專(zhuān)利名稱(chēng)：固體攝像器件、其制造方法以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種固體攝像器件及其制造方法，并且，本發(fā)明適合應(yīng)用于CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等。本發(fā)明還涉及包括固體攝像器件的電子裝置。
背景技術(shù)：
近來(lái)，CMOS圖像傳感器(CMOS固體攝像器件)已被裝入如移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等電子裝置中，并且，由于成本降低的緣故，其尺寸有所減小而像素的數(shù)量則有所增カロ。在CMOS圖像傳感器中，通常，如圖IOA所示，例如，在形成η型光電ニ極管(后文稱(chēng)為PD) 102時(shí)，通過(guò)形成注入有如硼等P型雜質(zhì)的P型半導(dǎo)體區(qū)域103，使相鄰的像素彼此分離。另外，如圖IOB所示，通過(guò)在半導(dǎo)體層中形成溝槽104，并隨后在溝槽104內(nèi)埋入附圖中未示出的P型外延生長(zhǎng)層或絕緣層，使像素物理上彼此分離(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利公開(kāi)文獻(xiàn) No. 2006-287117)。順便說(shuō)一下，附圖IOA和附圖IOB中的附圖標(biāo)記101表不用于Η)102的基層(半
導(dǎo)體層、半導(dǎo)體基板或者其它層或其它基板)。為了在固體攝像器件中進(jìn)ー步減小尺寸并進(jìn)ー步增加像素的數(shù)量，必須減小ro之間的像素分離部的寬度，并增大ro的面積。但是，在目前的情況下通過(guò)雜質(zhì)注入進(jìn)行分離的方法中，像素分離部的寬度的光刻極限為大約O. 3 μ m(在超出極限時(shí)會(huì)發(fā)生抗蝕劑脫落)，并且，難以使像素分離部進(jìn)一歩小型化。另外，在通過(guò)形成溝槽實(shí)現(xiàn)物理分離的技術(shù)中，隨著元件小型化的進(jìn)ー步發(fā)展，溝槽的縱橫比増大。因此，可以想到，在加工エ藝等中如面內(nèi)變化的裕度等加工裕度不夠。

發(fā)明內(nèi)容
因此，希望提供ー種固體攝像器件及其制造方法，該固體攝像器件及其制造方法能夠減小像素分離部的寬度并増加光電轉(zhuǎn)換部的面積。還希望提供ー種包括固體攝像器件的電子裝置。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的固體攝像器件包括光電轉(zhuǎn)換部，其包括形成在半導(dǎo)體層中的第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)；包括光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管的像素；以及其中設(shè)有多個(gè)像素的像素區(qū)域。固體攝像器件還包括第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，其形成在溝槽的內(nèi)壁部上，所述溝槽設(shè)置于所述像素區(qū)域內(nèi)至少相鄰像素之間的所述半導(dǎo)體層中。固體攝像器件還包括像素分離部，其用于使所述相鄰像素的電荷累積區(qū)彼此分離，所述像素分離部形成在所述第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上。根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法為具有像素區(qū)域的固體攝像器件的制造方法，在所述像素區(qū)域中設(shè)有多個(gè)像素，所述像素包括光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管，所述光電轉(zhuǎn)換部具有第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)域。所述方法包括通過(guò)將第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層內(nèi)，形成第一導(dǎo)電型的區(qū)域；至少在相鄰像素之間的第一導(dǎo)電型的區(qū)域中形成溝槽。所述方法還包括通過(guò)在所述溝槽的內(nèi)壁部上的外延生長(zhǎng)，形成第一導(dǎo)電型的半 導(dǎo)體層；并且，在所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上，形成使相鄰像素的電荷累積區(qū)域彼此分離的像素分離部。所述方法還包括形成包括光電轉(zhuǎn)換部及像素晶體管的所述像素，并且，所述第一導(dǎo)電型的區(qū)域的與所述溝槽相鄰的部分作為所述電荷累積區(qū)域。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的另一實(shí)施例的電子裝置包括固體攝像器件；光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)用于將入射光導(dǎo)引至固體攝像器件的光電轉(zhuǎn)換部；以及信號(hào)處理電路，其用于對(duì)固體攝像器件的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。固體攝像器件具有根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的上述實(shí)施例的固體攝像器件的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的上述實(shí)施例的固體攝像器件的結(jié)構(gòu)，在布置于相鄰像素之間的半導(dǎo)體層中的溝槽的內(nèi)壁部上，形成第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層。在第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上形成像素分離部，該像素分離部用于使相鄰像素的電荷累積區(qū)彼此分離。因此，由于在溝槽的內(nèi)壁部上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上還形成有像素分離部，所以可使像素分離部的寬度小于溝槽的寬度，并且，能夠減小像素分離部的寬度。另外，由于也可以將第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層用作光電轉(zhuǎn)換部的電荷累積區(qū)域，因此，能夠增加光電轉(zhuǎn)換部的面積。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的上述實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法包括在相鄰像素之間的第一導(dǎo)電型區(qū)域中形成溝槽；以及通過(guò)在溝槽的內(nèi)壁部上的外延生長(zhǎng)，形成第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層。該方法還包括在第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上，形成使相鄰像素的電荷累積區(qū)域彼此分離的像素分離部；以及形成包括光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管的像素，并且，所述第一導(dǎo)電型的區(qū)域的與所述溝槽相鄰的部分作為所述電荷累積區(qū)域。因此，由于在溝槽的內(nèi)壁部上的第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層內(nèi)側(cè)上，還形成有像素分離部，因此，可以使像素分離部的寬度小于溝槽的寬度，并且，能夠減小像素分離部的寬度。另外，由于第一導(dǎo)電型的區(qū)域的、與內(nèi)壁部上形成有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的溝槽相鄰的部分設(shè)為電荷累積區(qū)域，因此，電荷累積區(qū)域和第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層彼此相連。因此，由于也可以將第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層用作光電轉(zhuǎn)換部的電荷累積區(qū)域，因此，能夠增大光電轉(zhuǎn)換部的面積。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的上述實(shí)施例的電子裝置包括固體攝像器件，其具有本說(shuō)明書(shū)上述實(shí)施例的固體攝像器件的結(jié)構(gòu)；光學(xué)系統(tǒng)；以及信號(hào)處理電路。因此，在固體攝像器件中，能夠減小使相鄰像素彼此分離的像素分離部的寬度，并且，能夠增大光電轉(zhuǎn)換部的面積。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的上述實(shí)施例，能夠減小像素分離部的寬度并增大光電轉(zhuǎn)換部的面積。減小像素分離部的寬度能夠在固體攝像器件中實(shí)現(xiàn)尺寸的減小以及像素?cái)?shù)量的增加。另外，増大光電轉(zhuǎn)換部的面積能夠改善靈敏度并增大飽和電荷量Qs。


