本發(fā)明涉及固態(tài)攝像裝置及其制造方法和電子設(shè)備，特別涉及一種能夠在抑制暗電流的同時也抑制固定電荷膜的脫落的固態(tài)攝像裝置及其制造方法和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

近來，提出一種背面照射型固態(tài)攝像裝置，其中，光從半導(dǎo)體基板上形成有配線層的側(cè)的相反側(cè)照射(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1中公開的固態(tài)攝像裝置中，用于電隔離各像素的元件分隔單元形成在半導(dǎo)體基板上形成的相鄰像素的邊界上。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請?zhí)亻_2012-191005號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

在固態(tài)攝像裝置中，盡管用于形成元件分隔單元的溝槽部通常是通過干式蝕刻形成的，但是由于晶體缺陷和懸空鍵(danglingbond)等造成的界面狀態(tài)的增高，并且暗電流很有可能產(chǎn)生在由干式蝕刻處理的半導(dǎo)體基板的表面(特別地，溝槽部的內(nèi)周面和底面)上。

因此，已知將負(fù)固定電荷膜形成在半導(dǎo)體基板的平面部的表面上和溝槽部的內(nèi)周面和底面上以抑制暗電流的產(chǎn)生和增大的方法；然而，會發(fā)生固定電荷膜在半導(dǎo)體基板上脫落的現(xiàn)象。

考慮到上述狀況而做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是在固態(tài)攝像裝置中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

技術(shù)問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的固態(tài)攝像裝置是這樣的固態(tài)攝像裝置，其包括：半導(dǎo)體基板，在所述半導(dǎo)體基板中形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件；溝槽部，所述溝槽部在所述半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始在深度方向上形成以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；第一固定電荷膜，所述第一固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面；和第二固定電荷膜，所述第二固定電荷膜被形成為覆蓋形成于所述半導(dǎo)體基板的所述溝槽部的內(nèi)壁面。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的固態(tài)攝像裝置中，多個光電轉(zhuǎn)換元件形成在半導(dǎo)體基板中，溝槽部在半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始形成在深度方向上，以在相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元，第一固定電荷膜被形成為覆蓋半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面，且第二固定電荷膜被形成為覆蓋形成于半導(dǎo)體基板的所述溝槽部的內(nèi)壁面。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的制造方法是包括以下步驟的制造方法：在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上，通過蝕刻從光入射側(cè)開始在深度方向上形成溝槽部，以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；以所述蝕刻對所述溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)形成第二固定電荷膜，以覆蓋所述半導(dǎo)體基板上形成的溝槽部的內(nèi)壁面；且以所述蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)形成第一固定電荷膜，以覆蓋所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的所述平面部的表面。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的制造方法，在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上，通過蝕刻從光入射側(cè)開始在深度方向上形成溝槽部，以在相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元，以所述蝕刻對溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)形成第二固定電荷膜，以覆蓋形成于半導(dǎo)體基板的溝槽部的內(nèi)壁面，且以所述蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)形成第一固定電荷膜，以覆蓋半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的制造方法是包括以下步驟的制造方法：以用于在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上形成溝槽部的蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)形成第一固定電荷膜，以覆蓋位于所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的所述平面部的表面；在覆蓋有所述第一固定電荷膜的所述半導(dǎo)體基板上，通過所述蝕刻從所述光入射側(cè)開始在深度方向上形成所述溝槽部，以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；且以所述蝕刻對所述溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)形成第二固定電荷膜，以覆蓋所述半導(dǎo)體基板上形成的溝槽部的內(nèi)壁面。

在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的制造方法中，形成以用于在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上形成溝槽部的蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)的第一固定電荷膜，以覆蓋半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面，在覆蓋有第一固定電荷膜的半導(dǎo)體基板上通過蝕刻從光入射側(cè)開始在深度方向上形成溝槽部，以在相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元，且形成以所述蝕刻對溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)的第二固定電荷膜，以覆蓋半導(dǎo)體基板上形成的溝槽部的內(nèi)壁面。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電子設(shè)備是這樣的電子設(shè)備，其包括固態(tài)攝像裝置，所述固態(tài)攝像裝置包括：半導(dǎo)體基板，在所述半導(dǎo)體基板中形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件；溝槽部，所述溝槽部在所述半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始在深度方向上形成以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；第一固定電荷膜，所述第一固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面；和第二固定電荷膜，所述第二固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板上形成的溝槽部的內(nèi)壁面。

在根據(jù)本發(fā)明的第四方面的設(shè)置在電子設(shè)備中的固態(tài)攝像裝置中，多個光電轉(zhuǎn)換元件形成在半導(dǎo)體基板中，在半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始在深度方向上形成有溝槽部，以在相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元，第一固定電荷膜被形成為覆蓋半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面，且第二固定電荷膜被形成為覆蓋半導(dǎo)體基板上形成的溝槽部的內(nèi)壁面。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明的第一至第四方面，能夠在抑制暗電流的同時也抑制固定電荷膜的脫落。

與此同時，效果不一定限于本文中所述的效果且可以包括本發(fā)明所述的效果中的任何效果。

附圖說明

圖1圖示了固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造例。

圖2是圖示了固態(tài)攝像裝置的一部分的放大橫截面圖。

圖3圖示了第一元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖4圖示了第二元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖5圖示了第一制造步驟的流程。

圖6示意性地圖示了第一制造步驟中的各步驟。

圖7圖示了第三元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖8圖示了第四元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖9圖示了第五元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖10圖示了第二制造步驟的流程。

圖11示意性地圖示了第二制造步驟中的各步驟。

圖12圖示了第六元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖13圖示了第七元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖14圖示了第八元件分隔單元的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

圖15圖示了包括有固態(tài)攝像裝置的電子設(shè)備的構(gòu)造例。

圖16圖示了固態(tài)攝像裝置的使用例。

具體實施方式

以下參照附圖說明本發(fā)明的各實施例。同時，以下面的順序給出說明。

1.第一實施例(固態(tài)攝像裝置)

2.第二實施例(固態(tài)攝像裝置)

