專利名稱：固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置，另外涉及該固態(tài)成像裝置的制造方法以及采用該固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
過去，作為數(shù)字相機或攝像機中采用的固態(tài)成像裝置，已知有CCD式固態(tài)成像裝置和CMOS式固態(tài)成像裝置。在這些固態(tài)成像裝置中，多個像素形成為二維矩陣形式，為每個像素形成接收部分，并且在該接收部分中根據(jù)接收的光量產(chǎn)生信號電荷。然后，通過轉(zhuǎn)移和放大該接收部分中產(chǎn)生的信號電荷而獲得圖像信號。另外，近年來提出了后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置，其中光從基板上形成布線層的一側(cè)的相反側(cè)照射(在下面的描述中稱為日本未審查專利申請公開No. 2005468476)。在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，因為布線層和電路元件等構(gòu)造在光照射側(cè)上，所以能夠提高基板上形成的接收部分的開口比，并且因為照射光照射在接收部分上而沒有被布線層等反射，所以能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏度的改善。然而，在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，從基板的后表面?zhèn)热肷涞墓馔干渫ㄟ^基板并且到達基板的前表面?zhèn)壬系牟季€層，而透射的光被布線層漫反射并且照射在相鄰的像素上，因此存在發(fā)生顏色混合的問題。從而，在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，必須防止由透射通過基板的透射光所弓I起的顏色混合。另外，在固態(tài)成像裝置中，為了抑制半導(dǎo)體基板與絕緣膜的邊界處產(chǎn)生的暗電流， 存在一種典型方法，其中在η型半導(dǎo)體基板的前表面上，即半導(dǎo)體基板與絕緣膜的邊界處， 采用離子注入形成高濃度P型半導(dǎo)體區(qū)域。然而，采用離子注入形成很淺且集中的P型半導(dǎo)體區(qū)域存在限制。結(jié)果，當(dāng)P型半導(dǎo)體區(qū)域中的雜質(zhì)濃度進一步提高以抑制暗電流時，此時P型半導(dǎo)體區(qū)域形成很厚，并且構(gòu)成光電二極管的η型半導(dǎo)體區(qū)域減少，因此存在飽和電荷量Qs減少的問題。在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，為了使抑制暗電流的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域形成為更淺，日本未審查專利申請公開No. 2005-268476中提出了一種構(gòu)造，其中采用控制柵極來控制基板的光入射表面的相反側(cè)上邊界的電勢。然而，在日本未審查專利申請公開No. 2005468476的構(gòu)造中，因為控制柵極由多晶硅形成并且透射光，所以不能實現(xiàn)如上所述的透射光的阻擋，并且不能解決顏色混合的問題。

發(fā)明內(nèi)容
需要提出一種后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置，其抑制基板的光入射表面的相反側(cè)的邊界上產(chǎn)生的暗電流，并且能夠抑制由于透射通過基板的光引起的顏色混合，并且需要提出該固態(tài)成像裝置的制造方法。此外，需要提出采用固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置提供有基板、形成在該基板上的光電二極管區(qū)域、布線層、阻光布線和連接部分。光電二極管區(qū)域形成在基板中，并且利用基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷。布線層形成在基板的光入射表面相反側(cè)的前表面?zhèn)壬?。阻光布線形成在布線層中，并且形成在覆蓋光電二極管區(qū)域的至少一部分的區(qū)域中。連接部分從阻光布線提供預(yù)定的電壓到光電二極管區(qū)域。在根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置中，在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，因為基板的前表面?zhèn)壬闲纬傻淖韫獠季€阻擋光電二極管區(qū)域的至少一部分中的光，所以在布線層中防止透射通過基板的光的漫反射。另外，經(jīng)由連接部分從阻光布線提供預(yù)定電壓到基板的光電二極管區(qū)域。由此，控制了光電二極管區(qū)域的電勢，并且能夠?qū)崿F(xiàn)暗電流的抑制和透射效率的改善。根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法包括如下步驟。首先，在基板上，形成光電二極管區(qū)域和元件分隔區(qū)域，光電二極管區(qū)域利用從基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷，元件分隔區(qū)域?qū)⑾噜彽墓怆姸O管區(qū)域電性分離。接下來，絕緣膜形成在基板的光入射表面相反側(cè)的前表面上。接下來，構(gòu)成布線層的層間絕緣膜形成在絕緣膜上。接下來，沒有穿透絕緣膜的連接孔形成在該基板上形成的光電二極管區(qū)域上的層間絕緣膜中，并且連接部分由填充在連接孔中的導(dǎo)電材料形成。接下來，構(gòu)成布線層的布線形成在層間絕緣膜上，并且形成連接到連接部分且覆蓋光電二極管區(qū)域的至少一部分的阻光布線。在根據(jù)另一個實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法中，在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，在形成基板的前表面?zhèn)壬闲纬傻牟季€層時，形成覆蓋基板上形成的光電二極管區(qū)域的至少一部分的阻光布線。由此，阻光布線在形成布線層的布線的同時形成。另外，因為在基板的光電二極管區(qū)域上連接基板和阻光布線的連接部分經(jīng)由絕緣層連接，所以能夠在從阻光布線提供預(yù)定電壓的情況下控制光電二極管區(qū)域的電勢。根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的電子設(shè)備提供有光學(xué)透鏡、以光學(xué)透鏡聚焦的光照射的固態(tài)成像裝置以及處理從固態(tài)成像裝置輸出的輸出信號的信號處理電路。固態(tài)成像裝置提供有基板、基板上形成的光電二極管區(qū)域、布線層、阻光布線和連接部分。光電二極管形成在基板中，并且利用基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷。布線層形成在基板的與光入射表面相反側(cè)的前表面?zhèn)壬?。阻光布線形成在布線層中，并且形成在覆蓋光電二極管區(qū)域的至少一部分的區(qū)域中。連接部分從阻光布線提供預(yù)定電壓到光電二極管區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置中，能夠防止由于透射通過基板的光引起的顏色混合，并且能夠?qū)崿F(xiàn)抑制暗電流。另外，通過采用固態(tài)成像裝置，能夠獲得可改善圖像質(zhì)量的電子設(shè)備。