專利名稱：固體攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置，尤其涉及具有傳輸電極的固體攝像裝置。
背景技術(shù)：
在以往，公知具備傳輸電極的各種固體攝像裝置。這樣的固體攝像裝置比如，在特開2001-156284號公報中公開。
圖12為用于說明具備傳輸電極的以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖13為沿圖12所示的以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置的500-500線的剖視圖。參照圖12，以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置包括通過光的射入而進(jìn)行光電變換的攝像部401；和儲存部402，其儲存從攝像部401傳輸來的電子和空穴，同時將電子傳輸給水平傳輸部(圖中未示出)。攝像部401包括具有光電轉(zhuǎn)換功能的多個象素403設(shè)置為矩陣狀的結(jié)構(gòu)。另外，攝像部401具有儲存已產(chǎn)生的電子和空穴的同時將其傳輸給儲存部402的功能。另外，在攝像部401和儲存部402中，多個傳輸電極404以沿垂直于電子和空穴的傳輸方向的方向延伸的方式，以規(guī)定間距間隔開地設(shè)置。此外，在1個象素403的內(nèi)部，設(shè)有3個傳輸電極404。還有，分別向攝像部401和儲存部402的3個傳輸電極404輸入用于傳輸電子和空穴的3相時鐘信號。此外，在沿垂直于電子和空穴的傳輸方向的方向設(shè)置的、鄰接的2個象素403之間，p型溝道阻止(channelstop)區(qū)域405設(shè)置為沿電子和空穴的傳輸方向延伸。
另外，在攝像部401中，如圖13所示，形成有距n型硅襯底406的表面具有規(guī)定深度的p型雜質(zhì)區(qū)域407。此外，在p型雜質(zhì)區(qū)域407內(nèi)的規(guī)定區(qū)域上形成有n型雜質(zhì)區(qū)域408。該n型雜質(zhì)區(qū)域408具有在儲存電子和空穴的同時對其進(jìn)行傳輸?shù)墓δ?。還有，在n型雜質(zhì)區(qū)域408中形成有上述多個p型溝道阻止區(qū)域405。再有，在n型硅襯底406的端部附近的表面上，以具有與n型雜質(zhì)區(qū)域408重疊(overlap)的p型重疊區(qū)域409a的方式形成p+型空穴排出區(qū)域409。另外，p型重疊區(qū)域409a具有上述p+型空穴排出區(qū)域409的雜質(zhì)濃度還低的雜質(zhì)濃度。由此，p型重疊區(qū)域409a具有比p+型空穴排出區(qū)域409還高的電阻。此外，在p+型空穴排出區(qū)域409中，構(gòu)成為儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408中的空穴通過p型重疊區(qū)域409a而排出，同時所排出的空穴從p+型空穴排出區(qū)域409向外部排出。另外，在n型硅襯底406的p型溝道阻止區(qū)域405、n型雜質(zhì)區(qū)域408和p型重疊區(qū)域409a的一部分區(qū)域之上，形成有絕緣膜410。此外，在絕緣膜410上形成有上述多個傳輸電極404。該多個傳輸電極404以從n型雜質(zhì)區(qū)域408上開始，覆蓋p型重疊區(qū)域409a的一部分區(qū)域的方式，延伸形成。
此外，傳輸電極404具有通過根據(jù)上述3相的時鐘信號，切換為接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)，從而可以傳輸儲存于n型雜質(zhì)區(qū)域408中的電子和空穴的功能。而且，傳輸電極404構(gòu)成為通過施加正電壓的時鐘信號而成為接通狀態(tài)，同時在接通狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408中，通過施加于傳輸電極404上的正電壓，感應(yīng)電子并儲存。此外，傳輸電極404構(gòu)成為通過施加負(fù)電壓的時鐘信號而變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，同時斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408、p型溝道阻止區(qū)域405和p型重疊區(qū)域409a的一部分區(qū)域上，通過施加于傳輸電極404上的負(fù)電壓來感應(yīng)空穴。還有，構(gòu)成為將在斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408、p型溝道阻止區(qū)域405和p型重疊區(qū)域409a的一部分區(qū)域上所感應(yīng)的空穴的一部分通過p型重疊區(qū)域409a，向p+型空穴排出區(qū)域409排出，同時將剩余的空穴儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408中。
但是，在圖12所示的以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置中，因?yàn)閭鬏旊姌O404以從n型雜質(zhì)區(qū)域408上開始、僅僅覆蓋p型重疊區(qū)域409a的一部分的方式延伸形成，所以在p型重疊區(qū)域409a的未被傳輸電極404覆蓋的區(qū)域中，在傳輸電極404處于斷開狀態(tài)時，沒有感應(yīng)空穴。這樣，在p型重疊區(qū)域409a的未被傳輸電極404覆蓋的區(qū)域中，由作為于p型區(qū)域的電阻未降低，故具有存在于斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408、p型溝道阻止區(qū)域405和p型重疊區(qū)域409a的一部分區(qū)域的空穴難以通過p型重疊區(qū)域409a，而向p+型空穴排出區(qū)域409排出的不利情況。因此，因?yàn)閮Υ嬗跀嚅_狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408中的空穴增加，故斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408的電勢高度變小。由此，具有下述的不利情況，即與斷開狀態(tài)的傳輸電極404的傳輸方向側(cè)鄰接的接通狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408所儲存的電子越過斷開狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)408的電勢，流出到與傳輸方向相反一側(cè)的接通狀態(tài)的傳輸電極404之下的n型雜質(zhì)區(qū)域408。由此，具有電子的傳輸效率變差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述這樣的問題而提出的，本發(fā)明的1個目的在于提供一種可抑制電子的傳輸效率變差的固體攝像裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1方面的固體攝像裝置，其中包括第1導(dǎo)電型的第1雜質(zhì)區(qū)域，其形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上，并能儲存電子和空穴；第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域，其以具有與第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上；傳輸電極，其以至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始、覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式延伸形成。
