膜等折射率低的絕緣膜的電極結(jié)構(gòu)用于CCD的電荷轉(zhuǎn)送元件時，有可能出現(xiàn)能蓄留的電荷量不充分的情況。
另外，上述具備由氮化硅膜/多晶硅膜/氮化硅膜這種三層結(jié)構(gòu)形成的電極結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置，轉(zhuǎn)送電極的電阻的不一致性較大，成品率較低。
專利文獻1特開2001-168314號公報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的就是提供一種具有優(yōu)良的蓄積電荷量的固體攝像裝置。另外，本發(fā)明的另一個目的是，能在良好的制造穩(wěn)定性下，提供具備導(dǎo)電性優(yōu)秀的轉(zhuǎn)送電極的固體攝像裝置。
本發(fā)明的固體攝像裝置，具備進行光電變換的光電變換部；以及，對由光電變換部產(chǎn)生的信號電荷進行轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送部。轉(zhuǎn)送部，包含轉(zhuǎn)送電極；以及，覆蓋于轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面、且比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的覆蓋絕緣膜。
通過此結(jié)構(gòu)，由于覆蓋于轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面的覆蓋絕緣膜由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成，因此轉(zhuǎn)送電極附近易感應(yīng)出電荷，能夠增大包含轉(zhuǎn)送電極在內(nèi)的轉(zhuǎn)送部的蓄積電荷量。另外，還能控制固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送電極的不一致性。
此覆蓋絕緣膜的折射率，比氧化硅大、比所述轉(zhuǎn)送電極小。由于入射光依次透過折射率小、中、大的區(qū)域，因此折射率沒有發(fā)生突變。從而，能控制向覆蓋絕緣膜及轉(zhuǎn)送電極入射時光的反射。覆蓋絕緣膜，也可由包含硅氮氧化物的材料構(gòu)成。覆蓋絕緣膜，也可由包含硅氮氧化物的材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)送電極，可由包含多晶硅的材料構(gòu)成。
覆蓋絕緣膜的側(cè)面的膜厚t，滿足0nm＜t＜60nm。這里覆蓋絕緣膜的膜厚t滿足0nm＜t＜60nm的狀態(tài)，為基于理想設(shè)計而定出的范圍，包含因制造上的不一致性而使覆蓋絕緣膜的膜厚在此范圍之外的、實質(zhì)上是0nm＜t＜60nm的情況。通過此結(jié)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)送電極和半導(dǎo)體基板之間產(chǎn)生的電容，比轉(zhuǎn)送電極的側(cè)面上不存在覆蓋絕緣膜的情況下的轉(zhuǎn)送電極和半導(dǎo)體基板之間產(chǎn)生的電容大，因此能增加半導(dǎo)體基板內(nèi)能蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)。
多個轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，且這多個轉(zhuǎn)送部，可隔著比介電率比覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。通過此結(jié)構(gòu)，即使在具備多個光電變換部時，也能提高電荷轉(zhuǎn)送效率。另外，多個轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，且這多個轉(zhuǎn)送部，隔著折射率比覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。通過此結(jié)構(gòu)，能減少從傾斜方向入射到轉(zhuǎn)送部的光的反射，即使光電變換部設(shè)于轉(zhuǎn)送部的下部，也能提高光電變換部的感光度。
本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法，包含在半導(dǎo)體基板上，將由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第一覆蓋絕緣膜、導(dǎo)電膜、由對比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第二覆蓋膜，依次疊層，形成疊層膜的工序；將疊層膜有選擇地蝕刻為規(guī)定的寬度的工序；對覆蓋于疊層膜的上面及兩側(cè)面、與半導(dǎo)體基板的上面的、由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第三覆蓋絕緣膜進行疊層的工序；以及，對第三覆蓋絕緣膜進行蝕刻，并進行圖案形成以形成第三覆蓋絕緣膜覆蓋住疊層膜的兩側(cè)面的形狀。
由于通過此方法，能獲得具備如下電極結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置，即覆蓋于轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面的覆蓋絕緣膜由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成，從而令轉(zhuǎn)送電極附近的電荷易感應(yīng)，能增大包含轉(zhuǎn)送電極的轉(zhuǎn)送部的蓄積電荷量。另外，通過此方法，由于能獲得具備轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面都被覆蓋絕緣膜所覆蓋的結(jié)構(gòu)下的電極結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置，從而即使在形成轉(zhuǎn)送電極之后在固體攝像裝置的其他位置進行蝕刻處理等處理時，轉(zhuǎn)送電極也能用覆蓋絕緣膜與蝕刻液隔離。因此，能夠控制固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送電極寬度的不一致性。從而，能控制因轉(zhuǎn)送電極的面積縮小導(dǎo)致的電阻上升。


