TW200929341A - Method of producing semiconductor device, solid-state imaging device, method of producing electric apparatus, and electric apparatus - Google Patents

Description

200929341 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關係於一種生產半導體裝置的方法、固態攝像 裝置、生產電設備的方法及電設備。 【先前技術】 使用雜質擴散層的隔離法係爲在一例如C C D攝像裝 φ 置的固態攝像裝置中隔離一單元像素的技術。當一包含光 二極體的η型光感應器形成一單元像素時，晶格型厂型 雜質擴散層係被形成爲元件隔離區，使單元像素彼此隔離 開。此一元件隔離區係藉由透過離子佈植遮罩，在單元像 素間的離子佈植加以形成。 近年來，單元像素的大小已經降低。因此，爲了增加 光感應區，用以增加入射至每一光感應器上的光數量及增 加攝像裝置的靈敏度，有需要一深及窄的元件隔離區。 〇 某些量的離子佈植能量可能必要以將離子佈植於單元 像素間並形成一深元件隔離區。這增加了在離子佈植遮罩 (以下稱II遮罩）中的開口所需的深寬比。現行，具有想要 高深寬比的II遮罩結構可能無法藉由使用光阻作爲遮罩 材料加以取得。因此，典型使用RIE(離子反應蝕刻），加 以形成具有想要結構的Si02的II硬遮罩。 圖1A至1C爲在相關技術中，使用π硬遮罩，以生 產固態攝像裝置的方法的程序圖。此例子顯示在固態攝像 裝置中的元件隔離區的程序圖，其中元件隔離區係由離子 -4- 200929341 佈植加以形成。 首先，如圖1A所示，由電漿CVD(化學氣相沈積）的 SiN膜（以下稱P-SiN)、Si02膜22及阻劑遮罩22係被形 成在Si基材20的表面上，例如其上形成有n-型光感應 器。於此’被形成在Si基材20上的光感應器並未示出。 形成在Si基材20上的P-SiN膜21係被使用作爲停止 層，及Si02膜22係被使用作爲π硬遮罩。Si02膜22形 φ 成具有高深寬比的Π硬遮罩，因此具有例如5微米的厚 度。藉由圖案曝光及顯影，阻劑遮罩23係被形成具有狹 縫狀開口 25的圖案。於此，開口 25係被形成具有例如 0.5微米寬度。 再者’如圖1 B所示，S i Ο 2膜2 2係經由阻劑遮罩2 3 的開口 2 5加以蝕刻，以形成具有高深寬比的Π硬遮罩 26 〇 再者，如圖1C所示，例如p型雜質透過具有高深寬 ^ 比的11硬遮罩26而係被離子佈植入Si基材20並熱擴散 以形成元件隔離區24。因爲雜質係透過具有高深寬比的 II硬遮罩26離子佈植入Si基材20，所以，可以形成窄 及深P -型擴散區作爲元件隔離區24。 除了像素在大小上之降低需求外，元件隔離區也需要 變窄’並且因此，II硬遮罩開口也需要變窄至0.3微米或 更小。圖2A至2C顯示含具有例如20深寬比的π硬遮罩 的固態攝像裝置的示意架構圖。在圖2A至2C中，對應 於圖1的元件係以相同符號表示’其重覆說明係被省略。 -5- 200929341 在形成如圖1A至1 C所示之II硬遮罩26時，當深寬比到 達約20時’很難以RIE垂直處理Si〇2膜。在此時，II硬 遮罩26可能沒有如圖2A所示之理想垂直形狀，而是具 有如圖2B所示之錐形或彎曲形，離子佈植係依據開口形 狀的最寬寬度加以執行。因此，雜質擴散層的分佈係較圖 2B或2C所示之虛線所表示之想要分佈爲寬。因此，在固 態攝像裝置中’元件隔離區24變成較虛線所表示之想要 分佈區爲寬’而窄化了鄰近之光感應區（未示出），使得攝 像裝置對入射光的靈敏度被降低。 