圖I為適用于每ー個(gè)實(shí)施例的固體攝像器件的ー種形式的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2為第一實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖(剖面圖)；圖3A 圖3C為制造過(guò)程圖，其顯示了第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖3D 圖3F為制造過(guò)程圖，其顯示了第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖3G和圖3H為制造過(guò)程圖，其顯示了第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖31和圖3J為制造過(guò)程圖，其顯示了第一實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖4A 圖4C為制造過(guò)程圖，其顯示了第二實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖4D 圖4F為制造過(guò)程圖，其顯示了第二實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖4G和圖4H為制造過(guò)程圖，其顯示了第二實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖41和圖4J為制造過(guò)程圖，其顯示了第二實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖5為第三實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖(剖面圖)；圖6A 圖6C為制造過(guò)程圖，其顯示了第三實(shí)施例的固體攝像器件的制造方法；圖7為通過(guò)改變圖2的固體攝像器件所獲得的結(jié)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖(剖面圖)；圖8為第四實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖(平面圖)；圖9為第五實(shí)施例的電子裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；以及圖IOA和IOB為在相關(guān)技術(shù)的固體攝像器件的像素區(qū)域中的像素分離部附近的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳形式(后面將所述最佳形式稱(chēng)為實(shí)施例)進(jìn)行說(shuō)明。順便說(shuō)一下，按以下順序進(jìn)行說(shuō)明。I. CMOS固體攝像器件的一般性結(jié)構(gòu)的ー種形式2.第一實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)3.第二實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)4.第三實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)5.固體攝像器件的變形例6.第四實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)7.第五實(shí)施例(電子裝置)I. CMOS固體攝像器件的一般性結(jié)構(gòu)的ー種形式圖I顯示了適用于后面所述的每一個(gè)實(shí)施例的CMOS固體攝像器件的一般性結(jié)構(gòu)的ー種形式。固體攝像器件I包括在例如硅基板等半導(dǎo)體基板11上，以ニ維矩陣形式規(guī)則布置多個(gè)像素2而形成的像素區(qū)域(所謂攝像區(qū)域)3，其中，所述像素包括光電轉(zhuǎn)換部，并且，固體攝像器件I還包括在像素區(qū)域3的周邊的周邊電路部?？梢詫⒂梢粋€(gè)光電轉(zhuǎn)換部和多個(gè)像素晶體管構(gòu)成的單位像素用作像素2。所述多個(gè)像素晶體管可以由四個(gè)晶體管(即，傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管)形成，或者，可以沒(méi)有選擇晶體管而由三個(gè)晶體管形成。順便說(shuō)一下，雖然沒(méi)有示出，也可以采用所謂像素共用結(jié)構(gòu)，其中，在像素2中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部共用傳輸晶體管之外的像素晶體管。周邊電路部包括垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6 、輸出電路7以及控制電路8?？刂齐娐?接收輸入時(shí)鐘和指示操作模式的數(shù)據(jù)等，并輸出固體攝像器件I的內(nèi)部信息等數(shù)據(jù)。即，控制電路8根據(jù)垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)和主時(shí)鐘產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)以及控制信號(hào)，其中，所述時(shí)鐘信號(hào)以及控制信號(hào)用作垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等的操作基準(zhǔn)。隨后，控制電路8將這些信號(hào)輸送至垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等。垂直驅(qū)動(dòng)電路4例如由位移寄存器形成。垂直驅(qū)動(dòng)電路4選擇像素驅(qū)動(dòng)線(xiàn)，對(duì)所選擇的像素驅(qū)動(dòng)線(xiàn)提供用于驅(qū)動(dòng)像素2的脈沖，從而逐行地驅(qū)動(dòng)像素2。S卩，垂直驅(qū)動(dòng)電路4將基于信號(hào)電荷的像素信號(hào)提供給列信號(hào)處理電路5，其中，所述信號(hào)電荷是根據(jù)在例如作為像素區(qū)域3中各像素2的光電轉(zhuǎn)換元件的光電ニ極管接收的光量產(chǎn)生的。對(duì)于姆一列像素2而言,均設(shè)有列信號(hào)處理電路5。列信號(hào)處理電路5對(duì)從一行的像素2輸出的信號(hào)進(jìn)行如去除噪聲等信號(hào)處理。具體地，列信號(hào)處理電路5執(zhí)行例如用于去除像素2特有的固定模式噪聲的CDS (相關(guān)雙采樣)、信號(hào)放大、AD (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理。雖然未示出，但是對(duì)列信號(hào)處理電路5的輸出級(jí)提供水平選擇開(kāi)關(guān)。將水平選擇開(kāi)關(guān)連接在列信號(hào)處理電路5的輸出級(jí)與水平信號(hào)線(xiàn)10之間。水平驅(qū)動(dòng)電路6例如由位移寄存器形成。水平驅(qū)動(dòng)電路6通過(guò)順序輸出水平掃描脈沖按次序選擇列信號(hào)處理電路5的每一部分，并且，使像素信號(hào)從列信號(hào)處理電路5的每一部分輸出至水平信號(hào)線(xiàn)10。輸出電路7對(duì)通過(guò)水平信號(hào)線(xiàn)10從列信號(hào)處理電路5的每一部分順序供給的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，隨后輸出所得信號(hào)。例如，輸出電路7可以?xún)H僅執(zhí)行緩沖，或者，可以執(zhí)行黑電平調(diào)節(jié)、列變化修正、各種數(shù)字信號(hào)處理等等。輸入輸出終端12與外部交換信號(hào)。2.第一實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)圖2為第一實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明適用于背側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件的情況。在本實(shí)施例的制造方法中，利用SOI (絕緣體上硅)基板制造背側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件。如圖2所示，固體攝像器件21具有像素區(qū)域，在像素區(qū)域中，在厚度減小的半導(dǎo)體基板(硅層等)22中，以ニ維方式規(guī)則布置有多個(gè)像素38，這些像素包括起到光電轉(zhuǎn)換部作用的光電ニ極管ro和多個(gè)像素晶體管。光電ニ極管H)具有第一導(dǎo)電型或圖2中的η型電荷累積區(qū)域23以及第二導(dǎo)電型或圖2中的P型半導(dǎo)體區(qū)域24和25，其中，所述電荷累積區(qū)域23用于光電轉(zhuǎn)換和電荷累積，所述半導(dǎo)體區(qū)域24和25用于抑制在電荷累積區(qū)域23的前后界面處的暗電流，電荷累積區(qū)域23和半導(dǎo)體區(qū)域24和25中的每ー個(gè)均形成在半導(dǎo)體基板22中。光電ニ極管H)形成為在多個(gè)像素晶體管下方延伸。在形成于半導(dǎo)體基板22的前表面22a側(cè)的P型半導(dǎo)體阱區(qū)域26中形成多個(gè)像素晶體管。順便說(shuō)一下，在圖2中，多個(gè)像素晶體管由作為多個(gè)像素晶體管中的ー個(gè)像素晶體管的傳輸晶體管Trl表示。傳輸晶體管Trl的源極為光電ニ極管H)，其漏極為由η型半導(dǎo)體區(qū)域形成的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD，并具有傳輸柵電極28，在P型半導(dǎo)體阱區(qū)域26與傳輸柵電極28之間布置有柵極絕緣膜27。在半導(dǎo)體基板22的前表面?zhèn)壬闲纬删哂卸鄠€(gè)布線(xiàn)層32的多層布線(xiàn)層33，其中，在多個(gè)布線(xiàn)層32之間設(shè)有層間絕緣層31。將支撐基板35層壓至多層布線(xiàn)層33上。由于是背側(cè)照射型，因此，對(duì)于布線(xiàn)層32的布置沒(méi)有限制，并且，布線(xiàn)層32也可以形成在與光電ニ極管H)對(duì)應(yīng)的位置處。