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固態(tài)成像器件的制作方法

文檔序號(hào):7060351閱讀:170來源:國(guó)知局
專利名稱:固態(tài)成像器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及固態(tài)成像器件。
背景技術(shù)
在現(xiàn)有技術(shù)中,通過在半導(dǎo)體基板上形成例如MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管和光電ニ極管(受光部)等各種元件而制成的固態(tài)成像器件被使用在各種技術(shù)領(lǐng)域中。在這種固態(tài)成像器件中,例如,在P型載流子極性的雜質(zhì)層(該雜質(zhì)層在以下將稱為P型阱)上形成有由N型載流子極性的雜質(zhì)層形成的擴(kuò)散 區(qū)域、MOS晶體管的源/漏區(qū)域和類似區(qū)域。在如上所述構(gòu)造的固態(tài)成像器件中,載流子從源/漏區(qū)域和擴(kuò)散區(qū)域的周緣部分經(jīng)由P型阱向受光部流出,從而增大暗電流,導(dǎo)致像質(zhì)劣化。因此,過去提出了各種技木,來解決該問題(見例如日本專利特開No. 2001-156280和2006-24907(以下稱為以下稱為專利文獻(xiàn)I和2))。專利文獻(xiàn)I提出了通過使形成MOS晶體管的源/漏區(qū)域的P型阱的雜質(zhì)濃度高于形成受光部的P型阱的雜質(zhì)濃度,來改善載流子向相鄰像素的流出的技木。另外,專利文獻(xiàn)
2提出了通過在光電轉(zhuǎn)換部(受光部)的N+區(qū)域與形成MOS晶體管的源/漏區(qū)域的N+區(qū)域(兩N+區(qū)域均形成在P型阱上)之間設(shè)置P+防護(hù)層,來降低暗電流的技木。

發(fā)明內(nèi)容
雖然如上所述在過去已提出了用于降低固態(tài)成像器件中的暗電流的各種技術(shù),但是在本技術(shù)領(lǐng)域中還是希望開發(fā)出進(jìn)ー步降低暗電流的技術(shù)。本公開是鑒于上述情形做出的。希望提供一種能夠進(jìn)ー步降低暗電流的固態(tài)成像器件。根據(jù)本公開ー實(shí)施例的固態(tài)成像器件包括基板、光電轉(zhuǎn)換部、第一雜質(zhì)層、電荷電壓轉(zhuǎn)換部、放大部和第二雜質(zhì)層。各部分和各層的構(gòu)造和功能如下。所述光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在基板上,包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域,并且將入射光轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷。所述第一雜質(zhì)層設(shè)置在所述基板上,具有與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有第一雜質(zhì)濃度。所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部設(shè)置在第一雜質(zhì)層上,包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域,并且將光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換出的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓。所述放大部設(shè)置在第一雜質(zhì)層上,具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的源/漏區(qū)域,并且放大由電荷電壓轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的電壓。所述第二雜質(zhì)層設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述放大部之間的區(qū)域中,具有第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有高于所述第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。如上所述,根據(jù)本公開ー實(shí)施例的固態(tài)成像器件在放大部與光電轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中包括第二導(dǎo)電型的第二雜質(zhì)層,所述放大部具有第一導(dǎo)電型的源/漏區(qū)域,所述源/漏區(qū)域形成在第二導(dǎo)電型的第一雜質(zhì)層上,并且所述光電轉(zhuǎn)換部包括第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)域。第二雜質(zhì)層的第二雜質(zhì)濃度做成高于第一雜質(zhì)層的第一雜質(zhì)濃度。因此,根據(jù)本公開一實(shí)施例的固態(tài)成像器件能夠通過抑制在源/漏區(qū)域的基板側(cè)的區(qū)域中發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部的流出,來進(jìn)ー步降低暗電流。


