專利名稱：固態(tài)成像裝置及其制造方法以及成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及抑制暗電流產生的固態(tài)成像裝置及其制造方法以及成像設備。
背景技術：
由CXD(電荷耦合器件)和CMOS圖像傳感器形成的固態(tài)成像裝置已經廣泛用于攝像機和數(shù)字靜態(tài)照相機等。噪聲減少以及靈敏度改善是這些固態(tài)成像裝置共同的重要問題。具體地講，在沒有光的狀態(tài)，沒有由入射光的光電轉換產生的信號電荷，光接收表面的基板界面存在的細微缺陷產生的電荷(電子)被當成信號成為微電流并被檢測為暗電流，或者，以在光接收部分和上層膜之間的界面的界面態(tài)為發(fā)生源的暗電流，這些暗電流是對于固態(tài)成像裝置來說需要減小的噪音。關于抑制由界面態(tài)導致的暗電流產生的技術，例如，采用掩埋光敏二極管結構，該結構具有由光接收部分(例如，光敏二極管)12上的P+層形成的空穴積聚(空穴積聚)層 23，如圖38(2)所示。就此而言，在本說明書中，上述的掩埋光敏二極管結構稱為空穴積聚二極管(Hole Accumulated Diode,HAD)結構。如圖38(1)所示，關于不包括HAD結構的結構，基于界面態(tài)而產生電子并成為暗電流流入光敏二極管中。另一方面，如圖38(2)所示， 關于HAD結構，通過形成在界面處的空穴積聚層23抑制由該界面產生的電子。此外，甚至在產生由該界面導致的電荷(電子)時，該電荷流入P+層的空穴積聚層23(其中存在很多空穴)中并且可以被消滅而不流入電荷積聚部分中，電荷積聚部分是光接收部分12中的N+ 層，用作勢阱。因此，可以防止由該界面導致的電荷成為暗電流且被檢測到，并且由此可以抑制由該界面態(tài)導致的暗電流。關于生產該HAD結構的方法，通常，形成P+層的諸如硼(B)或氟化硼(BF2)的雜質經由設置在基板上的熱氧化膜或CVD氧化膜被離子注入，其后，通過退火激活注入的雜質， 從而在界面附近產生P型區(qū)域。然而，為了激活摻雜的雜質，700°C或更高溫度的高溫熱處理是不可避免的，并且因此通過400°C或更低溫度的低溫工藝的離子注入難于形成空穴積聚層。而且，在所希望的避免長期高溫下激活以抑制雜質擴散的情況下，執(zhí)行離子注入和退火的形成空穴積聚層的方法不是優(yōu)選的。另外，如果設置為光接收部分的上層的氧化硅或氮化硅通過低溫等離子體CVD等技術形成，則與高溫下形成的膜和光接收表面之間的界面相比，界面態(tài)惡化。該界面態(tài)中的惡化導致暗電流的增加。如上所述，在希望避免離子注入和高溫下退火處理的情況下，不能通過現(xiàn)有技術中的離子注入形成空穴積聚層，而暗電流會進一步惡化。為了解決該問題，產生對于通過另一種技術而不采用現(xiàn)有技術的離子注入形成空穴積聚層的需求。
例如，已經揭示了這樣的技術，其中與半導體區(qū)域的導電類型相反的導電類型相同極性的充電粒子埋入光電轉換元件上由二氧化硅形成的絕緣膜中，該光電轉換元件設置在半導體區(qū)域中，且具有該相反的導電類型，從而增加了光電轉換部分表面的電勢，并且反轉層(inversion layer)形成在該表面上以防止表面耗盡，而減少暗電流的產生(例如，參考日本未審查專利申請公開No. 1-256168)。在上述技術中，需要將充電粒子埋入絕緣層的技術。然而，不清楚采用怎樣的埋入技術。此外，需要電極用于電荷注入以從外面將電荷注入絕緣層中，如通常在非揮發(fā)存儲器中所采用的。即使不采用電極并可以以非接觸方式從外面注入電荷，在絕緣層中俘獲的電荷不被解除俘獲(detrapped)也是必要的，從而無論如何電荷保持特性成為一個問題。出于這樣的目的，要求具有高電荷保持特性和高質量的絕緣膜，但這是難以實現(xiàn)的。要解決的問題是，在傾向于通過高濃度離子注入到光接收部分(光電轉換部分) 中以形成充分的空穴積聚層的情況下，因為由于離子注入而損壞了光接收部分，所以高溫下的退火處理是不可避免的，此時，產生雜質擴散，并且光電轉換特性惡化。另一方面，以低濃度進行離子注入以減少由離子注入引起的損壞的情況下，問題是減少了空穴積聚層的濃度，并且沒有充分提供空穴積聚層的功能。就是說，問題是難以兼顧實現(xiàn)空穴積聚層和并減少暗電流，從而抑制雜質擴散并且提供所希望的光電轉換特性。本發(fā)明的目標為兼顧實現(xiàn)充分的空穴積聚層并減少暗電流。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)，特征在于具有對入射光進行光電轉換的光接收部分的該固態(tài)成像裝置包括設置在上述光接收部分的光接收表面上且降低界面態(tài)的膜和設置在降低界面態(tài)的上述膜上且具有固定負電荷的膜，其中空穴積聚層設置在上述光接收部分的光接收表面?zhèn)?。在上述的第一固態(tài)成像裝置中，因為具有固定負電荷的膜設置在降低界面態(tài)的膜上，所以空穴積聚(空穴積聚)層通過該固定負電荷導致的電場充分形成在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣?。因此，抑制了從該界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷 (電子)時，電荷也不流入光接收部分中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層，并且可以被消滅。因此，可以防止從該界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分檢測，并且可以抑制由該界面態(tài)導致的暗電流。此外，因為降低界面態(tài)的膜設置在光接收部分的光接收表面上，所以進一步抑制由界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了由界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分中。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)，特征在于，具有對入射光進行光電轉換的光接收部分的該固態(tài)成像裝置包括設置在上述光接收部分的光接收表面上且透射上述入射光的絕緣膜和設置在上述絕緣膜上且施加負電壓的膜，其中空穴積聚層設置在上述光接收部分的光接收表面?zhèn)取Ｔ谏鲜龅牡诙虘B(tài)成像裝置中，因為施加負電壓的膜設置在絕緣膜上，該絕緣膜設置在光接收部分的光接收表面上，所以空穴積聚(空穴積聚)層通過給施加負電壓的膜施加負電壓所產生的電場充分形成在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣帯Ｒ虼?，抑制了從該界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷(電子)時，電荷也不流入光接收部分中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層，并且可以被消滅。因此，可以防止從該界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分檢測，并且可以抑制由該界面態(tài)導致的暗電流。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第三固態(tài)成像裝置)，特征在于，具有對入射光進行光電轉換的光接收部分的該固態(tài)成像裝置包括設置為上述光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊纳蠈拥慕^緣膜和設置在上述絕緣膜上且功函數(shù)值大于進行光電轉換的上述光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴墓瘮?shù)值的膜。在上述的第三固態(tài)成像裝置中，因為設置在光接收部分的絕緣膜上包括功函數(shù)值大于進行光電轉換的光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴墓瘮?shù)值的膜，所以在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣幙梢苑e聚空穴。因此，減少了暗電流。根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)，特征在于，該固態(tài)成像裝置具有對入射光進行光電轉換且設置在半導體基板上的光接收部分，該方法包括步驟 在提供有上述光接收部分的上述半導體基板上形成降低界面態(tài)的膜，以及在降低界面態(tài)的上述膜上形成具有固定負電荷的膜，其中由具有固定負電荷的上述膜在上述光接收部分的光接收表面?zhèn)刃纬煽昭ǚe聚層。在上述的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)中，因為具有固定負電荷的膜設置在降低界面態(tài)的膜上，所以空穴積聚(空穴積聚)層通過該固定負電荷導致的電場充分形成在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣?。因此，抑制了從該界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷(電子)時，電荷也不流入光接收部分中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層，并且可以被消滅。因此，可以防止從該界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分檢測，并且可以抑制由該界面態(tài)導致的暗電流。此外，因為降低界面態(tài)的膜設置在光接收部分的光接收表面上，所以進一步抑制由界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了由界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分中。 而且，因為采用具有固定負電荷的膜，所以可以形成HAD結構，而不進行離子注入和退火。根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)，特征在于，該固態(tài)成像裝置具有對入射光進行光電轉換且設置在半導體基板上的光接收部分，該方法包括步驟 在上述光接收部分的光接收表面上形成透射上述入射光的絕緣膜，并且在上述絕緣膜上形成施加負電壓的膜，其中通過給施加負電壓的上述膜施加負電壓在上述光接收部分的光接收表面?zhèn)刃纬煽昭ǚe聚層。在上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)中，因為施加負電壓的膜設置在絕緣膜上，該絕緣膜設置在光接收部分的光接收表面上，所以空穴積聚(空穴積聚)層通過給施加負電壓的膜施加負電壓所產生的電場充分形成在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣?。因此，抑制了從該界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷(電子)時，電荷也不流入光接收部分中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層，并且可以被消滅。因此，可以防止從該界面導致的電荷引起的暗電流且被光接收部分檢測，并且可以抑制由該界面態(tài)導致的暗電流。而且，因為采用具有固定負電荷的膜， 所以可以形成HAD結構，而不執(zhí)行離子注入和退火。根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)，特征在于，該固態(tài)成像裝置具有對入射光進行光電轉換且設置在半導體基板上的光接收部分，該方法包括步驟形成絕緣膜作為上述光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊纳蠈?，并且在上述絕緣膜上形成功函數(shù)值大于進行光電轉換的上述光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴墓瘮?shù)值的膜。在上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)中，因為在設置在光接收部分的絕緣膜上形成功函數(shù)值大于進行光電轉換的光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴牡墓瘮?shù)值的膜，所以可以形成設置在光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣幍目昭ǚe聚層。