日本特開平9- 1 62 1 3 7揭示一種離子佈植法，包含藉 由迴焊以降低在遮罩圖案之開口的下緣上之開口的大小， 以控制離子佈植區的細微區域，然後，在想要位置佈植離 子。 【發明內容】 〇 然而’前述日本特開平9-162137的阻劑層所形成的 遮罩圖案具有1微米的開口寬度及1至2微米的厚度，並 具有低深寬比。因此，並未執行深離子佈植。 如上所述’當具有大厚度的硬遮罩被使用以執行深離 子佈植時’很困難準確地形成具有小開口寬度的遮罩圖 案’因此’可能無法完成想要的離子佈植入窄區域中。 針對上述問題點’吾人想要提供一種生產半導體裝置 的方法’該半導體裝置包含窄及深雜質區及包含該半導體 裝置的固態攝像裝置。再者，吾人想要提供一生產電設備 -6 - 200929341 的方法’該設備包含有窄及深雜質區及包含該窄及深雜質 區的電設備。 依據本發明之一實施例，其中提供有一生產一半導體 裝置的方法’及生產一電設備的方法。各個方法包含步 驟：在基材上’形成具有開口的第一硬遮罩；在第一硬遮 罩的開口的側面上，形成一犧牲膜；在該開口中形成第二 硬遮罩’具有犧牲膜在該側面上；在該第二硬遮罩形成 ❹ 後’移除該犧牲膜；經由第一硬遮罩，離子佈植第一導電 型雜質；及經由第一及第二硬遮罩，離子佈植第二導電型 雜質。 在生產依據本發明實施例之電設備的方法及生產半導 體裝置的方法中’一犧牲膜係被形成在第一硬遮罩的開口 的側面上；一第二硬遮罩係被形成，然後，犧牲膜被移 除’使得第一硬遮罩可以藉由自行對準加以形成。 依據本發明實施例’其中提供一固態攝像裝置及一電 φ 設備，各包含一單元像素，具有第二導電型光感應器及第 一導電型元件隔離區，其兩緣係爲第二導電型雜質所覆蓋 並隔離該單元像素。 在依據本發明實施例之固態攝像裝置及電設備中，第 一導電型元件隔離區的兩緣係爲第二導電型雜質所覆蓋， 使得元件隔離區不會被加寬，因而，不會窄化光感應器。 在生產半導體裝置的一方法及生產依據本發明實施例 之電設備的方法中，當使用具有高深寬比的遮罩時，使用 第一及第二硬遮罩，使得雜質區被窄化及形成深雜質區。 -7- 200929341 在依據本發明實施例之固態攝像裝置及電設備中，第 一導電型元件隔離區的兩緣係爲第二導電型雜質所覆蓋， 使得元件隔離區最終被形成爲深及窄區，並可以抑制由於 光感應器大小的降低所造成之靈敏度的降低。 【實施方式】 本發明之實施例將參考附圖加以說明如下。 φ 圖3A至3D顯示依據本發明第一實施例以生產半導 體裝置的方法製程。本實施例係爲一例子，其中P型雜質 區係藉由在半導體裝置中離子佈植加以形成。 首先’如圖3A所示，P-SiN膜2、Si〇2膜3及阻劑 遮罩4係被形成在由Si等等所形成之基材1的表面上。 P-SiN膜2係被使用作爲停止層，及si〇2膜3係被使用作 爲硬遮罩。P-SiN膜2係被形成爲具有約0.3微米厚。 Si〇2膜3被形成具有高深寬比的硬遮罩，因此，形成具有 〇 例如5微米的厚度。藉由圖案曝光及顯影，阻劑遮罩4係 被形成具有狹縫狀開口 5的圖案。於此，例如，形成〇 5 微米的開口寬度（以下稱間隙長度5 a)。間隙長度5 a係被 形成寬於本發明想要最終形成的雜質區的寛度。 再者’如圖3 β所示’ s i 〇 2膜3係被蝕刻穿過阻劑遮 罩4的開口 5，以形成具有約1 〇的深寬比的第一硬遮罩 6。因爲間隙長度5 a係寬於雜質區的想要寬度，所以在第 —硬遮罩ό中的開口 5具有低於想要深寬比的深寬比。在 耢由蝕刻以形成第一硬遮罩6之後，阻劑遮罩4係藉由去 -8- 200929341 灰加以移除。在本實施例中，阻劑遮罩4係被移除。然 而，有可能執行下一步驟，而不必執行移除阻劑遮罩4。 然後，第一導電型p-型雜質係經由第一硬遮罩6被 離子佈植入基材1，例如以形成第一導電型雜質區7。 在本實施例中之離子佈植條件例係如下。 <所用設備> φ 離子束源 <條件> 摻雜物：硼