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置全部的外形構(gòu)造圖；圖2是在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置中像素單元的等效電路示例；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的像素單元的主要部分的平面構(gòu)造圖4是沿著圖3的IV-IV線剖取的截面構(gòu)造圖；圖5A和5B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法的(第一) 制造工藝圖；圖6A和6B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法的(第二 ) 制造工藝圖；圖7A和7B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法的(第三) 制造工藝圖；圖8A和8B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法的(第四) 制造工藝圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置的制造方法的(第五)制造工藝圖；圖IOA是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)成像裝置的像素單元中的主要部分的平面構(gòu)造圖；圖IOB是沿著圖IOA中的XB-XB線剖取的外形截面構(gòu)造圖；圖IlA是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)成像裝置的像素單元中的主要部分的平面構(gòu)造圖；圖IlB是沿著圖IOA中的XIB-XIB線剖取的外形截面構(gòu)造圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的固態(tài)成像裝置的總體構(gòu)造圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的固態(tài)成像裝置的像素單元中主要部分的截面構(gòu)造圖；以及圖14是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的電子設(shè)備的外形截面構(gòu)造圖。
具體實施例方式下面，將參考圖1至圖14描述根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備的示例。本發(fā)明的實施例將以下面的順序描述。這里，本發(fā)明不限于下面的示例。1.第一實施例CMOS式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例1-1總體構(gòu)造1-2主要部分的構(gòu)造1-3制造方法2.第二實施例CMOS式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例3.第三實施例CMOS式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例4.第四實施例C⑶式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例4-1總體構(gòu)造4-2主要部分的構(gòu)造5.第五實施例電子設(shè)備<1.第一實施例CM0S式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例>將描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置。本實施例采了 CMOS式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置作為示例。[1-1總體構(gòu)造]
首先，在主要部分的描述之前，將描述本實施例的固態(tài)成像裝置的總體構(gòu)造。圖1 是示出根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置總體的外形構(gòu)造圖。固態(tài)成像裝置1構(gòu)造為提供有由硅形成的基板11、由多個像素2形成的成像區(qū)域 3、垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5、水平驅(qū)動電路6、輸出電路7和控制電路8等，如圖1 所示。像素2由接收部分構(gòu)成，而接收部分由一個光電二極管和多個MOS晶體管形成，該光電二極管根據(jù)接收的光量產(chǎn)生信號電荷，該多個MOS晶體管讀取且轉(zhuǎn)移信號電荷，并且多個像素2以二維陣列形式的規(guī)則方式排列在基板11上。成像區(qū)域3由像素2構(gòu)成，而像素2為多個且以二維陣列形式的規(guī)則方式排列。于是，成像區(qū)域3由有效像素區(qū)域和黑色標(biāo)準(zhǔn)像素區(qū)域構(gòu)成，有效像素區(qū)域?qū)嶋H接收光且能夠累積利用光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的信號電荷，而黑色標(biāo)準(zhǔn)像素區(qū)域形成在有效像素區(qū)域的附近且用于輸出作為黑色電平標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)黑體(optical black)。控制電路8基于垂直同步信號、水平同步信號和主時鐘產(chǎn)生時鐘信號和控制信號等，其為垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5和水平驅(qū)動電路6操作的基準(zhǔn)。然后，控制電路 8產(chǎn)生的時鐘信號和控制信號等被輸入到垂直驅(qū)動電路4、列信號處理電路5和水平驅(qū)動電路6等。垂直驅(qū)動電路4例如由移位寄存器構(gòu)成，并且在垂直方向上按順序選擇且掃描單元行上成像區(qū)域3中的每個像素2。然后，將圖像信號經(jīng)由垂直信號線9供應(yīng)到列信號處理電路5，其中該圖像信號基于每個像素2的光電轉(zhuǎn)換元件中產(chǎn)生的信號電荷。例如，為像素2的每一行設(shè)置列信號處理電路5，并且利用來自黑色標(biāo)準(zhǔn)像素區(qū)域 (其形成在有效像素區(qū)域的附近，但沒有示出)的信號為像素的每一行執(zhí)行信號處理，例如從像素2的一行輸出的信號的噪聲去除或信號放大。在列信號處理電路5的輸出階段上， 在列信號處理電路5和水平信號線10之間提供水平選擇開關(guān)(未示出)。水平驅(qū)動電路6例如由移位寄存器構(gòu)成，并且選擇每一個列信號處理電路5，以便利用水平掃描脈沖的連續(xù)輸出，并且將來自每一個列信號處理電路5的圖像信號輸出到水平信號線10。關(guān)于經(jīng)由水平信號線10從每一個列信號處理電路5按順序提供的圖像信號，輸出電路7執(zhí)行信號處理且輸出。接下來，將描述本實施例的每個像素的電路構(gòu)造。圖2是根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置的像素單元中等效電路的示例。根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置中的像素單元2具有作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管PD和四個晶體管，即轉(zhuǎn)移晶體管Trl、復(fù)位晶體管Tr2、放大晶體管Tr3和選擇晶體管 Tr40像素晶體管Trl-Tr4在本實施例中由η溝道MOS晶體管構(gòu)造。