因此，減少了暗電流。根據(jù)本發(fā)明的成像設備(第一成像設備)的特征在于，包括會聚入射光的聚光光學部分、接收和光電轉換上述聚光光學部分中會聚的上述入射光的固態(tài)成像裝置以及處理光電轉換信號電荷的信號處理部分，其中上述固態(tài)成像裝置包括設置在對上述入射光進行光電轉換的上述固態(tài)成像裝置的光接收部分的光接收表面上且降低界面態(tài)的膜，以及設置在降低界面態(tài)的上述膜上且具有固定負電荷的膜，其中空穴積聚層設置在上述光接收部分的光接收表面上。在上述的第一成像設備中，因為采用根據(jù)本發(fā)明的上述第一固態(tài)成像裝置，所以采用了減少暗電流的固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的成像設備(第二成像設備)的特征在于，包括會聚入射光的聚光光學部分、接收和光電轉換上述聚光光學部分中會聚的上述入射光的固態(tài)成像裝置以及處理光電轉換信號電荷的信號處理部分，其中上述固態(tài)成像裝置包括設置在光電轉換上述入射光的上述固態(tài)成像裝置的光接收部分的光接收表面上的絕緣膜和設置在上述絕緣膜上且施加負電壓的膜，上述絕緣膜由透射上述入射光的絕緣膜形成，并且空穴積聚層設置在上述光接收部分的光接收表面上。在上述第二成像設備中，因為采用根據(jù)本發(fā)明的上述第二固態(tài)成像裝置，所以采用了減少暗電流的固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的成像設備(第三成像設備)的特征在于，包括會聚入射光的聚光光學部分、接收和光電轉換上述聚光光學部分中會聚的上述入射光的固態(tài)成像裝置和處理光電轉換信號電荷的信號處理部分，其中上述固態(tài)成像裝置包括設置為將入射光光電轉換為信號電荷的光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊纳蠈拥慕^緣膜，以及設置在上述絕緣膜上且功函數(shù)值大于進行光電轉換的光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴墓瘮?shù)值的膜。在上述第三成像設備中，因為采用根據(jù)本發(fā)明的上述第三固態(tài)成像裝置，所以采用了減少暗電流的固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置，可以抑制暗電流，并且由此可以減少通過成像獲得的圖像中的噪聲。因此，具有可以獲得高圖像質量的圖像的優(yōu)點。具體地講，可以減少由小量曝光的長時間曝光中的暗電流引起的白點(彩色CCD中的原色點)的產生。根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法，可以抑制暗電流，并且由此可以減少通過成像獲得的圖像中的噪聲。因此，具有這樣的優(yōu)點，可以實現(xiàn)能獲得具有高圖像質量的圖像的固態(tài)成像裝置。具體地講，可以實現(xiàn)這樣的固態(tài)成像裝置，其能減少由小量曝光的長時間曝光中的暗電流引起的白點(彩色CCD中的原色點)的產生。根據(jù)本發(fā)明的成像設備，因為采用能抑制暗電流的固態(tài)成像裝置，所以可以減少通過成像獲得的圖像中的噪聲。因此，具有可以獲得高圖像質量的圖像的優(yōu)點。具體地講， 可以減少由小量曝光的長時間曝光中的暗電流引起的白點(彩色CCD中的原色點)的產生。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成例)的主要部分構造的截面圖。圖2是能帶圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置^ ο圖3是示出上述固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置) 造的截面圖。圖4是示出上述固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置) 造的截面圖。圖5是用于說明在具有固定負電荷(negative fixed 路部分附近的情況下，固定負電荷作用的主要部分構造的截面圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成例)的主要部分構造的截面圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成例)的主要部分構造的截面圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第二示例)的生產步驟截面圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第二示例)的生產步驟截面圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第二示例)的生產步驟截面圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第三示例)的生產步驟截面圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第三示例)的生產步驟截面圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第三示例)的生產步驟截面圖。圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第四示例)的生產步驟截面圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法 (第四示例)的生產步驟截面圖。
象裝置)的實施例(第一示第一固態(tài)成像裝置)的效的修改示例的主要部分構的修改示例的主要部分構 charge)的膜存在于周邊電
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象裝置)的實施例(第二示象裝置)的實施例(第三示
第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施第一制造方法)的實施
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圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例 (第四示例)的生產步驟截面圖。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例 (第五示例)的生產步驟截面圖。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例 (第五示例)的生產步驟截面圖。圖22是顯示固定負電荷存在于氧化鉿(HfO2)膜中的平帶電壓與氧化物膜換算的膜厚度之間關系的示意圖。圖23是顯示固定負電荷存在于氧化鉿(HfO2)膜中的界面態(tài)密度之間比較的示意圖。圖M是用于說明關于熱氧化膜電子(電子)的形成和空穴(空穴)的形成的平帶電壓與氧化物換算的膜厚度之間關系的示意圖。圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)的實施例(第一示例)的主要部分構造的截面圖。圖沈是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)的實施例(第二示例)的主要部分構造的截面圖。圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖觀是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖四是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例 (第一示例)的生產步驟截面圖。圖30是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例 (第二示例)的生產步驟截面圖。圖31是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例 (第二示例)的生產步驟截面圖。圖32是示出根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第三固態(tài)成像裝置)的實施例(示例) 的主要部分構造的截面圖。圖33是示出包括空穴積聚輔助膜(hole accumulation auxiliary film)的固態(tài)成像裝置的構造示例的主要部分構造的截面圖。圖34是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)的實施例 (第三示例)的流程圖。圖35是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)的實施例 (第三示例)的生產步驟截面圖。圖36是示出根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)的實施例 (第三示例)的生產步驟截面圖。圖37是示出根據(jù)本發(fā)明的成像設備的實施例(示例)的框圖。圖38是示出了抑制界面態(tài)導致的暗電流產生的技術的光接收部分的示意性構造截面圖。
具體實施例方式下面，將參考圖1所示的主要部分構造的截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)的實施例(第一示例)。如圖1所示，固態(tài)成像裝置1具有在半導體基板(或半導體層)11上的光接收部分12 (該光接收部分12對入射光L進行光電轉換)，并且具有在該光接收部分12旁邊的部分中隔著像素隔離區(qū)域13提供有周邊電路(圖中未具體示出)的周邊電路部分14。在這點上，在后面的說明中將對半導體基板11進行解釋。降低界面態(tài)的膜21設置在上述光接收部分(包括稍后描述的空穴積聚層2 12的光接收表面1 上。該膜21降低了界面態(tài)，例如，由氧化硅(SiO2)膜形成。具有固定負電荷的膜22設置在降低界面態(tài)的上述膜21 上。因此，空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。因此，至少在光接收部?2上將降低界面態(tài)的上述膜21設置為具有一厚度，以使得空穴積聚層23能夠由于上述具有固定負電荷的膜22而形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。在上述的固態(tài)成像裝置1是CMOS成像傳感器的情況下，上述周邊電路部分14的周邊電路示例包括由晶體管(例如，由傳輸晶體管、復位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管)組成的像素電路。此外，包括實現(xiàn)在由多個光接收部分12組成的像素陣列部分中讀取需要讀取行的信號的操作的驅動電路、傳輸讀取信號的垂直掃描電路、移位寄存器或地址解碼器和水平掃描電路等。作為選擇，在上述固態(tài)成像裝置1是CXD成像傳感器的情況下，上述周邊電路部分 14的周邊電路示例包括讀取柵極和垂直電荷傳輸部分，讀取柵極將來自光接收部分的光電轉換的信號電荷讀到垂直傳輸柵極，垂直電荷傳輸部分在垂直方向上傳輸讀取的信號電荷。此外，包括水平電荷傳輸部分等。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵絕緣膜等的使用記錄。因此，已建立了膜的形成方法，并且可以易于執(zhí)行膜的形成。膜形成方法的示例包括化學氣相沉積法、濺射法以及原子層沉積法。然而，使用原子層沉積法是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成降低界面態(tài)的約Inm的SiO2層。 在這一點上，上述之外的材料示例包括氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、 氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化錢(Tm2O3)、氧化鐿(%203)、氧化镥 (Lu2O3)和氧化釔(Y203)。而且，具有固定負電荷的上述膜22還可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、 氮氧化鉿膜(hafnium oxynitride film)或氮氧化招膜(aluminum oxynitride film)形成。