[發明專利]光電轉換器件的制造方法

有效

• 申請號: 200910151873.1
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101609813A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 渡邊高典;板野哲也;高橋秀和;滝本俊介;虻川浩太郎;成瀨裕章;西村茂;板橋政次
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L21/822
• 分類號: H01L21/822;H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 付建軍

本申請是申請日為2007年8月2日、申請號為200710143752.3、 發明名稱為“光電轉換器件、光電轉換器件制造方法、及圖像拾取系 統”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種光電轉換器件。本發明尤其涉及一種包 括MOS晶體管的MOS光電轉換器件。

背景技術

近年來，在二維圖像輸入設備如數字靜物照相機和便攜 式攝像機中以及在一維圖像讀取器例如傳真機和掃描儀中使用光電 轉換器件作為圖像拾取器件的需求正在快速增長。

使用電荷耦合器件(CCD)和MOS光電轉換器件作為光 電轉換器件。

在光電轉換器件中，需要降低光電轉換區域中所產生的 噪聲。這種噪聲的一個例子是由放置在光電轉換區域中的MOS晶體 管中產生的熱載流子所引起的噪聲。術語“熱載流子”指的是通過將由 漏極區域和溝道端部構成的p-n結放置于通過將電壓施加到MOS晶 體管的柵極所產生的強電場中而產生的載流子。特別是在例如處理弱 信號的光電轉換器件的裝置中，由熱載流子產生的噪聲會引發問題。

作為降低噪聲的方法的一個例子，日本專利公開 NO.11-284167(專利文獻1)和日本專利公開NO.2000-012822(專利 文獻2)都公開了一種具有輕摻雜漏極(LDD)結構且放置在光電轉 換區域中的MOS晶體管。這種結構降低了施加到漏極和形成于柵極 之下的溝道的電場的強度，并因此可以降低熱載流子的影響。

此外，專利文獻2公開了一種制造包括具有LDD結構且 放置在光電轉換區域內的MOS晶體管的結構的工藝。將參考專利文 獻2的圖2簡要描述該工藝。以下描述的光接收部分和檢測部分分別 用作傳輸晶體管的源極和漏極。

對要形成為光接收部分中的區域進行離子注入。為了在 檢測部分中形成輕摻雜半導體區域，執行離子注入。形成用作用于光 接收部分的防反射膜的氮化硅膜以便覆蓋光接收部分、柵電極以及檢 測部分。在柵電極上對氮化硅膜進行構圖以在柵電極的漏極側上形成 側壁。以側壁作為掩模形成重摻雜半導體區域，以形成光電轉換器件。

近年來，要求光電轉換器件具有更高的像素密度和更多 的像素，同時保持或改善光電轉換特性，例如敏感性和動態范圍。在 防止光接收部分面積的減小的同時降低光電轉換區域的驅動電壓并 且使除光接收部分以外的區域小型化對于制造這種光電轉換器件是 行之有效的。

但是，用來響應設置在光電轉換區域中的光電轉換元件 的信號電荷而讀出信號的MOS晶體管的小型化會使得晶體管特性的 可靠性變差。

在上述工藝中，側面間隔件的寬度等于外圍電路區域的 寬度。因此，當設計針對外圍電路區域最優化的電場降低結構時，光 電轉換區域中的電場強度的降低可能會不夠充分。在這種情況下，熱 載流子會使得MOS晶體管的可靠性變差。因此，為了確保可靠性， MOS晶體管需要具有更大的柵極寬度。這導致不利于小型化。

而且，在上述工藝中，對光電轉換區域中的防反射膜進 行了蝕刻。蝕刻導致了對光電轉換區域的損壞(主要是等離子體損 壞)。這增加了流過光電二極管的暗電流。

為了克服至少一個上述問題，本發明提供一種特性得以 改善且沒有增加制造步驟數目的光電轉換器件。

發明內容