專利名稱：圖象傳感器的制造方法及圖象傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有包含光電二極管的多個傳感器部的圖象傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
在圖象傳感器中，排列有包含光電二極管的多個傳感器部，可以測量有關(guān)該傳感器部排列方向的光量分布。這種光電二極管，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如通過往形成N型的第1區(qū)的半導體基板的表層部，摻入P型雜質(zhì)后使其擴散，形成P型的第2區(qū)的方法制造。這樣，可以得到包含N型的第1區(qū)和在其上形成的P型的第2區(qū)的第1光電二極管(例如，參閱特開2000-312024號公報)。
另外，有時在第2區(qū)上形成N型的第3區(qū)。這樣，在第1光電二極管的基礎(chǔ)上，還可以得到包含第2區(qū)和第3區(qū)的第2光電二極管。這時，通過給第1及第2光電二極管外加反向偏置電壓，可以很容易地使第2區(qū)成為耗盡區(qū)。
第2區(qū)成為完全的耗盡區(qū)時，對一定的光量而言的光電二極管的光電動勢(光電流)成為最大的同時，光電二極管的電容還成為最小。
這種第3區(qū)，通過向包含第2區(qū)的區(qū)域擴散N型雜質(zhì)后形成。
可是，如果第2區(qū)及第3區(qū)沒有以所定的雜質(zhì)濃度狀態(tài)(所定厚度及所定的雜質(zhì)濃度)形成，就不能使第2區(qū)成為完全的耗盡區(qū)，難以通過擴散準確控制雜質(zhì)濃度狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是要提供容易控制半導體部的雜質(zhì)濃度狀態(tài)的圖象傳感器的制造方法。
本發(fā)明的目的，就是要提供采用容易控制半導體部的雜質(zhì)濃度狀態(tài)的制造方法而制造的圖象傳感器。
本發(fā)明涉及將具有包含第1導電型的第1區(qū)及和所述第1導電型不同的第2導電型的第2區(qū)的第1光電二極管、包含所述第2區(qū)及和所述第1導電型的第3區(qū)的第2光電二極管的傳感器部在半導體基板上排列多個而成的圖象傳感器的制造方法。該方法包括在半導體基板上形成的所述第1區(qū)上，通過外延生長形成所述第2導電型的所述第2區(qū)的工序；在所述第2區(qū)上，通過外延生長形成所述第1導電型的所述第3區(qū)的工序。
采用本發(fā)明后，通過外延生長形成第2區(qū)及第3區(qū)。由于采用外延生長，可以容易控制雜質(zhì)濃度，形成半導體層，所以能夠使第2區(qū)及第3區(qū)的雜質(zhì)濃度準確地成為所定的濃度。另外，通過外延生長，能夠使第2區(qū)及第3區(qū)的厚度準確地成為所定的厚度。即采用本圖象傳感器的制造方法后，能夠很容易地控制第2及第2區(qū)的雜質(zhì)濃度狀態(tài)。
將第2及第2區(qū)的雜質(zhì)濃度狀態(tài)做得適當后，給第1及第2光電二極管(由第1區(qū)和第2區(qū)形成的PN結(jié)及由第2區(qū)和第3區(qū)形成的PN結(jié))外加所定的反向偏置電壓時，能夠使第2區(qū)成為完全的耗盡區(qū)。這時，對于一定的光量而言，在第1及第2光電二極管的光電動勢(光電流)成為最大的同時，該光電二極管的電容還成為最小。就是說，能使傳感器部的靈敏度大大提高。
第1區(qū)也可以是半導體基板本身。另外，第1區(qū)也可以是在向所定的區(qū)域摻入第1導電型雜質(zhì)的半導體基板上形成外延層后，將該雜質(zhì)熱擴散到半導體基板及外延層后形成的埋層。