關于具有固定負電荷的上述膜22，可以在不影響絕緣性的范圍內加入硅(Si)或氮(N)到膜中。其濃度在不影響膜絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si)或氮(N)的情況下，使其變得能夠增強膜的耐熱性以及在加工中防止離子注入的能力。絕緣膜41設置在具有固定負電荷的上述膜22上，并且遮光膜42設置在上述的周邊電路部分14上面的上述絕緣膜41上。用該遮光膜42在光接收部分12中形成沒有光進入的區(qū)域，并且基于光接收部分12的輸出確定圖像的黑色電平(black level)。而且，因為防止光進入周邊電路部分14中，所以抑制了由于光進入周邊電路部分中引起的特性的變化。另外，設置對上述的入射光具有透射性的絕緣膜43。優(yōu)選該絕緣膜43的表面是平坦的。此外，濾色器層44和聚光透鏡45設置在絕緣膜43上。在上述的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)1中，具有固定負電荷的膜22設置在降低界面態(tài)的膜21上。因此，電場由具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷通過降低界面態(tài)的膜21施加給光接收部分12的表面，并且由此空穴積聚(空穴積聚)層23形成在光接收部分12的表面上。然后，如圖2(1)所示，緊接形成膜22之后，由于具有固定負電荷的膜22中存在的固定負電荷引起的電場，可以使該界面的附近成為空穴積聚層23。因此，抑制了光接收部分12和降低界面態(tài)的膜21之間的界面處的界面態(tài)產生的暗電流。就是說，減少了由該界面產生的電荷(電子)，另外，即使由該界面產生了電荷(電子)，該電荷也流入存在很多空穴的空穴積聚層23中，并且可以消失而不流入光接收部分12中用作勢阱的電荷積聚部分中。因此，可以防止由光接收部分12檢測到的界面導致的電荷引起的暗電流，并且由此可以抑制界面態(tài)導致的暗電流。另一方面，如圖2(2)所示，在沒有設置空穴積聚層的構造中，產生這樣的問題，由于界面態(tài)而產生暗電流，并且產生的暗電流流入光接收部分12中。此外，如圖2(3)所示， 在通過離子注入形成空穴積聚層23的構造中，如上所述，盡管形成了空穴積聚層23，但是為了激活離子注入中摻雜的雜質，7000C以上的高溫熱處理是不可避免的，從而產生雜質擴散，延長了界面處的空穴積聚層，減少了光電轉換的區(qū)域，并且使其難于獲得所希望的光電轉換特性。此外，在上述的固態(tài)成像裝置1中，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分12 的光接收表面1 上，所以進一步抑制了界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了界面態(tài)導致的作為暗電流的電子流入光接收部分12中。而且，在氧化鉿膜用作具有固定負電荷的膜22的情況下，因為氧化鉿膜的折射系數(shù)約為2，所以不僅能夠形成HAD結構，而且能夠通過優(yōu)化膜厚度同時獲得抗反射作用。關于氧化鉿膜之外的材料，對于具有高折射系數(shù)的材料，通過優(yōu)化膜厚度能夠獲得抗反射作用。在這一點上，已知在固態(tài)成像裝置中已經采用的氧化硅或氮化硅在低溫下形成的情況下，膜中的固定電荷成為正的，并且不能通過固定負電荷形成HAD結構。接下來，將參考圖3所示的主要部分構造的截面圖，描述上述固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)1的修改示例。在關于上述固態(tài)成像裝置1的情況下，僅由具有固定負電荷的膜22在光接收部分 12上的抗反射作用是不夠的，關于固態(tài)成像裝置2，如圖3所示，抗反射膜46設置在具有固定負電荷的膜22上。該抗反射膜46例如由氮化硅膜形成。關于這一點，沒有設置上述的固態(tài)成像裝置1中形成的絕緣膜43。因此，濾色器44和聚光透鏡45設置在抗反射膜46上。 如上所述，通過附加形成氮化硅膜可以最大化抗反射作用。該構造可以應用于接下來描述的固態(tài)成像裝置3。在如上所述設置抗反射膜46的情況下，可以減少進入光接收部分12前的反射，并
11且由此可以增加入射在光接收部分12上的光量，從而可以改善固態(tài)成像裝置2的靈敏度。接下來，將參考圖4所示的主要部分構造的截面圖，描述上述的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)1的修改示例。關于固態(tài)成像裝置3，如圖4所示，沒有設置上述固態(tài)成像裝置1中設置的上述絕緣膜41，并且上述遮光膜42直接設置在具有固定負電荷的膜22上。此外，設置了抗反射膜 46而沒有設置絕緣膜43。在如上所述具有固定負電荷的膜22上直接設置遮光膜42的情況下，可以使遮光膜42靠近半導體基板11的表面，并且由此減少了遮光膜42和半導體基板11之間的距離， 從而可以減少相鄰光接收部分(光敏二極管)的上層傾斜入射的光的成分，也就是減少光顏色混合成分。此外，如圖5所示，在具有固定負電荷的膜22設置在周邊電路部分14附近的情況下，通過具有固定負電荷的膜22的固定負電荷形成的空穴積聚層23，可以抑制光接收部分 12的表面上界面態(tài)導致的暗電流。然而，在周邊電路部分14中，使得電勢差產生在光接收部分12和存在于表面?zhèn)鹊脑?4D之間，并且意外的載流子從光接收部分12的表面流入存在于表面?zhèn)鹊脑?4D，從而造成周邊電路部分14的故障。避免這樣故障的構造將參考下面的第二示例和第三示例進行描述。接下來，將參考圖6所示的主要部分構造的截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)的實施例(第二示例)。就此而言，在圖6中，圖中沒有示出使光接收部分的一部分和周邊電路部分遮光的遮光膜、使光接收部分上的入射光色散的濾色器層和聚集光接收部分上的入射光的聚光透鏡等。如圖6所示，在固態(tài)成像裝置4中，絕緣膜M設置在上述周邊電路部分14的表面和具有固定負電荷的上述膜22之間，使得在上述固態(tài)成像裝置1中，具有固定負電荷的上述膜22距上述周邊電路部分14的表面的距離大于固定負電荷的上述膜22距上述光接收部分12表面的距離。在降低界面態(tài)的上述膜21由氧化硅膜形成的情況下，該絕緣膜M可以由降低界面態(tài)的膜21形成，并且其在周邊電路部分14上的厚度為大于其在光接收部分 12上的厚度。如上所述，絕緣膜M設置在上述周邊電路部分14的表面和具有固定負電荷的上述膜22之間，使得具有固定負電荷的上述膜22距上述周邊電路部分14表面的距離變得大于具有固定負電荷的上述膜22距上述光接收部分12表面的距離。因此，在周邊電路部分 14中，在具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷的電場影響沒有作用在周邊電路上。因此，可以防止由于固定負電荷引起的周邊電路的故障。接下來，將參考圖7所示的主要部分構造的截面圖，描述固態(tài)成像裝置(第一固態(tài)成像裝置)的實施例(第三示例)。就此而言，在圖7中，圖中沒有示出使光接收部分的一部分和周邊電路部分遮光的遮光膜、使入射在光接收部分上的光色散的濾色器層和聚集光接收部分上的入射光的聚光透鏡等。如圖7所示，在固態(tài)成像裝置5中，增加具有固定負電荷的膜和光接收表面間距離的膜25設置在上述的固態(tài)成像裝置1中的上述的周邊電路部分14之上和具有固定負電荷的上述膜22之下。所希望的是，上述的膜25具有固定正電荷，以抵消固定負電荷的影響， 并且優(yōu)選采用氮化硅。
如上所述，具有固定正電荷的上述膜25設置在上述周邊電路部分14之上和具有固定負電荷的上述膜22之下。因此，具有固定負電荷的膜22的固定負電荷通過上述膜25 中的固定正電荷而減少，從而具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷的電場影響沒有作用在周邊電路部分14上。因此，可以防止由固定負電荷引起的周邊電路14的故障。具有固定正電荷的上述膜25設置在上述周邊電路部分14之上和具有固定負電荷的上述膜22 之下的上述構造可應用于上述的固態(tài)成像裝置1、2、3和4，并且可以獲得與固態(tài)成像裝置5 類似的效果。在具有固定負電荷的膜22上的構造中，在上述固態(tài)成像裝置4和5中，設置使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使入射在至少光接收部分12上光色散的濾色器層和聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等。作為該構造的示例，也可以應用上述固態(tài)成像裝置1、2和3的任何一個構造。接下來，將參考圖8至圖10所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例(第一示例)。在圖8至圖10中， 上述的固態(tài)成像裝置1的生產步驟示出為示例。如圖8(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13、其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對設置有周邊電路(圖中沒有具體示出)的周邊電路部分14等形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，如圖8( 所示，降低界面態(tài)的膜21形成在上述光接收部分12的光接收表面1 上，實際上，形成在上述的半導體基板11上。降低界面態(tài)的膜21例如由氧化硅(SiO2) 膜形成。然后，具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。由此空穴積聚層幻形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。因此，至少在光接收部?2上，必須使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一厚度以使得空穴積聚層23由具有固定負電荷的上述膜22而形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵極絕緣膜等的使用記錄。因此，已經建立了該膜的形成方法，并且可以易于執(zhí)行膜的形成。關于該膜的形成方法，例如，可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法。然而，采用原子層沉積法是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成減小界面態(tài)的約Inm的SiO2層。就此而言，上述材料之外的可用材料的示例包括氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、 氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓 (Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb203)、氧化镥(Lu2O3)和氧化釔氏03)。而且，具有固定負電荷的上述膜22也可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或氮氧化鋁膜形成。關于這些膜，例如，也可以采用化學氣相沉積法、濺射法、原子層沉積法等。此外，關于具有固定負電荷的上述膜22，在不影響絕緣性的范圍內可以給該膜加入硅(Si)或氮(N)。其濃度在不影響絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si)或(N)的情況下，使其能夠增強膜耐熱性和加工期間防止離子注入的能力。而且，在具有固定負電荷的上述膜22由氧化鉿(HfO2)膜形成的情況下，因為氧化鉿(HfO2)膜的折射系數(shù)約為2，所以通過調整其膜厚度能夠獲得有效的抗反射作用。實際上，對于其它類型的膜，通過根據(jù)折射系數(shù)優(yōu)化膜厚度也能獲得抗反射作用。隨后，絕緣膜41形成在具有固定負電荷的上述膜22上，另外，遮光膜42形成在上述絕緣膜41上。上述絕緣膜41例如由氧化硅膜形成。在這種條件下，上述遮光膜42例如由具有遮光性的金屬膜形成。在遮光膜42隔著絕緣膜41形成在具有固定負電荷的上述膜 22上的情況下，可以防止由氧化鉿膜等形成且具有固定負電荷的膜22與遮光膜42中的金屬之間的反應。