3.變型例

4.電子設(shè)備的構(gòu)造

5.固態(tài)攝像裝置的使用例

<1.第一實施例>

(固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造)

圖1圖示了固態(tài)攝像裝置的構(gòu)造例。

圖1的固態(tài)攝像裝置10例如是cmos(complementarymetaloxidesemiconductor：互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等圖像傳感器。固態(tài)攝像裝置10通過光學(xué)透鏡系統(tǒng)(未圖示)拍攝被攝體的入射光(圖像光)，并且以像素為單位將入射光(其圖像形成在成像面上)的量轉(zhuǎn)換成電信號以作為像素信號進行輸出。

在圖1中，固態(tài)攝像裝置10包括像素陣列單元21、垂直驅(qū)動電路22、列信號處理電路23、水平驅(qū)動電路24、輸出電路25、控制電路26和輸入/輸出端子27。

在像素陣列單元21中，單位像素31被布置為形成二維陣列。單位像素31包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管以及多個像素晶體管。

例如，由移位寄存器形成的垂直驅(qū)動電路22選擇預(yù)定的像素驅(qū)動配線41，并且將用于驅(qū)動單位像素31的脈沖供給至被選的像素驅(qū)動配線41以逐行地驅(qū)動單位像素31。即，垂直驅(qū)動電路22順序地選擇以在垂直方向上逐行掃描像素陣列單元21的單位像素31，并且通過垂直信號線42將以根據(jù)各單位像素31的光電轉(zhuǎn)換元件中的受光量而產(chǎn)生的信號電荷為基礎(chǔ)的像素信號供給至列信號處理電路23。

分別針對單位像素31的各個列布置的列信號處理電路23分別針對各像素列進行對從一行的單位像素31中輸出的信號進行諸如噪聲去除等信號處理。例如，列信號處理電路23進行諸如cds(correlateddoublesampling：相關(guān)雙采樣)(用于去除像素特有的固定模式噪聲)和ad(analogdigital：模式數(shù)字)轉(zhuǎn)換等信號處理。

例如，由移位寄存器形成的水平驅(qū)動電路24通過順序地輸出水平掃描脈沖來依次選擇列信號處理電路23，并且使列信號處理電路23中的各者將像素信號輸出至水平信號線43。

輸出電路25對通過水平信號線43分別從列信號處理電路23順序地供給來的信號進行信號處理以進行輸出。存在輸出電路25例如僅進行緩沖的情況，或存在輸出電路進行黑電平調(diào)整、列變化校正和各種類型的數(shù)字信號處理等的情況。

控制電路26接收輸入時鐘信號和指示操作模式等的數(shù)據(jù)，并且輸出固態(tài)攝像裝置10的內(nèi)部信息等的數(shù)據(jù)。即，控制電路26基于垂直同步信號、水平同步信號和主時鐘信號來產(chǎn)生用作垂直驅(qū)動電路22、列信號處理電路23和水平驅(qū)動電路24等的操作參考的時鐘信號和控制信號。此外，控制電路26將產(chǎn)生的時鐘信號和控制信號輸出至垂直驅(qū)動電路22、列信號處理電路23和水平驅(qū)動電路24等。

輸入/輸出端子27與外部進行信號通信。

以上述方式構(gòu)造的圖1的固態(tài)攝像裝置10是被稱為列ad型的cmos圖像傳感器，其中，進行cds處理和ad轉(zhuǎn)換處理的列信號處理電路23針對各像素列而布置的。

(固態(tài)攝像裝置的詳細結(jié)構(gòu))

接著，說明圖1的固態(tài)攝像裝置10的詳細結(jié)構(gòu)。圖2是圖示了固態(tài)攝像裝置10的一部分的放大橫截面圖。在圖2中，將背面照射型cmos圖像傳感器圖示為固態(tài)攝像裝置10。

在圖2中，單位像素31形成固態(tài)攝像裝置10中的像素陣列單元21的二維陣列中的一個像素。此外，在圖2中，配線層130和支撐基板110形成在形成受光層120的半導(dǎo)體基板121的正面?zhèn)?在圖中，面s2側(cè))，且聚光層140形成在半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)?在圖中，面s1側(cè))。與此同時，諸如傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管等像素晶體管形成在半導(dǎo)體基板121的正面?zhèn)取?/p>

在受光層120中，半導(dǎo)體基板121例如由p型硅(si)形成，其中，埋入有作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管122。此外，在受光層120中，在半導(dǎo)體基板121的深度方向(z方向)上延伸的溝槽部121a在半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)?在圖中，面s1側(cè))形成于單位像素之間。

半導(dǎo)體基板121(的背面?zhèn)?光入射側(cè)))的平面部121b和半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a覆蓋有諸如第一固定電荷膜123a或第二固定電荷膜123b等負(fù)固定電荷膜。此外，絕緣膜124、防反射膜125、絕緣膜126和遮光膜142依次埋入覆蓋有負(fù)固定電荷膜的溝槽部121a中以形成元件分隔單元127。即，元件分隔單元127被形成為格子形狀以便圍繞單位像素31，且光電二極管122通過元件分隔單元127而被彼此電隔離。

這里，在半導(dǎo)體基板121中，第一固定電荷膜123a被形成為覆蓋平面部121b的表面的全部或大部分且第二固定電荷膜123b被形成為覆蓋溝槽部121a的底面和內(nèi)周面的全部或大部分。與此同時，以下將溝槽部121a的底面和內(nèi)周面統(tǒng)稱為“內(nèi)壁面”。

根據(jù)用于在半導(dǎo)體基板121上形成溝槽部121a的蝕刻對平面部121b造成的損傷的量的負(fù)固定電荷膜被用作第一固定電荷膜123a。例如，作為第一固定電荷膜123a，優(yōu)選使用沉積在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上以抑制起泡(blister)發(fā)生的諸如氧化鉿(hfo2)膜等材料，該材料不從平面部121b脫落。