形成所述第2區(qū)的工序，還可以包括在包含相當于所述第1區(qū)上的所述第2區(qū)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域，形成所述第2導電型的第1外延層的工序，這時，形成所述第3區(qū)的工序，還可以包括在包含相當于所述第1外延層上的所述第3區(qū)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域，形成所述第1導電型的第2外延層的工序。這時，所述圖象傳感器的制造方法，還可以包括向從所述第1外延層到所述第2外延層的所定區(qū)域，摻入所述第1導電型雜質(zhì)，形成雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)的所述第1導電型的阱層，從而使所述第1外延層被所述阱層分離而成多個所述第2區(qū)，以及使所述第2外延層被所述阱層分離而成多個所述第3區(qū)的工序。
采用該結(jié)構(gòu)后，可以在半導體基板上形成用阱層分離相鄰的第2及第3區(qū)域的多個傳感器部。
在這里，由于第2區(qū)被導電型不同的第1區(qū)及阱層包圍，所以在PN結(jié)的作用下，傳感器部被電性分離。這樣，可以減少在相鄰的傳感器之間的漏泄電流。由于這樣一來能獨立取出在各傳感器部產(chǎn)生的由光電動勢產(chǎn)生的光電流，所以能夠正確測量各傳感器部接收的光量。
該圖象傳感器的制造方法，還可以包括在形成所述阱層的工序后，在選擇地使所述阱層的表面及其附近氧化，形成元件分離區(qū)的工序。這樣一來，就可以獲得鄰接的第2區(qū)的至少表層部被元件分離區(qū)分離的圖象傳感器。在阱層的基礎(chǔ)上，再形成這種元件分離層，從而能夠進一步減少在相鄰的傳感器部之間的漏泄的電流。半導體部由硅構(gòu)成時，形成元件分離區(qū)的工序，例如，可以采用LOCOS(localized oxidation of silicon)技術(shù)進行。
該圖象傳感器的制造方法，還可以包括在所述半導體基板上形成功能元件的工序。這樣，可以制造出在一個半導體基板上形成傳感器部和功能元件的圖象傳感器。在半導體基板上形成的功能元件，例如，也可以是N溝道MOS及P溝道MOS。即所述圖象傳感器的制造方法，還可以包括在所述半導體基板上形成CMOS(complementary metal oxide semiconductor)結(jié)構(gòu)的工序。
所述圖象傳感器的制造方法，還可以包括向所述第3區(qū)的表層部，摻入所述第1導電型的雜質(zhì)，形成雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)的其它部分的第4區(qū)的工序。
采用這種結(jié)構(gòu)后，在第3區(qū)的表層部，形成成為第3區(qū)的一部分的第4區(qū)。由于第4區(qū)的雜質(zhì)濃度高于第3區(qū)的其它部分，所以即使給第2光電二極管外加反向偏置電壓時，也能使耗盡層不能擴大到第4區(qū)的表面附近，因此，即使在第2外延層(第3區(qū))的表面附近被導入缺陷時，也能使該缺陷不產(chǎn)生電流的漏泄。
本發(fā)明的圖象傳感器，包括在半導體基板上形成的第1導電型的第1區(qū)，在該第1區(qū)上通過外延生長形成的與所述第1導電型不同的第2導電型的第2區(qū)，在該第2區(qū)上通過外延生長形成的所述第1導電型的第3區(qū)。在該圖象傳感器中，具有包括所述第1區(qū)及所述第2區(qū)的第1光電二極和包括所述第2區(qū)及所述第3區(qū)的第2光電二極的傳感器部，在半導體基板上排列多個。
所述圖象傳感器，可以具有多個所述第2及第3區(qū)，這時，還可以包括雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)，配置在鄰接的所述傳感器部的所述第2及第3區(qū)之間的所述第1導電型的阱層。
在所述阱層上，還可以形成由氧化物構(gòu)成的元件分離區(qū)。這時，元件分離區(qū)的寬度最好大于阱層的寬度。另外，在所述半導體基板上，還可以形成功能元件。功能元件，例如，還可以是N溝道MOS及P溝道MOS。即在所述半導體基板上，還可以形成CMOS結(jié)構(gòu)。