另外，因為絕緣膜41在蝕刻遮光膜時用作蝕刻停止層，所以可以防止具有固定負電荷的膜22的蝕刻損壞。接下來，如圖9C3)所示，抗蝕劑掩模(圖中未示出)通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述光接收部分12的一部分和上述周邊電路部分14上面的上述遮光膜42上，并且上述的遮光膜42通過采用抗蝕劑掩模的蝕刻而被加工，從而遮光膜42留在上述光接收部分12的一部分和上述周邊電路部分14上面的上述絕緣膜41上。由形成的遮光膜42在光接收部分12中形成沒有光進入的區(qū)域，并且圖像的黑色電平根據(jù)光接收部分12的輸出確定。此外，因為防止了光進入周邊電路部分14中，所以抑制了由光進入周邊電路部分引起的特性的變化。隨后，如圖9 (4)所示，減少由上述遮光膜42引起的高度差的絕緣膜43形成在上述的絕緣膜41上。優(yōu)選絕緣膜43的表面是平坦的。絕緣膜43例如由涂覆的絕緣膜形成。然后，如圖10 所示，濾色器層44通過公共領域中的生產技術形成在上述光接收部分12上面的絕緣膜43上，此外，聚光透鏡45形成在濾色器層44上。同時，透光絕緣膜(圖中未示出)可以形成在濾色器層44和聚光透鏡45之間，以便防止透鏡工作中對濾色器層44的工作損壞。這樣，形成了固態(tài)成像裝置1。在上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的第一示例中，因為具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的膜21上，所以空穴積聚(空穴積聚)層23通過具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷導致的電場充分地形成在光接收部分12的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣帯Ｒ虼?，抑制了來自該界面的電?電子)的產生，另外，甚至在產生電荷(電子) 時，該電荷也不流入光接收部分12中用作勢阱的電荷存儲部分中，電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層23，且被消滅。因此，能夠防止界面導致的電荷引起的暗電流被光接收部分檢測，并且可以抑制界面導致的暗電流。此外，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分12的光接收表面上，所以進一步抑制界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了界面態(tài)導致的作為暗電流的電子流入光接收部分12。而且，因為采用具有固定負電荷的膜22，所以可以形成HAD結構而不進行離子注入和退火。接下來，將參考圖11至圖13所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例(第二示例)。在圖11至圖13中， 上述固態(tài)成像裝置2的生產步驟示出為示例。如圖11(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13、以及其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對設置有周邊電路 (圖中未具體示出)的周邊電路部分14等形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，如圖11( 所示，降低界面態(tài)的膜21形成在上述光接收部分12的光接收表面1 上，實際上，形成在上述半導體基板11上。降低界面態(tài)的膜21例如由氧化硅(SiO2) 膜形成。然后，具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。由此空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。因此，至少在光接收部?2上，必須使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一厚度以使得空穴積聚層23通過具有固定負電荷的上述膜22形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵極絕緣膜等的使用記錄。因此，已經建立了膜的形成方法，并且可以易于執(zhí)行膜的形成。關于該膜的形成方法，例如，可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法。就此而言，上述材料之外的可用材料的示例包括氧化鑭(La2O3、氧化鐠(Pr2O3)、 氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓 (Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb203)、氧化镥(Lu2O3)和氧化釔氏03)。而且，具有固定負電荷的上述膜22也可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或氮氧化鋁膜形成。就這些膜而言，例如，也可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法等。然而，采用原子層沉積法是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成減少界面態(tài)的約Inm的S^2層。此外，關于具有固定負電荷的上述膜22，在不影響絕緣性的范圍內可以給該膜加入硅(Si)或氮(N)。其濃度在不影響絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si) 或氮(N)的情況下，使其能夠在加工期間增強膜耐熱性和防止離子注入的能力。而且，在具有固定負電荷的上述膜22由氧化鉿(HfO2)膜形成的情況下，因為氧化鉿(HfO2)膜的折射系數(shù)約為2，所以通過調整其膜厚度能夠獲得有效的抗反射作用。實際上，關于其它類型的膜，通過根據(jù)折射系數(shù)優(yōu)化膜厚度也能獲得抗反射作用。隨后，絕緣膜41形成在具有固定負電荷的上述膜22上，另外，遮光膜42形成在上述的絕緣膜41上。上述絕緣膜41例如由氧化硅膜形成。就此而言，上述遮光膜42例如由具有遮光特性的金屬膜形成。在遮光膜42隔著絕緣膜41形成在具有固定負電荷的上述膜 22上的情況下，可以防止由氧化鉿膜等形成且具有固定負電荷的膜22與遮光膜42中的金屬之間的反應。另外，因為絕緣膜41用作蝕刻遮光膜時的蝕刻停止層，所以可以防止對具有固定負電荷的膜22的蝕刻損壞。接下來，如圖12C3)所示，抗蝕劑掩模(圖中未示出)通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述光接收部分12的一部分和上述周邊電路部分14上面的上述遮光膜42上，并且上述的遮光膜42通過采用該掩模的蝕刻而被加工，從而遮光膜42留在上述光接收部分12 的一部分和上述周邊電路部分14上面的上述遮光膜42上。通過產生的遮光膜42在光接收部分12中形成沒有光進入的區(qū)域，并且根據(jù)光接收部分12的輸出確定圖像的黑色電平。 此外，因為防止了光進入周邊電路部分14中，所以抑制了由光進入周邊電路部分引起的特性的變化。然后，如圖12 (4)所示，抗反射膜46以覆蓋上述遮光膜42的方式形成在上述絕緣膜41上。該抗反射膜46例如由折射系數(shù)約為2的氮化硅膜形成。隨后，如圖13 所示，濾色器層44形成在上述光接收部分12上面的抗反射膜上，此外，聚光透鏡45形成在濾色器層44上。同時，透光絕緣膜(圖中未示出)可以形成在濾色器層44和聚光透鏡45之間，以便防止在透鏡工作期間對濾色器層44的工作損壞。 這樣，形成了固態(tài)成像裝置2。根據(jù)上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的第二示例，可以獲得與上述第一示例相類似的效果。另外，因為形成了抗反射膜46，所以可以減少進入光接收部分 12前的反射，并且由此可以增加如設在光接收部分12上的光量，從而可以改善固態(tài)成像裝置2的靈敏度。接下來，將參考圖14至圖16所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例(第三示例)。在圖14至圖16中， 上述固態(tài)成像裝置3的生產步驟示出為示例。如圖14(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13、以及其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對設置有周邊電路 (圖中未具體示出)的周邊電路部分14形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，如圖14( 所示，降低界面態(tài)的膜21形成在上述光接收部分12的光接收表面1 上，實際上，形成在上述的半導體基板11上。降低界面態(tài)的膜21例如由氧化硅 (SiO2)膜形成。然后具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。由此空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。因此，至少在光接收部?2上，必須使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一厚度以使得空穴積聚層23由具有固定負電荷的上述膜22形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵極絕緣膜等的使用記錄。因此，已經建立了膜的形成方法，并且易于執(zhí)行膜的形成。關于該膜的形成方法，例如，可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法。然而，采用原子層沉積法是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成減少界面態(tài)的約Inm 的SiO2層。就此而言，上述材料之外可用材料的示例包括氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、 氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓 (Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb203)、氧化镥(Lu2O3)和氧化釔氏03)。而且，具有固定負電荷的上述膜22也可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或氮氧化鋁膜形成。關于這些膜，例如，也可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法等。此外，關于具有固定負電荷的上述膜22，在不影響絕緣性的范圍內可以給該膜加入硅(Si)或氮(N)。其濃度在不影響絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si) 或氮(N)的情況下，使其能夠增強膜耐熱性和加工期間防止離子注入的能力。而且，在具有固定負電荷的上述膜22由氧化鉿(HfO2)膜形成的情況下，通過調整