圖I是示出像素的構(gòu)造的示例的等價(jià)電路圖;圖2是示出第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件中光電轉(zhuǎn)換部附近的示意性構(gòu)造的示例的圖;圖3是沿圖2的線A-A所取的截面圖;圖4是示出第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件中光電轉(zhuǎn)換部附近的示意性構(gòu)造的示例的圖;
圖5是沿圖4的線B-B所取的截面圖;圖6是示出第三實(shí)施例的固態(tài)成像器件中光電轉(zhuǎn)換部附近的示意性構(gòu)造的示例的圖;圖7是沿圖6的線C-C所取的截面圖;圖8是沿圖6的線D-D所取的截面圖;圖9是示出第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件中光電轉(zhuǎn)換部附近的示意性構(gòu)造的示例的圖;而圖10是沿圖9的線E-E所取的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖按下列順序描述根據(jù)本公開的優(yōu)選實(shí)施例的固態(tài)成像器件的示例。然而,本公開并不局限于以下示例。I.第一實(shí)施例基本構(gòu)造的示例2.第二實(shí)施例將第三P型雜質(zhì)層設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部與電荷電壓轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中的示例3.第三實(shí)施例將擴(kuò)散隔離層設(shè)置在彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中的示例4.第四實(shí)施例在第一 P型雜質(zhì)層內(nèi)形成第二 P型雜質(zhì)層的示例〈I.第一實(shí)施例>[像素的示意性構(gòu)造]固態(tài)成像器件例如包括通過ニ維地(以陣列形式)配置多個(gè)像素所形成的像素陣列部(未示出)。圖I示出了形成像素陣列部的每個(gè)像素的等價(jià)電路的示例。圖I所示示例中的像素I包括光電轉(zhuǎn)換部10、傳送部11、復(fù)位部12、放大部13、選擇部14和電荷電壓轉(zhuǎn)換部20。光電轉(zhuǎn)換部10由例如光電ニ極管(PD)形成。光電轉(zhuǎn)換部10將入射光轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷。注意,光電轉(zhuǎn)換部10使其陽極電極連接至負(fù)側(cè)電源(例如接地),并使其陰極電極經(jīng)由傳送部11電氣地連接至放大部13的柵極。傳送部11例如由N型載流子極性(carrier polarity)的MOS晶體管(該MOS晶體管在以下將稱為NMOS晶體管)形成。傳送部11設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10的陰極電極與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20設(shè)置。傳送部11在其柵極被施加高電平傳送脈沖Vt時(shí)被設(shè)定為接通狀態(tài),并將在光電轉(zhuǎn)換部10中由光電轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)電荷傳送至電荷電壓轉(zhuǎn)換部20。
復(fù)位部12例如由NMOS晶體管形成。復(fù)位部12設(shè)置在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20與電源線PL之間。復(fù)位部12在其柵極被施加高電平復(fù)位脈沖Vr時(shí)被設(shè)定為接通狀態(tài)。該操作在從光電轉(zhuǎn)換部10向電荷電壓轉(zhuǎn)換部20傳送信號(hào)電荷的操作前進(jìn)行。由此,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的信號(hào)電荷被拋棄至電源線PL,以使電荷電壓轉(zhuǎn)換部20復(fù)位。放大部13例如由NMOS晶體管形成。放大部13設(shè)置在電源線PL與選擇部14的漏極之間。放大部13將被復(fù)位部12復(fù)位后的電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的電位作為復(fù)位信號(hào)(復(fù)位電平)輸出至選擇部14。另外,放大部13在信號(hào)電荷從光電轉(zhuǎn)換部10傳送至電荷電壓轉(zhuǎn)換部20后放大電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的電位,并將放大信號(hào)作為光蓄積信號(hào)(像素信號(hào))輸出至選擇部14。選擇部14例如由NMOS晶體管形成。選擇部14設(shè)置在放大部13的源極與垂直信號(hào)線VL之間。選擇部14在其柵極被施加高電平選擇脈沖Vs時(shí)被設(shè)定為接通狀態(tài)。像素I從而被設(shè)定為選擇狀態(tài)。在選擇狀態(tài)下,選擇部14將從放大部13輸出的像素信號(hào)中繼至垂直信號(hào)線VL。