加速電壓：2.5MeV 再者’如圖3C所示，沈積有一犧牲膜8，以降低第 一硬遮罩6的間隙長度5 a。使用作爲犧牲膜8的材料的 收縮劑可以爲在釋放時具有優點可靠度及對第一硬遮罩6 Q 的材料有高選擇蝕刻率，並對第一硬遮罩6的側壁具有優 良覆蓋率，即具有優良側壁覆蓋率的材料。例如，收縮劑 可以爲聚乙烯或使用CH4或C2H4之CxHy氣體作爲原料氣 體，以PVD(物理氣相沈積）或CVD所沈積的含氟碳化物 (CxFy)的聚合物。收縮劑的特定例子包含cFx(東京電子有 限公司的電漿CVD膜）。也有可能藉由塗覆，沿著開口圖 案使用一收縮劑沈積作爲一層。沿著一開口圖案的均勻厚 度之犧牲層可以藉由CVD或PVD加以沈積。 在本實施例中’容易釋放的氟碳聚合物係被使用作爲 -9- 200929341 犧牲層8並在電感耦合電漿設備中’被沈積在第一硬遮罩 6的側壁上，以具有l〇〇nm的厚度。 在本實施例中之沈積條件例係如下。 <所用設備> 電感耦合電漿設備 φ <條件> 壓力：50mTorr 所用氣體及流率：C5F8/Ar=10/500sccm 功率：1 0 0 0瓦 沈積時間：60秒 以下’如圖3D所示’犧牲膜8係藉由回蝕而只有沈 積在第一硬遮罩6的側壁上。第一硬遮罩6具有約30 0nm 的間隙長度5 b。 β 隨後’如圖4E所示，例如s〇G(旋塗玻璃）氧化物膜 的材料層係被沈積在降低間隙（3 〇〇nm)的第一硬遮罩6 中’然後’第一硬遮罩9藉由回蝕加以形成。用於第二硬 遮罩9的材料較佳係爲在釋放犧牲膜8時具有高蝕刻阻抗 及優良內藏性的材料。材料例除了前述s〇(}氧化物膜 外，包含了 a金屬之矽氧基（sil〇x…酸，例如Ti〇。由此 材料形成之第二硬遮罩9^ ^ "'-早y係藉由CVD或SOG沈積。 在本貫施例中’具有優點內藏性的S Ο G氧化物膜係 藉由內藏塗覆被沈積作爲第二硬遮罩9。 -10- 200929341 在本實施例中之沈積狀態的例子係如下。 <所用設備> 旋塗機 <條件> 旋轉數：1 50〇rpm 處理時間：10秒 然後’如圖4F所示，形成在圖4E中之步階中之犧牲 膜8係爲電漿去灰等所移除。 在本實施例中之去灰條件係如下。 <所用設備 電感耦合去灰 ❹ <條件> 壓力：20mT〇rr 所用氣體及流率：N2/02 = 400/50sec ICP功率：700瓦 處理時間：3 00秒 犧牲膜8係被移除，以藉由自對準形成第二硬遮罩 9。第二硬遮罩9係被形成，使得新開口 10係被形成在第 一硬遮罩6與第二硬遮罩9之間。即，第一硬遮罩6及第 二硬遮罩9形成自對準Π硬遮罩，以具有一開口在第— -11 - 200929341 導電型雜質區7的一緣上。 然後，如圖4G所示，例如η型雜質之第二導電型雜 質係使用形成開口 1〇曝露出Ρ型雜質區的緣的第一硬遮 罩6及第二硬遮罩9加以離子佈植。 在本實施例中之離子佈植條件例係如下。 <所用設備> φ 雜子束源 <條件> 雜質：磷