轉(zhuǎn)移晶體管Trl的源極連接到光電二極管PD的陰極側(cè)，并且轉(zhuǎn)移晶體管Trl的漏極連接到浮置擴散區(qū)域FD。另外，在轉(zhuǎn)移晶體管Trl的源極和漏極之間的柵極電極12中， 連接提供轉(zhuǎn)移脈沖6TRG的轉(zhuǎn)移布線。信號電荷(該實施例中的電子)由光電二極管PD 光電轉(zhuǎn)換且累積在光電二極管PD中，通過施加轉(zhuǎn)移脈沖CtTRG到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12而將信號電荷轉(zhuǎn)移到浮置擴散區(qū)域FD。復(fù)位晶體管Tr2的漏極連接到電源電壓VDD，并且復(fù)位晶體管Tr2的源極連接到浮置擴散區(qū)域FD。另外，在復(fù)位晶體管Tr2的源極和漏極之間的柵極電極13中，連接提供復(fù)位脈沖CtRST的復(fù)位布線。在信號電荷從光電二極管PD轉(zhuǎn)移到浮置擴散區(qū)域FD之前，將復(fù)位脈沖Φ RST施加到復(fù)位晶體管Tr2的柵極電極13。由此，利用電源電壓VDD將浮置擴散區(qū)域FD的電勢復(fù)位到VDD電位。放大晶體管Tr3的漏極連接到電源電壓VDD，并且放大晶體管Tr3的源極連接到選擇晶體管Tr4的漏極。然后，在放大晶體管Tr3的源極和漏極之間的柵極電極14中，連接浮置擴散區(qū)域FD。放大晶體管Tr3由將電源電壓VDD設(shè)定為負荷的源極跟隨器電路構(gòu)成， 并且根據(jù)浮置擴散區(qū)域FD的電勢上的變化而輸出圖像信號。選擇晶體管Tr4的漏極連接到放大晶體管Tr3的源極，并且選擇晶體管Tr4的漏極連接到垂直信號線。另外，在選擇晶體管Tr4的源極和漏極之間的柵極電極15中，連接提供選擇脈沖Φ SEL的選擇布線。通過將選擇脈沖Φ SEL提供到每一個像素的柵極電極15， 將放大晶體管Tr3放大的圖像信號輸出到垂直信號線9。在如上構(gòu)造的固態(tài)成像裝置1中，利用轉(zhuǎn)移晶體管Trl，通過提供到柵極電極12的轉(zhuǎn)移脈沖ΦΤΙ 而將累積在光電二極管PD中的信號電荷讀出到浮置擴散區(qū)域FD。浮置擴散區(qū)域FD的電勢因信號電荷的讀出而變化，并且電勢上的變化被轉(zhuǎn)移到柵極電極14。然后，提供到柵極電極14的電勢由放大晶體管Tr3放大，并且利用選擇晶體管Tr4將其作為圖像信號選擇性輸出至垂直信號線9。另外，通過提供到柵極電極13的復(fù)位脈沖c^RST，利用復(fù)位晶體管Tr2將讀出到浮置擴散區(qū)域FD的信號電荷復(fù)位，以與電源電壓VDD附近的電勢為相同的電勢。然后，輸出到垂直信號線9的圖像信號經(jīng)由列信號處理電路5、水平信號線10和輸出電路7輸出，如圖1所示。圖2中的示例是采用四個像素晶體管的示例，但是可為采用不包括選擇晶體管 Tr4的三個晶體管的構(gòu)造。另外，圖2中的示例是在每個像素中采用四個像素晶體管的示例，但是可為在多個像素之間共享像素晶體管的示例。[1-2主要部分的構(gòu)造]基于上述的總體構(gòu)造，將描述本實施例的固態(tài)成像裝置的主要部分的構(gòu)造。圖3 是本實施例的像素單元中主要部分的平面構(gòu)造圖，而圖4是沿著圖3的IV-IV線剖取的外形截面構(gòu)造圖。另外，在下面的描述中，形成光電二極管的區(qū)域描述為"光電二極管區(qū)域 PD"，而形成浮置擴散的區(qū)域描述為"浮置擴散區(qū)域FD"。本實施例的固態(tài)成像裝置構(gòu)造為具有光電二極管區(qū)域PD、基板11以及布線層17， 其中基板11上形成讀出光電二極管區(qū)域PD產(chǎn)生的信號電荷的轉(zhuǎn)移晶體管Trl，而布線層 17形成在基板11的前表面?zhèn)壬希鐖D4所示。另外，阻光布線觀和連接部分30提供在布線層17中?；?1是由硅形成的第一導(dǎo)電類型(本實施例中的η型)半導(dǎo)體基板構(gòu)成，并且在前表面?zhèn)壬闲纬蒔型阱區(qū)，在P型阱區(qū)中采用離子注入形成第二導(dǎo)電類型(本實施例中的P型)雜質(zhì)。各個像素2形成在P型阱區(qū)中。光電二極管區(qū)域PD由暗電流抑制區(qū)域21和電荷累積區(qū)域22構(gòu)成，暗電流抑制區(qū)域21由形成在基板11的前表面?zhèn)鹊母邼舛圈研碗s質(zhì)區(qū)域形成，電荷累積區(qū)域22由形成在暗電流抑制區(qū)域21的下部的η型雜質(zhì)區(qū)域形成。在光電二極管區(qū)域PD中，光電二極管主要由暗電流抑制區(qū)域21和形成為與暗電流抑制區(qū)域21接觸的電荷累積區(qū)域22之間的pn 結(jié)構(gòu)成。在光電二極管區(qū)域PD中，根據(jù)入射的光量產(chǎn)生且累積信號電荷。另外，通過以作為暗電流抑制區(qū)域21的主要載流子的正空穴鎖定(pinning)電子而抑制暗電流，其中電子是在基板11的邊界表面上產(chǎn)生暗電流的源。另外，在圍繞光電二極管區(qū)域PD的區(qū)域中形成元件分隔區(qū)域23，在元件分隔區(qū)域23中采用離子注入形成ρ型雜質(zhì)，并且由于元件分隔區(qū)域23，像素2之間的光電二極管區(qū)域PD被電性隔離。轉(zhuǎn)移晶體管Trl由作為電荷讀出區(qū)域的浮置擴散區(qū)域FD和作為電荷讀出電極的柵極電極12構(gòu)成。浮置擴散區(qū)域FD由高濃度的η型雜質(zhì)區(qū)域形成，其形成在基板11的前表面?zhèn)壬?，并且形成在相鄰于光電二極管區(qū)域PD的區(qū)域中。柵極電極12經(jīng)由柵極絕緣膜19形成在基板11于光電二極管區(qū)域PD和浮置擴散區(qū)域FD之間的前表面上，并且例如由多晶硅構(gòu)成。另外，由第一絕緣層27a和第二絕緣層 27b形成的側(cè)壁27形成在柵極電極12的側(cè)部。這里，構(gòu)成光電二極管區(qū)域PD的暗電流抑制區(qū)域21不形成在側(cè)壁27的正下方， 而電荷累積區(qū)域22形成為延伸直至側(cè)壁27正下方的區(qū)域。結(jié)果，因為側(cè)壁27正下方的基板11的前表面是電荷累積區(qū)域22，所以能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)移效率的改善，而在將轉(zhuǎn)移電壓施加到柵極電極12的情況下不會阻礙電荷轉(zhuǎn)移到由ρ型雜質(zhì)區(qū)域形成的暗電流抑制區(qū)域21。另外，如上所述，為每個像素形成復(fù)位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管等之外的晶體管，但是在圖3和4的示意圖中將其省略。布線層17形成在基板11的前表面?zhèn)炔⑶覙?gòu)造為具有布線Ml、M2和M3，布線Ml、 M2和M3經(jīng)由層間絕緣膜18層疊成多層(本實施例中的三層)。布線Ml、M2和M3的每一個都由金屬材料構(gòu)成，例如銅或鋁。另外，阻光布線觀由作為底層的布線Ml構(gòu)成，即最靠近基板11 一側(cè)上的布線Ml。為每個像素2形成阻光布線洲，并且阻光布線28形成在覆蓋每個像素2的整個光電二極管區(qū)域PD的區(qū)域中，并且阻光布線觀的一部分形成為延伸至轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12的上部。阻光布線觀由具有阻光特性的金屬材料構(gòu)成，并且在本實施例中，由與作為布線層17中第一層的布線Ml相同的金屬材料形成。然后，阻光布線觀經(jīng)由層間絕緣膜18中形成的接觸部分四電連接到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12，并且連接到相同的層間絕緣膜18中形成的連接部分30。