在該第1方面的固體攝像裝置中，如上所述，因?yàn)樵O(shè)置至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式延伸形成的傳輸電極，從而在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴，故可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中降低電阻。由此，由于可容易地將存在于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的空穴通過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出，故可抑制儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴增加的情況。因此，因?yàn)榭梢种埔騼Υ嬗跀嚅_狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的空穴增加，斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的電勢高度變小的情況，故可以抑制與斷開狀態(tài)的傳輸電極的傳輸方向側(cè)鄰接的接通狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域所儲存的電子越過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的電勢，流出到與傳輸方向相反一側(cè)的接通狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的情況。其結(jié)果是，可抑制電子的傳輸效率的變差。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好，上述傳輸電極按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋至第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的經(jīng)過第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的端部的區(qū)域的方式而延伸形成。如果這樣構(gòu)成，則由于在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域，感應(yīng)空穴，故可容易地將存在于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的空穴通過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
該情況下，最好，上述傳輸電極按照從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋至第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。如果這樣構(gòu)成，則與傳輸電極僅僅延伸到第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的邊緣部的正上方的情況相比較，在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，在第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的邊緣部更加容易感應(yīng)空穴。由此，由于通過使該傳輸電極處于斷開狀態(tài)，從而可更加確實(shí)地在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的邊緣部，感應(yīng)空穴，故在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中，可以更加確實(shí)地降低電阻。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好其還具備分別包括上述第1雜質(zhì)區(qū)域、上述第2雜質(zhì)區(qū)域和上述傳輸電極的攝像部和儲存部，攝像部和儲存部的傳輸電極按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。如果這樣構(gòu)成，則由于在攝像部和儲存部中，在該傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴，故存在于斷開狀態(tài)的傳輸電極下的空穴可容易地通過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好傳輸電極隔著第1絕緣膜，按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上。如果這樣構(gòu)成，則由于在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中，通過第1絕緣膜從傳輸電極施加負(fù)電場，故可容易地在傳輸電極的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好，第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有第2導(dǎo)電型，同時具有比第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度。這樣，通過使第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有比第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度，從而即使在第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有比第2雜質(zhì)區(qū)域還高的電阻的情況下，通過設(shè)置本發(fā)明的傳輸電極，該傳輸電極按照至少從第1雜質(zhì)區(qū)域上開始覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成，從而仍可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中降低電阻。由此，即使在第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有第2導(dǎo)電型，并且具有比第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度的情況下，仍可容易低將儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中的空穴通過第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好，傳輸電極按照沿與第1雜質(zhì)區(qū)域的電子的傳輸方向相交叉的方向延伸的方式，沿上述電子的傳輸方向鄰接地形成多個，并且傳輸電極具有通過切換到接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)來傳輸?shù)?雜質(zhì)區(qū)域內(nèi)的電子和空穴的功能，在接通狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域儲存電子，并且在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中儲存空穴，儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中的空穴經(jīng)第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。如果這樣構(gòu)成，則通過使按照至少從第1雜質(zhì)區(qū)域上開始覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成的傳輸電極處于斷開狀態(tài)，從可容易地將儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴通過第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