注意,選擇部14的配置位置并不局限于圖I所示示例。選擇部14可以設(shè) 置在電源線PL與放大部13的漏極之間。電荷電壓轉(zhuǎn)換部20 (FD :浮動(dòng)擴(kuò)散部)形成在傳送部11的源極與放大部13的柵極彼此電氣地連接的節(jié)點(diǎn)處。電荷電壓轉(zhuǎn)換部20將由光電轉(zhuǎn)換部10轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓(電位)。注意,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的更具體的構(gòu)造將在后面描述。在圖I的上述示例中,像素I由四個(gè)NMOS晶體管形成。然而,本公開并不局限于此??梢孕纬扇我鈽?gòu)造,只要該構(gòu)造被構(gòu)造成能夠?qū)⑿罘e于像素I中的電荷作為電信號(hào)輸出至為每個(gè)列設(shè)置的垂直信號(hào)線VL。例如,ー個(gè)NMOS晶體管可以兼作放大部13和選擇部14,則像素I可以由三個(gè)NMOS晶體管形成。[光電轉(zhuǎn)換部附近的構(gòu)造]當(dāng)圖I所示構(gòu)造的像素I實(shí)際形成于半導(dǎo)體基板上吋,由NMOS晶體管形成的各部分(傳送部11、復(fù)位部12、放大部13和選擇部14)以及電荷電壓轉(zhuǎn)換部20例如形成在光電轉(zhuǎn)換部10的周緣。圖2和圖3示出了本實(shí)施例的固態(tài)成像器件中的光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的示意性構(gòu)造。圖2是本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100的受光面中的光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的配置的示意圖。圖3是沿圖2的線A-A所取的截面圖。然而,為了簡(jiǎn)化描述,圖2和圖3只示出了本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中與暗電流的抑制效果有關(guān)的主要部分。另外,為了簡(jiǎn)化描述,圖2和圖3示出了從半導(dǎo)體基板到形成有NMOS晶體管的源/漏區(qū)域的表面的層疊區(qū)域的示意性構(gòu)造。另外,為了簡(jiǎn)化描述,圖2只示出了像素陣列部(未示出)中沿列方向和行方向彼此相鄰的四個(gè)像素I的區(qū)域。此夕卜,為了使光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更明確,圖3中光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的尺寸以及各部分之間的尺寸,比起圖2中的那些尺寸有變化。注意,圖2和圖3中為了簡(jiǎn)化描述的上述表示方法,在后面用于描述第二至第四實(shí)施例的圖4-10中同樣適用。另外,在圖2和圖3中,固態(tài)成像器件100的受光面內(nèi)的方向?qū)⒈硎緸榈谝环较?X方向)和垂直于第一方向的第二方向(Y方向),而后述N型半導(dǎo)體基板101的厚度方向(固態(tài)成像器件100的深度方向)將表示為Z方向。注意,在本實(shí)施例中(圖2和圖3)對(duì)這些方向的定義,在后面用于描述第二至第四實(shí)施例的圖4-10中同樣適用。
(I)固態(tài)成像器件的構(gòu)造固態(tài)成像器件100包括N型半導(dǎo)體基板101 (基板)和形成于N型半導(dǎo)體基板101上的P型外延層(epitaxial layer) 102。固態(tài)成像器件100還包括光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型雜質(zhì)層51 (第一雜質(zhì)層,在以下將稱為第一 P型阱51)和第二 P型雜質(zhì)層52 (第二雜質(zhì)層,在以下將稱為第二 P型阱52),光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型阱51和第二 P型阱52形成在P型外延層102上。固態(tài)成像器件100進(jìn)ー步包括電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和NMOS晶體管的源/漏區(qū)域部 30 (S/D :源/漏區(qū)域),電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和源/漏區(qū)域部30形成在第一 P型阱51上。固態(tài)成像器件100還包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中的元件隔離區(qū)域部40 (元件隔離層)。注意,圖2和圖3所示源/漏區(qū)域部30是圖I中放大部13的源/漏區(qū)域部。在本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中,如圖2所示,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20沿Y方向形成在這樣ー個(gè)位置,與源/漏區(qū)域部30相對(duì),光電轉(zhuǎn)換部10介于電荷電壓轉(zhuǎn)換部20與源/漏區(qū)域部30之間。