[發明專利]固體攝像裝置、其制造方法以及電子設備

有效

• 申請號: 201210206114.2
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102856333A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 宮波勇樹
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/335;H04N5/374
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 褚海英;武玉琴

相關申請的交叉引用

本申請包含與2011年6月28日向日本專利局提交的日本專利申請JP2011-143581中公開的相關主題并要求其優先權，將其全部內容通過引用并入此處。

技術領域

本發明涉及固體攝像裝置、其制造方法以及電子設備，更具體地涉及其中在半導體基板的背面側的半導體基板中可形成高濃度雜質區的固體攝像裝置、其制造方法以及電子設備。

背景技術

一般來說，相關技術中的電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器具有這樣的配置：其中，在平面上布置綠色像素、紅色像素、藍色像素，并從各像素中獲得綠光、紅光、藍光的光電轉換信號。綠色像素、紅色像素、藍色像素的圖形的例子包括成組的像素的拜耳圖形，所述成組的像素為具有兩個綠色像素、一個紅色像素和一個藍色像素的四個像素。

因此，在相關技術中的CCD、CMOS圖像傳感器中，從每個像素中獲得單色信號。于是，必需對例如綠色像素進行稱作去馬賽克處理的信號處理，以便插入來自于相鄰的藍色像素和紅色像素的信號的藍光信號、紅光信號。然而，這種信號處理導致稱作偽色的圖像質量的劣化。為防止由偽色引起的圖像質量的劣化，期望垂直地使三層光電轉換層彼此層疊，從而可從一個像素中獲得三種顏色的光電轉換信號。

因此，可實現這樣的圖像傳感器，其中，例如，使綠光光電轉換膜、紅光光電轉換膜、藍光光電轉換膜在半導體基板上彼此層疊，從而可通過一個像素獲得綠光、紅光、藍光的光電轉換信號(例如，參照日本未審查專利申請2006-222278號公報)。

還有另一種圖像傳感器，其中，在半導體基板上形成有一種顏色(綠色)的光電轉換膜且在半導體層中形成有兩種顏色(藍色、紅色)的光電轉換單元，從而可通過一個像素獲得綠光、紅光、藍光的光電轉換信號(例如，參照日本未審查專利申請2006-278446號公報)。

上述技術提供了這樣的結構，其中，在半導體基板的形成有布線的正面上，使各光電轉換層彼此層疊(“前照射型多層圖像傳感器”)，并且具有在半導體層中暫時累積所層疊的光電轉換層中的信號電荷的特征。如果光入射至其中累積有在所層疊的光電轉換層中獲得的信號電荷的半導體區，則在半導體區的光電轉換信號中可包含具有除光電轉換層中的成分以外的成分的信號，并且可發生混色。因此，在上述層疊的圖像傳感器中，必需形成遮光層以防止光泄漏至其中累積有來自所層疊的光電轉換層的信號的半導體區中。

然而，在上述前照射型多層圖像傳感器中，難以實施遮光層。因此，本申請人提出了具有如下結構的背照射型圖像傳感器，其中，在半導體基板上層疊有由有機光電轉換膜制成的用于一種顏色的光電轉換層，并且在半導體基板中層疊有用于兩種顏色的光電轉換層(例如，參照日本未審查專利申請2011-29337號公報)。在該結構中，必需在半導體基板的背面側的半導體基板的界面附近形成高濃度的雜質區，以便與用于從有機光電轉換膜中提取信號電荷的接觸插頭實現歐姆接觸。

發明內容

然而，由于半導體基板的背面側為半導體層中較深的區域，故難以在制造工藝中形成高濃度的雜質區。

因此，期望提供一種能夠在半導體基板的背面側的半導體基板中形成高濃度的雜質區的技術。

在本發明的第一實施方式中，固體攝像裝置包括半導體基板、連接部以及形成在半導體基板中的一個以上第一光電轉換單元。半導體基板具有背面側和正面側。背面側為光入射面，且正面側為電路形成面。連接部連接至用于將半導體基板的背面側生成的信號電荷傳送至半導體基板中的接觸插頭。連接部在半導體基板的背面側的半導體基板的界面附近具有雜質濃度分布的峰值。

在本發明的第一實施方式的固體攝像裝置中，半導體基板的背面側生成的信號電荷被傳送給半導體基板中的與接觸插頭連接的連接部。在連接部中，雜質濃度分布在半導體基板的背面側的半導體基板的界面附近呈現峰值。

在本發明的第二實施方式中，固體攝像裝置的制造方法包括：通過將雜質離子注入到具有第一厚度的半導體基板的第一區域中，從而形成連接部，連接部連接至用于將半導體基板的背面側生成的信號電荷傳送至半導體基板中的接觸插頭，半導體基板的背面側為光入射面，連接部在半導體基板的背面側的半導體基板的界面附近具有雜質濃度分布的峰值；進行外延生長以使具有第一厚度的半導體基板的厚度增加至第二厚度；在具有第二厚度的半導體基板中，在與連接部的水平位置不同的水平位置處的第二區域中形成第一光電轉換層，第一光電轉換層配置為對第一波長的光進行光電轉換；并且進一步進行外延生長以將具有第二厚度的半導體基板的厚度增加至第三厚度。