該情況下，傳輸電極也可通過施加正電壓的時鐘信號而處于接通狀態(tài)，并且通過施加負(fù)電壓的時鐘信號而處于斷開狀態(tài)。如果這樣構(gòu)成，則可容易地在接通狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中儲存電子，并且可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中儲存空穴。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，也可還具備分別包括第1雜質(zhì)區(qū)域、第2雜質(zhì)區(qū)域和傳輸電極的攝像部和儲存部，儲存部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度比攝像部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度還小，至少攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。這樣，在儲存部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度比攝像部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度還小的情況下，在攝像部和儲存部的邊界部附近的區(qū)域中，儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域中的空穴容易增加。同樣在該情況下，由于通過按照至少從第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極，從而可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中降低電阻，故在攝像部和儲存部的邊界部附近的區(qū)域中，可以將儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的增加的空穴通過第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域有效地排出。
也可在上述儲存部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度比攝像部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度還小的固體攝像裝置中，將第1時鐘信號輸入到攝像部的傳輸電極中，將速度比第1時鐘信號還低的第2時鐘信號輸入到儲存部的傳輸電極中。如果這樣構(gòu)成，則可容易地使儲存部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度比攝像部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴傳輸速度還小。
在上述儲存部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴的傳輸速度比攝像部的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴的傳輸速度還小的固體攝像裝置中，至少攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋至第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的經(jīng)過第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的端部的區(qū)域的方式而延伸形成。如果這樣構(gòu)成，則由于在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地至少在攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中，感應(yīng)空穴，降低電阻，故可容易地使在攝像部和儲存部的邊界部附近的區(qū)域儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域的增加的空穴，通過第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域有效地排出。
該情況下，最好，至少攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極按照從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且還覆蓋到第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。如果這樣構(gòu)成，則與攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極只延伸到第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的邊緣部的正上方的情況相比較，可在攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，在第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的邊緣部上，更加容易地感應(yīng)空穴。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，第2雜質(zhì)區(qū)域、以及第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的深度也可具有比第1雜質(zhì)區(qū)域的深度還小的深度。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好，還備有多個第2導(dǎo)電型的溝道阻止區(qū)域，其在第1雜質(zhì)區(qū)域的表面上按照以規(guī)定間距間隔開并沿電子和空穴的傳輸方向延伸的方式形成，用于將各象素之間分離。如果這樣構(gòu)成，則可通過溝道阻止區(qū)域，將沿與電荷的傳輸方向相交叉的方向鄰接的象素之間分離，并且可通過按照覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式延伸的傳輸電極，容易地將斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的溝道阻止區(qū)域處感應(yīng)的空穴通過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