圖1為表示實施方式1的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)概略的剖視圖。
圖2A～圖2E為表示用于實現(xiàn)實施方式2的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的工藝流程的一例的工序剖視圖。
圖3為表示現(xiàn)有固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)概略的剖視圖。
圖4A～圖4E為表示用于實現(xiàn)現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的工藝流程的一例的工序剖視圖。
圖5F及圖5G為表示現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題的工序剖視圖。
圖6為表示現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題的剖視放大圖。
圖7為對在現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的間隙填埋SiN的情況進行說明的剖視圖。
圖8為對在現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的間隙填埋SiO2的情況進行說明的剖視圖。
圖9為表示實施方式3的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。
圖10為表示實施方式4的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。
圖11為表示實施方式5的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。
圖12A為現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)中的入射光反射的情形；圖12B為實施方式1的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)中的入射光反射的情形。
圖13為表示實施方式7的固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送部及光電變換部的剖視圖。
圖14為表示實施方式7的固體攝像裝置的全體形象的俯視圖。
圖15為對實施方式1的固體攝像裝置的多晶硅膜的側(cè)面上形成的氮化硅膜的膜厚、與氧化硅膜的下方的硅基板內(nèi)能蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)之間的關(guān)系進行仿真得到的結(jié)果。
圖16A及圖16B為表示圖15中的仿真的條件的圖。
圖17為表示實施方式1的固體攝像裝置的多晶硅膜的側(cè)面上形成的氮化硅膜的膜厚、與電極—基板間電容、電極—電極間電容及電極單獨存在時的電極—基板間電容之間的關(guān)系的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。再者，在全部附圖中、相同的構(gòu)成要素都付以相同的符號，并適當(dāng)省略其說明。
(實施方式1)圖1為表示本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)概略的剖視圖。本實施方式的柵極結(jié)構(gòu)100，具備硅基板108、設(shè)置于硅基板108上的氧化硅膜106、設(shè)置于氧化硅膜106上的多晶硅膜104。多晶硅膜104，被氮化硅膜102覆蓋住底面、上面及兩側(cè)面。
上述多晶硅膜104，相當(dāng)于固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送電極。上述氮化硅膜102，相當(dāng)于覆蓋住轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面的覆蓋絕緣膜。上述氧化硅膜106，相當(dāng)于柵極絕緣膜。上述硅基板108，相當(dāng)于半導(dǎo)體基板。具備這些部件的柵極結(jié)構(gòu)100，構(gòu)成固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送部。
具備實施方式的柵極結(jié)構(gòu)100的固體攝像裝置，可為電荷耦合器件(Charge-Coupled Device；CCD)等。CCD是具有通過向?qū)щ娦噪姌O施加時鐘脈沖總線、在半導(dǎo)體基板中轉(zhuǎn)送電荷的功能的器件。
上述CCD，可為幀傳遞(frame transfer)型的CCD。幀傳遞型的CCD，用透過電荷耦合元件中用于轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送部的光，通過半導(dǎo)體基板內(nèi)的光電變換部進行光電變換。
幀傳遞型的CCD中，固體攝像裝置的光電變換部(圖中未表示)，設(shè)置于硅基板108內(nèi)。因此，入射到光電變換部上的光之中，還存在有透過氮化硅膜102、多晶硅膜104、氧化硅膜106入射的光。
本實施方式的固體攝像裝置中，由于柵極結(jié)構(gòu)100中的導(dǎo)電性材料多晶硅膜104，形成為被絕緣材料氮化硅膜102包圍、一般不暴露的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)⒁蚬腆w攝像裝置的制造工藝而造成的損傷控制為最小。
因此，在CCD器件等、具備由MOS電極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的轉(zhuǎn)送部的固體攝像裝置中，能夠降低轉(zhuǎn)送電極的電阻不一致性。
例如，在柵電極多晶硅膜104形成后的洗凈或表面處理中、例如暴露于藥液或等離子等中時，導(dǎo)電性材料多晶硅膜104自身不會暴露于藥液或等離子等中。因此，能夠防止導(dǎo)電性材料多晶硅膜104上被侵蝕、并防止其邊緣粗糙度增加。
再者，氮化硅膜102，覆蓋于多晶硅膜104的上面、底面、兩側(cè)面。即，可不覆蓋多晶硅膜104的兩端部，以使轉(zhuǎn)送電極能與其他導(dǎo)電部件相連。
另外，雖然氮化硅膜102既可只由單一的膜構(gòu)成，也可由多個膜構(gòu)成。當(dāng)由多個膜構(gòu)成時，由于構(gòu)成氮化膜102的膜分別由同種類的膜構(gòu)成，因此能夠形成堅固的結(jié)合。此時，也能充分控制多晶硅膜104與藥液或等離子等接觸。