加速電壓：3.0MeV 第一硬遮罩6及第二硬遮罩9係被使用以形成一補償 區11，其中第一導電型雜質區7的各個緣係爲第二導電 型雜質所覆蓋。Π係由例如η型雜質的第二導電型雜質 〇 所形成，使得Ρ型第一導電型區7被窄化及形成想要的窄 及深的第一導電型雜質區7。 依據本實施例’可以確保硬遮罩的厚度，以可能執行 較深的離子佈植。 在第一硬遮罩中’一開口被形成以具有一深寬比，其 低於原始開口所需的高深寬比，這變得有可能防止由具有 1¾深寬比的開口圖案的形成所造成之缺陷開口形狀，以穩 定地形成一雜質區。再者’第二硬遮罩可以藉由自對準加 以形成及一補償摻雜物可以由第一及第二硬遮罩所形成之 -12-

200929341 開口 ίο佈植。因此，第一硬遮罩形成的 並可以形成一窄雜質區。 再者，圖5A至6F顯示依據本發曰J 產半導體裝置的方法示意圖。 如於第一實施例中，本實施例係爲-導體裝置中之雜質區係由離子佈植所形成 首先，如圖5A所示，P-SiN膜2、 遮罩4係被形成在由Si等所形成之基材 SiN膜2係被使用作爲停止層，及Si02 爲硬遮罩。P-SiN膜2係被形成以具有 度。Si〇2膜3形成一具有高深寬比的硬悲 成有具有5微米的厚度。在阻劑遮罩 5的阻劑遮罩圖案係藉由曝光加以形成。 0.5微米的開口寬度（以下稱間隙長度5a) 被形成較想要最後形成在本實施例中之 寬。 再者’如圖5B所示，Si02膜3係老 形成具有深寬比約1 0的開口 5的第一运 隙長度5 a係寬於雜質區的想要寬度，拜 6中之開口 5具有較想要深寬比爲低的済 刻以形成第一硬遮罩6後，阻劑遮罩4裔 移除。在本實施例中，阻劑遮罩4係被卷 能執行下一步驟，而不必移除阻劑遮罩4 再者’如圖5C所示，犧牲膜8係相 ί雜質區緣被覆蓋 3第二實施例以生 -例子，其中在半 :〇 Si〇2膜3及阻劑 1的表面上。P-膜3係被使用作 約0.3微米的厚 I罩，因此，被形 1，具有狹縫開口 於此，形成例如 。間隙長度5 a係 雜質區的寬度爲 5蝕刻穿過4，以 I遮罩6。因爲間 f以在第一硬遮罩 i寬比。在藉以鈾 €藉由去灰等加以 [除。然而，有可 〇 艺沈積，以降低第 -13- 200929341 一硬遮罩6的間隙長度5a。如同在第一實施例中，使用 作爲犧牲膜8的材料的收縮劑可以爲具有優良可靠度及在 釋放時對第一硬遮罩6的材料有高選擇率並在第一硬遮罩 6的側壁上具有優良覆蓋，即有優良側壁覆蓋率的材料。 例如，收縮劑可以使用例如CH4或C2H4之CxHy氣體作爲 原料氣體的PVD或CVD所沈積的聚乙烯（polyethylene)聚 合物。也有可能使用一收縮劑，藉由塗覆沿著開口圖案沈 ❹ 積成爲一層。收縮劑包含CFX(東京電子有限公司的電漿 CVD 膜）。 在本實施例中，在電感耦合電漿設備中，可以容易釋 放之氟碳聚合物係被沈積在第一硬遮罩6的側壁上，以具 有1 00 nm的厚度。 在本實施例中之沈積條件例係如下。 <所用設備> 〇 電感耦合電漿設備 <條件> 壓力：50mTorr 所用氣體及流率：C5F8/Ar=10/500Sccm 功率：1 〇 〇 〇瓦 沈積時間：60秒 以下，如圖6D所示，藉由回蝕，犧牲膜8係只被沈 積在第一硬遮罩6的側壁中。第一硬遮罩6具有3 0 Οηιη -14- 200929341 的間隙長度5 b。 因此，如圖6E所示，例如TiN材料係被沈積在第一 硬遮罩6之具有長度5b(300nm)的降低間隙，及第二硬遮 罩9係藉由回蝕加以形成。用於第二硬遮罩9的材料係較 佳爲在釋放犧牲膜8時具有高蝕刻阻抗、優良內藏性及對 絕緣膜有高黏著性的材料。除了前述TiN外，材料例包含 例如TiO的含金屬的矽氧基（sii〇xy)酸。例如TiN或含金 〇 屬之矽氧基酸如Ti0之材料所形成之第二硬遮罩9係由 CVD或SOG所沈積。 在本實施例中’第二硬遮罩9係使用在材料特徵上與 桌一硬遮罩6不问的材料加以沈積。即，第二硬遮罩$係 使用當第二硬遮罩9被使用後述之化學品以移除時，對形 成第一硬遮罩之Si〇2的材料有高選擇蝕刻率的材料。 在本實施例中’在材料特徵上與用於第〜硬遮罩6之 Si02不同的TiN係藉由內藏塗覆加以沈積。 ❹ 本實施例之沈積條件例係如下所示。 <所用設備> 濺鍍沈積設備 <條件>