16氧化鉿(HfO2)膜的膜厚度能夠有效獲得抗反射作用。實際上，對于其它類型的膜，通過根據(jù)折射系數(shù)優(yōu)化膜厚度能夠獲得抗反射作用。然后，遮光膜42形成在具有固定負電荷的上述膜22上。上述的遮光膜42例如由具有遮光特性的金屬膜形成。在遮光膜42直接形成在具有固定負電荷的膜22上的情況下， 如上所述，可以使遮光膜42靠近半導體基板11的表面，并且由此減小遮光膜42與半導體基板11之間的距離，從而可以減少從相鄰光敏二極管的上層傾斜入射的光成分，也就是光顏色混合成分。接下來，如圖15C3)所示，抗蝕劑掩模(圖中未示出)通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述光接收部分12的一部分和上述周邊電路部分14上面的上述的遮光膜42上，并且上述遮光膜42通過采用抗蝕劑掩模的蝕刻而被加工，從而遮光膜42留在上述光接收部分12的一部分和上述周邊電路部分14上面的具有固定負電荷的上述遮光膜42上。通過產生的遮光膜42在光接收部分12中形成沒有光進入的區(qū)域，并且根據(jù)光接收部分12的輸出確定圖像的黑色電平。此外，因為防止了光進入周邊電路部分14中，所以抑制了由光進入周邊電路部分中引起的特性的變化。因此，如圖15(4)所示，抗反射膜46以覆蓋上述遮光膜42的方式形成在具有固定負電荷的上述膜22上。該抗反射膜46例如由折射系數(shù)約為2的氮化硅膜形成。隨后，如圖16 (5)所示，濾色器層44形成在上述光接收部分12上面的抗反射膜46 上，此外，聚光透鏡45形成在濾色器層44上。同時，透光絕緣膜(圖中未示出)可以形成在濾色器層44和聚光透鏡45之間，以便防止透鏡工作期間對濾色器層44的工作損壞。這樣，形成了固態(tài)成像裝置3。根據(jù)上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的第三示例，可以獲得與上述第一示例類似的效果。另外，因為遮光膜42直接形成在具有固定負電荷的膜22上，可以使遮光膜42靠近半導體基板11的表面，由此減小遮光膜42與半導體基板11之間的距離，從而可以減少從相鄰光敏二極管的上層傾斜入射的光成分，也就是減少光顏色混合的成分。此外，因為形成抗反射膜46，所以在僅由具有固定負電荷的膜22的抗反射作用不充分的情況下，可以最大化抗反射作用。接下來，將參考圖17至圖19所示主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例(第四示例)。在圖17至圖19中，上述固態(tài)成像裝置4的生產步驟示出為示例。如圖17(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13、以及其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對設置有周邊電路 (例如，電路14C)的周邊電路部分14等形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，形成對上述入射光具有透光性的絕緣膜26。 該絕緣膜26例如由氧化硅膜形成。然后，如圖17( 所示，抗蝕劑掩模51通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述周邊電路部分14上面的上述絕緣膜沈上。其后，如圖18 C3)所示，上述絕緣膜沈通過采用上述抗蝕劑掩模51 (參考上述的圖17 ))而被加工，從而絕緣膜沈留在上述周邊電路部分14上。隨后，去除上述的抗蝕劑掩模51。
接下來，如圖18(4)所示，覆蓋上述絕緣膜沈且降低界面態(tài)的膜21形成在上述光接收部分12的光接收表面1 上，實際上，形成在上述半導體基板11上。降低界面態(tài)的膜 21例如由氧化硅(SiO2)膜形成。然后，如圖19 所示，具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的上述膜21 上。由此空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)取Ｒ虼?，至少在光接收部?2上，必須使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一厚度以使得空穴積聚層23通過具有固定負電荷的上述膜22形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵極絕緣膜等的使用記錄。因此，已經建立了膜的形成方法，并且可以易于執(zhí)行膜的形成。關于膜的形成方法，例如可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法。 然而，采用原子層沉積是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成減小界面態(tài)的約Inm 的SiO2層。就此而言，上述材料之外的可用材料的示例包括氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、 氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓 (Gd2O3)、氧化鋱(TId2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿(Yb203)、氧化镥(Lu2O3)和氧化釔氏03)。而且，具有固定負電荷的上述膜22也可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或氮氧化鋁膜形成。關于這些膜，例如，也可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法等。此外，關于具有固定負電荷的上述膜22，在不影響絕緣性的范圍內可以給該膜加入硅(Si)或氮(N)。其濃度在不影響絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si) 或氮(N)的情況下，使其能夠增強膜的耐熱性以及在加工期間防止離子注入的能力。而且，在具有固定負電荷的上述膜22由氧化鉿(HfO2)膜形成的情況下，通過調整其膜厚度能夠有效獲得抗反射作用，這是因為氧化鉿(HfO2)膜的折射系數(shù)約為2。實際上， 對于其它類型的膜，通過根據(jù)折射系數(shù)優(yōu)化膜厚度也能夠獲得抗反射作用。在上述的固態(tài)成像裝置4的構造中，在具有固定負電荷的膜22上，設置使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使至少入射在光接收部分12上的光色散的濾色器層以及聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等。作為該構造的示例，也可以應用上述的固態(tài)成像裝置1、2和3的任何一個構造。在上述的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的第四示例中，因為具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的膜21上，所以空穴積聚(空穴積聚)層23由具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷導致的電場充分形成在光接收部分12的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣?。因此，抑制了從該界面產生電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷(電子)時，該電荷也不流入光接收部分12中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層，且被消滅。因此，能夠防止該界面導致的電荷引起的暗電流被光接收部分檢測，并且可以抑制界面態(tài)導致的暗電流。此外，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分 12的光接收表面上，所以進一步抑制界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分12中。而且，因為采用具有固定負電荷的膜22，所以可以形成HAD結構而不進行離子注入和退火。另外，因為絕緣膜沈設置在周邊電路部分14上，所以在周邊電路部分14上距具有固定負電荷的膜22的距離變?yōu)榇笥谠诠饨邮詹糠?2上距具有固定負電荷的膜的距離。 因此，緩解了從具有固定負電荷的膜22施加給周邊電路部分14的負電場。就是說，減少了具有固定負電荷的膜22作用在周邊電路部分14上的影響。因此，防止了由于基于具有固定負電荷的膜22的負電場引起的周邊電路部分14的故障。接下來，將參考圖20和圖21所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的實施例(第五示例)。在圖20和圖21中， 上述固態(tài)成像裝置5的生產步驟示出為示例。如圖20(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13、以及其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對設置有周邊電路 (例如，電路14C)的周邊電路部分14形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，形成相對于上述入射光具有透光性且降低界面態(tài)的膜21。降低界面態(tài)的膜21例如由氧化硅膜形成。此外，保持具有固定負電荷的膜遠離光接收表面的表面的膜25形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。所希望的是上述膜25具有固定正電荷，以抵消固定負電荷的影響，并且優(yōu)選采用氮化硅。至少在光接收部分12上，有必要使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一膜厚度以使得稍后描述的空穴積聚層23由稍后描述且具有固定負電荷的上述膜22形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。然后，如圖20( 所示，抗蝕劑掩模52通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述周邊電路部分14上面的具有固定正電荷的上述膜25上。其后，如圖21 C3)所示，具有固定正電荷的上述膜25通過采用上述抗蝕劑掩模 52 (參考上述的圖20 (2))的蝕刻而被加工，從而具有固定正電荷的上述膜25留在上述周邊電路部分14上。隨后，去除上述的抗蝕劑掩模52。接下來，如圖21(4)所示，具有固定負電荷且覆蓋具有固定正電荷的上述膜25的膜22，形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。具有固定負電荷的上述膜22例如由氧化鉿(HfO2)膜、氧化鋁(Al2O3)膜、氧化鋯 (ZrO2)膜、氧化鉭(Ta2O5)膜或氧化鈦(TiO2)膜形成。上述類型的上述膜具有絕緣柵型場效晶體管的柵極絕緣膜等的使用記錄。因此，已經建立了膜的形成方法，并且可以易于執(zhí)行膜的形成。關于膜形成方法，例如可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法。然而， 采用原子層沉積法是合適的，這是因為在膜形成期間可以同時形成減少界面態(tài)的約Inm的 SiO2 層。就此而言，上述之外的可用材料的示例包括氧化鑭(La2O3)、氧化鐠(Pr2O3)、氧化鈰(CeO2)、氧化釹(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化釤(Sm2O3)、氧化銪(Eu2O3)、氧化釓(Gd2O3)、 氧化鋱Cft2O3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鈥(Ho2O3)、氧化鉺(Er2O3)、氧化銩(Tm2O3)、氧化鐿 (Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)和氧化釔氏03)。而且，具有固定負電荷的上述膜22也可以由氮化鉿膜、氮化鋁膜、氮氧化鉿膜或氮氧化鋁膜形成。關于這些膜，例如，也可以采用化學氣相沉積法、濺射法和原子層沉積法等。此外，關于具有固定負電荷的上述膜22，在不影響絕緣性的范圍內可以給該膜加入硅(Si)或氮(N)。其濃度在不影響絕緣性的范圍內適當確定。在如上所述加入硅(Si) 或氮(N)的情況下，使其能夠增強膜耐熱性和加工期間防止離子注入的能力。而且，在具有固定負電荷的上述膜22由氧化鉿(HfO2)膜形成的情況下，通過調整氧化鉿(HfO2)膜的膜厚度能夠有效獲得抗反射作用。實際上，對于其它類型的膜，通過根據(jù)折射系數(shù)優(yōu)化膜厚度能夠獲得抗反射作用。在上述的固態(tài)成像裝置5的構造中，在具有固定負電荷的膜22上，設置使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使入射在至少光接收部分12的光色散的濾色器層以及聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等。作為該構造的示例，也可以應用上述的固態(tài)成像裝置1、2和3的任何一個構造。在上述的制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的第五示例中，因為具有固定負電荷的膜22形成在降低界面態(tài)的膜21上，所以空穴積聚(空穴積聚)層23通過具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷導致的電場充分形成在光接收部分12的光接收表面?zhèn)鹊慕缑嫣?。