所述圖象傳感器，還可以包括在所述第3區(qū)表層部形成、濃度高于所述第3區(qū)的其它部分的所述第1導電型的第4區(qū)。
所述圖象傳感器，還可以包括旨在給所述第1及第2光電二極管外加反向偏置電壓的電源。
采用該結(jié)構(gòu)后，利用電源給第1及第2光電二極管(由第1區(qū)和第2區(qū)構(gòu)成的PN結(jié)以及由第2區(qū)和第3區(qū)構(gòu)成的PN結(jié))外加反向偏置電壓，可以使第2區(qū)基本上完全成為耗盡層。
下面，參閱附圖，通過講述如下的實施方式，闡明本發(fā)明的上述或其它的目的、特征及效果。
圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式涉及的圖象傳感器的結(jié)構(gòu)的圖解式的剖面圖。
圖2(a)、圖2(b)及圖2(c)是為了講述圖1的圖象傳感器的制造方法而繪制的圖解式的剖面圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式涉及的圖象傳感器的結(jié)構(gòu)的圖解式的剖面圖。
該圖象傳感器1，包括在硅基板S上形成的P型的第1區(qū)2，以及在其上形成的傳感器部形成區(qū)3及功能元件形成區(qū)4。第1區(qū)2，例如，可以是為了對P型進行控制而摻入雜質(zhì)的硅基板S自身。
在傳感器形成區(qū)3中，受光后產(chǎn)生光電動勢的多個傳感器部5(圖1中只示出了一個傳感器部5)，沿硅基板S的表面排列。在各傳感器部5中，產(chǎn)生相應(yīng)受光量的光電動勢。因此，通過測量由各傳感器部5產(chǎn)生的光電動勢而產(chǎn)生的光電流，可以測量有關(guān)傳感器部5排列方向的光量分布。
在功能元件形成區(qū)4中，作為功能元件，形成N溝道MOS 6N和P溝道MOS 6P。就是說，在該圖象傳感器1中，形成包含N溝道MOS 6N和P溝道MOS 6P在內(nèi)的CMOS 6。在傳感器部形成區(qū)3與功能元件形成區(qū)4(CMOS 6的P溝道MOS 6P)之間，形成分離部7。在分離部7的作用下，傳感器部形成區(qū)3與功能元件形成區(qū)4被電性分離。
分離部7，包括在圖象傳感器1的表層部形成的由LOCOS(localizedoxidation of silicon)構(gòu)成的元件形成區(qū)12，以及在遍及第1區(qū)2和元件分離區(qū)12之間設(shè)置的P型阱層13。阱層13的寬度，小于元件分離區(qū)12的寬度，例如是9μm左右。
通過在1個硅基板S上形成傳感器部5和CMOS 6，從而可以在1個硅基板S上進行通過傳感器部5的光電流的生成和通過CMOS 6的信號處理。
傳感器部5包括在硅基板S上通過外延生長而形成的N型的第2區(qū)8，以及在第2區(qū)8上通過外延生長而形成的具有P-型區(qū)及P+型區(qū)的第3區(qū)9。就是說，傳感器部5包含通過外延生長而形成的導電型不同的2個層。第2區(qū)8的雜質(zhì)濃度，例如在1×1015cm-3以下(例如7×1014cm-3～1×1015cm-3)。
第3區(qū)9，在傳感器部5的表面附近，在除其中央部之外的區(qū)域形成，在第3區(qū)9的表層部，形成P+型的第4區(qū)10。第3區(qū)的剩余部分成為P-型。
綜上所述，傳感器部形成區(qū)3，在P型的硅基板S上，主要具有依次形成的四層構(gòu)造外延生長形成的N型的第2區(qū)8、外延生長形成的P型的第3區(qū)9(除第4區(qū)10外的部分)以及P+型的第4區(qū)10。
另外，在第2區(qū)8上，在傳感器部5的大致中央部位，形成N+型的第5區(qū)11。在第3區(qū)9和第5區(qū)11之間，插入有第2區(qū)8。