注意,源/漏區(qū)域部30的配置位置并不局限于圖2所示示例。例如,源/漏區(qū)域部30可以沿圖2中的X方向設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10的側(cè)部(圖2中左側(cè)或右側(cè)的部分)。另外,在本實(shí)施例中,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20設(shè)置在沿圖2中的Y方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中,并且兩個(gè)像素I共享ー個(gè)電荷電壓轉(zhuǎn)換部20。然而,本公開并不局限于此??梢悦總€(gè)像素I均設(shè)置ー個(gè)電荷電壓轉(zhuǎn)換部20。此外,在本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中,如圖2所示,多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部10沿X方向配置在一行中,多個(gè)電荷電壓轉(zhuǎn)換部20沿X方向配置在一行中,并且多個(gè)源/漏區(qū)域部30沿X方向配置在一行中。(2)各部分的構(gòu)造光電轉(zhuǎn)換部10具有N型(第一導(dǎo)電型)載流子極性的雜質(zhì)層IOa (該雜質(zhì)層是雜質(zhì)區(qū)域,在以下將稱為N型雜質(zhì)層10a)。光電轉(zhuǎn)換部10還具有P型(第二導(dǎo)電型)載流子極性的釘扎層(pinning layer) IOb (該釘扎層在以下將稱為P型釘扎層IOb),該釘扎層形成在N型雜質(zhì)層IOa的ー個(gè)表面(圖3中的上表面)上,該表面位于N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的相反側(cè)。光電轉(zhuǎn)換部10進(jìn)ー步包括形成在N型雜質(zhì)層IOa的一個(gè)側(cè)面(圖3中的右側(cè)面)上的P型雜質(zhì)層10c,所述側(cè)面位于源/漏區(qū)域部30側(cè)的相反側(cè)。注意,通過將P型釘扎層IOb形成在光電轉(zhuǎn)換部10的表面中,能夠抑制光電轉(zhuǎn)換部10 (受光部)的表面中的暗電流。電荷電壓轉(zhuǎn)換部20由高濃度N型雜質(zhì)層(雜質(zhì)區(qū)域)形成。注意,雖然圖2或圖3中未示出,在本實(shí)施例中,在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20與第一 P型阱51之間的分界處形成有耗盡層(見用于后述第二實(shí)施例的圖5)。源/漏區(qū)域部30由高濃度N型雜質(zhì)層形成。注意,在本實(shí)施例中,如圖3所示,在源/漏區(qū)域部30與第一 P型阱51之間的分界處形成有耗盡層31。元件隔離區(qū)域部40通過LOCOS (硅局部氧化)或STI (淺溝槽隔離)技術(shù)形成。另夕卜,在圖2所示示例中,元件隔離區(qū)域部40形成為圍繞源/漏區(qū)域部30的周緣。注意,在本實(shí)施例中,通過例如LOCOS或STI等技術(shù)形成的元件隔離區(qū)域部也可以設(shè)置到沿圖2中的X方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域,以使相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10彼此分離。替代地,可以 在沿圖2中X方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中形成通過擴(kuò)散隔離的方法形成的擴(kuò)散隔離區(qū)域部。第一 P型阱51由具有比P型外延層102的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度Pl (第一雜質(zhì)濃度)的P型雜質(zhì)層形成。注意,設(shè)置在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的位于N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的區(qū)域(該區(qū)域在以下將稱為下部)中的第一 P型阱51,與設(shè)置在源/漏區(qū)域部30的下部中的第一 P型阱51可以彼此連接,也可以設(shè)置成彼此分離。另外,雖然在本實(shí)施例中描述的是第一 P型阱51設(shè)置在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和源/漏區(qū)域部30的下部的示例,但是本公開并不局限于此。例如,第一 P型阱51可以形成在N型半導(dǎo)體基板101的整個(gè)表面上,不但電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和源/漏區(qū)域部30而且光電轉(zhuǎn)換部10可以形成在第一 P型阱51上。第二 P型阱52由具有比第一 P型阱51的雜質(zhì)濃度Pl更高的雜質(zhì)濃度P2(第二雜質(zhì)濃度P2 > Pl)的P型雜質(zhì)層形成。注意,第二 P型阱52的雜質(zhì)濃度P2可以比第一P型阱51的雜質(zhì)濃度Pl高例如至少約25%。