半導(dǎo)體基板22的在多層布線(xiàn)層33的相反側(cè)的后表面22b為光接收表面。在后表面22b上形成如防反射膜等絕緣膜(未示出)、用于阻止入射光射至相鄰像素的遮光膜(未示出)等。另外，在半導(dǎo)體基板22的后表面22b側(cè)上形成濾色器36和片上透鏡37。入射至固體攝像器件21的光通過(guò)片上透鏡37和濾色器36，然后從半導(dǎo)體基板22的后表面22b側(cè)作用于光電ニ極管H)。順便說(shuō)一下，光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23的濃度分布優(yōu)選為，使得電荷累積區(qū)域23的雜質(zhì)濃度在半導(dǎo)體基板22的前表面22a側(cè)高，并且從前表面22a側(cè)向后表面22b側(cè)降低。這種濃度分布能夠促進(jìn)在半導(dǎo)體基板22的后表面22b附近由光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電荷向前表面22a側(cè)運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，在半導(dǎo)體基板22中形成溝槽42，并且，在溝槽42內(nèi)埋入外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層43。半導(dǎo)體層43由與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同導(dǎo)電型的η型半導(dǎo)體層形成。在本實(shí)施例中，特別是，在外延生長(zhǎng)η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)側(cè)上形成外延生長(zhǎng)P型高濃度(Ρ+)半導(dǎo)體層44，并且，P型半導(dǎo)體層44構(gòu)成用于使像素彼此分離的像素分離部41。順便說(shuō)一下，P型半導(dǎo)體層44在半導(dǎo)體基板22的后表面22b的界面處暴露。在后面所述的制造方法中，η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44在溝槽42內(nèi)按順序外延生長(zhǎng)以形成像素分離部41。η型半導(dǎo)體層43為與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同的導(dǎo)電類(lèi)型。因此，半導(dǎo)體層43能夠加寬光電轉(zhuǎn)換部。η型半導(dǎo)體層43優(yōu)選具有與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23大致相等的η型雜質(zhì)濃度。另外，由于ρ型半導(dǎo)體層44是通過(guò)外延生長(zhǎng)形成的，因此，在P型半導(dǎo)體層44中不會(huì)出現(xiàn)如在由離子注入形成的雜質(zhì)區(qū)域中那樣的雜質(zhì)沿橫向(水平方向)的擴(kuò)散。因此，能夠保持均勻的雜質(zhì)濃度。在本實(shí)施例中，利用SOI基板制造圖2中所示的固體攝像器件21。例如，可以按以下披露的那樣，制造圖2所示的固體攝像器件21。首先，如圖3A所示，制備從底層按順序?qū)盈B體硅基板(bulk siliconsubstrate) 13、Box層(氧化娃膜)14以及娃層15而成的SOI基板16。隨后，利用η型雜質(zhì)對(duì)SOI基板16的硅層15進(jìn)行離子注入，以形成活性硅層。隨后，在硅層15上形成掩模材料(例如SiO膜)51，作為在形成溝槽42以及外延生長(zhǎng)時(shí)的阻擋層。隨后，如圖3Β所示，圖案化掩模材料51，使得在用以形成使光電ニ極管PD彼此分離的像素分離部的部分具有開(kāi)ロ。 接著，如圖3C所示，以圖案化的掩模材料51作為掩模，進(jìn)行加工以形成溝槽42。溝槽42具有能夠穿透硅層15并終止于Box層14的深度。接著，如圖3D所示，通過(guò)在大約700° C的外延生長(zhǎng)，在溝槽42內(nèi)形成摻雜有η型雜質(zhì)(例如，磷P或者砷As)的η型半導(dǎo)體層43。此時(shí)，由于在氧化物的表面上沒(méi)有發(fā)生外延生長(zhǎng)，因此，在掩模材料51或Box層14上不會(huì)形成η型半導(dǎo)體層43，而是僅在硅層15中的溝槽42的側(cè)壁部上外延生長(zhǎng)η型半導(dǎo)體層43。隨后，在從溝槽42的兩個(gè)內(nèi)壁外延生長(zhǎng)的η型半導(dǎo)體層43粘附在一起之前，即在η型半導(dǎo)體層43之間存在間隙的狀態(tài)下，停止外延生長(zhǎng)。例如，可以按以下方式設(shè)定形成η型半導(dǎo)體層43時(shí)的外延生長(zhǎng)的條件?；鍦囟?50 850° C腔室內(nèi)的壓カ10 76OTorrSiH2Cl2 (DCS)流速10 IOOsccmHCl 流速10 300sccmH2 流速10 50slmPH3 (50ppm/H2) :0· 01 IOsccm順便說(shuō)一下，之后，如果需要，可以進(jìn)一歩利用η型雜質(zhì)對(duì)η型半導(dǎo)體層43進(jìn)行離子注入，使得作為光電ニ極管ro的電荷累積區(qū)域23的硅層15和η型半導(dǎo)體層43具有大致相同的η型雜質(zhì)濃度。接著，將摻雜物的類(lèi)型改變?yōu)棣研碗s質(zhì)(例如，硼B(yǎng)或者BF2)，并且，如圖3Ε所示，通過(guò)以大約700° C的溫度進(jìn)行外延生長(zhǎng)，形成ρ型半導(dǎo)體層44。因此，ρ型半導(dǎo)體層44形成為填充形成于溝槽42的兩內(nèi)壁上的η型半導(dǎo)體層43之間的空間。此時(shí)，由于在氧化物的表面上沒(méi)有發(fā)生外延生長(zhǎng)，因此，在掩模材料51或Box層14上沒(méi)有形成P型半導(dǎo)體層44，P型半導(dǎo)體層44僅在η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)壁上外延生長(zhǎng)。因此，η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44以在Box層14上方浮起的方式形成，并且，從硅層15與掩模材料51之間的界面向下凹入。因此，η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44具有作為其上下表面的面。例如，可以按以下方式設(shè)定形成ρ型半導(dǎo)體層44時(shí)的外延生長(zhǎng)的條件?；鍦囟?50 850。C
腔室內(nèi)的壓カ10 76OTorr[O川]SiH2Cl2 (DCS)流速10 IOOsccmHCl 流速10 300sccmH2 流速10 50slmB2H6 (100ppm/H2) :0.01 IOsccm接著，如圖3F所示，通過(guò)利用例如濕化學(xué)溶劑(DHF(稀氫氟酸)等)，除去硅層15的表面上的掩模材料51。接著，為了掩埋在溝槽42中的η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的活化以及晶體在溝槽42的界面處的復(fù)原，進(jìn)行例如在大約800° C下的退火處理。也可以將后續(xù)エ序中的熱處理兼用作該退火處理。
之后，如圖3G所示，在硅層15的上表面?zhèn)刃纬捎糜谛纬晒怆姤藰O管Η)(參見(jiàn)圖2)、如傳輸晶體管Trl等像素晶體管以及浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的各個(gè)部分。具體地，在與通過(guò)像素分離部41分離的各像素對(duì)應(yīng)的硅層15的上表面?zhèn)鹊牟糠种行纬蒔型半導(dǎo)體阱區(qū)26。另外，在各像素38中的η型硅層15的上表面附近形成P型半導(dǎo)體區(qū)25，該ρ型半導(dǎo)體區(qū)也起到用于減小暗電流的累積層的作用。此時(shí)，在η型半導(dǎo)體層43的上表面附近也形成P型半導(dǎo)體區(qū)25，因此，在η型半導(dǎo)體層43的上表面附近的部分從η型變?yōu)棣研?。另外，在ρ型半?dǎo)體阱區(qū)域26中形成由η型半導(dǎo)體區(qū)制成的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。隨后，在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD與ρ型半導(dǎo)體區(qū)25之間，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26的上方形成傳輸柵電極28，并且，柵極絕緣膜27位于傳輸柵電極28與ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域26之間，從而形成傳輸晶體管Trl。在形成傳輸晶體管Trl的同時(shí)，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26的其它部分中形成由ー對(duì)源/漏極區(qū)和柵電極構(gòu)成的其它像素晶體管。另外，通過(guò)在像素區(qū)域的周邊使用CMOS晶體管形成周邊電路部。接著，如圖3H所示，通過(guò)布置多個(gè)布線(xiàn)層32并且在其間設(shè)置層間絕緣層31，形成多層布線(xiàn)層33。順便說(shuō)一下，利用柵極絕緣膜27、層間絕緣層31等的絕緣材料填充位于η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的上表面?zhèn)鹊拿娼Y(jié)構(gòu)上的空間。另外，通過(guò)光電ニ極管H)的部分中的η型硅層15形成η型電荷累積區(qū)域23。之后，如圖31所示，例如，將由硅基板形成的支撐基板35層壓在多層布線(xiàn)層33上。之后，如圖3J所示，對(duì)后表面?zhèn)冗M(jìn)行研磨以除去SOI基板16的硅基板13和Box層14，并且，也對(duì)由硅層15形成的半導(dǎo)體基板22的后表面?zhèn)冗M(jìn)行研磨。