根據(jù)用于在半導(dǎo)體基板121上形成溝槽部121a的蝕刻對溝槽部121a的內(nèi)壁面造成的損傷的量的負(fù)固定電荷膜被用作第二固定電荷膜123b。例如，作為第二固定電荷膜123b，優(yōu)選使用沉積在半導(dǎo)體基板121上以產(chǎn)生固定電荷從而強化溝槽部121a的釘扎的諸如氧化鋁(al2o3)膜等材料。

與此同時，具有負(fù)電荷的高折射率材料膜或高介電膜，即含有例如鉿(hf)、鋁(al)、鋯(zr)、鉭(ta)和鈦(ti)中的至少一種元素的氧化物或氮化物可以應(yīng)用于第二固定電荷膜123b。

絕緣膜124被形成為埋入覆蓋有第二固定電荷膜123b的溝槽部121a中。例如，絕緣膜124優(yōu)選由與第二固定電荷膜123b不同折射率的材料形成，諸如氧化膜等。與此同時，例如，氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、氮氧化硅(sion)或樹脂等可以用作絕緣膜124的材料。

防反射膜125形成在第一固定電荷膜123a上且一部分埋入溝槽部121a中。例如，諸如氮化硅膜(si3n4)等具有光學(xué)功能的絕緣膜(低反射膜)可以用作防反射膜125的材料。絕緣膜126形成在防反射膜125上且一部分埋入溝槽部121a中。例如，氧化膜等可以用作絕緣膜126的材料。

遮光膜142形成在埋入溝槽部121a中的絕緣膜126上的預(yù)定區(qū)域中，并且被形成為格子形狀以便形成像素區(qū)域中的光電二極管122上的開口。遮光的材料可以用作遮光膜142的材料；例如，可以使用鋁(al)、鎢(w)或銅(cu)等。

平坦化膜143形成在包括遮光膜142在內(nèi)的整個絕緣膜126上。據(jù)此，使半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)鹊谋砻嫫教够?。例如，諸如樹脂等有機材料可以用作平坦化膜143的材料。

濾色器層144形成在平坦化膜143上。例如，濾色器層144被形成為分別與單位像素31的紅(r)、綠(g)和藍(b)相對應(yīng)。期望波長的光透過濾色器層144，且透過的光入射到形成在半導(dǎo)體基板121中的光電二極管122上。

片上透鏡141形成在濾色器層144上。照射光被片上透鏡141會聚，且被會聚的光有效地通過濾色器層144而有效地入射至光電二極管122。

片上透鏡141、濾色器層144、平坦化膜143和遮光膜142在半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)?在圖中，面s1側(cè))形成聚光層140。此外，形成在半導(dǎo)體基板121的正面?zhèn)?在圖中，面s2側(cè))的配線層130由間隔著層間絕緣膜131堆疊以形成多個層(在圖2中，三個層)的配線132a至配線132c形成。通過形成在配線層130中的配線132來驅(qū)動單位像素31的像素晶體管。

支撐基板110形成在配線層130的與面對半導(dǎo)體基板121的一側(cè)相反的一側(cè)。例如，用于確保制造階段內(nèi)的半導(dǎo)體基板121的強度而被形成的支撐基板110是由硅基板形成的。

在具有上述構(gòu)造的固態(tài)攝像裝置10中，光從半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)日丈?，且透過片上透鏡141和濾色器層144的光經(jīng)過光電二極管122的光電轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生信號電荷。然后，光電二極管122產(chǎn)生的信號電荷經(jīng)由形成在半導(dǎo)體基板121的正面?zhèn)鹊南袼鼐w管，通過由配線層130中的預(yù)定配線132形成的信號線而被輸出為像素信號。

(元件分隔單元的詳細結(jié)構(gòu))

接著，說明圖2的元件分隔單元127的詳細結(jié)構(gòu)。這里說明與圖2的元件分隔單元127相對應(yīng)的第一元件分隔單元127-1的詳細結(jié)構(gòu)以及作為其變型例的第二元件分隔單元127-2的詳細結(jié)構(gòu)。

(第一元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖3圖示了第一元件分隔單元127-1的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖3的第一元件分隔單元127-1中，溝槽部121a從半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)乳_始被形成在深度方向上，且溝槽部121a的內(nèi)壁面覆蓋有第一固定電荷膜123a和第二固定電荷膜123b。

具體地，在第一元件分隔單元127-1中，溝槽部121a的底面覆蓋有第二固定電荷膜123b。另一方面，盡管溝槽部121a的內(nèi)周面的大部分覆蓋有第二固定電荷膜123b，但是在半導(dǎo)體基板121的平面部121b附近這一側(cè)的一部分覆蓋有第一固定電荷膜123a。此外，半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有第一固定電荷膜123a。即，在半導(dǎo)體基板121的表面(硅面)上，負(fù)固定電荷膜在溝槽部121a的一定部分中從第一固定電荷膜123a切換至第二固定電荷膜123b。

在第一元件分隔單元127-1中，絕緣膜124形成在覆蓋有第一固定電荷膜123a和第二固定電荷膜123b的溝槽部121a中。絕緣膜124的上部(上面)覆蓋有第一固定電荷膜123a。此外，防反射膜125和絕緣膜126形成在第一固定電荷膜123a上以具有與溝槽部121a的開槽部相對應(yīng)的凹形形狀。此外，遮光膜142被形成為埋入凹形部中。

如上所述，在其上形成有第一元件分隔單元127-1的半導(dǎo)體基板121中，溝槽部121a的內(nèi)壁面和平面部121b的表面覆蓋有具有不同特性的兩種類型的負(fù)固定電荷膜123中的任何一種。例如，當(dāng)氧化鋁(al2o3)膜用作覆蓋形成在半導(dǎo)體基板121上的溝槽部121a的內(nèi)壁面的第二固定電荷膜123b時，能夠強化釘扎且可以抑制暗電流的發(fā)生。此外，例如，當(dāng)氧化鉿(hfo2)膜用作覆蓋半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面的第一固定電荷膜123a時，能夠抑制起泡的發(fā)生且可以抑制負(fù)固定電荷膜從平面部121b脫落。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

