[發(fā)明專利]固態(tài)圖像拾取裝置、固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法和電子設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310669649.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN103904090A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮波勇樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;陳桂香

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2012年12月25日提交的日本在先專利申請(qǐng)JP2012-281394的權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種例如在半導(dǎo)體基板內(nèi)具有光電二極管的固態(tài)圖像拾取裝置、固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

諸如CCD(電荷耦合裝置)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等固態(tài)圖像拾取裝置具有二維配置的多個(gè)像素，其中各像素設(shè)置有光電二極管和多個(gè)晶體管。向各多個(gè)晶體管施加預(yù)定的電壓脈沖，從而讀出信號(hào)電流。

在這種固態(tài)圖像拾取裝置中，光電二極管在硅(Si)等制成的半導(dǎo)體基板內(nèi)形成，并且已經(jīng)提出了在硅的最上表面附近進(jìn)行電荷存儲(chǔ)層(光電轉(zhuǎn)換層)的逆導(dǎo)電型的淺離子注入的所謂的HAD(空穴累積二極管)結(jié)構(gòu)(參見日本未審查專利申請(qǐng)公開No.2004-273640)。

根據(jù)上述的HAD結(jié)構(gòu)，可以通過使在硅界面附近的界面態(tài)中生成的電子與空穴再結(jié)合來抑制暗電流的發(fā)生。希望使用任何其他方法實(shí)現(xiàn)這種HAD結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

希望提供一種能夠形成HAD結(jié)構(gòu)以抑制暗電流的發(fā)生的固態(tài)圖像拾取裝置、固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法和電子設(shè)備。

根據(jù)本公開的實(shí)施方案，提供了一種固態(tài)圖像拾取裝置，包括：半導(dǎo)體基板；在所述半導(dǎo)體基板內(nèi)針對(duì)各像素形成的第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體基板的表面部分中面向所述半導(dǎo)體層形成的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層；以及含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素并通過原子層沉積法形成的氧化物膜。

根據(jù)本公開的實(shí)施方案，提供了一種固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法，所述方法包括：在半導(dǎo)體基板內(nèi)針對(duì)各像素形成第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體基板上通過原子層沉積法形成含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的氧化物膜；以及在所述半導(dǎo)體基板的表面部分中形成面向所述半導(dǎo)體層的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。

根據(jù)本公開的實(shí)施方案，提供了一種具有固態(tài)圖像拾取裝置的電子設(shè)備，所述固態(tài)圖像拾取裝置包括：半導(dǎo)體基板；在所述半導(dǎo)體基板內(nèi)針對(duì)各像素形成的第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體基板的表面部分中面向所述半導(dǎo)體層形成的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層；以及含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素并通過原子層沉積法形成的氧化物膜。

在根據(jù)本公開上述各實(shí)施方案的固態(tài)圖像拾取裝置和電子設(shè)備中，在制造過程中，在具有第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體基板上通過原子層沉積法形成并含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的氧化物膜的設(shè)置允許進(jìn)行從氧化物膜的低劑量雜質(zhì)元素的固相擴(kuò)散。在半導(dǎo)體基板的表面部分中可以形成具有所希望的濃度分布的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。

在根據(jù)本公開上述實(shí)施方案的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法中，在具有第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體基板上含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的氧化物膜通過原子層沉積法形成，從而允許從氧化物膜進(jìn)行低劑量雜質(zhì)元素的固相擴(kuò)散，由此形成第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。在半導(dǎo)體基板的表面部分中可以形成具有所希望的濃度分布的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。

根據(jù)本公開上述各實(shí)施方案的固態(tài)圖像拾取裝置和電子設(shè)備，設(shè)置有在具有第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體基板上通過原子層沉積法形成并含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的氧化物膜。這允許在半導(dǎo)體基板的表面部分中形成具有所希望的濃度分布的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。結(jié)果，這使得可以形成抑制暗電流的發(fā)生的HAD結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開上述實(shí)施方案的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法，在具有第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體基板上含有第二導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素的氧化物膜通過原子層沉積法形成，從而允許在半導(dǎo)體基板的表面部分中形成具有所希望的濃度分布的第二導(dǎo)電型的固相擴(kuò)散層。結(jié)果，這使得可以形成抑制暗電流的發(fā)生的HAD結(jié)構(gòu)。

應(yīng)當(dāng)理解，不論上述概括說明還是以下詳細(xì)說明都是示例性的，并且其目的是用來提供對(duì)所要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步解釋。

附圖說明

所包含的附圖是為了提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，其包含在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖與說明書一起示出實(shí)施方案并且用來解釋本技術(shù)的原理。

圖1是示出根據(jù)本公開實(shí)施方案的固態(tài)圖像拾取裝置的簡化構(gòu)造的斷面示意圖。

圖2是用于說明圖1所示的固態(tài)圖像拾取裝置的制造方法的斷面示意圖。

圖3是示出圖2所示工序的下一工序的斷面示意圖。

圖4是示出圖3所示工序的下一工序的斷面示意圖。

圖5A是示出圖4所示工序的下一工序的斷面示意圖。

圖5B是示出圖5A所示工序的下一工序的斷面示意圖。