此時(shí)，通過(guò)研磨，除去在η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的后表面?zhèn)壬系拿娼Y(jié)構(gòu)，因此，所述后表面?zhèn)然旧掀教够Ｖ?，雖然未示出，但使所述結(jié)構(gòu)顛倒，并且，在半導(dǎo)體基板22的后表面?zhèn)鹊慕缑娓浇?，通過(guò)離子注入形成P型半導(dǎo)體區(qū)24。另外，在半導(dǎo)體基板22上，按順序形成濾色器36和片上透鏡37。因此，能夠制造圖2所示的固體攝像器件21。順便說(shuō)一下，在η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的上下部處存在的面結(jié)構(gòu)形成半導(dǎo)體從其它部分凹入的凹部。由于絕緣體和半導(dǎo)體具有不同的光反射率，因此，在光照射時(shí)，能夠確定面結(jié)構(gòu)的多個(gè)部分。因此，在制造エ藝中，可以將面結(jié)構(gòu)用作對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在上述本實(shí)施例的固體攝像器件21中，通過(guò)位于掩埋于溝槽42中的外延生長(zhǎng)η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)側(cè)上的外延生長(zhǎng)ρ型半導(dǎo)體層44形成像素分離部41。因此，與相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)相比，能夠減小像素分離部41的寬度，并且，能夠使像素分離部41的寬度小于溝槽42的寬度。即使在以需要的裕度使溝槽42具有可靠的寬度吋，仍能夠使像素分離部41的寬度足夠小。另外，通過(guò)外延生長(zhǎng)形成的ρ型半導(dǎo)體層44沒(méi)有因離子注入引起的注入缺陷，并且，其能夠起到空穴釘扎層的作用。
另ー方面，溝槽42在形成多層布線(xiàn)層33之前的退火處理中恢復(fù)刻蝕損壞。因此，在像素分離部41中，在不會(huì)對(duì)溝槽42產(chǎn)生刻蝕損壞的情況下，使P型半導(dǎo)體層44形成為釘扎層。因此，在不會(huì)對(duì)布線(xiàn)層32產(chǎn)生任何熱效應(yīng)的情況下，能夠抑制發(fā)光點(diǎn)的產(chǎn)生或抑制在像素分離部41的界面處的暗電流。另外，由于ρ型半導(dǎo)體層44由外延生長(zhǎng)形成，因此，與離子注入?yún)^(qū)不同，即使在半導(dǎo)體基板22的較深位置處，ρ型半導(dǎo)體層44也不會(huì)沿橫向擴(kuò)展，從而能夠保持均勻的雜質(zhì)濃度，并且，在半導(dǎo)體基板22的后表面22b附近，能夠保持高電場(chǎng)強(qiáng)度。因此，能夠改善像素分離部41的分離能力，阻止由光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電荷泄漏至相鄰的像素38內(nèi)，能夠抑制混色并能夠改善靈敏度。在本實(shí)施例的固體攝像器件21中，η型半導(dǎo)體層43為與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同的導(dǎo)電型。因此，通過(guò)半導(dǎo)體層43能夠增加光電ニ極管的面積。由于能夠増加光電ニ極管的面積，因此，在此方面也能改善靈敏度，并且，能夠增加飽和電荷Qs的量。另外，即使在像素的數(shù)量增加時(shí)，仍能夠確保具有一定面積的光電ニ極管，因此，能夠獲得足夠的靈敏度。另ー方面，在光電ニ極管的面積等于相關(guān)技術(shù)結(jié)構(gòu)的面積時(shí)，可以使溝槽42的寬度大于像素分離部41的寬度。因此，能夠緩和溝槽42的縱橫比，從而能夠增加在溝槽42形成時(shí)用于光刻和處理的裕度。本實(shí)施例的固體攝像器件21能夠抑制混色并改善靈敏度。因此，即使在増加像素?cái)?shù)量時(shí)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍并能提供優(yōu)良圖像質(zhì)量的固體攝像器件21。另外，根據(jù)本實(shí)施例的制造方法，通過(guò)在溝槽42內(nèi)的外延生長(zhǎng)，掩埋η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44，從而形成像素分離部41。因此，由于通過(guò)外延生長(zhǎng)埋入ρ型半導(dǎo)體層44，所以ρ型半導(dǎo)體層44沒(méi)有離子注入缺陷并且可形成為優(yōu)良的空穴釘扎層。因此，所制造的背側(cè)照射型的固體攝像器件21能夠抑制發(fā)光點(diǎn)和暗電流的產(chǎn)生以及混色，并能夠改善靈敏度。3.第二實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)本實(shí)施例也說(shuō)明了本發(fā)明適用于背側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件的情況。在本實(shí)施例的制造方法中，利用體基板(bulk substrate)制造背側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件。順便說(shuō)一下，在本實(shí)施例中，設(shè)固體攝像器件的結(jié)構(gòu)與圖2所示的第一實(shí)施例的固體攝像器件21的結(jié)構(gòu)相似。因此，省略了重復(fù)說(shuō)明。在本實(shí)施例中，利用體基板制造圖2所示的固體攝像器件21。例如，可以如以下所披露的那樣，制造圖2所示的固體攝像器件21。首先，如圖4A所示，通過(guò)將η型雜質(zhì)引入體硅基板18的上部中，形成η型硅層15和體層17。設(shè)體層17的組成結(jié)構(gòu)具有與原始硅基板18的雜質(zhì)濃度相似的雜質(zhì)濃度，例如低η型或P型雜質(zhì)濃度，或具有沒(méi)有η型雜質(zhì)或ρ型雜質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)。 接著，在溝槽42的形成以及外延生長(zhǎng)時(shí)，在硅層15上形成掩模材料(例如，SiO膜)51作為阻止層。隨后，如圖4Β所示，圖案化掩模材料51，使得在用以形成使光電ニ極管PD彼此分離的像素分離部的部分具有開(kāi)ロ。接著，如圖4C所示，以圖案化的掩模材料51作為掩摸，進(jìn)行加工以形成溝槽42?？刂迫缣幚頃r(shí)間等條件，使得溝槽42具有能夠穿透硅層15并終止于體層17的深度。接著，如圖4D所示，通過(guò)在大約700° C下的外延生長(zhǎng)，在溝槽42內(nèi)形成摻雜有η型雜質(zhì)(例如，磷P或砷As)的η型半導(dǎo)體層43。此時(shí)，由于在氧化物的表面上不會(huì)出現(xiàn)外延生長(zhǎng)，因此，在掩模材料51上未形成η型半導(dǎo)體層43，但是，在硅層15和體層17中，η型半導(dǎo)體層43在溝槽42的側(cè)壁部上外延生長(zhǎng)。由于η型半導(dǎo)體層43也在體層17的上表面上外延生長(zhǎng)，因此，η型半導(dǎo)體層43具有從溝槽42的底部至溝槽42的側(cè)壁部連續(xù)的形狀。隨后，在從溝槽42的兩個(gè)內(nèi)壁外延生長(zhǎng)的η型半導(dǎo)體層43的側(cè)壁部粘附在一起之前，即在η型半導(dǎo)體層43的側(cè)壁部之間存在間隙的狀態(tài)下，停止外延生長(zhǎng)。順便說(shuō)一下，之后，如果需要，可以進(jìn)一歩利用η型雜質(zhì)對(duì)η型半導(dǎo)體層43進(jìn)行離子注入，使得作為光電ニ極管ro的電荷累積區(qū)域23的硅層15和η型半導(dǎo)體層43具有大致相同的η型雜質(zhì)濃度?？梢詫⑿纬搔切桶雽?dǎo)體層43時(shí)的外延生長(zhǎng)條件設(shè)定為與第一實(shí)施例的條件相似。接著，將摻雜物的類(lèi)型改變?yōu)棣研碗s質(zhì)(例如，硼B(yǎng)或BF2)，并且，如圖4Ε所示，以大約700° C的溫度，通過(guò)外延生長(zhǎng)形成ρ型半導(dǎo)體層44。因此，ρ型半導(dǎo)體層44形成為填充形成于溝槽42的兩個(gè)內(nèi)壁上的η型半導(dǎo)體層43內(nèi)的空間。此時(shí)，由于在氧化物的表面上不會(huì)出現(xiàn)外延生長(zhǎng)，因此，在掩模材料51上未形成ρ型半導(dǎo)體層44，而ρ型半導(dǎo)體層44僅在η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)壁和底部上外延生長(zhǎng)。因此，η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44形成為從娃層15和掩模材料51之間的界面向下凹入。因此，η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44具有作為其上表面的面。形成ρ型半導(dǎo)體層44時(shí)的外延生長(zhǎng)的條件可以與第一實(shí)施例的條件相似。接著，如圖4F所示，通過(guò)使用例如濕化學(xué)溶劑(DHF等)，除去在硅層15的表面上的掩模材料51。接著，為了掩埋于溝槽42中的η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的活化以及晶體在溝槽42的界面處的復(fù)原，進(jìn)行例如在大約800° C下的退火處理。也可以將后續(xù)エ序中的熱處理兼用作該退火處理。之后,如圖4G所不,在娃層15的上表面?zhèn)壬闲纬捎糜谛纬晒怆姤藰O管H)、如傳輸晶體管Trl等像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的各個(gè)部分。具體地，在與通過(guò)像素分離部41分離的各像素對(duì)應(yīng)的硅層15的上表面?zhèn)鹊牟糠种行纬蒔型半導(dǎo)體阱區(qū)26。