在鄰接的傳感器部5之間，形成分離部7。該分離部7與在傳感器部形成區(qū)3和功能元件形成區(qū)4之間形成的分離部7有著相同的結(jié)構(gòu)，具有在鄰接的第2區(qū)8及第3區(qū)9之間配置的阱層13，和在其上形成的由LOCOS構(gòu)成的元件分離區(qū)12。
阱層13的雜質(zhì)濃度，高于第3區(qū)9的除第4區(qū)10之外部分的雜質(zhì)濃度。元件分離區(qū)12配置在鄰接的第3區(qū)9之間，以便分離第3區(qū)9的表面?zhèn)鹊膮^(qū)域。
第2區(qū)8被導電型不同的第1區(qū)2及阱層13包圍，所以傳感器部5被PN結(jié)電性地分離。另外，除阱層13外，還形成元件分離區(qū)12，從而可以減少在傳感器部5之間泄漏的電流。這樣，由于該圖象傳感器1可以獨立取出在各傳感器部5中產(chǎn)生的電流，所以能夠正確測量各傳感器部5接收的光量。
各傳感器部5，具有包含第1區(qū)2和第2區(qū)8的第1光電二極管24。各傳感器部5，還具有包含第2區(qū)8和第3區(qū)9的第2光電二極管25。第1區(qū)2未被分離區(qū)7分割，被多個傳感器部5共有。第5區(qū)11，起到第1及第2光電二極管24、25的陰極取出區(qū)的作用。
在傳感器形成區(qū)域3中，在元件分離區(qū)12的下方(第1區(qū)2的一側(cè))，在與阱層13鄰接的區(qū)域，形成濃度高于第3區(qū)9的除第4區(qū)10之外的部分的P+型高濃度區(qū)14。高濃度區(qū)14和第3區(qū)9(第4區(qū)10)相接。在元件分離區(qū)12的周邊，存在著伴隨元件分離區(qū)12的形成而導入的缺陷，高濃度區(qū)14，在包含導入該缺陷的區(qū)域在內(nèi)的廣大區(qū)域中形成。
在傳感器部形成區(qū)3上，形成圖中未示出的與各傳感器部5的第3區(qū)9共同連接的電極，各傳感器部5的第3區(qū)9通過該電極與電源23連接。通過電源23，可使第1區(qū)2及第3區(qū)9成為基準電位。這樣，可以給第1光電二極管24(由第1區(qū)2和第2區(qū)8構(gòu)成的PN結(jié))及第2光電二極管25(由第2區(qū)8和第3區(qū)9構(gòu)成的PN結(jié))外加反向偏置電壓。第2區(qū)8及第3區(qū)9的厚度及雜質(zhì)濃度，以及第3區(qū)的配置，按照下述目標設(shè)置在給第1及第2光電二極管24、25外加所定大小的反向偏置電壓時，使第2區(qū)8基本上完全成為耗盡層。
使用這種圖象傳感器測量各傳感器部5接收的光量時，通過電源23給第1及第2光電二極管24、25外加所定大小的反向偏置電壓，使第2區(qū)8基本上完全成為耗盡層。
傳感器部5被光照射后，在第1光電二極管24及第2光電二極管25中，產(chǎn)生與該光量對應(yīng)的光電動勢。這樣產(chǎn)生的光電動勢從第2區(qū)8的一側(cè)，流向第1及第3區(qū)2、9的一側(cè)。這時，使第2區(qū)8成為完全的耗盡層后，對一定的光量而言，在使第1及第2光電二極管24、25產(chǎn)生的光電流成為最大的同時，還使第1及第2光電二極管24、25的電容成為最小。即可以大大提高傳感器部5的靈敏度。
使第4區(qū)10的雜質(zhì)濃度，高于第3區(qū)9的其它部分的雜質(zhì)濃度后，在給第2光電二極管25外加反向偏置電壓時，耗盡層不能擴大到第4區(qū)10的表面。因此，即使在第3區(qū)9的表面附近導入缺陷時，耗盡層也不能擴大到包含該缺陷的區(qū)域，不會產(chǎn)生由該缺陷造成的電流的漏泄。換言之，要使第4區(qū)10的雜質(zhì)濃度達到足夠大，以便在給第2光電二極管25外加反向偏置電壓時，耗盡層不能擴大到第3區(qū)9的表面附近導入缺陷的區(qū)域。
另外，第3區(qū)9和高濃度區(qū)14相接后，在給第2光電二極管25外加反向偏置電壓時，耗盡層也不能擴大到高濃度區(qū)14內(nèi)。可是，提高高濃度區(qū)14的雜質(zhì)濃度后，耗盡層就不能擴大到元件分離區(qū)12周邊的導入缺陷的區(qū)域。換言之，要使高濃度區(qū)14的雜質(zhì)濃度達到足夠大，以便在給第2光電二極管25外加所定的反向偏置電壓時，耗盡層不能擴大到元件分離區(qū)12周邊導入缺陷的區(qū)域。這樣，圖象傳感器1的電特性就不會變動。