耙材：T i N 壓力：5mTorr 所用氣體及流率：Ar/N2 = 30/80sccm -15- 200929341

DC : 8kW

溫度：1 5 0 °C 沈積時間：1 〇分鐘 然後’如圖6F所示，如圖6E所示之形成在步階中之 犧牲膜8係例如爲電漿去灰所移除。 本實施例中之去灰條件例係如下。 φ <所用設備> 電感稱合去灰設備 <條件> 壓力：20mTorr 所用氣體及流率：N2/〇2 = 400/5 0sccm ICP 功率：700瓦 處理時間：3 0 0秒 φ 犧牲膜8被移除，使得第二硬遮罩9係爲自對準所形 成及開口 10係被形成第一硬遮罩6與第二硬遮罩9之 間。 隨後，如圖7G所示，用於補償的第二導電型雜質係 透過爲第一硬遮罩6及第二硬遮罩9所形成之開口 10, 被離子佈植成爲摻雜物。在本實施例中，第一導電型雜質 爲P型雜質，及磷係被使用作爲例如補償用的η型雜質。 在本實施例中之離子佈植條件例如下。 -16- 200929341 <所用設備> 離子束源 <條件>

摻雜物：磷 加速電壓：3.0MeV 在此方式中’補償區11係被事先形成在對應於由第 φ 一硬遮罩6及第二硬遮罩9所形成的開口 1〇的—位置。 再者’如圖7 Η所示’第二硬遮罩9係爲一化學品所 移除。所用之化學品只移除第二硬遮罩9但並未移除第一 硬遮罩6。 本實施例中之化學移除條件係顯示如下。 <所用化學品> H2〇 = 5 0ml > HCl(i 19) = 50ml 〇 然後，如圖71所示，例如p型雜質的第一導電型雜 質係被離子佈植使摻雜物具有一間隙長度被加寬於第一硬 遮罩6中。磷係被使用作爲例如p型雜質。 本發明之離子佈植條件係如下。 <所用設備> 離子束源 <條件> -17- 200929341 ❹ ❹ 摻雜物：硼 加速電壓： 例如P型摻 開口 5離子佈植 被摻雜有P型雜 在本實施例中， 第一導電型的第 型雜質的第二導 1 1。因此，實質 的區域，而不是 導電型雜質區7 依據本實施 高深寬比的硬遮 用以形成具有想 償區係使用自對 得可以形成一想 具有高深寬比的 質區的膨脹，並 在使用具有 雜質區的相關技 有困難於準確地 依據前述第 在一緣，所以， 時，可以準確地