另外，在各像素38中，在η型硅層15的上表面附近形成P型半導(dǎo)體區(qū)25，ρ型半導(dǎo)體區(qū)25也起到用于減小暗電流的累積層的作用。此時(shí)，在η型半導(dǎo)體層43的上表面附近也形成P型半導(dǎo)體區(qū)25，因此，使η型半導(dǎo)體層43的上表面附近的部分從η型變?yōu)棣研?。另外，在ρ型半?dǎo)體阱區(qū)26中形成由η型半導(dǎo)體區(qū)域制成的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。隨后，在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD與ρ型半導(dǎo)體區(qū)域25之間的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26上方形成 傳輸柵電極28，并且，柵極絕緣膜27設(shè)置在傳輸柵電極28與ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26之間，從而形成傳輸晶體管Trl。與傳輸晶體管Trl的形成同時(shí)，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26的其它部分中形成由ー對(duì)源/漏極區(qū)域和柵極構(gòu)成的其它像素晶體管。另外，通過(guò)在像素區(qū)域的周邊使用CMOS晶體管形成周邊電路部。接著，如圖4H所示，通過(guò)布置多個(gè)布線(xiàn)層32并且在其間設(shè)置層間絕緣層31，形成多層布線(xiàn)層33。順便說(shuō)一下，利用柵極絕緣膜27、層間絕緣層31等的絕緣材料填充位于η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44上表面?zhèn)鹊拿娼Y(jié)構(gòu)上的空間。另外，通過(guò)在光電ニ極管H)的部分中的η型硅層15形成η型電荷累積區(qū)域23。之后，如圖41所示，例如，將由硅基板形成的支撐基板35層壓在多層布線(xiàn)層33上。之后，如圖4J所示，對(duì)后表面?zhèn)冗M(jìn)行研磨，從而對(duì)后表面?zhèn)鹊捏w層17進(jìn)行研磨。同時(shí)，進(jìn)行研磨直至打破η型半導(dǎo)體層43的底部與側(cè)壁部之間的連續(xù)性為止，從而使夾著P型半導(dǎo)體層44的η型半導(dǎo)體層43的兩側(cè)上的側(cè)壁部物理上彼此分離。之后，雖然未示出，但是使所述結(jié)構(gòu)顛倒，并且，在半導(dǎo)體基板22的后表面?zhèn)鹊慕缑娓浇?，通過(guò)離子注入形成P型半導(dǎo)體區(qū)24。另外，在半導(dǎo)體基板22上，按順序形成濾色器36和片上透鏡37。因此，能夠制造圖2所示的固體攝像器件21。本發(fā)明的固體攝像器件具有與第一實(shí)施例的固體攝像器件21相同的結(jié)構(gòu)。因此，能夠減小像素分離部41的寬度并改善像素分離部41的分離能力。本發(fā)明的固體攝像器件能夠阻止由光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電荷泄漏至相鄰的像素38內(nèi)，能夠抑制混色并能夠改善靈敏度。由于本發(fā)明的固體攝像器件能夠抑制混色并改善靈敏度，因此，即使在増加像素?cái)?shù)量時(shí)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍并提供優(yōu)良圖像質(zhì)量的固體攝像器件21。根據(jù)上述實(shí)施例的制造方法，通過(guò)在溝槽42內(nèi)的外延生長(zhǎng)，埋入η型半導(dǎo)體層43和P型半導(dǎo)體層44，從而形成像素分離部41。因此，由于通過(guò)外延生長(zhǎng)埋入了 ρ型半導(dǎo)體層44，因此，P型半導(dǎo)體層44沒(méi)有離子注入缺陷并且可形成為優(yōu)良的空穴釘扎層。因此，能夠制造出以下背側(cè)照射型的固體攝像器件21，即該固體攝像器件能夠抑制發(fā)光點(diǎn)和暗電流的產(chǎn)生以及混色，并且能夠改善靈敏度。4.第三實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)圖5為第三實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明適用于前側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件的情況。在本實(shí)施例的制造方法中，利用體基板制造前側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件。
如圖5所示，本實(shí)施例的固體攝像器件30具有単位像素，該單位像素由起到光電轉(zhuǎn)換部作用的光電ニ極管ro和多個(gè)像素晶體管構(gòu)成，所述單位像素形成在由例如硅等半導(dǎo)體制成的體層17上方。發(fā)光二極管H)、浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD以及如傳輸晶體管Trl等像素晶體管的多部分的結(jié)構(gòu)與圖2所示的第一實(shí)施例的固體攝像器件21的結(jié)構(gòu)相似。因此，在以下省略了對(duì)該結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明。在發(fā)光二極管H)、浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD以及如傳輸晶體管Trl等像素晶體管的多部分上形成多層布線(xiàn)層33，該多層布線(xiàn)層33具有多個(gè)布線(xiàn)層32，這些布線(xiàn)層之間設(shè)有層間絕緣層31。由于本實(shí)施例的固體攝像器件30為前側(cè)照射型，因此，限定布線(xiàn)層32的布置結(jié)構(gòu)以不阻礙光入射至光電ニ極管ro上。具體地，在不包括光電ニ極管ro的部分中或者在圖5的剖面中位于P型半導(dǎo)體阱區(qū)26上方的部分中形成布線(xiàn)層32。體層17的與多層布線(xiàn)層33相同側(cè)的表面為光接收表面。在該表面上形成如防反射膜等絕緣膜(未示出)、用于阻止入射光射至相鄰像素的遮光膜(未示出)等。另外，在多層布線(xiàn)層33上形成濾色器36和片上透鏡37。入射至固體攝像器件30的光通過(guò)片上透鏡37和濾色器36，然后從表面?zhèn)茸饔糜诠怆姤藰O管H)。在本實(shí)施例中，在硅層15中形成溝槽42，并且，在溝槽42內(nèi)掩埋外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層43，從而形成固體攝像器件30。半導(dǎo)體層43由與發(fā)光二極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同導(dǎo)電類(lèi)型的η型半導(dǎo)體層形成。在本實(shí)施例中，特別是，在外延生長(zhǎng)的η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)側(cè)形成外延生長(zhǎng)P型高濃度(Ρ+)半導(dǎo)體層44，并且，P型半導(dǎo)體層44構(gòu)成用于使像素彼此分離的像素分離部41。順便說(shuō)一下，使P型半導(dǎo)體層44在體層17表面的界面處露出。在后面說(shuō)明的制造方法中，在溝槽42內(nèi)按順序外延生長(zhǎng)η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44，以形成像素分離部41。η型半導(dǎo)體層43為與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同的導(dǎo)電類(lèi)型。因此，半導(dǎo)體層43能夠加寬光電轉(zhuǎn)換部。η型半導(dǎo)體層43優(yōu)選具有與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23大致相等的η型雜質(zhì)濃度。另外，由于ρ型半導(dǎo)體層44是通過(guò)外延生長(zhǎng)形成的，因此，在P型半導(dǎo)體層44中，不會(huì)出現(xiàn)如在由離子注入形成的雜質(zhì)區(qū)中那樣雜質(zhì)沿橫向(水平方向)的擴(kuò)散。因此，能夠保持均勻的雜質(zhì)濃度。另外，在本實(shí)施例的固體攝像器件30中，在圖5中的整個(gè)剖面上，在η型硅層15與體層17之間的界面附近，形成ρ型高濃度(ρ+)半導(dǎo)體區(qū)域29。順便說(shuō)一下，雖然沒(méi)有在附圖中顯示，但是，在整個(gè)像素區(qū)域中形成P型半導(dǎo)體區(qū)域29。通過(guò)ρ型半導(dǎo)體區(qū)域29，使在溝槽42的兩個(gè)內(nèi)壁上的η型半導(dǎo)體層43彼此分離，以便這些η型半導(dǎo)體層不會(huì)在底部彼此連接。因此，ρ型半導(dǎo)體層44和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域29能夠使相鄰的像素38彼此分離。在本實(shí)施例中，利用體基板制造圖5所示的固體攝像器件30。例如，可以按以下內(nèi)容制造圖5所示的固體攝像器件30。首先，利用體硅基板進(jìn)行與第二實(shí)施例的制造方法中圖4Α 4Ε所示的各個(gè)エ序相同的エ序。