在上述具有溝道阻止區(qū)域的固體攝像裝置中，溝道阻止區(qū)域、第2雜質(zhì)區(qū)域、以及第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的深度也可具有比第1雜質(zhì)區(qū)域的深度還小的深度。另外，在上述具有溝道阻止區(qū)域的固體攝像裝置中，第2導(dǎo)電型的溝道阻止區(qū)域也可具有比第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，傳輸電極也可沿電子的傳輸方向以規(guī)定間距間隔開而相互不重疊地形成多個，多個傳輸電極的每一個按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。這樣，即使在傳輸電極沿電子的傳輸方向以規(guī)定間距間隔開而不相互重疊地形成多個的結(jié)構(gòu)中，由于通過使傳輸電極的每一個按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成，從而在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴，故可容易地在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中降低電阻。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，也可按照沿電子的傳輸方向通過第2絕緣膜而相互重疊的方式鄰接地形成多個傳輸電極，多個傳輸電極的每一個按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。這樣，即使在傳輸電極按照沿電子的傳輸方向通過第2絕緣膜而相互重疊的方式鄰接地形成多個的結(jié)構(gòu)中，由于通過使傳輸電極的每一個按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成，從而在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可容易地在傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域與第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴，故可容易地在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中降低電阻。
在上述第1方面的固體攝像裝置中，最好，半導(dǎo)體襯底具有第1導(dǎo)電型，該裝置還包括形成于第1導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底的主表面上的第2導(dǎo)電型的第3雜質(zhì)區(qū)域，在第2導(dǎo)電型的第3雜質(zhì)區(qū)域的主表面上形成有第1導(dǎo)電型的第1雜質(zhì)區(qū)域。如果這樣構(gòu)成，則可將從儲存有電子的第1雜質(zhì)區(qū)域的勢阱溢出的電子通過第2導(dǎo)電型的第3雜質(zhì)區(qū)域，吸引到第1導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底側(cè)。
本發(fā)明的第2方面的固體攝像裝置，其中包括n型的第1雜質(zhì)區(qū)域，其形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上，可儲存電子和空穴；p型的第2雜質(zhì)區(qū)域，其按照具有與上述第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上；傳輸電極，其按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋到第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。
在該第2方面的固體攝像裝置中，如上所述，通過使傳輸電極按照至少從半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋到p型的第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與n型的第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成，從而與傳輸電極只延伸到n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的p型的第2雜質(zhì)區(qū)域的邊緣部的正上方的情況相比較，在傳輸電極處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，在n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的p型的第2雜質(zhì)區(qū)域的邊緣部上更加容易地感應(yīng)空穴。由此，由于通過使傳輸電極處于斷開狀態(tài)，從而可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的p型的第2雜質(zhì)區(qū)域的邊緣部上，更加確實(shí)地感應(yīng)空穴，故可在斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的全部區(qū)域中，更加確實(shí)地降低電阻。由此，由于可將存在于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的空穴，通過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域和p型的第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，更加容易地排向p型的第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)，故可進(jìn)一步抑制儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域的空穴增加的情況。由此，由于可進(jìn)一步抑制因儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的第1雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的空穴增加，斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域的電勢高度變小的情況，故可進(jìn)一步抑制與斷開狀態(tài)的傳輸電極的傳輸方向側(cè)鄰接的接通狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域處所儲存的電子越過斷開狀態(tài)的傳輸電極之下的n型的第1雜質(zhì)區(qū)域的電勢，流出到與傳輸方向相反一側(cè)的接通狀態(tài)的傳輸電極之下的n型第1雜質(zhì)區(qū)域的情況。其結(jié)果是，可抑制電子的傳輸效率的變差。


圖1為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為用于說明圖1所示的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3為沿圖2所示的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的100-100線的剖視圖；圖4為沿圖2所示的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的150-150線的剖視圖；圖5為用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造工藝的剖視圖；圖6為用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造工藝的剖視圖；圖7為用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造工藝的剖視圖；圖8為用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的第1變形例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖9為沿圖8所示的第1變形例的固體攝像裝置的250-250線的剖視圖；圖10為用于說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的第2變形例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖11為沿圖10所示的固體攝像裝置的300-300線的剖視圖；圖12為用于說明具有傳輸電極的以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖13為沿圖12所示的以往的一個實(shí)例的固體攝像裝置的500-500線的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。