然而,第一 P型阱51的雜質(zhì)濃度Pl與第二P型阱52的雜質(zhì)濃度P2之間的比率并不局限于此,而是根據(jù)例如用途等條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外,雖然第二 P型阱52通常由例如離子注入等技術(shù)形成,但是本公開并不局限于此。第ニ P型講52可以由例如選擇性外延生長(zhǎng)(selective epitaxial growth)的技術(shù)形成。另外,如圖3所示,第二 P型阱52形成在元件隔離區(qū)域部40的下部。具體說,在本實(shí)施例中,第二 P型阱52形成在源/漏區(qū)域部30 (以及設(shè)置于源/漏區(qū)域部30的下部的第一 P型阱51)與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中。注意,在本實(shí)施例中,第二 P型阱52形成為圍繞源/漏區(qū)域部30的周緣。此外,第二 P型阱52形成為沿圖3中的Z方向橫跨從元件隔離區(qū)域部40的位于N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的表面(該表面在以下將稱為下表面)到第一 P型阱51的深位置(更靠近N型半導(dǎo)體基板101的位置)的區(qū)域。注意,圖3示出了這樣ー個(gè)示例,其中第二P型阱52形成在從元件隔離區(qū)域部40的下表面到比光電轉(zhuǎn)換部10的N型雜質(zhì)層IOa的下表面更深的位置的區(qū)域中。因?yàn)樯鲜鰳?gòu)造的第二 P型阱52設(shè)置在大約與元件隔離區(qū)域部40的寬度ー樣窄的區(qū)域中,所以在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的分界處形成了具有陡峭的P型雜質(zhì)濃度梯度的PN接合面。也就是說,在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的分界處,對(duì)于在源/漏區(qū)域部30的下部(下側(cè)區(qū)域)中發(fā)生的載流子形成屏障。作為結(jié)果,本實(shí)施例能夠抑制在源/漏區(qū)域部30的下部發(fā)生的載流子經(jīng)由元件隔離區(qū)域部40的下部流向光電轉(zhuǎn)換部10的N型雜質(zhì)層10a。也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100能夠進(jìn)ー步降低暗電流。將在以下通過與例如上述專利文獻(xiàn)I中提出的降低暗電流的技術(shù)進(jìn)行比較,來更具體地描述在本實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中降低暗電流的上述效果。在上述專利文獻(xiàn)I中,如上所述,通過使形成MOS晶體管的源/漏區(qū)域的P型阱的雜質(zhì)濃度高于形成受光部的P型阱的雜質(zhì)濃度,來抑制載流子向相鄰像素的流出。然而,通過該構(gòu)造,在源/漏區(qū)域的下側(cè)區(qū)域中發(fā)生的載流子在源/漏區(qū)域的高濃度N型雜質(zhì)區(qū)域中不能被充分地吸收。因此,上述專利文獻(xiàn)I中提出的技術(shù)不能充分地在抑制源/漏區(qū)域的下部中發(fā)生的載流子向受光部的流出,從而難以降低暗電流。
另ー方面,如上所述,在本實(shí)施例中,在源/漏區(qū)域部30與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中設(shè)置有高雜質(zhì)濃度的第二 P型阱52,從而在該區(qū)域中對(duì)載流子形成了屏障。因此,本實(shí)施例使在源/漏區(qū)域部30的下部的深位置處發(fā)生的載流子,由于在源/漏區(qū)域部30與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中形成的屏障,而難以流出至光電轉(zhuǎn)換部10,從而能夠進(jìn)一歩降低暗電流。注意,雖然在本實(shí)施例的上述固態(tài)成像器件100中描述的是第二 P型阱52形成為圍繞源/漏區(qū)域部30的周緣的示例,但是本公開并不局限于此。例如,在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中設(shè)置第二 P型阱52即可。然而,當(dāng)?shù)诙?P型阱52如在本實(shí)施例中那樣圍繞源/漏區(qū)域部30的周緣時(shí),能夠更多地抑制在源/漏區(qū)域部30的下部發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部10的流出。另外,以上描述的是這樣ー個(gè)示例,其中第二 P型阱52的下表面(N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的表面)的位置比光電轉(zhuǎn)換部10中N型雜質(zhì)層IOa的下表面的位置深(定位在N型半導(dǎo)體基板101側(cè))。然而,本公開并不局限于此。只要第二 P型阱52的深度足以充分地抑制載流子從源/漏區(qū)域部30的下部向光電轉(zhuǎn)換部10的流出,則第二 P型阱52的深度(沿第二 P型阱52的Z方向的厚度)可以任意地設(shè)定成。