2.5MeV 雜物的第一導電型雜質係由第一硬遮罩的 ’使得於基材1中對應於開口 5的區域係 :質，以形成第一導電型雜質區7。於此， 如圖71所示，被摻雜有例如p型雜質之 一導電型雜質區7的緣係被事先以例如n :電型摻雜加以事先形成，以形成補償區 第一導電型雜質區7係爲ρ型雜質摻雜區 其兩緣。以此方式，形成想要窄深的第一 〇 例，一雜質區係使用具有深寬比低於具有 罩加以形成，該具有高深寬比的硬遮罩係 要寬度及想要深度的雜質區。然後，一補 準硬遮罩被形成在雜質區的每一緣上，使 要雜質區。因此，有可能防止雜質區由於 相關技藝之硬遮罩的缺陷形狀所造成之雜 穩固地形成一窄深的雜質區。 高深寬比的硬遮罩，以離子佈植來形成一 藝方法中，當雜質區在大小上縮小時，會 形成一想要雜質區。 一及第二實施例，因爲一補償區係被形成 一窄深雜質區在雜質區大小進一步降低 形成。假設在補償區的分佈準確度對雜質 -18- 200929341 區的效能有很少的影響。即’即使當補償區被形成略寬 時，雜質區仍可足夠展現其效能。因此，補償區可以具有 使雜質區更窄的相當大的作用。 當在固態攝像裝置’例如CCD固態攝像裝置或 CMOS影像感應器中形成一元件隔離區時，可以應用—半 導體裝置的生產方法，該半導體裝置中形成有本發明之窄 深雜質區。 ❺ 圖8顯示依據本發明第三實施例的固態攝像裝置的主 要部份的之剖面結構。本實施例係爲一例子，其中一元件 隔離區係使用依據第一或第二實施例的雜質區形成方法， 來被形成在CCD固態攝像裝置等之中。 本實施例之固態攝像裝置101爲CCD固態攝像裝 置’其具有含HAD(電洞累積二極體）結構的光感應器 103。例如’由矽形成半導體基材丨20具有第一 p型井區 112’形成在一η型基材111上。一η型低雜質濃度區 Q 113係被形成在第—ρ型井區Π2上。再者，具有電荷累 積區（Ρ +累積區）115形成在其表面的光二極體114係被安 排在垂直方向及水平方向中呈一矩陣。光感應器1〇3的每 一像素係以此方式形成。 第二Ρ型井區123係被形成在離開光感應器1〇3 —必 要距離’即’光二極體114被安排在共同垂直線上。一 π 型電何轉移區（轉移通道區）124係被形成在第二ρ型井區 123’以形成垂直電荷轉移部1〇5。 一 P型信號電荷讀取區122係被形成在該垂直電荷轉 -19- 200929341 移部1 〇 5及對應光二極體1 1 4之間，以形成讀取部1 ο 4。 一元件隔離區107係爲ρ型元件隔離區125所形成在鄰接 不同垂直轉移部中。一單元像素102係爲一光感應器 1 〇3 ' —讀取部1 04、一垂直電荷轉移部105及一元件隔 離部1 0 7所形成。 —補償區1 〇〇係依據本實施例被形成在Ρ-型元件隔 離區125的一緣上。元件隔離區125係被準確地形成爲一 ❹ 窄區並不會干擾光二極體114的區域。 一透光絕緣膜116係由Si02等所形成在半導體基材 120的表面上。熱阻垂直轉移電極117係由多晶矽所形成 在絕緣膜116上’於電荷轉移區124及讀取區122之上。 再者，一遮光膜1 1 9係經由s i 0 2等的絕緣內層1 1 8 所形成在垂直轉移電極117的整個面上。 一開口 134被形成在遮光膜119中，以曝露出光感應 器1 〇 3。光係經由開口 1 3 4爲光感應器1 〇 3所接收，及信 〇 號電荷係依據所接收之光數量而被產生於光二極體114 內。 在CCD固態攝像裝置101中，信號電荷被光電轉換 並累積在每一光感應區103中；經由讀取部104被讀出至 各個對應垂直電荷轉移埠105;並傳送於垂直電荷轉移部 1 〇5至用於各個水平線的水平電荷轉移部（未示出）；更被 傳送於水平電荷傳送部的一方向中；經由輸出電路作電壓 轉換並輸出。 依據本發明之CCD等所形成之固態攝像裝置1 〇 1， -20- 200929341 補償區100係被形成在元件隔離區125的面向光二極體 1 14的一緣上，使得元件隔離區125未被加寬’即，光二 極體114的區域未變窄。以在大小上被降低之像素，元件 隔離區125也在大小上被降低。然而，在本實施例之 CCD固態攝像裝置1〇1中，當形成元件隔離區時，補償 區1〇〇係被形成在該區的一緣上，以準確地形成想要的窄 及深元件隔離區125。由於光感應器103的大小縮減，抑 ❹ 制了感應度的降低。 圖9爲依據本發明實施例之攝影機的剖面圖。依據此 實施例的攝影機係爲攝影機，其能捕捉靜態或動態影像。 