可以獲得上述效果的原因的詳情如下。即，被形成為格子形狀以便包圍單位像素31的元件分隔單元127-1的溝槽部121a通常是通過干式蝕刻而形成的，且已知由于晶體缺陷和懸空鍵等而造成的界面狀態(tài)增高，并且在經(jīng)過干蝕刻處理的半導(dǎo)體基板121的表面(特別地，溝槽部121a的底面和內(nèi)周面)上很有可能生成暗電流。此外，盡管需要形成較窄的溝槽部121a以便使單位像素31小型化并且形成較深的溝槽部121a以便抑制混色；然而，當(dāng)滿足這兩種需求時，由于干式蝕刻而造成的損傷通常增加，且暗電流由于晶體缺陷和懸空鍵的增加而往往增大。

當(dāng)半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面和半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有相同的負(fù)固定電荷膜(例如，氧化鋁(al2o3)膜)以用于抑制暗電流的產(chǎn)生和增大時，硅的末端基的以及在堆疊上層結(jié)構(gòu)時的氫累積在固定電荷膜與硅之間的界面上，且固定電荷膜在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上脫落。固定電荷膜的脫落的發(fā)生幾率根據(jù)硅的面方向而不同；在諸如溝槽部121a等被處理過的表面上不太可能發(fā)生脫落，但是在平面部121b上很有可能發(fā)生脫落。

此外，在本發(fā)明中，依據(jù)主要集中于晶體缺陷和懸空鍵量的差異的損傷量，不同的負(fù)固定電荷膜被用來覆蓋溝槽部121a的內(nèi)壁面和平面部121b的表面，所述晶體缺陷和懸空鍵量的差異是由于半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面與半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面之間的用于在半導(dǎo)體基板121上形成溝槽部121a的干式蝕刻造成的損傷的量的差異而導(dǎo)致的。

即，以干式蝕刻對溝槽部121a的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)的負(fù)固定電荷膜(例如，氧化鋁(al2o3)膜等)被用作覆蓋溝槽部121a的內(nèi)壁面的第二固定電荷膜123b，且以干式蝕刻對平面部121b造成的損傷量為依據(jù)的負(fù)固定電荷膜(例如，氧化鉿(hfo2)膜等)被用作覆蓋平面部121b的表面的第一固定電荷膜123a。據(jù)此，通過覆蓋溝槽部121a的內(nèi)壁面的第二固定電荷膜123b來抑制暗電流的產(chǎn)生且可以通過覆蓋平面部121b的表面的第一固定電荷膜123a來抑制固定電荷膜的脫落。

為了比較，當(dāng)在第一元件分隔單元127-1中，溝槽部121a的內(nèi)壁面和平面部121b的表面僅覆蓋有第一固定電荷膜123a(例如，氧化鉿(hfo2)膜等)時，可以抑制固定電荷膜的脫落，但是不能抑制暗電流的產(chǎn)生。另一方面，當(dāng)在第一元件分隔單元127-1中，溝槽部121a的內(nèi)壁面和平面部121b的表面僅覆蓋有第二固定電荷膜123b(例如，氧化鋁(al2o3)膜等)時，可以抑制暗電流的產(chǎn)生，但是不能抑制固定電荷膜的脫落。

以此方式，盡管強化半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的釘扎和抑制半導(dǎo)體基板121的平面部121b上的起泡的發(fā)生處于權(quán)衡關(guān)系，但是可以通過采用圖3的第一元件分隔單元127-1的結(jié)構(gòu)在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

與此同時，盡管在圖3中將溝槽部121a的形狀圖示為從半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)乳_始在深度方向上變窄的梯形形狀，但是溝槽部121a的形狀不是限于梯形形狀，而是也可以例如是矩形形狀。這同樣適用于后述的其它附圖。

(第二元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖4圖示了第二元件分隔單元127-2的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖4中，與圖3的第一元件分隔單元127-1相比，第二元件分隔單元127-2在形成于半導(dǎo)體基板121上的溝槽部121a中具有不同寬度的覆蓋有第一固定電荷膜123a的內(nèi)周面和覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)周面。

具體地，在第二元件分隔單元127-2中，溝槽部121a的底面覆蓋有第二固定電荷膜123b。另一方面，盡管溝槽部121a的內(nèi)周面的大部分覆蓋有第二固定電荷膜123b，但是在半導(dǎo)體基板121的平面部121b附近這一側(cè)的具有更大寬度的一部分覆蓋有第一固定電荷膜123a。此外，半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有第一固定電荷膜123a。即，在半導(dǎo)體基板121的表面(硅面)上，負(fù)固定電荷膜在溝槽部121a開始變窄的部分中從第一固定電荷膜123a變?yōu)榈诙潭姾赡?23b。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第二元件分隔單元127-2的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且相對地，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，可以在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

(第一制造步驟)

接著，說明圖3的第一元件分隔單元127-1的形成的第一制造步驟。

圖5圖示了第一制造步驟的流程。與此同時，圖6圖示了與圖5的各步驟相對應(yīng)的示意圖，并且適當(dāng)?shù)貐⒄帐疽鈭D說明各步驟。

在第一步驟s11中，進行防反射膜形成步驟。在防反射膜形成步驟中，如圖6的a所示，將低防反射膜151形成在半導(dǎo)體基板121上。

在步驟s12中，進行光致抗蝕劑開口步驟。在光致抗蝕劑開口步驟中，如圖6的b所示，在步驟s11的步驟中形成的低防反射膜151上形成光致抗蝕劑152，并且對光致抗蝕劑152進行開口。進行該開口是為了在單位像素31之間形成溝槽部121a；可以根據(jù)單位像素31的尺寸例如將開口的寬度設(shè)定為約0.1μm至0.3μm。

在步驟s13中，進行硅凹槽形成步驟。在硅凹槽形成步驟中，如圖6的c所示，對在步驟s12的步驟中被開口的光致抗蝕劑152進行干蝕刻，從而使低防反射膜151形成開口以在由硅(si)形成的半導(dǎo)體基板121上進一步形成溝槽部121a。