連接部分30形成在基板11上形成的光電二極管區(qū)域PD和阻光布線觀之間的層間絕緣膜18中，并且形成為連接到基板11上形成的絕緣膜26。連接部分30形成在這樣的位置上，其覆蓋作為基板11上形成的光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域的光電二極管區(qū)域PD側(cè)的一部分區(qū)域。在本實施例中，如圖3所示，光電二極管區(qū)域PD基本上形成為矩形形狀，連接部分30形成在光電二極管區(qū)域PD的三個拐角內(nèi)，不包括形成轉(zhuǎn)移晶體管Trl的位置。由于連接部分30，將預(yù)定的電壓從阻光布線觀施加到光電二極管區(qū)域 PD，并且由此，控制光電二極管區(qū)域PD的前表面?zhèn)鹊碾妱?。此時，因為連接部分30經(jīng)由基板11上的絕緣膜沈連接，所以光電二極管區(qū)域PD和連接部分30沒有電性連接。于是，因為連接部分30和轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12 二者連接到阻光布線觀， 所以經(jīng)由連接部分30提供給光電二極管區(qū)域PD的電壓和經(jīng)由接觸部分四提供給柵極電極12的電壓是同步的。
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在圖4中，盡管圖中省略，但是彩色濾光層和芯片上透鏡以與典型后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置相同的方式形成在基板11的后表面?zhèn)壬?。于是，在本實施例的固態(tài)成像裝置1 中，具有光L從基板11的后表面?zhèn)热肷涞臉?gòu)造。[1-3制造方法]接下來，將描述本實施例的固態(tài)成像裝置1的制造方法。圖5A至圖9是示出本實施例的固態(tài)成像裝置1的制造方法的工藝圖。首先，如圖5A所示，通過依次層疊由η型半導(dǎo)體層形成的基板11、氧化硅膜20和由η型半導(dǎo)體層形成的基板25而制備SOI基板32。然后，P阱區(qū)M形成在基板11的前表面?zhèn)鹊纳蠈觾?nèi)，例如，通過離子注入硼作為P型雜質(zhì)材料，并且在1000°C下退火。接下來，例如，在P阱區(qū)M中執(zhí)行作為η型雜質(zhì)材料的磷的離子注入，其濃度高于基板11的η型雜質(zhì)的濃度。由此，形成η型雜質(zhì)區(qū)域，它是構(gòu)成光電二極管區(qū)域PD的電荷累積區(qū)域22。此外，例如通過離子注入硼，在相鄰的光電二極管區(qū)域PD之間形成作為元件分隔區(qū)域23的ρ型雜質(zhì)區(qū)域。元件分隔區(qū)域23中的雜質(zhì)濃度設(shè)定為，當(dāng)基板電勢施加給基板11時，其電勢與P阱區(qū)M的電勢基本上相同。然后，電荷累積區(qū)域22和元件分隔區(qū)域23通過1000°C的退火工藝而形成。其后，在形成例如由氧化硅在基板11的前表面上形成的柵極絕緣膜19之后，采用 CVD(化學(xué)氣相沉積)法沉積多晶硅材料層。其后，在浮置擴散的圖案化中，轉(zhuǎn)移晶體管Trl 的柵極電極12形成在光電二極管區(qū)域PD和浮置擴散區(qū)域FD之間的區(qū)域中。此時，除了柵極電極12的下部之外，在基板11上暴露的柵極絕緣膜19被去除。接下來，如圖5B所示，側(cè)壁27形成在柵極電極12的側(cè)部上。側(cè)壁27例如通過沉積LP-TEOS膜、沉積LP-SiN膜和采用CF4氣體執(zhí)行干蝕刻而形成，LP-TEOS膜作為第一絕緣層27a，是厚度為IOnm至IOOnm的第一層，LP-SiN膜作為第二絕緣層27b的第二層，其厚度為IOnm至lOOnm。在形成側(cè)壁27之后，以側(cè)壁27為掩模，通過離子注入作為η型雜質(zhì)的磷、離子注入作為P型雜質(zhì)的硼和1000°C的退火，在轉(zhuǎn)移晶體管Trl的側(cè)面形成浮置擴散區(qū)域FD和暗電流抑制區(qū)域21，其中離子注入磷到電荷累積區(qū)域22的經(jīng)由柵極電極的相反側(cè)，而以高于P型阱區(qū)M的濃度離子注入硼到電荷累積區(qū)域22的前側(cè)表面上。接下來，如圖6A所示，由硅化物阻擋膜形成的絕緣膜沈形成在基板11的前表面包括柵極電極12的整個表面上。由硅化物阻擋膜形成的絕緣膜沈例如通過沉積厚度為 IOnm至30nm的LP-TEOS膜和厚度為IOnm至30的LP-SiN膜形成。盡管圖6A中未示出，但是，在晶體管區(qū)域的附近，通過采用CF4氣體的干蝕刻去除硅化物阻擋膜并且進行例如Co 濺射和退火而形成Co硅化物膜。在本實施例中，采用上面描述的硅化物阻擋膜沉積絕緣膜 26，但是可形成硅化物阻擋膜之外的絕緣膜。另外，側(cè)壁27在較早階段上形成的一部分保留在基板11上，并且它可用作絕緣膜。接下來，如圖6B所示，例如，NSG膜沉積在絕緣膜沈上，作為層間絕緣膜18的第一層，其厚度為400nm至700nm。其后，采用CMP (化學(xué)機械拋光)，將層間絕緣膜18的前表面光滑化，并且在浮置擴散區(qū)域FD上以及轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12的上部上在層間絕緣膜18中形成接觸孔29a和31a作為接觸部分四和31。接觸孔29a和31a在與晶體管區(qū)域附近形成的接觸孔同時形成，并且采用光刻或蝕刻形成。這里，浮置擴散區(qū)域FD的上部中形成的接觸部分31與基板11上形成的浮置擴散區(qū)域FD或者布線層17任何一個的布線電接觸。另外，轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12上部中形成的接觸部分四與柵極電極12 和布線層17任何一個的布線電接觸。結(jié)果，以穿透作為絕緣膜沈的硅化物阻擋膜的蝕刻條件，形成接觸孔29a和31a。接下來，如圖7A所示，在光電二極管區(qū)域PD側(cè)的一個區(qū)域中再一次采用光刻形成用于連接部分30的連接孔30a，該區(qū)域是光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域。在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23之間的邊界區(qū)域中形成的連接部分30的目標(biāo)是控制在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23之間的邊界區(qū)域中基板11的前表面的電勢。結(jié)果，以沒有穿透作為絕緣膜26的硅化物阻擋膜的蝕刻條件，形成接觸孔30a。蝕刻條件的示例是以下方法，其中在硅化物阻擋膜的上層上形成的LP-SiN膜的蝕刻之后，執(zhí)行LP-TEOS膜的蝕刻，同時控制時間。此外，在LP-SiN膜的蝕刻工藝中檢測端點之后通過控制過蝕刻量而不穿透絕緣膜沈，這樣可以實現(xiàn)孔的形成。接下來，如圖7B所示，將作為填充材料的鎢填充在圖6B和7A的工藝中形成的接觸孔29a和31a以及連接孔30a中，并且采用CMP方法將其平滑化。由此，形成接觸部分四和31以及連接部分30。接下來，如圖8A所示，例如，由銅形成的布線形成為作為第一層的布線Ml。此時， 作為第一層的布線Ml的一部分形成為阻光布線觀。阻光布線觀形成為覆蓋整個光電二極管區(qū)域PD，并且其一部分形成為延伸到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12側(cè)。然后，阻光布線觀形成為電連接到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12上的接觸部分四和連接部分30。