參照圖1～圖4，在本實(shí)施方式中，對本發(fā)明用于幀傳輸(frametransfer)型的固體攝像裝置的實(shí)例進(jìn)行描述。
本實(shí)施方式的幀傳輸型的固體攝像裝置，如圖1所示，包括攝像部1、儲存部2、水平傳輸部3和輸出部4。攝像部1為了利用光的射入來進(jìn)行光電變換而設(shè)置。另外，攝像部1如圖2所示，具有將具有光電變換功能的多個象素5配置為矩陣狀的構(gòu)成。此外，攝像部1具有在儲存所產(chǎn)生的電子和空穴的同時傳輸給儲存部2的功能。此外，攝像部1所儲存的空穴的一部分構(gòu)成為通過后述的攝像部1的p+型空穴排出區(qū)域11排向外部。儲存部2具有儲存從攝像部1傳輸來的電子和空穴，并且對其進(jìn)行傳輸?shù)墓δ?。水平傳輸?具有依次將從儲存部2傳輸?shù)碾娮觽鬏斀o輸出部4的功能。還有，構(gòu)成為儲存于儲存部2中的空穴不傳輸給水平傳輸部3，而是通過后述的儲存部2的p+型空穴排出區(qū)域11排向外部。輸出部4具有將從水平傳輸部3傳輸?shù)碾娮幼鳛殡娦盘杹磔敵龅墓δ堋?br> 另外，在攝像部1和儲存部2中，如圖2所示，由多晶體硅形成的多個傳輸電極6按照沿與電子和空穴的傳輸方向相垂直的方向延伸的方式，以規(guī)定間距間隔開地設(shè)置。另外，在1個象素5的內(nèi)部，分別設(shè)置有3個傳輸電極6。另外，向攝像部1和儲存部2的3個傳輸電極6中分別輸入用于傳輸電子和空穴的3相時鐘信號。另外，向儲存部2的傳輸電極6中輸入其速度比輸入到攝像部1的傳輸電極6中的3相時鐘信號還低的3相時鐘信號。還有，在沿與電子和空穴的傳輸方向相垂直的方向設(shè)置的鄰接的2個象素5之間，p型溝道阻止區(qū)域7以沿電子的傳輸方向延伸的方式設(shè)置。
此外，在攝像部1和儲存部2中，如圖3和圖4所示，形成有距n型硅襯底8的表面具有規(guī)定深度的p型雜質(zhì)區(qū)域9。另外，n型硅襯底8為本發(fā)明的“半導(dǎo)體襯底”的一個實(shí)例。此外，在p型雜質(zhì)區(qū)域9內(nèi)的規(guī)定區(qū)域中形成有n型雜質(zhì)區(qū)域10，該n型雜質(zhì)區(qū)域10距n型硅襯底8的表面具有約0.6μm的深度，并且具有約2×1016cm-3的n型的雜質(zhì)濃度。而且，該n型雜質(zhì)區(qū)域10為本發(fā)明的“第1雜質(zhì)區(qū)域”的一個實(shí)例。另外，n型雜質(zhì)區(qū)域10具有在儲存電子和空穴的同時進(jìn)行傳輸?shù)墓δ?。另外，通過n型雜質(zhì)區(qū)域10、p型雜質(zhì)區(qū)域9和n型硅襯底8，形成從儲存有電子的n型雜質(zhì)區(qū)域10的勢阱溢出的電子自n型硅襯底8側(cè)排出的縱型溢流排放(over flow drain)結(jié)構(gòu)。此外，在n型雜質(zhì)區(qū)域10中，如圖3所示，形成有上述的多個p型溝道阻止區(qū)域7。該p型溝道阻止區(qū)域7距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約3×1016cm-3的p型的雜質(zhì)濃度。
另外，在n型硅襯底8的端部的表面上，以具有與n型雜質(zhì)區(qū)域10重疊的p型重疊區(qū)域11a的方式形成有p+型空穴排出區(qū)域11。此外，該p+型空穴排出區(qū)域11為本發(fā)明的“第2雜質(zhì)區(qū)域”的一個實(shí)例。p+型空穴排出區(qū)域11距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約5×1016cm-3的p型的雜質(zhì)濃度。還有，p型重疊區(qū)域11a距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約3×1016cm-3的p型的雜質(zhì)濃度。即，p型重疊區(qū)域11a具有比p+型空穴排出區(qū)域11的p型雜質(zhì)濃度(約5×1016cm-3)還低的p型雜質(zhì)濃度(約3×1016cm-3)。由此，p型重疊區(qū)域11a具有比p+型空穴排出區(qū)域11還高的電阻。另外，在p+型空穴排出區(qū)域11中，構(gòu)成為儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中的空穴通過p型重疊區(qū)域11a排出，并且已排出的空穴從p+型空穴排出區(qū)域11向外部排出。此外，在n型硅襯底8的p型溝道阻止區(qū)域7、n型雜質(zhì)區(qū)域10、p型重疊區(qū)域11a和p+型空穴排出區(qū)域11的規(guī)定區(qū)域之上，形成有由SiO2形成的絕緣膜12。此外，在絕緣膜12上形成有上述的多個傳輸電極6。
此外，傳輸電極6具有通過由上述的3相時鐘信號，切換為接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)，從而傳輸儲存于n型雜質(zhì)區(qū)域10中的電子和空穴的功能。另外，傳輸電極6構(gòu)成為通過施加正電壓的時鐘信號而處于接通狀態(tài)，并且在該接通狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中，根據(jù)施加于傳輸電極6上的正電壓來感應(yīng)電子，并進(jìn)行儲存。還有，傳輸電極6構(gòu)成為通過施加負(fù)電壓的時鐘信號而處于斷開狀態(tài)，并且在該斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10、p型溝道阻止區(qū)域7與p型重疊區(qū)域11a中，根據(jù)施加于該傳輸電極6上的負(fù)電壓來感應(yīng)空穴。此外，構(gòu)成為將在斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10、p型溝道阻止區(qū)域7與p型重疊區(qū)域11a處感應(yīng)的空穴的一部分排向p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)，并且剩余的空穴儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中。
在這里，在本實(shí)施方式中，如圖2和圖3所示，多個傳輸電極6按照從n型硅襯底8的n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始，覆蓋p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域的方式而延伸形成。由此，通過使傳輸電極6處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)，從而在從斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10到p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b的全部區(qū)域中，感應(yīng)空穴。由此，在斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域中電阻降低。另外，由于傳輸電極6越過p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b，延伸到p+型空穴排出區(qū)域11的一部分上而形成，故與傳輸電極6只延伸到p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b的正上方的情況相比較，在使傳輸電極6處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，在p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b，更容易感應(yīng)空穴。此外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為通過向儲存部2的傳輸電極6輸入其速度比輸入到攝像部1的傳輸電極6中的時鐘信號還低的時鐘信號，從而儲存部2的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴的傳輸速度變得比攝像部1的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴的傳輸速度還小。由此，在攝像部1和儲存部2的邊界部附近的區(qū)域中，儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中的空穴容易增加。