與此同時，溝槽部121a具有可以使串?dāng)_得到控制的深度就足夠了；即，例如，不小于0.25μm且不大于5μm。此外，溝槽部121a具有可以使串?dāng)_得到控制的寬度就足夠了；即，例如，不小于100nm且不大于1000nm。

在步驟s14中，進行第二固定電荷膜等形成步驟。在第二固定電荷膜等形成步驟中，如圖6的d所示，使用第二固定電荷膜123b覆蓋并且使用通過ald(atomiclayerdeposition：原子層沉積)沉積的絕緣膜124進一步填塞半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面和在步驟s13的步驟中形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面。

與此同時，此時，干式蝕刻嚴(yán)重?fù)p傷了在步驟s13的步驟中形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面，因而使用依據(jù)損傷量的具有更強釘扎的負(fù)固定電荷膜(例如，氧化鋁(al2o3)膜等)作為第二固定電荷膜123b。

在步驟s15中，進行蝕刻步驟。在該蝕刻步驟中，如圖6的e所示，通過干式蝕刻或濕式蝕刻去除在步驟s14的步驟中形成的半導(dǎo)體基板121的平面部121b等上的絕緣膜124以及第二固定電荷膜123b以使半導(dǎo)體基板121露出。

在步驟s16中，進行形成第一固定電荷膜等的步驟。在形成第一固定電荷膜等的步驟中，如圖6的f所示，通過pvd(physicalvapordeposition：物理氣相沉積)或包括ald(atomiclayerdeposition：原子層沉積)在內(nèi)的cvd(chemicalvapordeposition：化學(xué)氣相沉積)在步驟s15的步驟中形成的溝槽部121a的凹陷中形成第一固定電荷膜123a。

與此同時，在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上可能發(fā)生起泡，因而依據(jù)在步驟s13的步驟中的干式蝕刻造成的損壞量使用能夠抑制起泡發(fā)生的負(fù)固定電荷膜(例如，氧化鉿(hfo2)膜等)作為第一固定電荷膜123a。此外，在形成第一固定電荷膜等的步驟中，如圖6的f所示，還將防反射膜125和絕緣膜126形成在第一固定電荷膜123a上。

在步驟s17中，進行遮光膜形成步驟。在遮光膜形成步驟中，如圖6的g所示，將遮光膜142形成在步驟s16的步驟中形成的絕緣膜126上。

在步驟s18中，進行遮光膜處理步驟。在遮光膜處理步驟中，通過蝕刻將在步驟s17的步驟中形成的遮光膜142去除為僅留下與溝槽部121a相對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域的部分。據(jù)此，包括有遮光膜142的第一元件分隔單元127-1被形成為格子形狀以便在像素區(qū)域中的光電二極管122上形成開口。

至此，說明了第一制造步驟。

與此同時，盡管在上述的第一制造步驟中說明了形成圖3的第一元件分隔單元127-1的情況，但是也可以類似地形成圖4的第二元件分隔單元127-2。即，當(dāng)形成第二元件分隔單元127-2時，例如，在圖5的步驟s13的硅凹槽形成步驟中，可以在半導(dǎo)體基板121上將溝槽部121a形成為使得覆蓋有第一固定電荷膜123a的內(nèi)周面的寬度不同于覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)周面的寬度。

此外，可以通過使用上述的第一制造步驟將用來形成兩種或以上類型的不同固定電荷膜的結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)周面上。也可以省略步驟s11中的步驟，在半導(dǎo)體基板121上不形成低防反射膜151的情況下，在半導(dǎo)體基板121上直接形成光致抗蝕劑152。

<2.第二實施例>

(元件分隔單元的詳細結(jié)構(gòu))

盡管在上述的第一實施例中，說明了半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)周面的一部分覆蓋有第一固定電荷膜123a的情況，但是溝槽部121a的內(nèi)周面僅覆蓋有第二固定電荷膜123b也是可能的。因此，作為第二實施例，接下來將說明半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面僅覆蓋有第二固定電荷膜123b且半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有第一固定電荷膜123a的情況。

這里說明作為第二實施例的第三元件分隔單元127-3的詳細結(jié)構(gòu)以及作為其變型例的第四元件分隔單元127-4和第五元件分隔單元127-5的詳細結(jié)構(gòu)。

(第三元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖7圖示了第三元件分隔單元127-3的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖7的第三元件分隔單元127-3中，從半導(dǎo)體基板121的背面?zhèn)乳_始在深度方向上形成有溝槽部121a且溝槽部121a的內(nèi)壁面覆蓋有第二固定電荷膜123b。此外，在溝槽部121a中，絕緣膜124形成在覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)壁面上且遮光膜142還埋入在溝槽部中。

此外，在圖7中，半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有第一固定電荷膜123a。此外，防反射膜125和絕緣膜126形成在第一固定電荷膜123a上。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第三元件分隔單元127-3的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且與此相比，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

(第四元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖8圖示了第四元件分隔單元127-4的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖8中，第四元件分隔單元127-4與圖7的第三元件分隔單元127-3的不同之處在于：僅絕緣膜124埋入在覆蓋有第二固定電荷膜123b的溝槽部121a的內(nèi)壁面中。遮光膜142形成在埋入溝槽部121a中的絕緣膜124上。

此外，在圖8中，半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面覆蓋有第一固定電荷膜123a。此外，防反射膜125和絕緣膜126形成在第一固定電荷膜123a上。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第四元件分隔單元127-4的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且相對地，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

(第五元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖9圖示了第五元件分隔單元127-5的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖9中，第五元件分隔單元127-5與圖7的第三元件分隔單元127-3的不同之處在于：形成在溝槽部121a的內(nèi)壁面上的第二固定電荷膜123b和絕緣膜124還沉積在防反射膜125和絕緣膜126的上表面上，防反射膜125和絕緣膜126形成在覆蓋半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面的第一固定電荷膜123a上。

此外，在圖9中，在半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a中，與圖8的第四元件分隔單元127-4的情況一樣，僅絕緣膜124埋入在覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)壁面中。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第五元件分隔單元127-5的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且相對地，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