另夕卜，除了作為第一層的布線Ml外，不連接到阻光布線觀的布線Ml形成為連接到浮置擴散 FD上部中的接觸部分31。其后，通過交替重復(fù)層間絕緣膜18以及布線M2和M3的形成，布線層17由如圖8B 所示的布線M1、M2和M3的多層(本實施例中的三層)形成。此時，接觸部分連接在預(yù)定布線之間。在形成布線層17之后，在布線層17上粘合例如由硅基板形成的接合基板(未示出)，并且如圖9所示，將SOI基板32翻轉(zhuǎn)，采用物理拋光去除不形成像素2的基板25和氧化硅膜20。另外，拋光基板11的后表面?zhèn)?，形成如圖4所示的具有預(yù)定厚度的固態(tài)成像裝置1。其后，通過在基板11的后表面?zhèn)壬闲纬刹噬珵V光層和芯片上透鏡(未示出)，完成本實施例的后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置1。在本實施例的固態(tài)成像裝置1中，通過光電二極管區(qū)域PD光電轉(zhuǎn)換從基板11的后表面?zhèn)热肷涞墓釲，并且根據(jù)光量的信號電荷產(chǎn)生且累積在電荷累積區(qū)域22中。于是，在累積電荷時，將負(或接地)電勢從阻光布線觀提供到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12和光電二極管區(qū)域PD。這樣，轉(zhuǎn)移晶體管Trl以與驅(qū)動典型固態(tài)成像裝置相同的方式處于截止?fàn)顟B(tài)。另一方面，通過采用連接部分提供負(或接地)電勢到光電二極管區(qū)域PD中與元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域，在基板11的前表面?zhèn)燃ぐl(fā)正空穴。由此，加強了基板11的前表面?zhèn)壬系目昭ㄦi定效果，并且在連接到連接部分30的光電二極管區(qū)域PD中能夠?qū)崿F(xiàn)暗電流的抑制。在形成轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12后，在元件分隔區(qū)域23側(cè)經(jīng)由抗蝕劑采用離子注入形成暗電流抑制區(qū)域21，但是在抗蝕劑的邊緣部分上離子注入是困難的。結(jié)果，暗電流抑制區(qū)域21難于形成在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊緣部分中，即邊界上，并且存在這個部分上排斥空穴鎖定的傾向。在本實施例中，因為將連接部分30提供在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界中，在該邊界中容易排斥鎖定和產(chǎn)生暗電流， 所以能夠從光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界抑制暗電流。另外，在累積電荷后，將正電壓從阻光布線觀提供到轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極 12和光電二極管區(qū)域PD。這樣，轉(zhuǎn)移晶體管Trl以與典型固態(tài)成像裝置的驅(qū)動相同的方式處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且將累積在電荷累積區(qū)域22中的電荷信號讀出到浮置擴散區(qū)域FD。另一方面，通過采用連接部分30將正電壓提供到光電二極管區(qū)域PD中與元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域，在基板11的前表面?zhèn)燃ぐl(fā)電子。由此，改善了讀出效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)抑制殘留圖像的效果。另外，在本實施例的固態(tài)成像裝置1中，基板11的前表面?zhèn)鹊墓怆姸O管區(qū)域PD 由阻光布線觀覆蓋。由此，因為通過阻光布線觀，其采用作為底層的布線Ml形成，阻擋從基板11的后側(cè)表面入射且透射通過基板11的透射光，所以能夠防止透射光在布線之間的漫反射，而沒有透射光到達作為上層的布線M3。由此，可實現(xiàn)顏色混合的改善。特別是，對于具有長波長且傾向于透射通過基板11的紅光，可實現(xiàn)顏色混合的改善。本實施例的固態(tài)成像裝置1是這樣的示例，其中連接部分30形成在作為光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域的光電二極管區(qū)域PD側(cè)。然而，本實施例的固態(tài)成像裝置1不限于此，并且如果連接部分30至少形成在光電二極管區(qū)域PD的邊緣處且形成為略微突向元件分隔區(qū)域23側(cè)就足夠。在連接部分30形成為突向元件分隔區(qū)域23側(cè)的情況下，因為在累積電荷時負電壓也能夠提供到元件分隔區(qū)域23，所以可實現(xiàn)分隔性能的改善，并且可實現(xiàn)抑制圖像浮散(blooming)。另外，本實施例的固態(tài)成像裝置1是這樣的示例，其中控制光電二極管區(qū)域PD的電勢的電壓與施加給轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12的電壓同步，但是上述電壓可被獨立地驅(qū)動而不同步。此外，在本實施例中，連接部分30形成在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域中，但是，除此之外，連接部分30可提供在光電二極管區(qū)域PD的中心部分內(nèi)。這里，本實施例是這樣的示例，其中采用離子注入ρ型雜質(zhì)形成的元件分隔區(qū)域 23用作分開相鄰像素2的光電二極管區(qū)域PD的層，但是元件分隔區(qū)域23的構(gòu)造不限于此。 例如，本發(fā)明可應(yīng)用在將STI (淺溝槽隔離)用于分開光電二極管區(qū)域PD的情況。另外，本發(fā)明也可應(yīng)用于像素晶體管由多個像素2共享的構(gòu)造。<2.第二實施例CM0S式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例>接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)成像裝置。本實施例的固態(tài)成像裝置的總體構(gòu)造以及每個像素的電路構(gòu)造與第一實施例的相同，因此省略其重復(fù)的描述。圖IOA是本實施例的像素單元中主要部分的平面構(gòu)造圖，而圖IOB是沿著圖IOA 中的XB-XB線剖取的外形截面構(gòu)造圖。在圖IOA和IOB中，與圖3和4對應(yīng)的部分具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其重復(fù)的描述。本實施例的固態(tài)成像裝置是連接部分的構(gòu)造與第一實施例部分不同的示例。在本實施例的固態(tài)成像裝置中，如圖IOA所示，連接部分33形成在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域中的光電二極管區(qū)域PD側(cè)，并且形成為圍繞光電二極管區(qū)域PD。本實施例的連接部分33也可通過與第一實施例相同的工藝形成。在此情況下，在圖7A的工藝中，在要形成連接部分的區(qū)域中，采用蝕刻形成連續(xù)圍繞光電二極管區(qū)域PD的連接孔，并且在圖7B的工藝中，能夠通過填充連接孔而形成連接部分。在本實施例的固態(tài)成像裝置中，因為連接部分33形成為圍繞光電二極管區(qū)域PD， 所以連接部分33自身用作阻光壁，以防止透射通過基板11的光入射在相鄰像素上。