因此，抑制了來自該界面的電?電子)的產生，另外，甚至在產生電荷(電子)時，該電荷也不流入光接收部分12中用作勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層23，且可被消滅。因此，能夠防止界面導致的電荷引起的暗電流被光接收部分檢測，并且可以抑制界面態(tài)導致的暗電流。此外，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分12的光接收表面上，所以進一步抑制界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分12 中。而且，因為采用具有固定負電荷的膜22，所以可以形成HAD結構而不進行離子注入和退火。另外，因為優(yōu)選具有固定正電荷且保持具有固定負電荷的膜遠離光接收表面的表面的膜25設置在上述周邊電路部分14的上面和具有固定負電荷的上述膜22的下面，所以具有負電荷的膜22的固定負電荷由具有固定正電荷的膜25中的固定正電荷減少，從而由具有固定負電荷的膜22中的固定負電荷的電場造成的影響沒有作用在周邊電路部分14 上。因此，可以防止由固定負電荷引起的周邊電路部分14的故障。這里，關于作為具有固定負電荷的膜示例的氧化鉿(HfO2)膜，將參考圖22描述表示固定負電荷存在的數(shù)據(jù)。關于第一示例，準備MOS電容器，其中柵極電極隔著熱氧化硅(SiO2)膜形成在硅基板上，其中改變上述熱氧化硅膜的膜厚度。關于第二示例，準備MOS電容器，其中柵極電極隔著CVD氧化硅(CVD-SiO2)膜形成在硅基板上，其中改變上述CVD氧化硅膜的膜厚度。關于第三示例，準備MOS電容器，其中柵極電極隔著層疊的膜形成在硅基板上，該層疊的膜由依次層疊的臭氧氧化硅(O3-SiO2)膜、氧化鉿(HfO2)膜和CVD氧化硅(SiO2)膜組成，其中改變上述CVD氧化硅膜的膜厚度。在這點上，固定HfO2膜和O3-SW2膜的膜厚度。在上述示例的每一個中，CVD-SiO2膜通過采用甲硅烷(SiH4)和氧(O2)的混合氣體由CVD法形成，并且HfO2膜通過ALD法形成，其中四乙基甲基氨基-鉿 (tetrakisethylmethyl-amino hafnium TEMAHf)和臭氧(O3)用作原料。上述第三示例中的O3-SW2膜是界面氧化膜，在HfO2膜形成中通過ALD法形成在HfO2和硅基板之間，且具有約Inm的厚度。關于上述各示例每個柵極電極，采用鋁(Al)膜、氮化鈦(TiN)膜和鈦(Ti) 膜從上層依次層疊的結構。
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就此而言，關于上述樣品結構，在第一樣品和第二樣品中，柵極電極形成在SiO2膜的正上方，然而只有包括HfO2膜的第三樣品的結構為CVD-SiO2膜層疊在HfO2膜上。其原因是通過使HfO2與電極直接接觸而防止HfO2與界面處的柵極電極之間發(fā)生反應。此外，在第三樣品的層疊結構中，HfO2膜厚度固定在lOnm，并且改變用作上層的 CVD-SiO2膜的膜厚度。其原因是HfO2具有大的特定介電常數(shù)，因此，甚至在形成IOnm水平的膜厚度時，氧化膜換算(in terms of oxide film)的膜厚度為幾納米。因此，難于觀察平帶電壓(flat band voltage)Vfb對氧化膜換算的膜厚度的變化。關于上述的第一樣品、第二樣品和第三樣品，檢測氧化膜換算的膜厚度Tox對平帶電壓Vfb。其結果如圖22所示。如圖22所示，關于包括熱氧化(熱-SiO2)膜的第一樣品和包括00)^02膜的第二樣品，隨著膜厚度的增加，平帶電壓在負方向上移動。另一方面，確定的是僅關于包括HfO2 膜的第三樣品，平帶電壓隨著膜厚度的增加而在正方向上移動。從平帶電壓的情況清楚可見，負電荷存在于HfO2膜的膜中。而且，已知的是，HfO2之外構成具有固定負電荷的膜的上述各材料與HfO2類似地具有固定負電荷。另外，上述各樣品的界面態(tài)密度的數(shù)據(jù)如圖23所示。在圖23中，采用圖22中具有約40nm的幾乎相等的Tox的第一樣品、第二樣品和第三樣品比較界面態(tài)密度Dit。結果，如圖23所示，包括熱氧化物(熱-SiO2)膜的第一樣品的特性為2E10(/ cm2 · eV)，而包括CVD-SiO2膜的第二樣品的界面態(tài)顯示出惡化一個數(shù)量級的結果。另一方面，確定的是包括HfO2膜的第三樣品具有約3E10/cm2 · eV的良好的界面，并且接近熱氧化膜。此外，已知的是，HfO2之外構成具有固定負電荷膜的上述各材料具有良好的界面態(tài)，與 HfO2類似接近熱氧化膜。接下來，在形成具有固定正電荷的膜25的情況下，檢測氧化膜換算的膜厚度Tox 對平帶電壓Vfb。其結果如圖M所示。如圖M所示，在平帶電壓大于熱氧化膜的平帶電壓的情況下，膜中存在負電壓， 并且硅(Si)表面形成空穴。這樣層疊膜的示例包括HfO2膜和CVD-SiO2膜從下層依次層疊在硅(Si)基板表面的膜。另一方面，在平帶電壓小于熱氧化膜的平帶電壓的情況下，膜中存在正電壓，并且硅(Si)表面形成電子(電子)。這樣層疊膜的示例包括CVD-SiO2膜、 CVD-SiN膜、HfO2膜和CVD-SW2膜從下層依次層疊在硅(Si)基板表面上的膜。這里，如果 CVD-SiN膜的膜厚度增加，則與熱氧化膜的平帶電壓相比，平帶電壓顯著地在負方向上移動。此外，在CVD-SiO2膜中正電荷的影響抵消了氧化鉿(HfO2)的負電荷。關于上述各示例中的固態(tài)成像裝置1至固態(tài)成像裝置5，如上所述，在具有固定負電荷的膜22中包含氮(N)的情況下，在形成具有固定負電荷的膜22后，通過用高頻等離子體或微波等離子體的氮化處理可以包含氮(N)。而且，具有固定負電荷的上述膜22在膜形成后通過電子束輻射而經受電子束固化處理(curing treatment)，由此可以增加膜中的固定負電荷。接下來，將參考圖25所示的主要部分構造的截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)的實施例(第一示例)。就此而言，在圖25中，圖中沒有示出使光接收部分的一部分和周邊電路部分遮光的遮光膜、使入射在光接收部分上光色散的濾色器層和聚集光接收部分上的入射光的聚光透鏡等。
如圖25所示，固態(tài)成像裝置6包括半導體基板(或半導體層)11上對入射光進行光電轉換的光接收部分12，并且包括周邊電路部分14，其中周邊電路隔著像素隔離區(qū)域 13 (例如，電路14C)設置在光接收部分12旁邊的部分上。絕緣膜27設置在上述光接收部分 (包括稍后描述的空穴積聚層23) 12的光接收表面12s。該絕緣膜27例如由氧化硅(SiO2) 膜形成。施加負電壓的膜觀設置在上述絕緣膜27上。在該圖中，上述絕緣膜27設置為使得周邊電路部分14上面的厚度大于上述光接收部分12上面的厚度，從而施加負電壓的上述膜觀距上述周邊電路部分14的表面的距離變得大于施加負電壓的上述膜觀距上述光接收部分12表面的距離。此外，在上述絕緣膜 27例如由氧化硅膜形成的情況下，該絕緣膜27具有與光接收部分12上降低界面態(tài)的上述膜21類似的功能。出于這樣的目的，優(yōu)選上述光接收部分12的上述絕緣膜27設置為具有例如1原子層以上，且IOOnm以下的膜厚度。因此，在給施加負電壓的膜觀施加負電壓時， 空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。在上述固態(tài)成像裝置6為CMOS成像傳感器的情況下，上述周邊電路部分14的周邊電路的示例包括由晶體管組成的像素電路，該晶體管例如為傳輸晶體管、復位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管。此外，包括實現(xiàn)在由多個光接收部分12組成的陣列中讀取要被讀取的行的信號的操作的驅動電路、傳輸讀取信號的垂直掃描電路、移位寄存器或地址解碼器和水平掃描電路等。作為選擇，在上述的固態(tài)成像裝置6為C⑶成像傳感器的情況下，上述周邊電路部分14的周邊電路的示例包括讀取柵極和垂直電荷傳輸部分，讀取柵極將來自光接收部分的光電轉換信號電荷讀出到垂直傳輸柵極，垂直電荷傳輸部分在垂直方向上傳輸讀取的信號電荷。此外，包括水平電荷傳輸部分等。施加負電壓的上述膜觀例如由相對于入射光為透明且具有導電性的膜形成，并且例如由相對于可見光為透明的導電膜形成。對于該膜，可以采用銦錫氧化物膜、銦鋅氧化物膜或者銦氧化物膜、錫氧化物膜或鎵鋅氧化物膜等。關于在上述固態(tài)成像裝置6中的構造，在施加負電壓的膜觀上，設置使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使入射在至少光接收部分12上光色散的濾色器層和聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等。作為該構造的示例，也可以應用上述固態(tài)成像裝置1、2和3的任何一個構造。在上述固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)6中，因為施加負電壓的膜觀設置在絕緣膜27上，絕緣膜27設置在光接收部分12的光接收表面1 上，所以空穴積聚(空穴積聚)層通過給施加負電壓的膜觀施加負電壓產生的電場充分地形成在光接收部分12的光接收表面1 側。因此，抑制了從界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在從界面產生電荷 (電子)時，該電荷也不流入用作光接收部分中勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層23，并且可以被消滅。因此，能夠防止界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分12檢測到，并且可以抑制界面態(tài)導致的暗電流。而且，因為用作降低界面態(tài)的絕緣膜27設置在光接收部分12的光接收表面12s，所以進一步抑制界面態(tài)導致的電子的產生，從而抑制了成為暗電流且由界面態(tài)導致的電子流入光接收部分12中。另外，如圖所示，通過絕緣膜27使得施加負電壓的上述膜28距上述周邊電路部分 14的表面的距離大于施加負電壓的上述膜28距上述光接收部分12表面的距離。因此，減少了在給施加負電壓的膜觀施加負電壓時產生的電場對周邊電路部分14的影響。因此， 可以消除在周邊電路部分14中的電路故障。接下來，將參考圖沈所示的主要部分構造的截面圖，描述固態(tài)成像裝置(第二固態(tài)成像裝置)的實施例(第二示例)。就此而言，在圖26中，圖中未示出使光接收部分的一部分和周邊電路部分遮光的遮光膜、使入射在光接收部分上的光色散的濾色器層和聚集光接收部分上的入射光的聚光透鏡等。如圖沈所示，在固態(tài)成像裝置7中，使施加負電壓的膜遠離光接收表面的表面的膜25設置在上述周邊電路部分14中，實際上，設置在上述的固態(tài)成像裝置6中的絕緣膜27 和施加負電壓的上述膜觀之間。所希望的是上述膜25具有固定正電荷，以抵消負電壓的影響。具有固定正電荷的膜25設置在上述周邊電路部分14的上面及施加負電壓的上述膜 28的下面就足夠了，而與設置在上述絕緣膜27上或絕緣膜27下無關。此外，該圖示出了絕緣膜27由具有均勻厚度的膜形成的情況。然而，與上述的固態(tài)成像裝置6 —樣，絕緣膜在周邊電路部分14上的厚度可以大于在光接收部分12上面的厚度。作為具有固定正電荷的上述膜25的示例，該膜25是氮化硅膜。如上所述，因為具有固定正電荷的膜25設置在上述周邊電路部分14和施加負電壓的上述膜觀之間，所以給施加負電壓的膜觀施加負電壓時產生的負電場由具有固定正電荷的膜25中的固定正電荷減少。因此，由該負電場引起的影響沒有作用在周邊電路部分 14上。因此，可以防止由負電場引起的周邊電路部分14的故障，并且增強周邊電路部分14 的可靠性。上述構造也可以應用于上述固態(tài)成像裝置6，并且可以獲得與固態(tài)成像裝置7類似的效果，在該構造中具有固定正電荷的膜25設置在上述周邊電路部分14的上面及施加負電壓的上述膜觀的下面。接下來，將參考圖27至圖四所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例(第一示例)。在圖27至圖四中， 上述固態(tài)成像裝置4的生產步驟示出為示例。