另外，當(dāng)?shù)枘?02由多個膜構(gòu)成時，多個膜既可以是分別由同一材料構(gòu)成的膜，也可以是由不同材料構(gòu)成的膜。例如，可以一部分膜是氮化硅膜，另一部分膜是氧化硅膜。即使是不同材料，只要能覆蓋多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面，就能充分控制多晶硅膜104與藥液或等離子等接觸。再者，一般來說由同種膜構(gòu)成的一方，其膜之間的結(jié)合堅固，不易產(chǎn)生間隙。
因此，在本實施方式的電極結(jié)構(gòu)中，由于轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面都被絕緣膜覆蓋，因此在轉(zhuǎn)送電極形成之后，即使對固體攝像裝置的其他位置實施蝕刻處理等，轉(zhuǎn)送電極也能用覆蓋絕緣膜與蝕刻液等隔離。因此，能夠抑制固體攝像裝置轉(zhuǎn)送電極寬度的不一致性。
其優(yōu)點就是，能夠抑制轉(zhuǎn)送電極剖面積縮小后電阻上升，從而在穩(wěn)定的制造性下提供具備導(dǎo)電性優(yōu)秀的轉(zhuǎn)送電極的固體攝像裝置。
另一方面，形成圖3所示的氮化硅膜202/多晶硅膜204/氮化硅膜202這三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電極結(jié)構(gòu)之后，如后文所述，在固體攝像裝置的其他位置上，再實施另外的蝕刻工序，根據(jù)蝕刻液種類為首的蝕刻條件，有可能只在導(dǎo)電性材料多晶硅部分產(chǎn)生側(cè)面蝕刻(side etch)，發(fā)生侵占。
圖5為表示現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題的工藝剖視圖。例如，用圖4所示的制造工序制造出上述現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)之后，為了在其他位置(圖中未表示)進行蝕刻，如圖5所示，用抗蝕掩模212，覆蓋住氧化硅膜206、氮化硅膜202a、多晶硅膜204、氮化硅膜202b。
然后如圖5G所示，除去抗蝕掩模212后，根據(jù)蝕刻液的種類為首的蝕刻條件，沿箭頭所示的蝕刻的侵蝕方向214a、214b，可能會產(chǎn)生多晶硅膜204的側(cè)壁被侵蝕的情況。
由于這個現(xiàn)象，會發(fā)生因?qū)щ娢镔|(zhì)多晶硅膜204的后退引起的轉(zhuǎn)送電極電阻增大的情況。
若多晶硅膜204的側(cè)壁被侵蝕，轉(zhuǎn)送電極的多晶硅膜204的邊緣的潰垮邊緣粗糙的現(xiàn)象也會變得嚴(yán)重。因此，會使轉(zhuǎn)送電極的線寬控制性惡化，難以按照設(shè)計要求實現(xiàn)、控制CCD的電路特性。
在光透過幀傳遞型的CCD等的、設(shè)置硅基板208的上部的柵極結(jié)構(gòu)，導(dǎo)入到設(shè)于硅基板208內(nèi)的光電變換部上這種類型的CCD中，會因這種邊緣粗糙在轉(zhuǎn)送電極的多晶硅膜204的邊緣附近會產(chǎn)生光的漫反射，導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生。
另外，圖1所示的本實施方式的電極結(jié)構(gòu)中，在最終形成的柵極結(jié)構(gòu)100中，導(dǎo)電性材料多晶硅膜104，被比介電率相對多晶硅膜104較高的氮化硅膜102包圍。另外，被用氮化硅膜102覆蓋的多晶硅膜104，隔著比介電率相對多晶硅膜104較低的絕緣膜氧化硅膜106、設(shè)置于硅基板108上。
通過這種結(jié)構(gòu)，因存在直接貼接于導(dǎo)電性材料多晶硅膜104上的、比介電率較高的絕緣材料氮化硅膜102，能夠增大轉(zhuǎn)送電極多晶硅膜104附近的電容容量。因此，能夠減少由絕緣膜氧化硅膜106產(chǎn)生的電位降低的效果。
另外，一般來說，在最終形成的柵極結(jié)構(gòu)100的外側(cè)上，設(shè)有由折射率較低的氧化硅膜等構(gòu)成的絕緣膜。這里，導(dǎo)電性材料多晶硅膜104的上面、底面和兩側(cè)面，都被位于導(dǎo)電性材料多晶硅膜104、和柵極結(jié)構(gòu)100的外側(cè)的透光性的絕緣膜之間的、有折射率的絕緣膜氮化硅膜102所覆蓋。
因此，通過這種結(jié)構(gòu)，由于向多晶硅膜104入射的光所通過的區(qū)域的折射率并不是陡然變化、而是階段變化，因此在柵極結(jié)構(gòu)100中，能夠?qū)碜运蟹较虻娜肷涔饨档头瓷洹?br> 因此，通過使用這種柵極結(jié)構(gòu)100，在具備存在于柵電極多晶硅膜104下方的硅基板108內(nèi)的光電變換部(圖中未表示)的固體攝像裝置，其優(yōu)點在于能降低傾斜入射到受光面上的入射光的反射，從而提高基板內(nèi)的光電變換部(圖中未表示)的靈敏度。
再者，一般來說，氮化硅膜及氮氧化硅膜的比介電率比氧化硅膜大。例如，氮化硅膜的比介電率為7左右。另外，氮氧化硅膜的比介電率為3.8～7左右。而另一方面，氧化硅膜的比介電率為3.8左右。
因此，通過使用多晶硅膜104作為轉(zhuǎn)送電極、使用氮化硅膜102作為覆蓋絕緣膜、使用氧化硅膜106作為柵極絕緣膜，從而在柵極結(jié)構(gòu)100中，能夠獲得蓄積電荷增加的效果。但是，這個蓄積電荷增加的效果，如下文所述，會對多晶硅膜104的側(cè)面上形成的氮化硅膜102的膜厚產(chǎn)生影響。
圖15表示的是，對形成于多晶硅膜104側(cè)面上的氮化硅膜102的膜厚、和氧化硅膜106的下方的硅基板108內(nèi)能蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)Qsat之間的關(guān)系，用仿真求出的結(jié)果。此仿真的條件如圖16所示。首先，本仿真中，如圖16A所示，令硅基板108具有n型層-p型層-n型層這個3層結(jié)構(gòu)，各個層的雜質(zhì)濃度設(shè)定為如圖16B所示的濃度。
另外，如圖16A所示，本仿真并列有3個柵電極，令其各自的寬度為0.4μm，各個柵電極配置有0.6μm的間距。然后，對位于正中的柵電極施加2.9V的柵極電壓，對其他柵電極施加-10V的柵極電壓。在硅基板108上施加6.5V的基板電壓。
另外，令柵電極的多晶硅膜104的膜厚為50nm、形成于多晶硅膜104下面的氮化硅膜102的膜厚為80nm，氧化硅膜106的膜厚為30nm。再者，由于本仿真中，形成于多晶硅膜104的上面的硅氮化層102不受飽和電子數(shù)的影響，因此不考慮其膜厚。