另外， 在本實施例的固態(tài)成像裝置中，光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域23的邊界區(qū)域完全被連接部分33圍繞，并且將預(yù)定電壓提供到邊界區(qū)域。結(jié)果，在從阻光布線觀提供正電壓且轉(zhuǎn)移信號電荷的情況下，能夠進一步改善轉(zhuǎn)移效率。于是，在本實施例中，能夠獲得與第一實施例相同的效果。<3.第三實施例CM0S式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例>接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)成像裝置。本實施例的固態(tài)成像裝置的總體構(gòu)造以及每個像素的電路構(gòu)造與第一實施例的相同，因此省略其重復(fù)描述。圖IlA是本實施例的像素單元中主要部分的平面構(gòu)造圖，而圖IlB是沿著圖IlA 中的XIB-XIB線剖取的外形截面構(gòu)造圖。在圖IlA和IlB中，與圖3和4對應(yīng)的部分具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其重復(fù)的描述。本實施例的固態(tài)成像裝置是連接部分和阻光布線的構(gòu)造與第一實施例部分不同的示例。在本實施例的固態(tài)成像裝置中，如圖IlA所示，連接部分34形成在不與轉(zhuǎn)移晶體管Trl接觸的范圍內(nèi)由整個光電二極管區(qū)域PD覆蓋的區(qū)域中。本實施例的連接部分34也可通過與第一實施例相同的工藝形成。在此情況下，在圖7A的工藝中，在要形成連接部分的區(qū)域中采用蝕刻，將具有預(yù)定尺寸的連接孔形成在光電二極管區(qū)域PD的上部上的區(qū)域中，并且在圖7B的工藝中，能夠通過填充連接孔而形成連接部分。在本實施例中，能夠在整個光電二極管區(qū)域PD上從連接部分34提供預(yù)定電勢。由此，在累積電荷時，在整個光電二極管區(qū)域PD上加強了空穴鎖定，另外，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)移時轉(zhuǎn)移效率的改善。另外，在本實施例中，因為連接部分34自身被整個光電二極管區(qū)域PD覆蓋，所以連接部分34用作光阻擋。在此情況下，如果采用作為底層的布線Ml形成的阻光布線35，能夠阻擋光到達光電二極管區(qū)域PD，而其不能被連接部分34阻擋，并且阻光布線35形成為與轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極電極12上的接觸部分四接觸，這樣就足夠。結(jié)果，因為能夠以更小的面積形成阻光布線35，所以提高了布線布置的自由度。另外，能夠獲得與第一實施例相同的效果。<4.第四實施例(XD式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例>接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的固態(tài)成像裝置。本實施例是CCD式后側(cè)照明固態(tài)成像裝置的示例。W-I總體構(gòu)造]首先，在描述主要部分的構(gòu)造前，將描述本實施例的固態(tài)成像裝置的總體構(gòu)造。圖 12是根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置40的總體構(gòu)造圖。如圖12所示，本實施例的固態(tài)成像裝置40構(gòu)造為具有由基板48上的光電二極管形成的多個接收部分42、垂直轉(zhuǎn)移寄存器43、水平轉(zhuǎn)移寄存器44和輸出電路45。然后，像素單元47由接收部分42之一和相鄰于該接收部分42的垂直轉(zhuǎn)移寄存器43構(gòu)成。另外，形成多個像素47的區(qū)域是像素部分46。接收部分42由光電二極管構(gòu)造，并且多個接收部分42以矩陣形式形成在基板48 的水平方向和垂直方向上。在接收部分42中，采用光電轉(zhuǎn)換根據(jù)入射光產(chǎn)生且累積信號電荷。垂直轉(zhuǎn)移寄存器43具有CXD構(gòu)造，并且對于垂直方向上排列的每個接收部分42， 多個垂直轉(zhuǎn)移寄存器43形成在垂直方向上。垂直轉(zhuǎn)移寄存器43讀出接收部分42中累積的信號電荷，并且在垂直方向上轉(zhuǎn)移信號電荷。形成本實施例的垂直轉(zhuǎn)移寄存器43的轉(zhuǎn)移階段構(gòu)造為由轉(zhuǎn)移脈沖驅(qū)動為例如四個狀態(tài)，該轉(zhuǎn)移脈沖是從轉(zhuǎn)移驅(qū)動脈沖電路(未示出)施加的。另外，在垂直轉(zhuǎn)移寄存器43的最后階段上，具有這樣的構(gòu)造，其中由施加的轉(zhuǎn)移脈沖在最后階段上保持的信號電荷轉(zhuǎn)移到水平轉(zhuǎn)移寄存器44。水平轉(zhuǎn)移寄存器44具有CXD構(gòu)造，并且形成在垂直轉(zhuǎn)移寄存器43的最后階段的一端。在形成水平轉(zhuǎn)移寄存器44的轉(zhuǎn)移階段上，對于每個信號水平線，在水平方向上轉(zhuǎn)移采用垂直轉(zhuǎn)移寄存器43已經(jīng)垂直轉(zhuǎn)移的電荷信號。輸出電路45形成在水平轉(zhuǎn)移寄存器44的最后階段上。在輸出電路45中，采用水平轉(zhuǎn)移寄存器44已經(jīng)水平轉(zhuǎn)移的電荷信號采用電荷-電壓轉(zhuǎn)換而輸出為視頻信號。采用具有上述構(gòu)造的固態(tài)成像裝置40，采用接收部分42產(chǎn)生且累積的信號電荷采用垂直轉(zhuǎn)移寄存器43在垂直方向上轉(zhuǎn)移，并且在水平轉(zhuǎn)移寄存器44中轉(zhuǎn)移。然后，水平轉(zhuǎn)移寄存器44中轉(zhuǎn)移的信號電荷在水平方向上轉(zhuǎn)移，并且經(jīng)由輸出電路45輸出為視頻信號。主要部分的構(gòu)造]接下來，將描述本實施例的固態(tài)成像裝置40的主要部分的構(gòu)造。圖13是本實施例的像素單元47中主要部分的截面構(gòu)造圖。本實施例的固態(tài)成像裝置40提供有基板48，其中光電二極管區(qū)域PD構(gòu)成接收部分，而垂直轉(zhuǎn)移寄存器43讀出且轉(zhuǎn)移光電二極管區(qū)域PD中產(chǎn)生信號電荷，并且布線層52 形成在基板48的前表面?zhèn)?。另外，阻光布線M和連接部分51提供在布線層52中。基板48由硅形成的第一導(dǎo)電類型(本實施例中的η型)半導(dǎo)體基板構(gòu)成，并且P 型阱區(qū)58形成在前表面?zhèn)?，在P型阱區(qū)58中采用離子注入形成第二導(dǎo)電類型(本實施例中的P型)雜質(zhì)。各像素47形成在ρ型阱區(qū)58中。光電二極管區(qū)域PD由暗電流抑制區(qū)域49和電荷累積區(qū)域41構(gòu)成，暗電流抑制區(qū)域49形成在基板48的前表面?zhèn)?，而電荷累積區(qū)域41形成在暗電流抑制區(qū)域49的下部。暗電流抑制區(qū)域49由ρ型雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成，其濃度高于ρ型阱區(qū)58的濃度。另外，電荷累積區(qū)域41由η型雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成，其濃度高于基板48的雜質(zhì)濃度。在光電二極管區(qū)域PD中，光電二極管主要由暗電流抑制區(qū)域49和形成為與暗電流抑制區(qū)域49接觸的電荷累積區(qū)域41 之間的ρη結(jié)構(gòu)成。