如圖27(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13和其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對地設置有周邊電路(例如，電路14C)的周邊電路部分14等形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，形成相對于上述入射光具有透光性的絕緣膜四。 該絕緣膜四例如由氧化硅膜形成。然后，如圖27( 所示，抗蝕劑掩模53通過涂覆抗蝕劑和光刻技術形成在上述周邊電路部分14上面的上述絕緣膜四上。其后，如圖觀(；3)所示，上述絕緣膜四通過采用上述抗蝕劑掩模53 (參考上述的圖27 O))的蝕刻而被加工，從而絕緣膜四留在上述周邊電路部分14上。隨后，去除上述抗蝕劑掩模53。接下來，如圖觀(4)所示，覆蓋上述絕緣膜四且降低界面態(tài)的膜21形成在上述光接收部分12的光接收表面12s，實際上，形成在上述的半導體基板11上。降低界面態(tài)的膜 21例如由氧化硅(SiO2)膜形成。這樣，絕緣膜27由上述絕緣膜四和降低界面態(tài)的上述膜 21形成。然后，如圖四 所示，施加負電壓的膜觀形成在降低界面態(tài)的上述膜21上。通過給施加負電壓的膜觀施加負電壓，空穴積聚層23形成在上述光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。因此，至少在光接收部?2上，必須使降低界面態(tài)的上述膜21形成為具有一膜厚度以使得空穴積聚層23通過給施加負電壓的上述膜觀施加負電壓而形成在上述的光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。施加負電壓的上述膜觀例如由相對于入射光為透明且具有導電性的膜形成，并且例如由相對于可見光透明的導電膜形成。對于該膜，可以采用銦錫氧化物膜、銦鋅氧化物膜或銦氧化物膜、錫氧化物膜或鎵鋅氧化物膜等。在上述固態(tài)成像裝置6中，在施加負電壓的膜觀上設置使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使入射在至少光接收部分12上的光色散的濾色器層和聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等。關于制造方法，作為示例，也可以應用上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的各示例中描述的任何一種方法。在制造上述固態(tài)成像裝置6的方法(第二制造方法)的第一示例中，因為施加負電壓的膜觀形成在設置在光接收部分12的光接收表面12s的絕緣膜27上，所以空穴積聚 (空穴積聚)層通過給施加負電壓的膜觀施加負電壓所產生的電場充分形成在光接收部分 12的光接收表面1 側的界面處。因此，抑制了由界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在產生電荷(電子)時，該電荷也不流入用作光接收部分中的勢阱的電荷存儲部分中，該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層23，并且可以被消滅。因此，可以防止由界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分12檢測，并且可以抑制由界面態(tài)導致的暗電流。而且，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分12的光接收表面1 上，所以進一步抑制由界面態(tài)導致電子的產生，從而抑制了界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分12中。另外，如圖所示，絕緣膜27設置為在周邊電路部分14上面的厚度大于絕緣膜27 在上述的光接收部分12上面的厚度，從而該絕緣膜27使得施加負電壓的上述膜觀距上述周邊電路部分14的表面的距離變?yōu)榇笥谑┘迂撾妷旱纳鲜瞿び^距上述光接收部分12表面的距離。因此，減少了給施加負電壓的膜觀施加負電壓時產生的電場對周邊電路部分14 的影響。就是說，減小了場強，抑制了空穴在周邊電路部分14表面上的積聚，并且由此可以消除在周邊電路部分14中的電路故障。接下來，將參考圖30和圖31所示主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第二制造方法)的實施例(第二示例)。在圖30和圖31中，上述固態(tài)成像裝置4的生產步驟示出為示例。如圖30(1)所示，對入射光進行光電轉換的光接收部分12、隔離光接收部分12的像素隔離區(qū)域13和其中隔著像素隔離區(qū)域13與光接收部分12相對地設置有周邊電路(例如，電路14C)的周邊電路部分14等形成在半導體基板(或半導體層)11上。關于該制造方法，采用公共領域中的制造方法。隨后，形成相對于上述入射光具有透光性的絕緣膜27。 該絕緣膜27例如由氧化硅膜形成。此外，具有固定正電荷的膜25形成在上述絕緣膜27上。 具有固定正電荷的該膜25例如由氮化硅膜形成。然后，如圖30( 所示，抗蝕劑掩模M通過抗蝕劑涂覆和光刻技術形成在上述周邊電路部分14上面的具有固定正電荷的上述膜25上。其后，如圖31 C3)所示，具有固定正電荷的上述膜25通過采用上述抗蝕劑掩模 54 (參考上述的圖30 (2))的蝕刻而被加工，從而具有固定正電荷的膜25留在上述周邊電路部分14上。隨后，去除上述抗蝕劑掩模M。接下來，如圖31 (4)所示，施加負電壓的膜觀形成在上述絕緣膜27和具有固定正電荷的上述膜25上。通過給施加負電壓的膜洲施加負電壓，空穴積聚層23形成在上述的光接收部分12的光接收表面?zhèn)?。同時，上述的絕緣膜27允許用作降低界面態(tài)的膜。出于這樣的目的，至少在光接收部分12上，必須使上述絕緣膜27形成為具有一厚度以使得空穴積聚層23通過給施加負電壓的膜觀施加的負電壓而形成在上述光接收部分12的光接收表面1 側。其膜厚度例如規(guī)定為1原子層以上，且IOOnm以下。施加負電壓的上述膜觀例如由相對于入射光透明且具有導電性的膜形成，例如由相對于可見光透明的導電膜形成。對于該膜，可以采用銦錫氧化物膜、銦鋅氧化物膜或銦氧化物膜、錫氧化物膜或鎵鋅氧化物膜等。在上述固態(tài)成像裝置7中，盡管圖中未示出，但是使光接收部分12的一部分和周邊電路部分14遮光的遮光膜、使至少入射在光接收部分12上的光色散的濾色器層和聚集光接收部分12上入射光的聚光透鏡等設置在施加負電壓的膜觀上。關于其制造方法，作為示例，也可以應用上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第一制造方法)的各示例中描述的任何一種方法。在制造固態(tài)成像裝置7的上述方法(第二制造方法)的第二示例中，因為施加負電壓的膜觀形成在設置在光接收部分12的光接收表面12s的絕緣膜27上，所以空穴積聚 (空穴積聚)層通過給施加負電壓的膜觀施加負電壓所產生的電場充分地形成在光接收部分12的光接收表面1 側的界面處。因此，抑制了從界面產生的電荷(電子)，另外，甚至在從界面產生電荷(電子)時，該電荷也不流入光接收部分中用作勢阱的電荷存儲部分中， 該電荷流過其中存在很多空穴的空穴積聚層23，并且可以被消滅。因此，可以防止由該界面導致的電荷成為暗電流且被光接收部分12檢測，并且可以抑制由界面態(tài)導致的暗電流。而且，因為降低界面態(tài)的膜21設置在光接收部分12的光接收表面12s，所以進一步抑制由界面態(tài)導致產生電子，從而抑制了由界面態(tài)導致的成為暗電流的電子流入光接收部分12中。另外，因為具有固定正電荷的膜25設置在上述周邊電路部分14和施加負電壓的上述膜觀之間，所以通過具有固定正電荷的膜25中的固定正電荷減少了給施加負電壓的膜觀施加負電壓時產生的負電場。因此，由該負電場引起的影響沒有作用在周邊電路部分 14上。因此，可以防止由負電場引起的周邊電路部分14的故障。上述構造也可以應用于上述的固態(tài)成像裝置6，并且可以獲得與固態(tài)成像裝置7類似的效果，在該構造中具有固定正電荷的膜25設置在上述周邊電路部分14的上面及施加負電壓的上述膜觀的下面。接下來，將參考圖32所示的主要部分構造的截面圖，描述固態(tài)成像裝置(第三固態(tài)成像裝置)的實施例(示例)。就此而言，在圖32中，主要示出了光接收部分，而在圖中未示出周邊電路部分、配線層、使光接收部分的一部分和周邊電路部分遮光的遮光膜、使光接收部分上入射光色散的濾色器層和聚集光接收部分上的入射光的聚光透鏡等。如圖32所示，固態(tài)成像裝置8包括在半導體基板(或半導體層)11上對入射光進行光電轉換的光接收部分12。絕緣膜31設置在該光接收部分12的光接收表面1 側。該絕緣膜31例如由氧化硅(SiO2)膜形成。膜(下文稱為空穴積聚輔助膜)32設置在上述絕緣膜31上，膜32的功函數(shù)值大于上述進行光電轉換的光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)值?？昭ǚe聚層23基于該功函差形成。該空穴積聚輔助膜32不必電連接到其他元件和配線，因此，可以是絕緣膜或具有導電性的金屬膜。此外，例如，由多個配線71和絕緣膜72組成的配線層73設置在半導體基板11提供有上述光接收部分12的光入射側的相反側。另外，配線層73由支撐基板74支撐。例如，因為空穴積聚層23由硅(Si)形成，所以其功函數(shù)值約為5. IeV0因此，上述空穴積聚輔助膜32的功函數(shù)值大于5. 1就足夠了。例如，在采用金屬膜的情況下，根據(jù)理科年表(Chronological Scientific Tables)，銥(110)膜的功函數(shù)值為5. 42，銥(111)膜的功函數(shù)值為5. 76，鎳膜的功函數(shù)值為5. 15，鈀膜的功函數(shù)值為5. 55，鋨膜的功函數(shù)值為5. 93，金(100)膜的功函數(shù)值為5. 47， 金(110)膜的功函數(shù)值為5. 37，而鉬膜的功函數(shù)值為5. 64。這些膜可以用作上述空穴積聚輔助膜32。甚至上述之外的膜可以用作空穴積聚輔助膜32，只要該膜是功函數(shù)值大于光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)值的金屬膜。就此而言，用作透明電極的 ITO(In2O3)的功函數(shù)值設定為4. 8eV。通過膜形成方法或雜質的引入可以控制氧化物半導體的功函數(shù)。上述空穴積聚輔助膜32設置在光入射側，因此，重要的是形成為具有適合于透射入射光的膜厚度。關于其入射光透射率，優(yōu)選具有盡可能高的透射率。例如，優(yōu)選保證95% 或更高的透射率。此外，空穴積聚輔助膜32可以利用與光接收部分12的表面的功函數(shù)的功函數(shù)差就足夠了，而不存在電阻值的下限。因此，例如，甚至在采用導電膜的情況下，也不需要形成大的膜厚度。例如，在入射光強度設定為Itl,而吸收系數(shù)設定為α (其中α = Q3Ik)/λ，k 是波爾茲曼常數(shù)，而λ是入射光的波長)，深度ζ位置上的光強度由I(z) = I0exp(-a ·ζ) 表示。因此，I(z)/IQ = 0.8處的厚度例如確定為銥膜的1.9nm、金膜的4.8nm和鉬膜的 3. 4nm，盡管差別取決于膜的類型。然而，可以清楚的是優(yōu)選2nm或更小。而且，上述空穴積聚輔助膜32可以是有機膜。例如，可以采用聚乙烯二氧噻吩 (polyethylenedioxythiophene)。如上所述，上述空穴積聚輔助膜32可以是導電膜、絕緣膜或半導體膜，只要該膜的功函數(shù)值高于光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)值。上述固態(tài)成像裝置8包括膜(空穴積聚輔助膜)32，其功函數(shù)值大于設置在光接收部分12上的絕緣膜31上的上述光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)，并且由此增加了空穴積聚層23的空穴積聚效率，從而設置在光接收部分12的光接收側界面處的空穴積聚層23可以積聚充分的空穴。因此減少暗電流。接下來，將參考圖33描述包括空穴積聚輔助膜32的固態(tài)成像裝置構造的示例。圖 33示出了 CMOS圖像傳感器。如圖33所示，在半導體基板11上設置包括將入射光轉換成電信號的光接收部分 (例如，光敏二極管)12的多個像素部分61和由傳輸晶體管、放大晶體管、復位晶體管等 (圖中示出了它們的一部分)組成的晶體管組55。關于上述半導體基板11，例如，采用硅基板。此外，設置信號處理部分(圖中未示出)以處理從各光接收部分12讀取的信號電荷。元件隔離區(qū)域13設置在上述像素部分61周圍的一部分中，例如，在縱向方向或橫向方向的像素部分61之間。