(第二制造步驟)

接著，說明圖7的第三元件分隔單元127-3的形成的第二制造步驟。

圖10圖示了第二制造步驟的流程。與此同時，圖11圖示了與圖10的各步驟相對應(yīng)的示意圖，并且適當(dāng)?shù)貐⒄帐疽鈭D說明各步驟。

在步驟s31中，進行形成第一固定電荷膜等的步驟。在形成第一固定電荷膜等的步驟中，如圖11的a所示，將第一固定電荷膜123a形成在半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面上。與此同時，在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上可能發(fā)生起泡，使得例如使用能夠抑制起泡的膜(諸如氧化鉿(hfo2)膜等)作為第一固定電荷膜123a。

此外，在形成第一固定電荷膜等的步驟中，還將防反射膜125和絕緣膜126形成在第一固定電荷膜123a上。與此同時，這里將絕緣膜126沉積為具有通過將作為處理殘留膜所需的厚度與當(dāng)在半導(dǎo)體基板121上形成溝槽部121a時失去的厚度相加而得到的厚度。

在步驟s32中，進行光致抗蝕劑開口步驟。在光致抗蝕劑開口步驟中，如圖11的b所示，將光致抗蝕劑152形成在步驟s31的步驟中形成的絕緣膜126上，并且將光致抗蝕劑152開口。進行所述開口以用于在單位像素31之間形成凹槽；可以根據(jù)單位像素31的尺寸，例如將開口的寬度設(shè)定為約0.1μm至0.3μm。

在步驟s33中，進行硅凹槽形成步驟。在硅凹槽形成步驟中，如圖11的c所示，例如對在步驟s32的步驟中被開口的光致抗蝕劑152進行干式蝕刻，從而對絕緣膜126、防反射膜125和第一固定電荷膜123a進行開口，且還將溝槽部121a形成在由硅(si)形成的半導(dǎo)體基板121上。

與此同時，將凹槽的深度設(shè)定為抑制串?dāng)_所需的深度和寬度。此外，在硅凹槽形成步驟中，可以分別對第一固定電荷膜123a及其上層膜以及硅(si)進行開口。當(dāng)完成步驟s33的步驟時，進行清洗步驟，且其后，進行步驟s34的步驟。

在步驟s34中，進行第二固定電荷膜形成步驟。在第二固定電荷膜形成步驟中，如圖11的d所示，在步驟s33的步驟中形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面上以及半導(dǎo)體基板121的平面部121b上形成的絕緣膜126的上表面上通過cvd(chemicalvapordeposition：化學(xué)氣相沉積)形成第二固定電荷膜123b。

與此同時，這里，干式蝕刻嚴(yán)重?fù)p傷在步驟s33的步驟中形成的溝槽部121a，因而例如使用具有較強釘扎的膜(諸如氧化鋁(al2o3)膜等)作為覆蓋溝槽部121a的內(nèi)壁面的第二固定電荷膜123b。

在步驟s35中，進行絕緣膜形成步驟。在絕緣膜形成步驟中，如圖11的e所示，通過原子層沉積將絕緣膜124形成在步驟s34的步驟中形成的第二固定電荷膜123b上。

在步驟s36中，進行遮光膜形成步驟。在遮光膜形成步驟中，如圖11的f所示，將遮光膜142形成在步驟s35的步驟中形成的絕緣膜124上。

在步驟s37中，進行膜處理步驟。在膜處理步驟中，如圖11的g所示，通過蝕刻將在步驟s34的步驟中形成的第二固定電荷膜123b的一部分、在步驟s35的步驟中形成的絕緣膜124的一部分和在步驟s36的步驟中形成的遮光膜142的一部分去除，使得僅留下與溝槽部121a相對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域的部分。

至此，說明了第二制造步驟。

與此同時，盡管在上述的第二制造步驟中，說明了形成圖7的第三元件分隔單元127-3的情況，但是也可以類似地形成圖8的第四元件分隔單元127-4和圖9的第五元件分隔單元127-5。即，當(dāng)形成第四元件分隔單元127-4時，例如，在圖10的步驟s35的絕緣膜形成步驟中，可以僅使用絕緣膜124掩埋(填塞)覆蓋有第二固定電荷膜123b的溝槽部121a。

此外，當(dāng)形成第五元件分隔單元127-5時，例如，在圖10的步驟s37的膜處理步驟中，可以進行蝕刻以使第二固定電荷膜123b的一部分和絕緣膜124的一部分留在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上。

以此方式，在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上對最終分隔各單位像素31的遮光膜142進行加工以實現(xiàn)像素間的遮光；在對遮光膜142進行處理之后，進一步使第二固定電荷膜123b位于用作基底的絕緣膜124的下方?？梢允沟诙潭姾赡?23b保持原樣；然而，如果靈敏度由于來自絕緣膜124的折射率的差異而可能劣化，那么可以在進行膜處理步驟(圖10的s37)時去除第二固定電荷膜以通過遮光膜142來實現(xiàn)像素間的遮光。

<3.變型例>

(元件分隔單元的詳細結(jié)構(gòu))

盡管在上述的第二實施例中，說明了第三元件分隔單元127-3至第五元件分隔單元127-5的詳細結(jié)構(gòu)，但是這里還說明作為第二實施例的變型例的第六元件分隔單元127-6、第七元件分隔單元127-7和第八元件分隔單元127-8的詳細結(jié)構(gòu)。

(第六元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖12圖示了第六元件分隔單元127-6的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖12中，與圖8的第四元件分隔單元127-4相比，第六元件分隔單元127-6是這樣的：在第一固定電荷膜123a和防反射膜125上形成的絕緣膜126通過蝕刻被去除為僅與第二固定電荷膜123b、絕緣膜124和遮光膜142相對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域的部分殘留在半導(dǎo)體基板121的平面部121b上。

此外，在圖12中，在半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a中，與圖8的第四元件分隔單元127-4的情況一樣，僅絕緣膜124埋入在覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)壁面中，且遮光膜142形成在絕緣膜124上。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第六元件分隔單元127-6的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且相對地，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