在光電二極管區(qū)域PD中，信號電荷根據(jù)入射的光量產(chǎn)生，并且累積在電荷累積區(qū)域41中。另外，通過以作為暗電流抑制區(qū)域49的主要載流子的正空穴鎖定電子而抑制暗電流，其中電子是在基板48的邊界表面上產(chǎn)生暗電流的源。垂直轉(zhuǎn)移寄存器43具有CXD構(gòu)造，并且形成在相鄰于光電二極管區(qū)域PD的區(qū)域中。垂直轉(zhuǎn)移寄存器43由η型雜質(zhì)區(qū)域形成的轉(zhuǎn)移溝道部分59構(gòu)成，并且轉(zhuǎn)移溝道部分59和接收部分42之間的區(qū)域設(shè)定為讀出溝道部分60。產(chǎn)生且累積在光電二極管區(qū)域PD 中的信號電荷由轉(zhuǎn)移溝道部分59經(jīng)由讀出溝道部分60讀出，并且在轉(zhuǎn)移溝道部分59中在垂直方向上轉(zhuǎn)移。于是，在光電二極管區(qū)域PD的讀出溝道部分60的相對側(cè)上，形成由ρ型雜質(zhì)采用離子注入形成的元件分隔區(qū)域57。相鄰像素47由元件分隔區(qū)域57電性隔離。布線層52構(gòu)造為包括轉(zhuǎn)移電極56和層間絕緣膜53，轉(zhuǎn)移電極56經(jīng)由柵極絕緣膜 50形成在轉(zhuǎn)移溝道部分59和基板48的讀出溝道部分60的上部，層間絕緣膜53覆蓋轉(zhuǎn)移電極56。多個轉(zhuǎn)移電極56實際上形成為沿著轉(zhuǎn)移溝道部分59，并且在圖13中所示的轉(zhuǎn)移電極56也用作讀出電極，其在電荷信號從光電二極管區(qū)域PD讀出到轉(zhuǎn)移溝道部分59時使用。于是，阻光布線M形成在布線層52中，阻光布線M將驅(qū)動脈沖提供到轉(zhuǎn)移電極56并且覆蓋光電二極管區(qū)域PD。為每個像素47形成阻光布線54，并且阻光布線M形成在覆蓋各像素47的全部光電二極管區(qū)域PD的區(qū)域中。另外，阻光布線M的一部分形成為延伸至轉(zhuǎn)移電極56的上部。阻光布線M由具有阻光特性的金屬材料構(gòu)成，并且在本實施例中，由與布線層52中作為第一層的布線相同的金屬材料形成，并且例如由銅或鋁等構(gòu)成。于是，阻光布線M經(jīng)由層間絕緣膜53中形成的接觸部分55電連接到轉(zhuǎn)移電極56，并且連接到相同的層間絕緣膜 53中形成的連接部分51。連接部分51形成在基板48上形成的光電二極管區(qū)域PD和阻光布線M之間的層間絕緣膜53中，并且形成為連接到基板48上形成的絕緣膜(在此情況下的柵極絕緣膜 50)。連接部分51形成在作為基板48上形成的光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域57的邊界區(qū)域的光電二極管區(qū)域PD側(cè)的一部分上。由于連接部分51，將預(yù)定電壓從阻光布線M 提供到光電二極管區(qū)域PD，并且由此，控制光電二極管區(qū)域PD的前表面?zhèn)鹊碾妱?。此時，因為在基板48上連接部分51經(jīng)由柵極絕緣膜50連接，所以光電二極管區(qū)域PD和連接部分 51沒有電連接。于是，因為連接部分51和轉(zhuǎn)移電極56 二者都連接到阻光布線M，所以經(jīng)由連接部分51提供到光電二極管區(qū)域PD的電壓和經(jīng)由接觸部分55提供到轉(zhuǎn)移電極56的電壓是同步的。在圖13中，盡管省略了圖示，但是彩色濾光層和芯片上透鏡以與典型后側(cè)照明式固態(tài)成像裝置相同的方式形成在基板48的后表面?zhèn)壬稀Ｓ谑?，在本實施例的固態(tài)成像裝置中，具有這樣的構(gòu)造，其中光L從基板48的后表面?zhèn)热肷?，該后表面?zhèn)葹樾纬刹季€層52側(cè)的相反側(cè)。甚至在本實施例的固態(tài)成像裝置40中，通過光電二極管區(qū)域PD光電轉(zhuǎn)換從基板 48的后表面?zhèn)热肷涞墓釲，并且根據(jù)光量的信號電荷產(chǎn)生且累積在電荷累積區(qū)域41中。于是，在累積電荷時，將負電壓從阻光布線M提供到轉(zhuǎn)移電極56和光電二極管區(qū)域PD。由此，累積在電荷累積區(qū)域41中的信號電荷不轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移溝道部分59側(cè)。另一方面，通過采用連接部分51提供負電壓到光電二極管區(qū)域PD中與元件分隔區(qū)域57的邊界區(qū)域，在基板 48的前表面?zhèn)燃ぐl(fā)正空穴。由此，加強了基板48的前表面?zhèn)鹊目昭ㄦi定效果，并且在連接到連接部分51的光電二極管區(qū)域PD中可實現(xiàn)暗電流的抑制。在形成轉(zhuǎn)移電極56后，采用離子注入經(jīng)由抗蝕劑形成暗電流抑制區(qū)域49，但是離子注入在抗蝕劑的邊緣部分上很困難。結(jié)果，暗電流抑制區(qū)域49難于形成在光電二極管區(qū)
15域PD和元件分隔區(qū)域57的邊緣上的部分中，也就是邊界上，并且存在從這個部分排斥空穴鎖定的傾向。在本實施例中，因為連接部分51提供在光電二極管區(qū)域PD和元件分隔區(qū)域 57的邊界中，在該邊界中容易排斥鎖定和產(chǎn)生暗電流，所以能夠抑制來自光電二極管區(qū)域 PD和元件分隔區(qū)域57的邊界的暗電流。另外，在累積電荷后，正電壓從阻光布線M被提供到轉(zhuǎn)移電極56和光電二極管區(qū)域PD。由此，在轉(zhuǎn)移溝道部分59中經(jīng)由讀出溝道部分60讀出電荷累積區(qū)域41中累積的信號電荷。另一方面，通過采用連接部分51提供正電壓到光電二極管區(qū)域PD中與元件分隔區(qū)域57的邊界區(qū)域，在基板48的前表面?zhèn)戎屑ぐl(fā)電子。由此，改善了讀出效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)抑制殘留圖像的效果。另外，可實現(xiàn)與第一實施例相同的效果。這里，上面的第一至第四實施例的構(gòu)造可結(jié)合使用，并且適當(dāng)?shù)男薷氖强赡艿?。本發(fā)明不限于應(yīng)用于檢測入射可見光量的分布且將其成像為圖像的固態(tài)成像裝置，而是也可應(yīng)用于將紅外線、X射線或粒子等的入射量分布成像為圖像的固態(tài)成像裝置。 另外，作為廣泛的意義，本發(fā)明可應(yīng)用于所有類型的固態(tài)成像裝置(物理量分布檢測裝置)，例如指紋檢測傳感器等，其中檢測諸如壓力或電容的其它物理量且將其成像為圖像。另外，本發(fā)明不限于這樣的固態(tài)成像裝置，其通過在行單元中依次掃描像素部分的每個像素單元從每個像素單元讀出圖像信號。本發(fā)明也可應(yīng)用于關(guān)于X-Y地址類型的固態(tài)成像裝置，其中在像素單元中選擇任意像素，并且從像素單元中的所選擇像素讀出信號。這里，固態(tài)成像裝置可形成為一個芯片或者可形成具有成像功能的模塊，其中集合且封裝像素部分、信號處理部分和光學(xué)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的實施例不限于第一至第四實施例，而各種修改是可能的。另外，上述示例是主要采用η溝道MOS晶體管構(gòu)造的情況，但是能夠采用ρ溝道MOS晶體管構(gòu)造。在具有P溝道MOS晶體管的情況下，具有每個視圖中的導(dǎo)電類型顛倒的構(gòu)造。另外，本發(fā)明不限于應(yīng)用于固態(tài)成像裝置，而可應(yīng)用于成像裝置。這里，成像裝置是指具有相機系統(tǒng)的電子設(shè)備，例如數(shù)字靜態(tài)相機或攝像機等，或者具有成像功能的電子設(shè)備，例如移動電話裝置。這里，具有安裝在電子設(shè)備中的模塊形式，即相機模塊為成像裝置的情況。<5.