因此，如圖4Ε所示，在體層17上的η型硅層15中形成溝槽42，并且，通過(guò)外延生長(zhǎng)，在溝槽42內(nèi)形成η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44。硅層15上留有掩模材料51。接著，如圖6Α所示，通過(guò)在硅層15和體層17之間的界面附近，在較深的位置利用例如硼等P型雜質(zhì)進(jìn)行離子注入，形成P型半導(dǎo)體區(qū)域29。因此，打破溝槽42中η型半導(dǎo)體層43的底部與側(cè)壁部之間的連續(xù)性，并且，夾著P型半導(dǎo)體層44的η型半導(dǎo)體層43的兩側(cè)上的側(cè)壁部彼此物理分離。接著，如圖6Β所示，利用例如濕化學(xué)溶劑(DHF等)除去硅層15表面上的掩模材料51。接著，為了埋入于溝槽42中的η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的活化以及晶體在溝槽42的界面處的復(fù)原，進(jìn)行例如在大約800° C下的退火處理。也可以將后續(xù)エ序中的熱處理兼用作該退火處理。之后,如圖6C所不,在娃層15的上表面?zhèn)刃纬捎糜谛纬晒怆姤藰O管H)、如傳輸晶體管Trl等像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的各個(gè)部分。具體地，在與通過(guò)像素分離部41分離的各像素相對(duì)應(yīng)的硅層15的上表面?zhèn)鹊牟糠种校纬蒔型半導(dǎo)體阱區(qū)域26。另外，在各像素38中，在η型硅層15的上表面附近形成P型半導(dǎo)體區(qū)域25，ρ型半導(dǎo)體區(qū)域25也起到用于減小暗電流的累積層的作用。此時(shí)，在η型半導(dǎo)體層43的上表面附近也形成P型半導(dǎo)體區(qū)域25，因此，使η型半導(dǎo)體層43的上表面附近的部分從η型變?yōu)镻型。另外，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26中形成由η型半導(dǎo)體區(qū)域制成的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。隨后，在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD與ρ型半導(dǎo)體區(qū)域25之間的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26上方形成傳輸柵電極28，并且，柵極絕緣膜27設(shè)置在傳輸柵電極28與ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26之間，從而形成傳輸晶體管Trl。在傳輸晶體管Trl形成的同時(shí)，在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)26的其它部分中形成由ー對(duì)源/漏極區(qū)域和柵電極構(gòu)成的其它像素晶體管。另外，通過(guò)在像素區(qū)域的周邊使用CMOS晶體管形成周邊電路部。另外，雖然未示出，但是通過(guò)布置多個(gè)布線(xiàn)層32并且在其間設(shè)置層間絕緣層31，形成多層布線(xiàn)層33。如圖5所示，在不防礙光入射至光電ニ極管H)的位置處形成布線(xiàn)層32。利用柵極絕緣膜27、層間絕緣層31等的絕緣材料填充位于η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44的上表面?zhèn)鹊拿娼Y(jié)構(gòu)上的空間。
另外，通過(guò)在光電ニ極管ro的部分中的η型硅層15形成η型電荷累積區(qū)域23。之后，按順序在多層布線(xiàn)層33上形成濾色器36和片上透鏡37。因此，能夠制造圖5所示的固體攝像器件30。在上述本實(shí)施例的固體攝像器件30中，通過(guò)位于埋入于溝槽42中的外延生長(zhǎng)η型半導(dǎo)體層43內(nèi)側(cè)的外延生長(zhǎng)ρ型半導(dǎo)體層44形成像素分離部41因此，與相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)相比，能夠減小像素分離部41的寬度，并且，可以使像素分離部41的寬度小于溝槽42的寬度。即使在以需要的裕度使溝槽42具有穩(wěn)定的寬度吋，仍能夠使像素分離部41的寬度足夠小。另外，通過(guò)外延生長(zhǎng)長(zhǎng)成的ρ型半導(dǎo)體層44沒(méi)有因離子注入引起的注入缺陷，并
且，能起到空穴釘扎層的作用。另ー方面，溝槽42在形成多層布線(xiàn)層33之前的退火處理中恢復(fù)刻蝕損壞。因此，在像素分離部41中，在不會(huì)對(duì)溝槽42形成刻蝕損壞的情況下，使P型半導(dǎo)體層44形成為釘扎層。因此，在不會(huì)對(duì)布線(xiàn)層32產(chǎn)生任何熱影響的情況下，能夠抑制在像素分離部41的界面處產(chǎn)生發(fā)光點(diǎn)或暗電流。另外，由于通過(guò)外延生長(zhǎng)形成ρ型半導(dǎo)體層44，與離子注入?yún)^(qū)域不同，即使在較深位置處，P型半導(dǎo)體層44也不會(huì)沿橫向擴(kuò)散，所以能夠保持均勻的雜質(zhì)濃度。因此，能夠改善像素分離部41的分離能力，阻止由光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電荷泄漏至相鄰的像素38內(nèi)，能抑制混色并改善靈敏度。在本實(shí)施例的固體攝像器件30中，η型半導(dǎo)體層43為與光電ニ極管H)的η型電荷累積區(qū)域23相同的導(dǎo)電類(lèi)型。因此，通過(guò)半導(dǎo)體層43能夠增大光電ニ極管的面積。由于能夠増加光電ニ極管的面積，因此，在這一方面也可以改善靈敏度，并且，能夠增加飽和電荷Qs的量。另外，即使增加像素的數(shù)量，仍能夠確保具有一定面積的光電ニ極管，因此，能夠獲得足夠的靈敏度。另ー方面，在光電ニ極管的面積等于相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)的面積時(shí)，可以使溝槽42的寬度大于像素分離部41的寬度。因此，能夠緩和溝槽42的縱橫比，從而能夠增加在形成溝槽42時(shí)的光刻和加工的裕度。本實(shí)施例的固體攝像器件30能夠抑制混色并改善靈敏度。因此，即使增加像素的數(shù)量，仍能夠?qū)崿F(xiàn)具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍并提供優(yōu)良圖像質(zhì)量的固體攝像器件30。根據(jù)上面所述實(shí)施例的制造方法，通過(guò)在溝槽42內(nèi)的外延生長(zhǎng)埋入η型半導(dǎo)體層43和ρ型半導(dǎo)體層44，從而形成像素分離部41。因此，由于通過(guò)外延生長(zhǎng)埋入了 ρ型半導(dǎo)體層44，因此，P型半導(dǎo)體層44不會(huì)產(chǎn)生離子注入缺陷，并且，能夠形成為優(yōu)良的空穴釘扎層。因此，能夠制造出前側(cè)照射型固體攝像器件30，該固體攝像器件能夠抑制發(fā)光點(diǎn)和暗電流的產(chǎn)生以及混色，并且能夠改善靈敏度。5.固體攝像器件的變形例下面，將對(duì)前面的實(shí)施例的某些變形例進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖7作為ー個(gè)變形例，是通過(guò)改變圖2的固體攝像器件21所獲得的結(jié)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖(剖面圖)。代替在圖2的固體攝像器件21中由外延生長(zhǎng)形成的ρ型半導(dǎo)體層44，圖7所示的固體攝像器件50具有埋入在η型半導(dǎo)體層43內(nèi)側(cè)的空間中的絕緣層45。另外，固體攝像器件50的其它結(jié)構(gòu)與圖2的固體攝像器件21的結(jié)構(gòu)相似。根據(jù)固體攝像器件50的結(jié)構(gòu)，由于將絕緣層45埋在η型半導(dǎo)體層43內(nèi)側(cè)的空間中，因此，η型半導(dǎo)體層43能夠增大光電ニ極管H)的面積，并且，絕緣層45能夠使相鄰的像素38彼此分離。可以將由氧化物或氮化物制成的絕緣層(例如氧化硅層、氧化鉿層、氧化鉭層或氮化硅層)形成為絕緣層45。在制造圖7所示的固體攝像器件50時(shí)，使η型半導(dǎo)體層43外延生長(zhǎng)，之后，埋入絕緣層45，而不是改變?yōu)棣研偷膿诫s物并進(jìn)行外延生長(zhǎng)。隨后，由于將絕緣層45埋在位于η型半導(dǎo)體層43內(nèi)側(cè)的狹窄空間中，因此，選擇 用于絕緣層45的絕緣材料和形成方法，以便能夠埋入絕緣層45。在半導(dǎo)體基板22上存在不必要的絕緣層45吋，除去不必要的絕緣層45，并且，僅在溝槽42內(nèi)保留絕緣層45。其它的エ序可以與制造第一實(shí)施例的固體攝像器件21的エ序相似。在圖7中，代替絕緣層45，也可以在η型半導(dǎo)體層43的內(nèi)側(cè)埋入遮光層。可以將例如具有遮光性的金屬層形成為遮光層。通過(guò)埋入遮光層，能夠阻止電荷泄漏至相鄰像素內(nèi)，并且，通過(guò)遮光層反射光線(xiàn)，阻止傾斜入射光入射至相鄰的像素。因此，通過(guò)遮光層，能夠使相鄰的像素彼此分離，并且，能夠抑制混色并改善靈敏度。順便說(shuō)一下，在溝槽內(nèi)壁上形成的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上埋入的絕緣層或遮光層的這種結(jié)構(gòu)不僅適用于第一實(shí)施例，而且還適用于其它實(shí)施例和其它結(jié)構(gòu)的固體攝像器件。另外，在每ー個(gè)上述實(shí)施例中，作為光電ニ極管H)的電荷累積區(qū)域23為η型的結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)域23為η型，并且，第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域24和25為ρ型。在這種結(jié)構(gòu)中，電子為多數(shù)載流子，并且，空穴為少數(shù)載流子。另ー方面，也可以采用如下結(jié)構(gòu)使雜質(zhì)的導(dǎo)電類(lèi)型與每ー個(gè)實(shí)施例中的相反，第ー導(dǎo)電型為P型并且第二導(dǎo)電型為η型。在這種結(jié)構(gòu)中，空穴為多數(shù)載流子，而電子為少數(shù)載流子。對(duì)于采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)外延生長(zhǎng)的順序而言，使P型半導(dǎo)體層在溝槽的內(nèi)壁上生長(zhǎng)，之后，使η型半導(dǎo)體層在內(nèi)側(cè)上生長(zhǎng)。另外，在每ー個(gè)上述實(shí)施例中，可在半導(dǎo)體基板22或多層布線(xiàn)層33上直接形成濾色器36。另ー方面，可以在半導(dǎo)體基板22和濾色器36之間或多層布線(xiàn)層33和濾色器36之間設(shè)置其它的層，例如起到平坦化層或鈍化層功能的絕緣層。另外，各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)所采用的固體攝像器件的結(jié)構(gòu)不局限于圖I的平面圖所示的結(jié)構(gòu)，而是可以采用本技術(shù)能夠適用的任意結(jié)構(gòu)。6.第四實(shí)施例(固體攝像器件以及制造方法)下面，作為與在圖I的平面圖中所示的結(jié)構(gòu)不同的固體攝像器件的結(jié)構(gòu)，圖8為第四實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖(平面圖)。