由圖15可知，膜厚為0時、即多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時，飽和電子數(shù)為3171。另外，當(dāng)多晶硅膜104的側(cè)面上形成有膜厚20nm的氮化硅膜102時飽和電子數(shù)變?yōu)?244，飽和電子數(shù)增大了2.5％左右。
另一方面，當(dāng)多晶硅膜104的側(cè)面上形成有50nm的氮化硅膜102時，飽和電子數(shù)變?yōu)?205，雖然飽和電子數(shù)比多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時多，但與氮化硅膜102的膜厚為20nm時相比，飽和電子數(shù)減少了。再有，當(dāng)多晶硅膜104的側(cè)面上形成了膜厚70nm的氮化硅膜102時，飽和電子數(shù)變?yōu)?135，飽和電子數(shù)比多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時還有所減少。這樣，為了令位于氧化硅膜106下方的基板108內(nèi)能蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)Qsat增大，必須在多晶硅膜104的側(cè)面上形成膜厚最合適的氮化硅膜102。
以下，從理論上對這些現(xiàn)象進行說明。圖17A表示的是形成于多晶硅膜104側(cè)面上的氮化硅膜102的膜厚、和電極—基板間電容(A)、電極—電極間電容(B)、及電極單獨存在時的電極—基板間電容(C)之間的關(guān)系。電極—基板間電容(A)，如圖17B所示，為存在于多晶硅膜102和硅基板108之間的電容；電極—電極間電容(B)，為存在于相鄰的柵電極多晶硅膜102之間的電容。另外，電極單獨存在時的電極—基板電容(C)，如圖17C所示，為假設(shè)不存在相鄰的柵電極、獨立存在1個電極時，存在于多晶硅膜102和硅基板108之間的電容。再者，如圖17A所示的圖，取每個電容與多晶硅膜104的側(cè)面不存在氮化硅膜時的電容之差值，并將其差值用曲線表示。
用圖17A，對多晶硅膜104側(cè)面上形成的氮化硅膜的膜厚102、與各個電容的關(guān)系進行說明。形成于多晶硅膜104側(cè)面上的氮化硅膜102的膜厚若增大，電極單獨存在時的電極—基板電容(C)單調(diào)增加。因此，氧化硅膜106下方的硅基板108內(nèi)能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)增大。
然而，要實際在固體攝像裝置上安裝，存在多個柵電極時，在電極—電極間電容(B)的影響下，顯現(xiàn)出與柵電極單獨存在時不同的傾向。在氮化硅膜的膜厚較小的區(qū)間，由于電極—電極間電容(B)較小，因此柵電極對硅基板發(fā)生較強電場。因此，電極—基板間電容(A)變大，氧化硅膜106下方的硅基板108內(nèi)能蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子的數(shù)量增多。
但是，由于隨著氮化硅膜的膜厚逐漸增大，電極—電極間電容(B)液逐漸增大，來自柵電極的電場會對相鄰的電極產(chǎn)生較強影響。因此，電極—基板間電容(A)逐漸變小，飽和電子的數(shù)量也開始減少。然后，若氮化硅膜的膜厚再進一步變大、其膜厚t達到60nm≤t，由于電極—基板電容(A)比多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時還要小，因此飽和電子數(shù)也比多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時還要小。
如上所述，為了增加基板108內(nèi)能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的飽和電子數(shù)，將氮化硅膜102的膜厚設(shè)定為能令電極—基板電容(A)比多晶硅膜104的側(cè)面上沒有形成氮化硅膜102時的電極—基板電容大。即，本實施方式的固體攝像裝置中，通過令形成于多晶硅膜104側(cè)面上的氮化硅膜102的厚度t為0nm＜t＜60nm，能夠增大飽和電子數(shù)。
然后，一般來說，氮化硅膜及氮氧化硅膜，比介電率折射率比氧化硅膜大。例如，氮化硅膜的折射率約為2左右。另外，氮氧化硅膜的折射率約為1.45～2左右。而氧化硅膜的折射率約為1.45左右。
因此，通過用多晶硅膜104作為轉(zhuǎn)送電極、用氮化硅膜102作為覆蓋絕緣膜、用氧化硅膜106作為柵極絕緣膜，能夠在柵極結(jié)構(gòu)100中，獲得降低入射光反射的效果。
具體來說，在固體攝像裝置中、柵極結(jié)構(gòu)的上層透過膜使用氧化硅膜的情況下，當(dāng)光從該氧化硅膜直接入射到多晶硅膜上時，折射率從1.45左右陡然增大到3.42左右。因此，氧化硅膜和多晶硅膜的臨界面上反射的入射光較多。因此，引起下方的硅基板內(nèi)的光電變換部(圖中未表示)中損失了進行光電變換的光量。
與此相對，如柵極結(jié)構(gòu)100，在多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面上設(shè)置折射率為2左右的氮化硅膜102后，入射光的折射率變化變緩為1.45→2→3.42，從而獲得降低反射光的光量的效果。
其優(yōu)點就是，在結(jié)構(gòu)為設(shè)置于柵電極多晶硅膜104下方的光電變換部(圖中未表示)接收光的CCD中，能夠防止在上層氧化硅膜(圖中未表示)和氮化硅膜102的臨界面上、或氮化硅膜102和多晶硅膜104的臨界面等上的反射入射光，從而防止光電變換部(圖中未表示)的靈敏度下降。
圖12A及圖12B表示的是，對比表示現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200與實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)中、反射入射光的樣態(tài)的剖視圖。
具體來說，在現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200中，如圖12A所示，來自垂直方向的入射光1202，從上層氧化硅膜(圖中未表示)，透過氮化硅膜202，入射到多晶硅膜204。此時，由于入射光1202的路線上的折射率變化較緩為1.45→2→3.42，因此降低了多晶硅膜204的表面上反射的光量。因此，來自垂直方向的入射光1202如箭頭所示透過柵極結(jié)構(gòu)200，到達設(shè)于下層的光電變換部(圖中未表示)。