第五實施例電子設(shè)備〉接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明第五實施例的電子設(shè)備。圖14是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的電子設(shè)備200的外形構(gòu)造圖。本實施例的電子設(shè)備200示出了這樣情況的實施例，其中上述的根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)成像裝置1應(yīng)用于電子設(shè)備(相機)中。本實施例的電子設(shè)備200具有固態(tài)成像裝置1、光學(xué)透鏡210、快門裝置211、驅(qū)動電路212和信號處理電路213。光學(xué)透鏡210將來自物體的圖像光(入射光)成像在固態(tài)成像裝置1的成像表面上。由此，信號電荷以不變的時間周期累積在固態(tài)成像裝置1中?？扉T裝置211控制固態(tài)成像裝置1中的光照射的周期和光阻擋的周期。驅(qū)動電路212提供控制固態(tài)成像裝置1的轉(zhuǎn)移操作和快門裝置211的快門操作的驅(qū)動信號。采用從驅(qū)動電路212提供的控制信號(定時信號)執(zhí)行固態(tài)成像裝置1中的信號轉(zhuǎn)移。信號處理電路213執(zhí)行各種類型的信號處理。已經(jīng)執(zhí)行信號處理的視頻信號被存儲在諸如存儲器的存儲介質(zhì)中，或者輸出到監(jiān)視器。本實施例的電子設(shè)備200中可實現(xiàn)圖像質(zhì)量上的改進，這是因為可實現(xiàn)抑制暗電流，并且在固態(tài)成像裝置1中減少顏色混合。能夠采用固態(tài)成像裝置1的電子設(shè)備200不限于相機，并且能夠采用數(shù)字靜態(tài)相機或諸如相機模塊的成像裝置，用于諸如移動電話裝置的移動裝置。本實施例是固態(tài)成像裝置1用于電子設(shè)備的構(gòu)造，但是可采用上述第二至第四實施例制造的固態(tài)成像裝置。本發(fā)明包含2010年10月27日提交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2010-241490中公開的相關(guān)主題事項，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計需要和其他因素，可以進行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像裝置，包括 基板；光電二極管區(qū)域，形成在該基板中，并且利用從該基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷；布線層，形成在該基板的光入射表面相反側(cè)的前表面?zhèn)壬希蛔韫獠季€，形成在該布線層中并且形成在覆蓋該光電二極管區(qū)域的至少一部分的區(qū)域中；以及連接部分，從該阻光布線提供預(yù)定電壓到該光電二極管區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中該連接部分經(jīng)由該基板的前表面上形成的絕緣膜連接該阻光布線和該基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中該連接部分形成在該光電二極管區(qū)域和元件分隔區(qū)域的邊界區(qū)域中該光電二極管區(qū)域側(cè)的至少一部分中，該元件分隔區(qū)域形成在該光電二極管區(qū)域的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，還包括電荷讀出區(qū)域，形成在該基板上相鄰于該光電二極管區(qū)域的區(qū)域中，并且讀出該光電二極管區(qū)域產(chǎn)生的信號電荷；以及電荷讀出電極，提供在該基板的前表面?zhèn)?，以將該光電二極管區(qū)域產(chǎn)生的該信號電荷讀出到該電荷讀出區(qū)域，其中在該電荷讀出電極上，通過連接該阻光布線而被提供與提供到該光電二極管區(qū)域的電壓同步的電壓。
5.一種固態(tài)成像裝置的制造方法，包括在基板上形成光電二極管區(qū)域和元件分隔區(qū)域，該光電二極管區(qū)域利用從該基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷，該元件分隔區(qū)域?qū)⑾噜彽墓怆姸O管區(qū)域電性分隔；在該基板的光入射表面相反側(cè)的前表面上形成絕緣膜； 在該絕緣膜上形成構(gòu)成布線層的層間絕緣膜；形成連接孔，該連接孔沒有穿透該絕緣膜而形成在該基板上形成的該光電二極管區(qū)域的該層間絕緣膜中，并且通過在該連接孔中填充導(dǎo)電材料而形成連接部分；以及在該層間絕緣膜上形成構(gòu)成布線層的布線，并且形成連接到該連接部分且覆蓋該光電二極管區(qū)域的至少一部分的阻光布線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像裝置的制造方法，其中該連接孔形成在該光電二極管區(qū)域和元件分隔區(qū)域的邊界區(qū)域中該光電二極管區(qū)域側(cè)的至少一部分中，該元件分隔區(qū)域形成在該光電二極管區(qū)域的周圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像裝置的制造方法，還包括在形成該層間絕緣膜之前，在該基板上相鄰于該光電二極管區(qū)域的區(qū)域中形成電荷讀出區(qū)域，該電荷讀出區(qū)域用于讀出該光電二極管區(qū)域產(chǎn)生的信號電荷；在該基板的前表面?zhèn)壬闲纬呻姾勺x出電極，該電荷讀出電極用于將該光電二極管區(qū)域產(chǎn)生的該信號電荷讀出到該電荷讀出區(qū)域；在形成該連接孔之前或之后，在該電荷讀出電極的上部的該層間絕緣膜中形成暴露該電荷讀出電極的接觸孔；以及在以導(dǎo)電材料填充該連接孔的同時，通過以該導(dǎo)電材料填充該接觸孔來形成接觸部分；其中該阻光布線形成為與該連接部分連接并且與該接觸部分連接。
8. 一種電子設(shè)備，包括 光學(xué)透鏡；固態(tài)成像裝置，該固態(tài)成像裝置提供有基板、形成在該基板內(nèi)且利用從該基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷的光電二極管區(qū)域、在該基板的光入射表面相反側(cè)的前表面?zhèn)壬闲纬傻牟季€層、形成在該布線層內(nèi)且形成在覆蓋該光電二極管區(qū)域的至少一部分的區(qū)域中的阻光布線以及從該阻光布線提供預(yù)定電壓到該光電二極管區(qū)域的連接部分，并且該固態(tài)成像裝置被照射該光學(xué)透鏡聚焦的光；以及信號處理電路，處理從該固態(tài)成像裝置輸出的輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法及電子設(shè)備。該固態(tài)成像裝置包括基板；光電二極管區(qū)域，形成在該基板內(nèi)，并且利用從該基板的后表面?zhèn)热肷涞墓獾墓怆娹D(zhuǎn)換而產(chǎn)生信號電荷；布線層，形成在該基板的與光入射表面相對側(cè)的前表面?zhèn)壬?；阻光布線，形成在該布線層內(nèi)，并且形成在覆蓋該光電二極管區(qū)域的至少一部分的區(qū)域中；以及連接部分，從該阻光布線提供預(yù)定電壓到該光電二極管區(qū)域。
文檔編號H01L27/148GK102456698SQ201110319539
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者池田晴美 申請人:索尼公司