如圖9所示，依據此實施例的攝影機包含一固態攝像 裝置101’例如CCD、CMOS感應器或依據本發明實施例 之CMD ’光學系統5 1 0、機械快門裝置5 1 1、及信號處理 電路5 1 2。 光學系統5 1 0係被架構以在該固態攝像裝置1 〇 1的攝 〇 像螢幕上’形成來自物件的光（入射光）的影像。結果，一 信號電荷係累積在固態攝像裝置1 0 1中一特定時間。 機械快門裝置5 1 1係被架構以控制用於該固態攝像裝 置1 0 1的光照射時間及光遮蔽時間。 信號處理電路5 1 2執行各種類型之信號處理。被處理 之影像信號係被儲存在一儲存媒體，例如記億體中，或輸 出至一顯不器。 在上述實施例中，例如，固態攝像裝置1 〇丨包含排列 呈陣列形式之單元像素。該等單元像素係被安排以回應於 -21 - 200929341 可見光的量’而檢測一信號變化成爲實體値。然而，本發 明之實施例並不限於固態攝像裝置1 0 1。依據本發明實施 例，固態攝像裝置可以爲任一固態攝像裝置，包含安排用 於像素陣列部中之個別行像素的行電路。 依據本發明實施例’固態攝像裝置可以爲固態攝像裝 置，藉由檢測入射可見光的分佈而捕捉一影像，或者爲一 固態影像捕捉裝置，藉由檢測入射紅外線、x_射線、粒子 〇 等等之數量分佈’而捕捉一影像。另外，在廣義上，依據 本發明實施例，一固態攝像裝置可以爲固態攝像裝置（物 理量分佈檢測器）’例如’指紋感應器，其檢測壓力、電 容或其他物理値的分佈，以捕捉一影像。 依據本發明之實施例’一固態攝像裝置可以爲：一固 態攝像裝置’其中每一列的單元像素係被依序掃描於一像 素陣列部中，以自個別單元像素讀取像素信號；或者，一 X - Y位址型固態攝像裝置’其中任—像素可以獨立地選 G 擇’以自該像素讀取一像素信號。 再者’依據本發明實施例的固態攝像裝置可以被形成 爲一晶片’或被形成爲一攝像功能模組，其中，封裝有一 攝像部及一信號處理部’或封裝有一攝像部與光學系統。 再者’依據本發明實施例，除了固態攝像裝置外，也 提供攝像設備。此等攝像設備包含例如數位相機、攝影機 等之攝影系統，及例如具有攝影功能的行動電話單元的電 設備。一攝像設備可以爲一模組，即，上述安裝在此〜電 子設備中的攝像模組。 -22- 200929341 上述固態攝像裝置1 01可以使用作爲在此數位相機、 攝影機內的固態攝像裝置；例如行動電話單元之攜帶式設 備的攝影模組，使得可以藉由固態攝像裝置1 0 1的簡化架 構，取得優良影像。 在上述實施例中，一 CCD固態攝像裝置係被描述爲 具有元件隔離區125的固態攝像裝置101，該隔離區125 的緣設有補償區100。然而，具有補償區100設在緣部的 Q 元件隔離區125係被使用作爲CMOS影像感應器等。依據 本發明實施例之固態攝像裝置並不限於前述實施例，應可 以了解的是’各種對例如元件隔離區及補償區的材料、形 狀及架構的改變及變化係可以在不脫離本發明之範圍下加 以完成。 應爲熟習於本技藝者所了解的是，各種修改、組合、 次組合及更換係可以在隨附之申請專利範圍及其等效範圍 內，取決於設計需求及其他因素加以發生。 ❹ 【圖式簡單說明】 圖1A至1C爲在相關技藝中之固態攝像裝置中之形 成元件隔離區的方法的製程圖。 圖2A顯示當使用在固態攝像裝置中具有高深寬比的 開口的11硬遮罩時’元件隔離區的理想形狀例，及圖2 B 及2 C顯示元件隔離區的缺陷形狀例。 圖3A至3D爲顯示依據本發明第一實施例的生產半 導體裝置的方法（1)之示意製程圖。 -23- 200929341 第一實施例的生產半 圖4E至4G爲顯示依據本發 導體裝置的方法（2)的示意製程圖。 圖5A至5C爲顯示依據本發明第二實施例的生產半 導體裝置的方法（1)之示意製程圖。 圖6D至0F爲顯不依據本發明第二實施例的生產半 導體裝置的方法（2)的示意製程圖。 e 圖7G至71爲顯示依據本發明第二實施例的生產半導 體裝置的方法（3)的示意製程圖。 圖8爲依據本發明第三實施例之固態攝像裝置的示意 剖面圖。 圖9爲依據本發明實施例之攝影機的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :基材 2 : P-SiN 膜 3 : Si02 膜 4 :阻劑遮罩 5 :狹縫狀開口 5 a •間隙長度 6 :第一硬遮罩 7:第一導電型雜質區 8 :犧牲膜 9 :第二硬遮罩 1 〇 :開口 -24- 200929341 11: 5b : 20 : 21 : 22 : 23 : 24 :