而另一方面，現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200中，如圖12A所示，來自傾斜方向的入射光1204，從氧化硅膜(圖中未表示)直接入射到多晶硅膜204上。這時，由于入射光1204的路線上的折射率從約1.45左右陡然變化至3.42左右，因此在多晶硅膜204的表面上大部分的入射光1204被反射，作為反射光1206散射了。因此，來自傾斜方向的入射光1204，只有極少部分能透過柵極結(jié)構(gòu)200，從而使到達設(shè)置于下層的光電變換部(圖中未表示)的光量減少。
因此，在現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200中，會發(fā)生設(shè)置于下層的光電變換部(圖中未表示)的靈敏度不夠的情況。
然而本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)100中，如圖12B所示，來自垂直方向的入射光1208，與現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200的情況一樣，透過如箭頭所示的柵極結(jié)構(gòu)100，到達設(shè)于下層的光電變換部(圖中未表示)。
而在本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)100中，如圖12B所示，來自傾斜方向的入射光1210，從氧化硅膜(圖中未表示)透過氮化硅膜102，入射到多晶硅膜104。此時，入射光1210的路線上的折射率變化較緩為1.45→2→3.42，因此降低了多晶硅膜104的表面上反射的光量。因此，來自傾斜方向的入射光1210如箭頭所示透過柵極結(jié)構(gòu)100，到達設(shè)于下層的光電變換部(圖中未表示)。
因此，本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)100中，其優(yōu)點就在于與現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)200相比，能提高設(shè)置于下層的光電變換部(圖中未表示)的靈敏度。
(實施方式2)圖2為表示用于實現(xiàn)本實施方式固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的工藝流程的一例的工序剖視圖。為了獲得本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)，可通過圖2所示的本實施方式的制造方法，從形成包含轉(zhuǎn)送電極的3層結(jié)構(gòu)后實施進行單壁(side wall)形成的方法。
具體來說，如圖2A所示，首先，在硅基板108上疊層氧化硅膜106。然后如圖2B所示，在氧化硅膜106上，依次疊層氮化硅膜102a、多晶硅膜104、氮化硅膜102b。
接著，在氮化硅膜102b上設(shè)置抗蝕掩模(圖中未表示)，對抗蝕掩模進行圖案形成。然后，如圖2C所示，利用此抗蝕掩模，將氧化硅膜106、氮化硅膜102a、多晶硅膜104、氮化硅膜102b蝕刻為規(guī)定的寬度。再者，在蝕刻之后除去抗蝕掩模。
然后，如圖2D所示，再在硅基板108及氮化硅膜102b的上面，在由氧化硅膜106、氮化硅膜102a、多晶硅膜104及氮化硅膜102b構(gòu)成的疊層膜的兩側(cè)面上，疊層氮化硅膜102c。
然后，在氮化硅膜102c上設(shè)置抗蝕掩模(圖中未表示)，并對抗蝕掩模進行圖案形成。然后，如圖2E所示，在硅基板108及氮化硅膜102b的上面，蝕刻為只在由氧化硅膜106、氮化硅膜102a、多晶硅膜104及氮化硅膜102b構(gòu)成的疊層膜的兩側(cè)面上殘留下氮化硅膜102c以形成單壁。
這樣獲得本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面，都被用氮化硅膜102覆蓋。
再者，雖然氮化硅膜102由氮化硅膜102a、氮化硅膜102b、氮化硅膜102c這多個膜構(gòu)成，但這些膜由同種材料構(gòu)成。因此，這多個膜可以形成堅固的結(jié)合。因此，能夠很好地防止蝕刻液從這多個膜的膜間隙中浸入，從而能夠增大抑制電阻上升程度的效果。
另外，由于氮化硅膜102的比介電率較高為7左右，因此能增加多晶硅膜104附近的蓄積電荷量。因此，具有能夠增加固體攝像裝置中能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的電荷量的效果。
再有，由于氮化硅膜102的折射率為2左右、比多晶硅膜104的折射率3.42要低，因此能令透過多晶硅膜104的入射光折射率平緩變化，從而獲得降低從傾斜方向入射到光接收面上的反射光量的效果。
(實施方式3)圖9表示的是本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)400，具備設(shè)置于硅基板108上的氮化硅膜102a、設(shè)置于氮化硅膜102a上的多晶硅104、覆蓋多晶硅膜104的上面及兩側(cè)面的氮化硅膜102d。
在此結(jié)構(gòu)中，多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面，都被氮化硅膜102a及氮化硅膜102d覆蓋。因此，即使另外進行蝕刻工序，也能防止多晶硅膜104的兩側(cè)面被蝕刻侵蝕的現(xiàn)象發(fā)生。因此，能夠防止多晶硅膜104電阻上升。
另外，由于氮化硅膜102a及氮化硅膜102d的比介電率較高為7左右，因此能增加多晶硅膜104附近的蓄積電荷量。因此，具有增加固體攝像裝置中能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的電荷量的效果。
再有，氮化硅膜102a及氮化硅膜102d的折射率為2左右、低于多晶硅膜104的折射率3.42，因此即使對于傾斜入射到光接收面的光來說，也能令透過多晶硅膜104的入射光的折射率平緩變化，獲得降低反射光量的效果。
(實施方式4)圖10表示的是本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)500，具備設(shè)置于硅基板108上的氮化硅膜102a；設(shè)置于氮化硅膜102a上的多晶硅膜104；設(shè)置于多晶硅104上面上的氮化硅膜102b；以及，覆蓋在氮化硅膜102b上面及由氮化硅膜102a、多晶硅膜104、氮化硅膜102b構(gòu)成的疊層膜的兩側(cè)面的氮化硅膜102d。