在本實(shí)施方式中，如上所述，由于通過設(shè)置按照從n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始、覆蓋p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域之上的方式而延伸形成的傳輸電極6，從而在使傳輸電極6處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，可在傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域中感應(yīng)空穴，故可在斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域中降低電阻。由此，由于可容易地通過斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a，將儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴排向p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)，故可抑制儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中的空穴增加的情況。因此，由于可抑制因儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴增加，斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10的電勢高度變小的情況，故可抑制儲存于與斷開狀態(tài)的傳輸電極6的傳輸方向側(cè)鄰接的接通狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中的電子越過斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10的電勢，流出到與傳輸方向相反側(cè)的接通狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10的情況。其結(jié)果是，可抑制電子的傳輸效率變差。
另外，在本實(shí)施方式中，通過將傳輸電極6以從n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始，越過p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b，延伸到p+型空穴排出區(qū)域11的一部分上面的方式形成，從而與傳輸電極6只延伸到p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b的正上方的情況相比較，在使傳輸電極6處于斷開狀態(tài)(負(fù)電位)時，通過p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b，更容易感應(yīng)空穴。由此，因?yàn)橥ㄟ^使該傳輸電極6處于斷開狀態(tài)，從而可更加確實(shí)地通過斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b來感應(yīng)空穴，故可在斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域中更加確實(shí)地降低電阻。
此外，在本實(shí)施方式中，即使在因通過使儲存部2的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴的傳輸速度比攝像部1的n型雜質(zhì)區(qū)域10的空穴的傳輸速度還小，從而在攝像部1和儲存部2的邊界部附近的區(qū)域中，儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10上的空穴容易增加的情況下，仍可通過按照從n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始，覆蓋p型重疊區(qū)域11a的方式而延伸形成傳輸電極6，從而可在斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的p型重疊區(qū)域11a的全部區(qū)域中降低電阻，由此，可將在攝像部1和儲存部2的邊界部附近的區(qū)域，儲存于斷開狀態(tài)的傳輸電極6之下的n型雜質(zhì)區(qū)域10中的增加的空穴通過p型重疊區(qū)域11a，有效地排向p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)。
下面參照圖2～圖7，對本發(fā)明的一個實(shí)施方式的幀傳輸型的固體攝像裝置的制造工藝進(jìn)行描述。
首先，如圖5所示，形成距n型硅襯底8的表面具有規(guī)定深度的p型雜質(zhì)區(qū)域9。然后，采用光刻技術(shù)，以覆蓋形成n型雜質(zhì)區(qū)域10的區(qū)域以外的區(qū)域的方式形成抗蝕膜13。接著，以該抗蝕膜13作為掩模，在n型硅襯底8上，在注入能量約為150keV、劑量約為5×1011cm-2的條件下，注入P(磷)離子。由此，形成距n型硅襯底8的表面具有約0.36μm的深度的n型雜質(zhì)區(qū)域10。接著，去除抗蝕膜13。然后，如圖6所示，采用光刻技術(shù)，以覆蓋形成p型溝道阻止區(qū)域7、p型重疊區(qū)域11a和p+型空穴排出區(qū)域11的區(qū)域以外的區(qū)域的方式，形成抗蝕膜14。接著，以該抗蝕膜14作為掩模，在n型硅襯底8上，在注入能量約為50keV、劑量約為2×1012cm-2的條件下，注入B(硼)離子。由此，以規(guī)定間距間隔開的方式形成距n型硅襯底8的表面具有約0.3μm的深度的多個p型溝道阻止區(qū)域7。另外，距n型硅襯底8的表面具有約0.3μm的深度的p+型空穴排出區(qū)域11以具有與n型雜質(zhì)區(qū)域10重疊的p型重疊區(qū)域11a的方式形成。然后，去除抗蝕膜14。接著，如圖7所示，以覆蓋半導(dǎo)體襯底8的端部的規(guī)定區(qū)域以外的區(qū)域的方式形成由SiO2構(gòu)成的絕緣膜12。而且，在絕緣膜12上堆積多晶硅膜(圖中未示出)之后，通過采用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)，對該多晶硅膜進(jìn)行圖案處理，以規(guī)定間距間隔開的方式形成多個傳輸電極6。
此時，在本實(shí)施方式中，按照從n型硅襯底8的n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始，不僅覆蓋上述p型重疊區(qū)域11a，而且覆蓋p+型空穴排出區(qū)域11的規(guī)定區(qū)域而延伸的方式，對多個傳輸電極6進(jìn)行圖案處理。另外，即使在因通過后述的熱處理而使n型雜質(zhì)區(qū)域10的P(磷)熱擴(kuò)散，從而p型重疊區(qū)域11a在p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)擴(kuò)大的情況下，仍按照從p型重疊區(qū)域11a的邊緣部11c開始向p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)延伸約0.24μm以上的方式形成傳輸電極6，以便不產(chǎn)生未由傳輸電極6覆蓋的p型重疊區(qū)域11a。