(第七元件分隔單元和第八元件分隔單元的橫截面結(jié)構(gòu))

圖13圖示了第七元件分隔單元127-7的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。此外，圖14圖示了第八元件分隔單元127-8的周邊的橫截面結(jié)構(gòu)。

在圖13中，與圖8的第四元件分隔單元127-4相比，第七元件分隔單元127-7是這樣的：半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面的大部分覆蓋有第一固定電荷膜123a，但是在溝槽部121a附近這一側(cè)的一部分與溝槽部121a的內(nèi)壁面的情況一樣，覆蓋有第二固定電荷膜123b。

與此同時，盡管需要使用第一固定電荷膜123a覆蓋半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面的大部分以便抑制起泡的發(fā)生，但是也可以如圖14所示，擴大平面部121b的表面上的覆蓋有第二固定電荷膜123b的部分，只要可以抑制起泡的發(fā)生即可。

此外，在圖13中，在半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a中，與圖8的第四元件分隔單元127-4的情況一樣，僅絕緣膜124埋入在覆蓋有第二固定電荷膜123b的內(nèi)壁面中，且遮光膜142形成在絕緣膜124上。

在其上形成有具有上述結(jié)構(gòu)的第七元件分隔單元127-7或第八元件分隔單元127-8的半導(dǎo)體基板121中，通過例如由氧化鉿(hfo2)膜等形成的第一固定電荷膜123a來抑制平面部121b上發(fā)生的起泡，且相對地，通過例如由氧化鋁(al2o3)膜等形成的第二固定電荷膜123b來強化溝槽部121a的釘扎。因此，能夠在固態(tài)攝像裝置10中既滿足抑制暗電流又滿足抑制固定電荷膜的脫落。

<4.電子設(shè)備的構(gòu)造>

本發(fā)明未必應(yīng)用于固態(tài)攝像裝置。即，本發(fā)明通?？蓱?yīng)用于包括有固態(tài)攝像裝置的電子設(shè)備，諸如：除了固態(tài)攝像裝置以外還包括有光學(xué)透鏡系統(tǒng)等的相機模塊；諸如數(shù)碼照相機和攝影機等成像裝置；具有成像功能的便攜式終端裝置(例如，智能手機和平板終端)；或在圖像讀取單元中使用固態(tài)攝像裝置的復(fù)印機。

圖15是圖示了包括有固態(tài)攝像裝置的電子設(shè)備的構(gòu)造例的框圖。

例如，圖15的電子設(shè)備300是諸如下列的電子設(shè)備：諸如數(shù)碼照相機和攝影機等成像裝置；諸如智能手機和平板終端等便攜式終端裝置等。

在圖15中，電子設(shè)備300由固態(tài)攝像裝置301、dsp電路302、幀存儲器303、顯示單元304、記錄單元305、操作單元306和電源單元307形成。此外，在電子設(shè)備300中，dsp電路302、幀存儲器303、顯示單元304、記錄單元305、操作單元306和電源單元307經(jīng)由總線308彼此連接。

固態(tài)攝像裝置301通過光學(xué)透鏡系統(tǒng)(未圖示)拍攝被攝體的入射光(圖像光)，并且以像素為單位將入射光(其圖像形成在成像面上)的量轉(zhuǎn)換成電信號以作為像素信號進行輸出。

此外，固態(tài)攝像裝置301對應(yīng)于圖1的固態(tài)攝像裝置10，且例如，采用圖2的橫截面結(jié)構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)。即，在固態(tài)攝像裝置301中，半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面例如覆蓋有諸如氧化鉿(hfo2)膜等第一固定電荷膜123a，且半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面例如覆蓋有諸如氧化鋁(al2o3)膜等第二固定電荷膜。

dsp電路302是對固態(tài)攝像裝置301供給來的信號進行處理的相機信號處理電路。幀存儲器303以幀為單位臨時保存經(jīng)過dsp電路302處理的圖像數(shù)據(jù)。

例如，由諸如液晶面板和有機el(electroluminescence：電致發(fā)光)面板等面板顯示器件形成的顯示單元304顯示固態(tài)攝像裝置301拍攝的動態(tài)圖像或靜態(tài)圖像。記錄單元305將固態(tài)攝像裝置301拍攝的動態(tài)圖像或靜態(tài)圖像的圖像數(shù)據(jù)記錄在諸如半導(dǎo)體存儲器和硬盤等記錄介質(zhì)中。

操作單元306根據(jù)用戶的操作來發(fā)出與電子設(shè)備300的各種功能相關(guān)的操作指令。電源單元307將用作dsp電路302、幀存儲器303、顯示單元304、記錄單元305和操作單元306的操作電源的各種電源適當(dāng)?shù)毓┙o至供給目標(biāo)。

電子設(shè)備300以上述的方式被形成。在電子設(shè)備300的固態(tài)攝像裝置301中，依據(jù)用于形成溝槽部121a的干式蝕刻造成的損傷的量，使用彼此不同的覆蓋半導(dǎo)體基板121的平面部121b的表面的負(fù)固定電荷膜和覆蓋半導(dǎo)體基板121上形成的溝槽部121a的內(nèi)壁面的負(fù)固定電荷膜，從而能夠在抑制暗電流的同時抑制固定電荷膜的脫落。

<5.固態(tài)攝像裝置的使用例>

圖16圖示了作為圖像傳感器的固態(tài)攝像裝置10的使用例。

例如，上述的固態(tài)攝像裝置10可以用于如下所述地感測諸如可見光、紅外光、紫外光和x射線等光的各種情況。即，如圖16所示，除了上述的獲取將被欣賞圖像的欣賞領(lǐng)域以外，固態(tài)攝像裝置10還可以用于例如交通領(lǐng)域、家電領(lǐng)域、醫(yī)療護理和健康護理領(lǐng)域、安全領(lǐng)域、美容護理領(lǐng)域、運動領(lǐng)域或農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中使用的裝置。