N溝道MOS 6N，包括在第1區(qū)2上形成的P型阱層15，在阱層15的表層部沿阱層15的表面相對配置的一對N型的源/漏區(qū)16，在阱層15上隔著圖中沒有示出的柵極絕緣膜配置的柵電極17。柵電極17在跨越一對源/漏區(qū)16的區(qū)域設(shè)置。
在一對源/漏區(qū)16之間，外加一定大小的電壓，使柵電極17具有所定的地位，從而在一對源/漏區(qū)16之間，在柵極絕緣膜附近的阱層15中形成溝道。這樣，電流(漏極電流)就沿著該溝道流動。
P溝道MOS 6P在第1區(qū)2上的通過外延生長而成的N型區(qū)18上形成，包括在區(qū)18上形成的N型的阱層19，在阱層19的表層部沿阱層19的表面相對配置的一對P型的源/漏區(qū)20，在阱層19上隔著圖中沒有示出的柵極絕緣膜配置的柵電極21。柵電極21在跨越一對源/漏區(qū)20的區(qū)域設(shè)置。
在一對源/漏區(qū)20之間，外加一定大小的電壓，使柵電極21具有所定的地位，從而在一對源/漏區(qū)20之間，在柵極絕緣膜附近的阱層19中形成溝道。這樣，電流(漏極電流)就沿著該溝道流動。
在鄰接的N溝道MOS 6N的源/漏區(qū)16和P溝道MOS 6P的源/漏區(qū)20之間，設(shè)置著由LOCOS構(gòu)成的元件分離區(qū)22，被電性絕緣。
圖2(a)、圖2(b)及圖2(c)是為了講述圖1的圖象傳感器的制造方法而繪制的圖解式的剖面圖。
首先，在第1區(qū)2(例如P型的硅基板S)上，通過外延生長，形成N型的第1外延層31。接著，在第1外延層31上，通過外延生長，形成P-型的第2外延層32。圖2(a)示出該狀態(tài)。
第1及第2外延層31、32，雜質(zhì)濃度低于圖1的圖象傳感器1的阱層13、19。例如，第1外延層31的雜質(zhì)濃度為1×1015cm-3以下(例如714×10cm-3～1×1015cm-3)。
通過外延生長，可以將第1外延層31及第2外延層32的雜質(zhì)濃度準確地控制成所定的濃度，同時還可以將第1及第2外延層31、32的厚度準確地控制成所定的厚度。
然后，向第2外延層32的相當于高濃度區(qū)14及比該區(qū)淺的區(qū)域，摻入P型雜質(zhì)。接著，在第2外延層32的表層部，在與阱層15、13對應(yīng)的區(qū)域，摻入P型雜質(zhì)，在與阱層19對應(yīng)的區(qū)域，摻入旨在對N型進行控制的雜質(zhì)。然后，同時使這些雜質(zhì)熱擴散，形成阱層15、13、19。
對第2外延層32及第1外延層31的擴散速度，P型雜質(zhì)大于N型雜質(zhì)。因此，P型雜質(zhì)到達第1區(qū)2時，N型雜質(zhì)尚未到達第1區(qū)2。這時，結(jié)束擴散(加熱)后，如圖2(b)所示，在第1區(qū)和阱層19之間，就形成第1外延層31的殘留部分——N型的區(qū)18。
在阱層13的作用下，相當于傳感器部形成區(qū)3的區(qū)域的第1及第2外延層31、32，被分離成相當于多個傳感器部5(多個第2及第3區(qū)8、9)的多個區(qū)域。
再然后，采用眾所周知的LOSCOS技術(shù)，有選擇地在阱層15、19的表面，使阱層15和阱層19的交界處附近以及阱層13的表面附近的區(qū)域氧化，分別形成元件分離區(qū)22、12。元件分離區(qū)12的寬度，大于阱層13的寬度。另外，在第2外延層32，在摻入P型雜質(zhì)的部分中，元件分離區(qū)12的下方(第1區(qū)2的一側(cè))的區(qū)域，成為P+型的高濃度區(qū)。圖2(c)示出該狀態(tài)。