另外，配線層73設置在半導體基板11 (在圖中，在半導體基板11的下方)提供有上述光接收部分12的表面?zhèn)?。該配線層73由配線71和覆蓋配線71的絕緣膜72組成。上述配線層73提供有支撐基板74。該支撐基板74例如由硅基板形成。此外，在上述的固態(tài)成像裝置8中，空穴積聚層23設置在半導體基板11的后表面?zhèn)?，并且上述空穴積聚輔助膜32隔著絕緣膜31設置在其上表面上。而且，有機濾色器44 隔著絕緣膜(圖中未示出)設置其上。例如，該濾色器44根據(jù)上述光接收部分12而設置， 并且例如由以格子圖案排列的藍(Blue)、紅(Red)和綠(Green)有機濾色器形成。另外，將入射光會聚到每個光接收部分12的聚光透鏡45設置在每個有機濾色器44上。接下來，將參考圖34所示的流程圖、圖35所示的生產步驟截面圖以及圖36所示的主要部分的生產步驟截面圖，描述根據(jù)本發(fā)明的制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)的實施例(第一示例)。在圖34至圖36中，上述固態(tài)成像裝置8的生產步驟示出為示例。如圖34(1)和圖35(1)所示，首先，準備SOI基板81，其中硅層84隔著絕緣層(例如，氧化硅層)83設置在硅基板82上，并且用于對準的后表面標記85形成在硅層84中。隨后，如圖34⑵和圖35⑵所示，在SOI基板81的硅層84上進行元件隔離區(qū)域 (圖中未示出)的形成、空穴積聚層23的形成、光接收部分12的形成、晶體管組55的形成和配線層73的形成等。其中，空穴積聚層23可以在下游工藝中基板厚度減少后的步驟中形成。然后，如圖34(3)和圖35(3)所示，配線層73和支撐基板74連接在一起。其后，如圖34(4)和圖35(4)所示，執(zhí)行SOI基板81的厚度減少。這里，例如通過研磨和拋光去除硅基板82。盡管圖中未示出，但是上述空穴積聚層23可以在從SOI基板81去除絕緣層83并且進行雜質的引入和激活處理后通過形成蓋膜(圖中未示出)來形成。作為示例，30nm厚度的等離子體-TEOS氧化硅膜形成為蓋膜，并且通過硼離子注入進行雜質的引入。關于離子注入的條件，例如，注入能量設定在20keV，摻雜量設定為lX1013/Cm2。就此而言，優(yōu)選通過400°C或更低溫度下的退火執(zhí)行激活，從而配線層73和支撐基板74之間的連接沒有被破壞。隨后，例如通過稀釋的氫氟酸處理去除上述蓋層。同時，可以從SOI基板81去除絕緣層83ο這樣，如圖36(1)所示，空穴積聚層23形成在光接收部分12上。接下來，如圖36( 所示，絕緣膜31形成在空穴積聚層23上(光入射側)。作為示例，形成厚度為30nm的等離子體-TEOS氧化硅膜。然后，如圖36C3)所示，在上述絕緣膜31 (光入射側)上形成空穴積聚輔助膜32， 空穴積聚輔助膜32是功函數(shù)值大于上述光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)值(功函數(shù)值約為5. leV)。作為示例，金屬薄膜且功函數(shù)值為5. 6eV的鉬(Pt)膜通過濺射形成為3nm的厚度。其它金屬薄膜的候選示例包括銥(Ir)、錸(Re)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鈷 (Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鋨(Os)和金(Au)。實際上，可以采用合金。就此而言，關于在該示例中上述空穴積聚輔助膜32的材料，甚至可以采用 ITOan2O3),這是因為光接收部分的光接收表面?zhèn)鹊慕缑娴墓瘮?shù)值約為5. IeV0 ITO可以具有4. 5eV至5. 6eV的功函數(shù)值，取決于膜形成工藝。此外，關于其它氧化物半導體，因為其中引入Ru02、SnO2, IrO2, OsO2, ZnO, ReO2^MoO2和受主雜質的半導體以及有機材料的聚乙
27烯二氧噻吩(polyethylenedioxythiophene =PEDOT)等允許具有大于5. IeV的功函數(shù)值，所以它們可以用作空穴積聚輔助膜32的材料。而且，膜形成技術的示例包括ALD、CVD和氣相摻雜作為400°C或更低溫度下的膜形成技術。隨后，如圖34(5)和圖35(5)所示，隔著阻擋金屬91形成后表面電極92。然后，如圖34(6)和圖35(6)所示，濾色器層44形成在光接收部分12的上面，其后形成聚光透鏡45。這樣，形成了固態(tài)成像裝置8。在上述制造固態(tài)成像裝置的方法(第三制造方法)中，因為空穴積聚輔助膜32形成在設置在光接收部分12上的絕緣膜31上，該空穴積聚輔助膜32是功函數(shù)值大于上述光接收部分12的光接收表面1 側的界面的功函數(shù)的膜，所以增加了空穴積聚層23的空穴積聚效率，從而設置在光接收部分12的光接收表面1 側的空穴積聚層23可以充分積聚空穴。因此，減少了暗電流。就此而言，上述的空穴積聚輔助膜32的功函數(shù)值大于空穴積聚層23的功函數(shù)值就足夠了，而不必通過電流。因此，可以采用導電膜、絕緣膜或半導體膜。 從而，對于空穴積聚輔助膜32可以選擇顯示高電阻的材料。另外，具有這樣的特點，對于空穴積聚輔助膜32外部信號輸入端子是不必要的。上述各示例的固態(tài)成像裝置1至8提供有多個像素部分，多個像素部分包括將入射光的量轉換成電信號的光接收部分和在包括各像素部分的半導體基板的一個表面?zhèn)鹊呐渚€層，并且可以應用于背側照射型固態(tài)成像裝置，該背側照射型固態(tài)成像裝置構造為用上述各光接收部分接收從與提供有配線層的表面的相反側入射的光。實際上，能夠應用于表面照射型固態(tài)成像裝置，其中配線層設置在光接收表面?zhèn)龋⑶胰肷湓诠饨邮詹糠稚系娜肷涔獾墓獬桃?guī)定為沒有設置上述配線層的區(qū)域，以便不干擾入射在光接收部分上的入射光。接下來，參考圖37所示的框圖描述根據(jù)本發(fā)明的成像設備的實施例(示例)。該成像設備的示例包括攝像機、數(shù)字靜態(tài)照相機和移動電話照相機。如圖37所示，成像設備500在成像部分501中提供有固態(tài)成像裝置(圖中未示出)。形成圖像的圖像聚焦光學部分502提供在成像部分501的聚光側。此外，成像部分 501連接到驅動它的驅動電路和信號處理部分503，信號處理部分503例如包括將用固態(tài)成像裝置光電轉換的信號處理成圖像的信號處理電路。此外，用上述信號處理部分處理的圖像信號可以存儲在圖像存儲部分(圖中未示出)中。在上述成像設備500中，上述實施例中說明的固態(tài)成像裝置1至固態(tài)成像裝置8可以用于上述固態(tài)成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像裝置1或固態(tài)成像裝置2或如上所述的具有圖4所示構造設置了反射膜并包括聚光透鏡的固態(tài)成像裝置用于根據(jù)本發(fā)明的成像設備500。因此，以與上述類似的方式，因為采用能增強顏色再現(xiàn)性和分辨率的固態(tài)成像裝置，所以具有可以記錄高質量圖像的優(yōu)點。附帶地，根據(jù)本發(fā)明的成像設備500不限于上述構造，而是可以應用于包括固態(tài)成像裝置的任何構造的成像設備。上述的固態(tài)成像裝置1至固態(tài)成像裝置8及類似物可以以一個芯片或一個模塊的形式制作，其中成像部分和信號處理部分或光學系統(tǒng)整體封裝且具有成像功能。另外，本發(fā)明不僅可以應用于固態(tài)成像裝置，而且可以應用于成像設備。在此情況下，對于成像設備， 獲得改善圖像質量的效果。這里，成像設備是指例如具有照相機或成像功能的便攜式設備。這樣，“成像”不僅包括通常以照相機攝取的照片中的圖像的捕獲，而且包括廣泛意義上的指紋檢測等。
權利要求
1.一種固態(tài)成像裝置，其特征在于所述固態(tài)成像裝置包括對入射光進行光電轉換的光接收部分，所述固態(tài)成像裝置包括設置在所述光接收部分的光接收表面上且降低界面態(tài)的膜；以及設置在所述降低界面態(tài)的膜上且具有固定負電荷的膜， 其中空穴積聚層設置在所述光接收部分的光接收表面?zhèn)?，并且其中所述固態(tài)成像裝置為背側照射型固態(tài)成像裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于所述具有固定負電荷的膜為氧化鉿膜、氧化鋁膜、氧化鋯膜、氧化鉭膜或氧化鈦膜。
3.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于所述具有固定負電荷的膜通過化學氣相沉積法、濺射法或者原子層沉積法形成。
4.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于 所述降低界面態(tài)的膜由氧化硅膜形成。
5.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于包括周邊電路部分，在所述光接收部分旁邊的部分中，在所述周邊電路部分中設置有周邊電路，其中絕緣膜設置在所述周邊電路部分的表面與具有固定負電荷的所述膜之間，使得所述具有固定負電荷的膜距所述周邊電路部分的表面的距離大于所述具有固定負電荷的膜距所述光接收部分的表面的距離。
6.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于包括周邊電路部分，在所述光接收部分旁邊的部分中，在所述周邊電路部分中設置有周邊電路，其中在所述周邊電路部分上面且在所述具有固定負電荷的膜下面的絕緣膜由氧化硅膜、氮化硅膜和氮氧化硅膜中的一種膜或多種膜的層疊結構形成。
7.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于包括多個像素部分和配線層，所述多個像素部分具有將入射光的量轉換成電信號的光接收部分，所述配線層在半導體基板提供有所述像素部分的一個表面?zhèn)龋渲袕奶峁┯性撆渚€層的表面的相反側入射的光用該光接收部分接收。
8.—種制造固態(tài)成像裝置的方法，其特征在于所述固態(tài)成像裝置具有對入射光進行光電轉換且設置在半導體基板上的光接收部分，所述制造固態(tài)成像裝置的方法包括步驟在提供有所述光接收部分的所述半導體基板上形成降低界面態(tài)的膜；以及在所述降低界面態(tài)的膜上形成具有固定負電荷的膜，其中空穴積聚層由所述具有固定負電荷的膜形成在所述光接收部分的光接收表面?zhèn)?，并且其中所述固態(tài)成像裝置為背側照射型固態(tài)成像裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于所述具有固定負電荷的膜通過化學氣相沉積法、濺射法或者原子層沉積法形成。
10.根據(jù)權利要求8所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于 所述降低界面態(tài)的膜由氧化硅膜形成。
11.一種成像設備，其特征在于包括 聚光光學部分，會聚入射光；固態(tài)成像裝置，接收在所述聚光光學部分中會聚的所述入射光并對所述入射光進行光電轉換；以及信號處理部分，處理光電轉換的信號電荷， 其中所述固態(tài)成像裝置包括設置在對所述入射光進行光電轉換的所述固態(tài)成像裝置的光接收部分的光接收表面上且降低界面態(tài)的膜，以及設置在所述降低界面態(tài)的膜上且具有固定負電荷的膜，以及空穴積聚層設置在所述光接收部分的光接收表面上，并且其中所述固態(tài)成像裝置為背側照射型固態(tài)成像裝置。
12.根據(jù)權利要求11所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于所述具有固定負電荷的膜通過化學氣相沉積法、濺射法或者原子層沉積法形成。
13.根據(jù)權利要求11所述的固態(tài)成像裝置，其特征在于 所述降低界面態(tài)的膜由氧化硅膜形成。
全文摘要
可以同時實現(xiàn)充分的空穴積聚層和暗電流的減少。固態(tài)成像裝置(1)包括對入射光進行光電轉換的光接收部分(12)。該固態(tài)成像裝置(1)具有形成在光接收部分(12)的光接收表面(12s)上以降低界面態(tài)的膜(21)，以及形成在形成為降低界面態(tài)的膜(21)上且具有固定負電荷的膜(22)。空穴積聚層(23)形成在光接收部分(12)的光接收表面(12s)上。
文檔編號H01L31/10GK102254926SQ20111022643
公開日2011年11月23日 申請日期2007年8月20日 優(yōu)先權日2007年5月7日
發(fā)明者大岸裕子, 安藤崇志, 山口哲司, 池田晴美 申請人:索尼株式會社