具體地，如上所述，在欣賞領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于獲取將被欣賞的圖像的裝置(例如，圖15的電子設(shè)備300)，諸如數(shù)碼相機、智能手機和具有相機功能的蜂窩手機等。

在交通領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于交通用的各裝置，諸如用于自動停車等安全駕駛和駕駛員狀況識別的獲取汽車前方、后方、周圍和內(nèi)部的圖像的車載傳感器、監(jiān)視運行車輛和道路的監(jiān)視相機以及測量車輛之間距離的測距傳感器等。

在家電領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于獲取用戶手勢的圖像且根據(jù)手勢來操作裝置的諸如電視接收器、冰箱和空調(diào)等家電。此外，在醫(yī)療護理和健康護理領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于醫(yī)療護理和健康護理裝置，諸如內(nèi)窺鏡和通過接收紅外光來進行血管造影的裝置等。

在安全領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于諸如安全監(jiān)視相機和個人驗證相機等安全裝置。此外，在美容護理領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于美容護理裝置，諸如獲取皮膚的圖像的皮膚測量裝置和獲取頭部皮膚的圖像的顯微鏡等。

在運動領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于諸如用于運動的運動相機和可穿戴相機等運動裝置。此外，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，例如，固態(tài)攝像裝置10可以用于諸如用于監(jiān)視土地和莊稼狀態(tài)的相機等農(nóng)業(yè)裝置。

與此同時，本發(fā)明的實施例不限于上述的實施例，且可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出各種修改。例如，可以采用通過將上述的多個實施例中的全部或一些進行組合而獲得的實施方式。

本發(fā)明也可以具有下面的構(gòu)造。

(1)

一種固態(tài)攝像裝置，其包括：

半導(dǎo)體基板，在所述半導(dǎo)體基板中形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件；

溝槽部，所述溝槽部在所述半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始在深度方向上形成，以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；

第一固定電荷膜，所述第一固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面；和

第二固定電荷膜，所述第二固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板上形成的所述溝槽部的內(nèi)壁面。

(2)

根據(jù)(1)所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

所述第一固定電荷膜是第一負(fù)固定電荷膜，且

所述第二固定電荷膜是不同于所述第一負(fù)固定電荷膜的第二負(fù)固定電荷膜。

(3)

根據(jù)(2)所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

在形成于所述半導(dǎo)體基板的所述溝槽部的所述內(nèi)壁面上，內(nèi)周面的大部分覆蓋有所述第二負(fù)固定電荷膜且所述內(nèi)周面的剩余部分覆蓋有所述第一負(fù)固定電荷膜。

(4)

根據(jù)(2)所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

在所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的所述平面部上，所述平面部的表面的大部分覆蓋有所述第一負(fù)固定電荷膜且所述平面部的表面的剩余部分覆蓋有所述第二負(fù)固定電荷膜。

(5)

根據(jù)(2)至(4)中任一項所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

所述第一負(fù)固定電荷膜是以用于在所述半導(dǎo)體基板上形成所述溝槽部的蝕刻對所述平面部造成的損傷量為依據(jù)的負(fù)固定電荷膜，且

所述第二負(fù)固定電荷膜是以所述蝕刻對所述溝槽部的所述內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)的負(fù)固定電荷膜。

(6)

根據(jù)(1)至(5)中任一項所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

在形成于所述半導(dǎo)體基板的所述溝槽部上形成有遮光膜。

(7)

根據(jù)(6)所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

所述遮光膜由鋁(al)或鎢(w)形成。

(8)

根據(jù)(1)至(7)中任一項所述的固態(tài)攝像裝置，其中，

所述固態(tài)攝像裝置是背面照射型互補金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器，

聚光層形成在所述半導(dǎo)體基板的背面?zhèn)?，?/p>

配線層形成在所述半導(dǎo)體基板的正面?zhèn)取?/p>

(9)

一種制造方法，其包括以下步驟：

在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上，通過蝕刻從光入射側(cè)開始在深度方向上形成溝槽部，從而在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；

以所述蝕刻對所述溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)形成第二固定電荷膜，以覆蓋形成于所述半導(dǎo)體基板的所述溝槽部的所述內(nèi)壁面；且

以所述蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)形成第一固定電荷膜，以覆蓋位于所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的所述平面部的表面。

(10)

一種制造方法，其包括以下步驟：

以用于在形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體基板上形成溝槽部的蝕刻對平面部造成的損傷量為依據(jù)形成第一固定電荷膜，以覆蓋位于所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的所述平面部的表面；

在覆蓋有所述第一固定電荷膜的所述半導(dǎo)體基板上，從所述光入射側(cè)開始通過所述蝕刻在深度方向上形成所述溝槽部，以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；且

以所述蝕刻對所述溝槽部的內(nèi)壁面造成的損傷量為依據(jù)形成第二固定電荷膜，以覆蓋形成于所述半導(dǎo)體基板的所述溝槽部的所述內(nèi)壁面。

(11)

一種電子設(shè)備，其包括：

固態(tài)攝像裝置，所述固態(tài)攝像裝置包括：

半導(dǎo)體基板，在所述半導(dǎo)體基板中形成有多個光電轉(zhuǎn)換元件；

溝槽部，所述溝槽部在所述半導(dǎo)體基板上從光入射側(cè)開始在深度方向上形成，以在相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間形成元件分隔單元；

第一固定電荷膜，所述第一固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板的光入射側(cè)的平面部的表面；和

第二固定電荷膜，所述第二固定電荷膜被形成為覆蓋所述半導(dǎo)體基板上形成的所述溝槽部的內(nèi)壁面。

附圖標(biāo)記的列表

10固態(tài)攝像裝置

21像素陣列單元

31單位像素

110支撐基板

120受光層

121半導(dǎo)體基板

121a溝槽部

121b平面部

122光電二極管

123a第一固定電荷膜

123b第二固定電荷膜

124絕緣膜

125防反射膜

126絕緣膜

127元件分隔單元

130配線層

131層間絕緣膜

132配線

140聚光層

141片上透鏡

142遮光膜

143平坦化膜

144濾色器層

300電子設(shè)備

301固態(tài)攝像裝置