再然后，如圖1所示，通過具有所定圖案的開口的掩膜摻入及擴散P型雜質(zhì)，從而形成源/漏區(qū)20及第4區(qū)10。另外，在相當于傳感器部形成區(qū)3的區(qū)域的第2外延層32中，在圖1所示的圖象傳感器1的相當于除第3區(qū)外的區(qū)域，通過具有所定圖案的開口的掩膜，摻入及擴散N型雜質(zhì)。這樣，該區(qū)域就成為和第1外延層31具有相同雜質(zhì)濃度的N型區(qū)。
進而，通過具有所定圖案的開口的掩膜摻入及擴散N型雜質(zhì)，從而形成源/漏區(qū)16及第5區(qū)11。第2外延層32的殘留部分(第2外延層形成后，未摻入雜質(zhì)的區(qū)域)和第4區(qū)10，成為第3區(qū)9。另外，在第2外延層32中，第3區(qū)9和第5區(qū)11之間的部分，與第2外延層32的殘留部分一起，成為第2區(qū)8。
最后，在功能元件區(qū)4的所定區(qū)域，形成柵極絕緣膜得柵電極17、21后，就得到圖1所示的圖象傳感器1。
如上所述，由于第2區(qū)8及第3區(qū)9，是通過外延生長形成的，所以可以很容易地控制第2及第3區(qū)8、9的雜質(zhì)濃度。
在以上的圖象傳感器1的制造方法中，作為第1區(qū)2，可以使用P型的硅基板S，不需要在硅基板S上形成埋層。所以可以減工序數(shù)量。
至此，講述了本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明也可以采用其它方式實施。例如第2區(qū)2，可以是在向所定區(qū)域摻入P型雜質(zhì)的硅基板上形成第1外延層31后，使該雜質(zhì)熱擴散到硅基板及第1外延層31中后形成的埋層。
圖象傳感器1的半導體部分的導電型還可以是相反的。即在上述實施方式中，P型的部分可以N型，N型的部分可以P型。
取代阱層13，還可以形成貫通第2及第3區(qū)8、9(第1及第2外延層31、32)后到達第1區(qū)2(硅基板S)的溝(深溝)，由溝構(gòu)成分離部。即這時的深溝的深度，可以大于第2及第3區(qū)8、9(第1及第2外延層31、32)的厚度之和。這時，深溝的內(nèi)部，還可以用氧化硅或多晶硅填埋。
在這樣得到的深溝上，通過形成元件分離區(qū)12而構(gòu)成的分離部，也能使傳感器部形成區(qū)3和功能元件形成區(qū)4之間以及多個傳感器部5之間良好地電性分離。
采用這些方法后，盡管增加了工序，但由于能減小分離區(qū)，所以能夠高密度地形成傳感器部形成區(qū)3，可以提高圖象傳感器的分辨能力。
以上，詳細講述了本發(fā)明的實施方式。但它們只是為了闡明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容而使用的具體例子而已。本發(fā)明不應(yīng)該理解為限定于這些具體例子。本發(fā)明的精神及范圍，只能由附加的《權(quán)利要求書》的范圍限定。
本申請與2003年7月16日向日本國特許廳遞交的特愿2003-197965號對應(yīng)，該申請的全部內(nèi)容均通過引用而編入。
權(quán)利要求
1.一種圖象傳感器的制造方法，其特征在于是制造將具有包含第1導電型的第1區(qū)及與所述第1導電型不同的第2導電型的第2區(qū)的第1光電二極管、和包含所述第2區(qū)及所述第1導電型的第3區(qū)的第2光電二極管的傳感器部在半導體基板上排列多個而成的圖象傳感器；包括在半導體基板上形成的所述第1區(qū)上，通過外延生長形成所述第2導電型的所述第2區(qū)的工序；和在所述第2區(qū)上，通過外延生長形成所述第1導電型的所述第3區(qū)的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的圖象傳感器的制造方法，其中，形成所述第2區(qū)的工序，包括在包含相當于所述第1區(qū)上的所述第2區(qū)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域上，形成所述第2導電型的第1外延層的工序；形成所述第3區(qū)的工序，包括在包含相當于所述第1外延層