在此結(jié)構(gòu)中，多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面，被用氮化硅膜102a、氮化硅膜102b及氮化硅膜102d覆蓋。因此，即使另外進行蝕刻工序，也能防止多晶硅膜104的兩側(cè)面被蝕刻侵蝕的現(xiàn)象發(fā)生。因此，能夠防止多晶硅膜104電阻上升。
另外，由于氮化硅膜102a及氮化硅膜102d的比介電率較高為7左右，因此能增加多晶硅膜104附近的蓄積電荷量。因此，具有增加固體攝像裝置中能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的電荷量的效果。
再有，氮化硅膜102a、氮化硅膜102b、及氮化硅膜102d的折射率為2左右、低于多晶硅膜104的折射率3.42，因此即使對于傾斜入射到光接收面的光來說，也能令透過多晶硅膜104的入射光的折射率平緩變化，獲得降低反射光量的效果。
(實施方式5)圖11表示的是本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。本實施方式的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)600，具備設(shè)置于硅基板108上的多晶硅膜104；覆蓋在多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面的氮化硅膜102。
在此結(jié)構(gòu)中，多晶硅膜104的底面、上面和兩側(cè)面，被用氮化硅膜102覆蓋。因此，即使另外進行蝕刻工序，也能防止多晶硅膜104的兩側(cè)面被蝕刻侵蝕的現(xiàn)象發(fā)生。因此，能夠防止多晶硅膜104電阻上升。
另外，由于氮化硅膜102比介電率較高為7左右，因此能增加多晶硅膜104附近的蓄積電荷量。因此，具有增加固體攝像裝置中能夠蓄積·轉(zhuǎn)送的電荷量的效果。
再有，氮化硅膜102的折射率為2左右、低于多晶硅膜104的折射率3.42，因此即使對于傾斜入射到光接收面的光來說，也能令透過多晶硅膜104的入射光的折射率平緩變化，獲得降低反射光量的效果。
(實施方式6)圖6表示的是現(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題的剖視放大圖?，F(xiàn)有的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)300，具備半導(dǎo)體基板(圖中未表示)；設(shè)置于半導(dǎo)體基板上的氧化硅膜306；設(shè)置于氧化硅膜306上的氮化硅膜302a；設(shè)置于氮化硅膜302a上的多晶硅膜304；以及，設(shè)置于多晶硅膜304上的氮化硅膜302b。
如上所述，圖3所示的固體攝像裝置的柵極結(jié)構(gòu)，通過實施洗凈或表面處理，如圖6所示會出現(xiàn)導(dǎo)電材料部分多晶硅膜304的兩側(cè)面被侵蝕，在多晶硅膜304的兩側(cè)面上產(chǎn)生邊緣粗糙的情況。
將多晶硅膜304的兩側(cè)面被這樣侵蝕的柵極結(jié)構(gòu)300、之后用由氮化硅膜等構(gòu)成的絕緣材料包圍，也能如后文所述，通過比介電率和折射率的效果，獲得增加蓄積電荷量的效果及降低反射光量的效果。用以下具體示例對這種獲得這種效果進行說明。
作為具體例，在多晶硅膜304發(fā)生侵蝕的情況下，對向該侵蝕部分中填埋氮化硅膜的情況、和填埋氧化硅膜的情況進行說明。對這兩個具體示例，都計算出多晶硅膜304的上部表面的電位，并評價入射光透過程度。
圖7為表示對用SiN填埋現(xiàn)有的固體裝置的柵極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的間隙的情況進行說明的剖視圖。
此時，多晶硅膜304的兩側(cè)面上生成的間隙，被用氮化硅膜314a及氮化硅膜314b填埋。另外，柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面上也設(shè)置氮化硅膜316a及氮化硅膜316b。然后，在氮化硅膜316b的側(cè)面上再設(shè)置氧化硅膜318。
圖8為表示對用SiO2填埋現(xiàn)有的固體裝置的柵極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的間隙的情況進行說明的剖視圖。
此時，多晶硅膜304的兩側(cè)面上生成的間隙，被用氧化硅膜324a及氧化硅膜324b填埋。另外，柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面上也設(shè)置氧化硅膜326a及氮化硅膜326b。然后，在氧化硅膜326b的側(cè)面上再設(shè)置氧化硅膜318。
對于任一個具體例，用泊松方程式、通過單純從柵極端引出的電力線、計算出電位下降的程度，完成多晶硅膜304的上部表面的電位計算。再者，要進行更詳細的評估，就必須進行器件仿真，在本計算中也充分構(gòu)成有關(guān)電位下降的指標(biāo)。
計算中使用的參數(shù)，如下所述。
設(shè)氮化硅膜302b的厚度為20nm，設(shè)多晶硅膜304的厚度為60nm，設(shè)氮化硅膜302a的厚度為80nm，設(shè)氧化硅膜306的厚度為30nm，設(shè)多晶硅膜304的侵蝕寬度為50nm，設(shè)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的氮化硅膜316b的寬度為50nm。
然后，在令半導(dǎo)體基板(圖中未表示)中的雜質(zhì)濃度(劑量(dose))為1×1011cm-3，半導(dǎo)體基板(圖中未表示)上的電壓為0V的條件下，給柵電極多晶硅膜304施加10V電壓。
當(dāng)分別填埋SiN、SiO2時，圖中A點的電壓分別為4.98V、3.76V。耗盡層寬度分別是1.15μm、1μm，A點下的部分蓄積電荷量，分別為5750電子/μm2、5000電子/μm2，局部有15％左右的蓄積電荷增加效果。
如圖7所示，在由多晶硅膜304構(gòu)成的電極下層上配置氮化硅膜302a的結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定增大柵極電容的效果。因此，若在硅基板(圖中未表示)上將氧化硅膜306、氮化硅膜302a、多晶硅膜304依次成膜來使用，則能穩(wěn)定增加?xùn)艠O電容。
另外，如圖8所示的結(jié)構(gòu)中，由于多晶硅膜304的兩側(cè)面因蝕刻而被侵蝕、產(chǎn)生了邊緣粗糙，因此容易引起入射光的漫反射。