26 : 100 ： 101 ： 102 ： 103 ： 104 ： 105 : Ο 107 ： 111： 112： 113： 114： 115： 116： 117： 118： 補償區 長度 Si基材 P-SiN 膜 Si〇2 膜 阻劑遮罩 元件隔離區 開口 II硬遮罩 補償區 固態攝像裝置 單元像素 光感應器 讀取部 垂直電荷轉移部 元件隔離部 η-型基材 第一 Ρ-型井區 η-型低雜質濃度區 光二極體 電荷累積區 透光絕緣膜 垂直轉移電極 絕緣內層 -25 200929341

119 120 122 123 124 125 134 5 11 5 12 光遮蔽膜 半導體基材 讀取區 第二p-型井區 η型電荷轉移區 元件隔離區 開口 光學系統 機械快門裝置 信號處理電路 -26

Claims (1)

1. 200929341 十、申請專利範圍 1· 一種生產半導體裝置的方法，包含步驟： 在一基材上，形成具有開口的一第一硬遮罩； 在該第一硬遮罩的該開口的一側面上，形成一犧牲 膜； 在具有該犧牲膜在該側面上的該開口中，形成—第二 硬遮罩； 0 在該第二硬遮罩形成後，移除該犧牲膜； 經由該第一硬遮罩，離子佈植一第一導電型雜質；及 經由該第一及第二硬遮罩，離子佈植一第二導電型雜 質。 2.如申請專利範圍第1項所述之生產半導體裝置的方 法，其中： 該犧牲膜係由至少聚乙烯或含CxFy的聚合物所形 成。 φ 3 ·如申請專利範圍第2項所述之生產半導體裝置的方 法，其中： 該犧牲膜係藉由化學氣相沈積或物理氣相沈積加以沈 積。 4. 如申請專利範圍第1項所述之生產半導體裝置的方 法，其中： 該第二硬遮罩係由含Si02、TiN或TiO的材料所形 成。 5. 如申請專利範圍第4項所述之生產半導體裝置的方 -27- 200929341 法，其中： 該第二硬遮罩係藉由化學氣相沈積或旋塗玻璃法加以 沈積。 6 . —種固態攝像裝置，包含： 一單元像素，具有第二導電型光感應器，及 一第一導電型元件隔離區，隔離開該單元像素，其中 該第一導電型元件隔離區的兩緣係爲第二導電型雜質 φ 所覆蓋。 7.—種生產電設備方法，包含步驟： 在一基材上，形成具有一開口的一第一硬遮罩； 在該第一硬遮罩的該開口的一側面上，形成一犧牲 膜； 在具有該犧牲膜在該側面上的該開口中，形成一第二 硬遮罩； 在該第二硬遮罩形成後，移除該犧牲膜； φ 經由該第一硬遮罩，離子佈植第一導電型雜質； 經由該第一及第二硬遮罩，離子佈植第二導電型雜 質；及 安裝一信號處理電路。 8 . —種電設備，包含： 具有第二導電型光感應器的單元像素， 一第一導電型元件隔離區，隔離開該單元像素，及 一透鏡，安排在該第二導電型光感應器上，其中 該第一導電型元件隔離區的兩緣係爲第二導電型雜質 -28- 200929341 所覆蓋

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