上的所述第3區(qū)的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域上，形成所述第1導電型的第2外延層的工序；還包括向從所述第1外延層到所述第2外延層的所定區(qū)域，摻入所述第1導電型雜質(zhì)，形成雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)的所述第1導電型的阱層，從而使所述第1外延層被所述阱層分離而成多個所述第2區(qū)，以及使所述第2外延層被所述阱層分離而成多個所述第3區(qū)的工序。
3.如權(quán)利要求2所述的圖象傳感器的制造方法，其特征在于還包括在形成所述阱層的工序后，有選擇地使所述阱層的表面及其附近氧化，形成元件分離區(qū)的工序。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的圖象傳感器的制造方法，其特征在于還包括向所述第3區(qū)的表層部，摻入所述第1導電型的雜質(zhì)，形成雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)的其它部分的第4區(qū)的工序。
5.如權(quán)利要求1所述的圖象傳感器的制造方法，其特征在于還包括在所述半導體基板上形成功能元件的工序。
6.如權(quán)利要求1所述的圖象傳感器的制造方法，其特征在于還包括在所述半導體基板上形成CMOS的工序。
7.一種圖象傳感器，其特征在于包括在半導體基板上形成的第1導電型的第1區(qū)，在該第1區(qū)上通過外延生長形成的與所述第1導電型不同的第2導電型的第2區(qū)，以及在該第2區(qū)上通過外延生長形成的所述第1導電型的第3區(qū)；具有包括所述第1區(qū)及所述第2區(qū)的第1光電二極和包括所述第2區(qū)及所述第3區(qū)的第2光電二極的傳感器部，在半導體基板上排列有多個。
8.如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器，其特征在于具有多個所述第2及第3區(qū)，還包括雜質(zhì)濃度高于所述第3區(qū)，配置在鄰接的所述傳感器部的所述第2及第3區(qū)之間的所述第1導電型的阱層。
9.如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器，其特征在于還包括在所述阱層上，形成由氧化物構(gòu)成的元件分離區(qū)。
10.如權(quán)利要求7～9任一項所述的圖象傳感器，其特征在于還包括在所述第3區(qū)的表層部形成、濃度高于所述第3區(qū)的其它部分的所述第1導電型的第4區(qū)。
11.如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器，其特征在于還包括旨在給所述第1及第2光電二極管外加反向偏置電壓的電源。
12.如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器，其特征在于還包括在所述半導體基板上形成的功能元件。
13.如權(quán)利要求7所述的圖象傳感器，其特征在于在所述半導體基板上形成有CMOS。
全文摘要
一種圖象傳感器的制造方法，將具有包含第1導電型的第1區(qū)及和所述第1導電型不同的第2導電型的第2區(qū)的第1光電二極管、包含所述第2區(qū)及和所述第1導電型的第3區(qū)的第2光電二極管的傳感器部在半導體基板上排列多個而成。該方法包括在半導體基板上形成的所述第1區(qū)上，通過外延生長形成所述第2導電型的所述第2區(qū)的工序；在所述第2區(qū)上，通過外延生長形成所述第1導電型的所述第3區(qū)的工序。
文檔編號H04N5/369GK1577879SQ20041006367
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者澤瀨研介, 松本裕司, 澤清隆 申請人:羅姆股份有限公司