而另一方面，在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，多晶硅膜304的兩側(cè)面上，填埋了折射率比氧化硅膜324a及氧化硅膜324b高的氮化硅膜314a及氮化硅膜314b。
因此，多晶硅膜304、與氮化硅膜314a及氮化硅膜314b的折射率差較小，從而抑制光的漫反射。因此，在圖7中，具有與圖8相比抑制了光的漫反射的優(yōu)點。
另外，如圖7所示，在由多晶硅膜304構(gòu)成的電極材料上將氮化硅膜302b疊層成膜的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)對這些層同時進行圖案形成時，可將上層的氮化硅膜302b作為多晶硅膜304蝕刻加工時的硬膜(hard mask)。
這樣，能使蝕刻后的多晶硅膜304的線寬均勻性提高，并有利于降低邊緣粗糙。從這方面來說，也體現(xiàn)了圖7中所示的結(jié)構(gòu)，與圖8相比具有抑制了光的漫反射的優(yōu)點。
另外，在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，設(shè)有多個由多晶硅膜304、上層的氮化硅膜302b、下層的氮化硅膜302a、兩肋的氮化硅膜314a及氮化硅膜314b，構(gòu)成的轉(zhuǎn)送部。另外，多個轉(zhuǎn)送部的兩肋上，設(shè)置有氮化硅膜316a及氮化硅膜316b。然后，在外側(cè)還設(shè)有由比介電率比氮化硅膜還低的氧化硅膜318構(gòu)成的絕緣膜。即，這多個轉(zhuǎn)送部，隔著氮化硅膜、和比介電率比氮化硅膜低的氧化硅膜，并列設(shè)置。
通過此結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置了多個轉(zhuǎn)送部，能夠提高電荷的轉(zhuǎn)送效率。另外，由于多個轉(zhuǎn)送部隔著折射率比覆蓋絕緣膜的氮化硅膜低的絕緣膜的氧化硅膜并列設(shè)置，從而能夠降低從傾斜方向入射到轉(zhuǎn)送部的光被反射的光量。因此，即使光電變換部設(shè)置于轉(zhuǎn)送部的下部，也能提高光電變換部的靈敏度。
(實施方式7)圖13是表示本實施方式的固體攝像裝置的轉(zhuǎn)送部及光電變換部的剖視圖。再者，此圖是沿電荷轉(zhuǎn)送方向剖開時的固體攝像裝置的縱向剖視圖。本實施方式的固體攝像裝置中，對一層多晶硅膜進行圖案形成來形成構(gòu)成垂直電荷耦合器件的轉(zhuǎn)送電極，即采用所謂單層電極CCD(電荷耦合器件)。在n型硅基板1301的表面一側(cè)上，形成p型阱區(qū)域1302。在此p型阱區(qū)域1302的表面一側(cè)上，設(shè)置n型CCD溝道區(qū)域1303。
這里，例如n型硅基板1301，作為雜質(zhì)的磷，其濃度為1013cm-3～1015cm-5左右。另外，p型阱區(qū)域1302，深度為1μm～5μm左右，作為雜質(zhì)的硼，其濃度為1015cm-3～1017cm-3左右。再有，n型CCD溝道區(qū)域1303，深度為0.1μm～2μm左右，使用磷或砷之一作為雜質(zhì)，其濃度為1016cm-3～1017cm-3左右。
n型CCD溝道區(qū)域1303，被由p+型溝道阻止區(qū)域1310沿垂直方向分割開來。此p+型溝道阻止區(qū)域1310，為例如深度1μm～4μm左右，雜質(zhì)硼的濃度為1017cm-3～1019cm-3左右。另外，在n型CCD溝道區(qū)域1303的表面一側(cè)上，設(shè)有由氧化硅膜1304/氮化硅膜1305/多晶硅膜1308/氮化硅膜1309構(gòu)成的規(guī)定寬度的疊層膜。在此疊層膜的兩肋上，設(shè)有氮化硅膜1306。
設(shè)置氧化硅膜1311以覆蓋住這些疊層膜的上部。另外，這些疊層膜，被在p+型溝道阻止區(qū)域1310上的區(qū)域中分開。具備這些疊層膜的柵電極結(jié)構(gòu)，可為上述實施方式所述的結(jié)構(gòu)。
通過此結(jié)構(gòu)，由于多晶硅膜被由氮化硅膜等構(gòu)成的絕緣材料包圍，因此能夠控制電阻的不一致性，并獲得蓄積電荷量增加的效果。
另外，通過此結(jié)構(gòu)，由于設(shè)有多個轉(zhuǎn)送電極，也能提高電荷的轉(zhuǎn)送效率。另外，各個轉(zhuǎn)送電極，由于其上部被折射率大于氧化硅膜的氮化硅膜所覆蓋，因此能降低從傾斜方向入射到轉(zhuǎn)送部的光的反射。從而，即使在光電變換部設(shè)于轉(zhuǎn)送部的下部時，也能提高光電變換部的感光度。
圖14為表示本實施方式的固體攝像裝置的整體的俯視圖。再者，此固體攝像裝置是，一般被稱為隔行傳送(interline transfer)方式CCD的固體攝像裝置。
本實施方式的固體攝像裝置中，設(shè)有攝像區(qū)域1410、垂直轉(zhuǎn)送電極1406、水平轉(zhuǎn)送電極1412。攝像裝置1410上，光電二極管1402沿垂直轉(zhuǎn)送電極1406并排設(shè)置。光電二極管1402、和與垂直轉(zhuǎn)送電極1406的光電二極管相鄰的部分，共同構(gòu)成各個象素1408。光電二極管1402和轉(zhuǎn)送電極1406，通過電極1404相連。
在光電二極管1402中經(jīng)光電變換蓄積的電荷1416，通過電極1404、經(jīng)由圖中未表示的讀取轉(zhuǎn)送路徑1418，轉(zhuǎn)送到垂直轉(zhuǎn)送電極1406上。被讀取轉(zhuǎn)送的電荷1416，經(jīng)垂直轉(zhuǎn)送電極1406中的、如圖所示的垂直轉(zhuǎn)送路徑1420，移動到水平轉(zhuǎn)送電極1412。電荷1416，經(jīng)水平轉(zhuǎn)送電極中的、如圖所示的水平轉(zhuǎn)送路徑1422移動，并被設(shè)于水平轉(zhuǎn)送電極1412的末端的電荷檢測器1424檢測出來。
在本實施方式的固體攝像裝置中，以所示實施方式說明的柵電極的結(jié)構(gòu)，可用作垂直轉(zhuǎn)送電極1406。通過此結(jié)構(gòu)，由于垂直轉(zhuǎn)送電極1406中具備的多晶硅膜被由氮化硅膜等構(gòu)成的絕緣材料包圍，從而能控制電阻的不一致性，并獲得增加蓄積電荷量的效果。
另外，通過此結(jié)構(gòu)，由于設(shè)有多個垂直轉(zhuǎn)送電極1406，能夠提高電荷的轉(zhuǎn)送效率。另外，由于各個垂直轉(zhuǎn)送電極1406，其上部都被折射率比氧化硅膜大的氮化硅膜所覆蓋，從而能夠降低從傾斜方向入射到轉(zhuǎn)送部的光的反射。因此，即使光電變化部設(shè)置于轉(zhuǎn)送部的下部時，也能提高光電變化部的感光度。