本實(shí)施例說(shuō)明了以下情況，S卩本發(fā)明適用于所謂像素共用固體攝像器件，其中，多個(gè)光電ニ極管共用傳輸晶體管之外的多個(gè)像素晶體管。圖8所示的固體攝像器件80具有光電ニ極管roi、H)2、PD3和TO4以及光電ニ極管H)5、PD6, PD7和TO8，四個(gè)像素(垂直方向的兩個(gè)像素和水平方向的兩個(gè)像素)作為ー個(gè)共用単元(所謂四像素共用)。通過(guò)以ニ維方式設(shè)置多個(gè)共用単元形成像素區(qū)域。ー個(gè)共用單元具有用于四個(gè)光電ニ極管(PDl PD4或PD5 TO8)的一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD，浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD設(shè)置在四個(gè)光電ニ極管的中心處。共用単元具有為光電ニ極管PDl TO8中每ー個(gè)光電ニ極管設(shè)置的一個(gè)傳輸晶體管Trl，并且，具有為八個(gè)光電ニ極管PDl PD8共同設(shè)置的一個(gè)選擇晶體管Tr2、一個(gè)放大晶體管Tr3以及ー個(gè)復(fù)位晶體管Tr4。傳輸晶體管Trl在中心的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD與每一光電ニ極管PDl PD4或者PD5 PD8之間設(shè)有傳輸柵電極81。沿圖8的橫向，即沿像素的行方向，連續(xù)形成其中形成有四個(gè)光電ニ極管(PDl PD4或者PD5 TO8)的光電ニ極管形成區(qū)域。在兩行像素之間設(shè)置用于像素晶體管的區(qū)域。在該區(qū)域中形成選擇晶體管Tr2、放大晶體管Tr3以及復(fù)位晶體管Tr4。選擇晶體管Tr2具有ー對(duì)源/漏極區(qū)域82和84以及選擇柵電極83。放大晶體管Tr3具有ー對(duì)源/漏極區(qū)域84和86以及放大柵電極85。S卩，源/漏極區(qū)域84由選擇晶體管Tr2和放大晶體管Tr3共用。復(fù)位晶體管Tr4具有ー對(duì)源/漏極區(qū)域87和89以及復(fù)位柵電極88。復(fù)位晶體管Tr4形成在像素晶體管的不同區(qū)域中，該區(qū)域與選擇晶體管Tr2和放大晶體管Tr3分離。通過(guò)在之前的第一至第三實(shí)施例以及變形例中描述的像素分離部，形成光電ニ極管PDi ros的相鄰光電ニ極管之間的像素分離部。在制造本實(shí)施例的固體攝像器件80時(shí)，可以采用在之前的第一至第三實(shí)施例以及變形例中描述的制造方法。根據(jù)本實(shí)施例的固體攝像器件80，由于通過(guò)在之前的第一至第三實(shí)施例以及變形例中描述的像素分離部形成相鄰光電ニ極管之間的像素分離部，因此，能夠抑制發(fā)光點(diǎn)和暗電流的產(chǎn)生以及混色并改善靈敏度。另外，可以產(chǎn)生與之前的第一至第三實(shí)施例以及變形例相似的效果。在本實(shí)施例中，通過(guò)在溝槽的內(nèi)壁部上形成外延生長(zhǎng)層得到的像素分離部也可應(yīng)用于光電ニ極管PDl PD8與像素晶體管(Tr2、Tr3和Tr4)之間的像素分離部。然而，雖然光電ニ極管PDl PD8的電荷累積區(qū)域和像素晶體管(Tr2、Tr3和Tr4)的源/漏極區(qū)域可以是相同的導(dǎo)電類(lèi)型，但是，在某些情況下在雜質(zhì)濃度和區(qū)域深度方面是不同的。在這種情況下，由于難以按原樣采用上述實(shí)施例的制造方法，因此，需要ー種用于制造エ藝的裝置。順便說(shuō)一下，雖然本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)適用于前側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件，但是，與沒(méi)有像素共用的結(jié)構(gòu)相比，由于減小了能夠布置多層布線(xiàn)層的多個(gè)布線(xiàn)層的區(qū)域，因此，導(dǎo)致多個(gè)布線(xiàn)層的設(shè)計(jì)困難。因此，優(yōu)選將本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于背側(cè)照射型的CMOS固體攝像器件。7.第五實(shí)施例(電子裝置)可以將具有上述結(jié)構(gòu)的固體攝像器件應(yīng)用于電子裝置，例如應(yīng)用于包括數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等的相機(jī)系統(tǒng)、具有攝像功能的移動(dòng)電話(huà)或具有攝像功能的其它裝置。圖9為第五實(shí)施例的電子裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例說(shuō)明了以下的情況，S卩將本發(fā)明應(yīng)用于作為電子裝置的ー種形式的攝像裝置(照相機(jī))?？梢詫⒈緦?shí)施例的攝像裝置(照相機(jī))應(yīng)用于能夠拍攝靜止圖像或動(dòng)態(tài)圖像的攝像機(jī)。如圖9所示，攝像裝置(照相機(jī))91包括固體攝像器件92、用于將入射光導(dǎo)引至固體攝像器件92的光學(xué)系統(tǒng)93、快門(mén)裝置94、驅(qū)動(dòng)電路95以及信號(hào)處理電路96。作為固體攝像器件92，可以采用上述實(shí)施例中一個(gè)實(shí)施例的固體攝像器件。光學(xué)系統(tǒng)93包括光學(xué)透鏡。光學(xué)系統(tǒng)93將來(lái)自物體的圖像光(入射光)形成至 固體攝像器件92的成像表面。由此在固體攝像器件92內(nèi)累積信號(hào)電荷一定時(shí)間段。快門(mén)裝置94控制利用光對(duì)固體攝像器件92照射的時(shí)段和對(duì)固體攝像器件92遮光的時(shí)段。驅(qū)動(dòng)電路95供給用于控制固體攝像器件92的電荷傳輸操作以及快門(mén)裝置94的快門(mén)操作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)由驅(qū)動(dòng)電路95提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(時(shí)序信號(hào))，進(jìn)行固體攝像器件92的信號(hào)傳輸。信號(hào)處理電路96對(duì)固體攝像器件92的輸出信號(hào)進(jìn)行各種信號(hào)處理。由信號(hào)處理產(chǎn)生的視頻信號(hào)存儲(chǔ)在如存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)介質(zhì)中或被輸出至顯示裝置。根據(jù)本實(shí)施例的電子裝置，將根據(jù)上述一個(gè)實(shí)施例的固體攝像器件用作固體攝像器件92，從而固體攝像器件92能夠抑制發(fā)光點(diǎn)和暗電流的產(chǎn)生以及混色，并且能夠改善靈敏度。因此，能夠使電子裝置沒(méi)有混色，即使在増加像素?cái)?shù)量時(shí)仍具有高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍，并且，能夠確保優(yōu)良的圖像質(zhì)量。在上述每ー個(gè)實(shí)施例中，將本發(fā)明實(shí)施例的像素分離部應(yīng)用于固體攝像器件的像素之間的元件分離。本發(fā)明實(shí)施例的像素分離部也可適用于固體攝像器件的光電ニ極管與像素晶體管之間的元件分離，并適用于在普通半導(dǎo)體裝置中的相鄰電路元件(如晶體管等有源元件或無(wú)源元件)中使相同導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域彼此分離的元件分離。順便說(shuō)一下，本發(fā)明也可采用以下結(jié)構(gòu)。(I) ー種固體攝像器件包括光電轉(zhuǎn)換部，其包括形成在半導(dǎo)體層中的第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)；具有光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管的像素；設(shè)有多個(gè)像素的像素區(qū)域 ，第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，其形成在溝槽的內(nèi)壁部上，所述溝槽設(shè)置于所述像素區(qū)域內(nèi)至少相鄰像素之間的所述半導(dǎo)體層中；以及，像素分離部，其用于使所述相鄰像素的電荷累積區(qū)彼此分離，所述像素分離部形成在所述第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上。