最后，在約950℃的溫度下，進(jìn)行約1小時的熱處理。由此，n型雜質(zhì)區(qū)域10的P(磷)、p型溝道阻止區(qū)域7和p+型空穴排出區(qū)域11的B(硼)以各向同性方式熱擴(kuò)散。因此，n型雜質(zhì)區(qū)域10如圖3所示，以距n型硅襯底8的表面具有約0.65m的深度，并且具有約2×1016cm-3的n型雜質(zhì)濃度的方式形成。另外，多個p型溝道阻止區(qū)域7按照以規(guī)定間距間隔開，距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約3×1016cm-3的p型雜質(zhì)濃度的方式形成。此外，p+型空穴排出區(qū)域11按照距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約5×1016cm-3的p型雜質(zhì)濃度的方式形成。另外，p型重疊區(qū)域11a按照距n型硅襯底8的表面具有約0.5μm的深度，并且具有約3×1016cm-3的p型雜質(zhì)濃度的方式形成。此時，通過使p型重疊區(qū)域11a在p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)擴(kuò)大，從而在從圖7所示的p型重疊區(qū)域11a的邊緣部11c開始向p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)僅移動約0.24μm的位置上形成p型重疊區(qū)域11a的新的邊緣部11b(參照圖3)。此外，此時，傳輸電極6的端部比p型重疊區(qū)域11a的邊緣部11b還位于p+型空穴排出區(qū)域11一側(cè)。如上述這樣，形成圖2～圖4所示的本實(shí)施方式的幀傳輸型的固體攝像裝置。
另外，應(yīng)考慮到，此次公開的實(shí)施方式在全部方面都是例舉性的，不是限定性的。本發(fā)明的范圍不通過上述實(shí)施方式的描述，而通過技術(shù)方案的范圍給定，另外，還包括與技術(shù)方案的范圍等同的含義和范圍內(nèi)的全部的變更。
比如，在上述實(shí)施方式中，對將本發(fā)明用于幀傳輸型的固體攝像裝置的實(shí)例進(jìn)行了描述，但是，本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明也可用于幀傳輸型以外的固體攝像裝置。
此外，在上述實(shí)施方式中，多個傳輸電極以規(guī)定間距間隔開，不重疊地設(shè)置，但是，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明也可按照將鄰接的2個傳輸電極的一部分重疊的方式設(shè)置。在圖8表示鄰接的2個傳輸電極的一部分按照重疊的方式設(shè)置的本發(fā)明的一個實(shí)施方式的第1變形例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)。圖9表示沿圖8所示的第1變形實(shí)例的固體攝像裝置的250-250線的剖視圖。參照圖8和圖9，在該第1變形例的固體攝像裝置中，與上述實(shí)施方式的固體攝像裝置不同，在攝像部1和儲存部2中，構(gòu)成為沿電子和空穴的傳輸方向鄰接的2個傳輸電極26a和26b的端部以通過絕緣膜27而相互重疊。另外，傳輸電極26a和26b相對1個象素25，各設(shè)有2個。即，相對1個象素25，設(shè)置有4個傳輸電極26a和26b。另外，分別向同一象素25內(nèi)的4個傳輸電極26a和26b輸入4相的時鐘信號。第1變形例的固體攝像裝置的上述以外的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)相同。
還有，在上述實(shí)施方式中，傳輸電極按照從n型雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋p型重疊區(qū)域，而且覆蓋p+型空穴排出區(qū)域的規(guī)定區(qū)域的方式而延伸形成，但是，本發(fā)明不限于此，傳輸電極可按照至少從n型雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋至p型重疊區(qū)域的經(jīng)過p+型空穴排出區(qū)域的邊緣部的區(qū)域的方式形成。圖10中表示傳輸電極可按照至少從n型雜質(zhì)區(qū)域上開始覆蓋至p型重疊區(qū)域的經(jīng)過p+型空穴排出區(qū)域的邊緣部的區(qū)域的方式而延伸形成的、本發(fā)明的一個實(shí)施方式的第2變形例的固體攝像裝置的攝像部和儲存部的結(jié)構(gòu)。圖11表示沿圖10所示的第2變形實(shí)例的固體攝像裝置300-300線的剖視圖。參照圖10和圖11，在該第2變形例的固體攝像裝置中，與上述實(shí)施方式的固體攝像裝置不同，在攝像部31和儲存部32中，全部的傳輸電極36和絕緣膜42按照從n型雜質(zhì)區(qū)域10上開始，覆蓋至p型重疊區(qū)域11a的經(jīng)過p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b的區(qū)域的方式形成。即，在該第2變形例中，傳輸電極36和絕緣膜42的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的端部配置于p型重疊區(qū)域11a的p+型空穴排出區(qū)域11側(cè)的邊緣部11b的正上方。第2變形例的固體攝像裝置的上述以外的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)相同。
此外，在上述實(shí)施方式中，攝像部和儲存部的全部的傳輸電極按照從n型雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋p型重疊區(qū)域，而且覆蓋p+型空穴排出區(qū)域的方式而延伸形成，但是，本發(fā)明不限于此，也可僅僅攝像部和儲存部的邊界部附近的傳輸電極按照從n型雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋p型重疊區(qū)域，而且覆蓋p+型空穴排出區(qū)域的方式而延伸形成。
還有，在上述實(shí)施方式中，作為導(dǎo)入到n型雜質(zhì)區(qū)域的n型雜質(zhì)采用的是P(磷)，但是，本發(fā)明不限于此，n型雜質(zhì)也可采用P(磷)以外的雜質(zhì)。比如，n型雜質(zhì)還可采用As(砷)。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，其中包括第1導(dǎo)電型的第1雜質(zhì)區(qū)域，其形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上，可儲存電子和空穴；第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域，其按照具有與上述第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式形成于上述半導(dǎo)體襯底的主表面上；傳輸電極，其按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋至上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的經(jīng)過上述第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的端部的區(qū)域的方式而延伸形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極按照從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋至上述第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與上述第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