以上，根據(jù)實施方式對本發(fā)明進行了說明。此實施方式為示例，其各個構(gòu)成要素或處理工序的組合可以形成各種各樣的變形例，而這些變形例也在本發(fā)明的范圍之中，這點本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可以理解。
例如，在上述實施方式中，對設(shè)置于接收入射到CCD等固體攝像裝置內(nèi)的入射光進行接收的位置上的轉(zhuǎn)送電極進行了說明。然而，并不是說僅限于這種構(gòu)造，也可應(yīng)用于設(shè)置于CCD等固體攝像裝置內(nèi)不接收光的位置上的轉(zhuǎn)送電極。
此時，若轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面都被覆蓋絕緣膜所覆蓋，即使在另外進行蝕刻工藝，也能抑制轉(zhuǎn)送電極的兩側(cè)面因蝕刻而被侵蝕的現(xiàn)象，從而控制轉(zhuǎn)送電極的電阻上升。
另外，由于氮化硅膜等覆蓋絕緣膜的比介電率較高，因此能增加轉(zhuǎn)送電極附近的蓄積電荷量。從而，具有增大固體攝像裝置中能蓄積·轉(zhuǎn)送的電荷量的效果。
再有，上述實施方式中，作為讓光透過、在半導(dǎo)體基板內(nèi)通過光電變換產(chǎn)生電荷、并進行傳送這種結(jié)構(gòu)的CCD，以隔行傳送型的CCD進行了說明。但是，并不是說僅限于這種結(jié)構(gòu)，上述實施方式的柵極結(jié)構(gòu)，也可應(yīng)用于幀傳遞型或全幀型的CCD中。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，其特征在于，具備進行光電變換的光電變換部；以及，對由所述光電變換部產(chǎn)生的信號電荷進行轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送部，所述轉(zhuǎn)送部，包含轉(zhuǎn)送電極；以及，覆蓋于所述轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面、且由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的覆蓋絕緣膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜的折射率，比氧化硅大、比所述轉(zhuǎn)送電極小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜，由包含硅氮化物的材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜，由包含硅氮化物的材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜，由包含硅氮氧化物的材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜，由包含硅氮氧化物的材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)送電極，由包含多晶硅的材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜的側(cè)面的膜厚t，滿足0nm＜t＜60nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜的側(cè)面的膜厚t，滿足0nm＜t＜60nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜的側(cè)面的膜厚t，滿足0nm＜t＜60nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體攝像裝置，其特征在于所述覆蓋絕緣膜的側(cè)面的膜厚t，滿足0nm＜t＜60nm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于比介電率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于比介電率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于比介電率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于比介電率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于折射率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于折射率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于折射率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其特征在于多個所述轉(zhuǎn)送部并列設(shè)置，所述多個轉(zhuǎn)送部，介于折射率比所述覆蓋絕緣膜低的絕緣膜并列設(shè)置。
20.一種固體攝像裝置的制造方法，其特征在于，包含在半導(dǎo)體基板上部，由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第一覆蓋絕緣膜、導(dǎo)電膜、由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第二覆蓋膜，依此順序疊層，形成疊層膜的工序；將所述疊層膜有選擇地蝕刻為規(guī)定寬度的工序；對覆蓋于所述疊層膜的上面、兩側(cè)面及所述半導(dǎo)體基板的上面的，由比介電率比氧化硅高的材料構(gòu)成的第三覆蓋絕緣膜進行疊層的工序；以及，對所述第三覆蓋絕緣膜進行蝕刻，并進行圖案形成以形成第三覆蓋絕緣膜覆蓋住所述疊層膜的兩側(cè)面的形狀的工序。
全文摘要
固體攝像裝置，具備進行光電變換的光電變換部；對由光電變換部產(chǎn)生的信號電荷進行轉(zhuǎn)送的轉(zhuǎn)送部。轉(zhuǎn)送部包含由多晶硅等構(gòu)成的轉(zhuǎn)送電極；覆蓋于轉(zhuǎn)送電極的底面、上面和兩側(cè)面，且由比介電率比氧化硅高的氮化硅膜等材料構(gòu)成的覆蓋絕緣膜。覆蓋轉(zhuǎn)送電極的兩側(cè)面的氮化硅膜的膜厚，大于0nm，小于60nm。
文檔編號H01L27/148GK1667832SQ20051005414
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者清水龍, 笹田一弘, 小田真弘 申請人:三洋電機株式會社