(2)根據(jù)上述(I)的固體攝像器件，其中，所述像素分離部是由第二導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層形成的。(3)根據(jù)上述(I)的固體攝像器件，其中，所述像素分離部是由絕緣層或遮光層形成的。(4)根據(jù)上述⑴ (3)中任意ー項(xiàng)的固體攝像器件，其中，所述固體攝像器件為背側(cè)照射型的固體攝像器件，在所述背側(cè)照射型的固體攝像器件中，在所述半導(dǎo)體層的前表面?zhèn)仍O(shè)有具有多個(gè)布線(xiàn)層的多層布線(xiàn)層，所述多個(gè)布線(xiàn)層之間設(shè)有層間絕緣層，并且所述半導(dǎo)體層的后表面?zhèn)葹楣饨邮毡砻妗?5) ー種固體攝像器件的制造方法，所述固體攝像器件具有像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中設(shè)有多個(gè)像素，所述像素包括光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管，所述光電轉(zhuǎn)換部具有第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)域，所述方法包括以下步驟通過(guò)將第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層內(nèi)，形成第一導(dǎo)電型的區(qū)域；至少在相鄰像素之間的第一導(dǎo)電型的區(qū)域中形成溝槽；通過(guò)在所述溝槽的內(nèi)壁部上的外延生長(zhǎng)，形成第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層；在所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上，形成使相鄰像素的電荷累積區(qū)域彼此分離的像素分離部；以及形成包括光電轉(zhuǎn)換部及像素晶體管的所述像素，并且，所述第一導(dǎo)電型的區(qū)域的與所述溝槽相鄰的部分作為所述電荷累積區(qū)域。(6)根據(jù)上述(5)的固體攝像器件的制造方法，其中，通過(guò)第二導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層形成像素分離部。 (7)根據(jù)上述(5)的固體攝像器件的制造方法，其中，通過(guò)絕緣層或遮光層形成像素分離部。(8)根據(jù)上述(5) (7)中任意ー項(xiàng)的固體攝像器件的制造方法，其還包括在所述半導(dǎo)體層的前表面上形成具有多個(gè)布線(xiàn)層的多層布線(xiàn)層，所述多個(gè)布線(xiàn)層之間布置有層間絕緣層；將支撐基板層壓至所述多層布線(xiàn)層上；通過(guò)從所述半導(dǎo)體層的后表面?zhèn)冗M(jìn)行研磨，使所述像素分離部露出；隨后，在所述半導(dǎo)體層的后表面上順序形成濾色器和片上透鏡。(9) 一種電子裝置包括根據(jù)上述(I) (4)中任意ー項(xiàng)的固體攝像器件；光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)，其用于將入射光導(dǎo)引至所述固體攝像器件的光電轉(zhuǎn)換部；以及信號(hào)處理電路，其用于對(duì)所述固體攝像器件的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。本發(fā)明不局限于上面所述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，能夠采用各種其它的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.ー種固體攝像器件，其包括 光電轉(zhuǎn)換部，其包括形成在半導(dǎo)體層中的第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)； 像素，其包括所述光電轉(zhuǎn)換部以及像素晶體管； 像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中布置有多個(gè)所述像素； 第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，其形成在溝槽的內(nèi)壁部上，所述溝槽設(shè)置于至少位于所述像素區(qū)域內(nèi)相鄰的所述像素之間的所述半導(dǎo)體層中；以及 像素分離部，其用于使相鄰的所述像素的電荷累積區(qū)彼此分離，所述像素分離部形成在所述第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體攝像器件，其中，所述像素分離部是由第二導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體攝像器件，其中，所述像素分離部是由絕緣層或遮光層形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體攝像器件，其中，所述固體攝像器件為背側(cè)照射型的固體攝像器件，在所述背側(cè)照射型的固體攝像器件中，在所述半導(dǎo)體層的前表面?zhèn)仍O(shè)有具有多個(gè)布線(xiàn)層的多層布線(xiàn)層，所述多個(gè)布線(xiàn)層之間設(shè)有層間絕緣層，并且所述半導(dǎo)體層的后表面?zhèn)葹楣饨邮毡砻妗?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件，其中，所述第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度與所述電荷累積區(qū)的雜質(zhì)濃度相同。
6.ー種固體攝像器件的制造方法，所述固體攝像器件具有像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域中設(shè)有多個(gè)像素，所述像素包括光電轉(zhuǎn)換部和像素晶體管，所述光電轉(zhuǎn)換部具有第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)域，所述方法包括以下步驟 通過(guò)將第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層內(nèi)，形成第一導(dǎo)電型的區(qū)域； 在至少位于相鄰的所述像素之間的第一導(dǎo)電型的區(qū)域中形成溝槽； 通過(guò)在所述溝槽的內(nèi)壁部上的外延生長(zhǎng)，形成第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層； 在所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上，形成使相鄰的所述像素的電荷累積區(qū)域彼此分離的像素分離部；以及 形成包括光電轉(zhuǎn)換部及像素晶體管的所述像素，并且，所述第一導(dǎo)電型的區(qū)域的與所述溝槽相鄰的部分作為所述電荷累積區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像器件的制造方法，其中，通過(guò)第二導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層形成所述像素分離部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像器件的制造方法，其中，通過(guò)絕緣層或遮光層形成所述像素分離部。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像器件的制造方法，還包括以下步驟 在所述半導(dǎo)體層的前表面上形成具有多個(gè)布線(xiàn)層的多層布線(xiàn)層，所述多個(gè)布線(xiàn)層之間布置有層間絕緣層； 將支撐基板層壓至所述多層布線(xiàn)層上； 通過(guò)從所述半導(dǎo)體層的后表面?zhèn)冗M(jìn)行研磨，使所述像素分離部露出；以及 隨后，在所述半導(dǎo)體層的后表面上順序形成濾色器和片上透鏡。
10.一種電子裝置，其包括權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的固體攝像器件； 光學(xué)系統(tǒng)，其用于將入射光導(dǎo)引至所述固體攝像器件的所述光電轉(zhuǎn)換部；以及信號(hào)處理電路，其用于對(duì)所述固體攝像器件的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了固體攝像器件、其制造方法以及電子裝置。該固體攝像器件包括光電轉(zhuǎn)換部，其包括形成在半導(dǎo)體層中的第一導(dǎo)電型的電荷累積區(qū)；像素，其包括所述光電轉(zhuǎn)換部以及像素晶體管；像素區(qū)域，其中布置有多個(gè)所述像素；第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，其形成在溝槽的內(nèi)壁部上，所述溝槽設(shè)置于所述像素區(qū)域內(nèi)至少相鄰像素之間的所述半導(dǎo)體層中；以及像素分離部，其用于使所述相鄰像素的電荷累積區(qū)彼此分離，所述像素分離部形成在所述第一導(dǎo)電型的外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的內(nèi)側(cè)上。本發(fā)明的固體攝像器件能夠減小像素分離部的寬度并增加光電轉(zhuǎn)換部的面積。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102867835SQ20121021672
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者佐藤尚之, 宮波勇樹(shù) 申請(qǐng)人:索尼公司