，還具備分別包括上述第1雜質(zhì)區(qū)域、上述第2雜質(zhì)區(qū)域和上述傳輸電極的攝像部和儲存部；上述攝像部和上述儲存部中的上述傳輸電極，按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極隔著第1絕緣膜，按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成于上述半導(dǎo)體襯底的主表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有第2導(dǎo)電型，并且具有比上述第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極沿上述電子的傳輸方向鄰接地形成多個，以便沿與上述第1雜質(zhì)區(qū)域的上述電子的傳輸方向相交叉的方向延伸，并且該傳輸電極具有通過切換到接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)而傳輸上述第1雜質(zhì)區(qū)域內(nèi)的上述電子和上述空穴的功能；在接通狀態(tài)的上述傳輸電極之下的上述第1雜質(zhì)區(qū)域中儲存上述電子，并且在斷開狀態(tài)的上述傳輸電極之下的上述第1雜質(zhì)區(qū)域中儲存上述空穴；儲存于上述斷開狀態(tài)的上述傳輸電極之下的上述第1雜質(zhì)區(qū)域的上述空穴，經(jīng)上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，向上述第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極通過施加正電壓的時鐘信號而處于接通狀態(tài)，并且通過施加負(fù)電壓的時鐘信號而處于斷開狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，還具備分別包括上述第1雜質(zhì)區(qū)域、上述第2雜質(zhì)區(qū)域和上述傳輸電極的攝像部和儲存部；上述儲存部的上述第1雜質(zhì)區(qū)域的上述空穴的傳輸速度比上述攝像部的上述第1雜質(zhì)區(qū)域的上述空穴的傳輸速度還?。恢辽偕鲜鰯z像部和上述儲存部的邊界部附近的上述傳輸電極，按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中，將第1時鐘信號輸入到上述攝像部的傳輸電極中；將速度比上述第1時鐘信號還低的第2時鐘信號輸入到上述儲存部的上述傳輸電極中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其中，至少上述攝像部和上述儲存部的邊界部附近的上述傳輸電極，按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋至上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的經(jīng)過第2雜質(zhì)區(qū)域側(cè)的端部的方式而延伸形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置，其中，至少上述攝像部和上述儲存部的邊界部附近的上述傳輸電極，按照從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋至上述第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與上述第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述第2雜質(zhì)區(qū)域、以及上述第1雜質(zhì)區(qū)域與上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有比上述第1雜質(zhì)區(qū)域的深度還小的深度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，還具備多個第2導(dǎo)電型的溝道阻止區(qū)域，其在上述第1雜質(zhì)區(qū)域的表面按照以規(guī)定間距間隔開，沿電子和空穴的傳輸方向延伸的方式形成，用于將各象素之間分離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的固體攝像裝置，其中，上述溝道阻止區(qū)域、上述第2雜質(zhì)區(qū)域、以及上述第1雜質(zhì)區(qū)域與上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域具有比上述第1雜質(zhì)區(qū)域的深度小的深度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的固體攝像裝置，其中，上述第2導(dǎo)電型的溝道阻止區(qū)域具有比上述第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域還低的雜質(zhì)濃度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極沿上述電子的傳輸方向，以規(guī)定間距間隔開而相互不重疊地形成多個，多個上述傳輸電極的每一個按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述傳輸電極按照沿上述電子的傳輸方向通過第2絕緣膜而相互重疊的方式鄰接地的方式形成多個，多個上述傳輸電極的每一個按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，上述半導(dǎo)體襯底具有第1導(dǎo)電型；該裝置還包括形成于上述第1導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底的主表面上的第2導(dǎo)電型的第3雜質(zhì)區(qū)域；在上述第2導(dǎo)電型的第3雜質(zhì)區(qū)域的主表面上形成有上述第1導(dǎo)電型的第1雜質(zhì)區(qū)域。
20.一種固體攝像裝置，其中包括n型的第1雜質(zhì)區(qū)域，其形成于半導(dǎo)體襯底的主表面上，可儲存電子和空穴；p型的第2雜質(zhì)區(qū)域，其按照具有與上述第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式形成于上述半導(dǎo)體襯底的主表面上；傳輸電極，其按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的上述第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，不僅覆蓋上述第1雜質(zhì)區(qū)域和上述第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域，而且覆蓋至上述第2雜質(zhì)區(qū)域中的不與第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的一部分的方式而延伸形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可抑制電子的傳輸效率變差的固體攝像裝置。該固體攝像裝置包括可儲存電子和空穴的第1導(dǎo)電型的第1雜質(zhì)區(qū)域；按照具有與該第1雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域方式形成的第2導(dǎo)電型的第2雜質(zhì)區(qū)域；傳輸電極，其按照至少從上述半導(dǎo)體襯底的第1雜質(zhì)區(qū)域上開始，覆蓋第1雜質(zhì)區(qū)域和第2雜質(zhì)區(qū)域重疊的區(qū)域的方式而延伸形成。
文檔編號H01L27/148GK1761070SQ200510113588
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者海田孝行 申請人:三洋電機(jī)株式會社