例如,第二 P型阱52可以形成為使得第二 P型阱52的下表面到達(dá)N型半導(dǎo)體基板101。然而,在本實(shí)施例中,主要是能夠抑制載流子從源/漏區(qū)域部30的下部的第一 P型阱51向光電轉(zhuǎn)換部10流出即可。因此,在本實(shí)施例中,通過使第二 P型阱52形成為橫跨從元件隔離區(qū)域部40的下表面的位置到大致第一 P型阱51的下表面附近的位置的深度區(qū)域,就能夠充分地實(shí)現(xiàn)抑制載流子流出的上述效果。也就是說,在圖3中的Z方向上(N型半導(dǎo)體基板101的厚度方向),只要第二 P型阱52的下表面與N型半導(dǎo)體基板101之間的距離等于或大于第一 P型阱51的下表面與N型半導(dǎo)體基板101之間的距離即可?!? 第二實(shí)施例〉在第二實(shí)施例中,將對(duì)不但在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中,而且還在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域中設(shè)置具有比第一 P型阱51更高的雜質(zhì)濃度的P型阱的示例進(jìn)行描述。圖4和圖5示出了第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件中的光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的示意性構(gòu)造。注意,圖4是本實(shí)施例的固態(tài)成像器件110的受光面中(圖4中的XY平面中)光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的配置的示意圖。圖5是沿圖4的線B-B所取的截面圖。在圖4和圖5所示實(shí)施例的固態(tài)成像器件110中,與上述圖2和圖3所示第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100的構(gòu)成元件相似的構(gòu)成元件由相同附圖標(biāo)記標(biāo)示。(I)固態(tài)成像器件的構(gòu)造與前述第一實(shí)施例中一祥,固態(tài)成像器件110包括N型半導(dǎo)體基板101和形成于N型半導(dǎo)體基板101上的P型外延層102。固態(tài)成像器件110還包括光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型阱51和第三P型雜質(zhì)層53 (第三雜質(zhì)層,其在以下將稱為第三P型阱53),所述光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型阱51和第三P型阱53形成在外延層102上。 與前述第一實(shí)施例中一樣,固態(tài)成像器件110進(jìn)一步包括電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和NMOS晶體管的源/漏區(qū)域部30,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和源/漏區(qū)域部30形成在第一 P型阱51上。與前述第一實(shí)施例中一祥,固態(tài)成像器件110還包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中的元件隔離區(qū)域部40。注意,圖4所示源/漏區(qū)域部30是圖I中放大部13的源/漏區(qū)域部。另外,在本實(shí)施例中,第三P型阱53設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域中。注意,在圖5所示示例中,在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20與第一 P型阱51之間的分界處形成耗盡層21。然而,在圖4中,未示出耗盡層21,以簡(jiǎn)化描述。如從圖4和圖2之間的比較可知的,光電轉(zhuǎn)換部10、電荷電壓轉(zhuǎn)換部20、源/漏區(qū)域部30和元件隔離區(qū)域部40在固態(tài)成像器件110的受光面中(圖4中的XY平面中)的配置和構(gòu)造與上述第一實(shí)施例中的相似。另外,雖然圖5中未示出,但是光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域在圖5中Z方向(N型半導(dǎo)體基板101的厚度方向)上的內(nèi)部構(gòu)造(元件隔離區(qū)域部40的下部的構(gòu)造)類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造(圖3)。也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件110具有包括在上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像 器件100中的光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域中新設(shè)置的第三P型阱53的構(gòu)造。其它構(gòu)造類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造。因此,以下將只對(duì)第三P型阱53的構(gòu)造和功能進(jìn)行描述。(2)第三P型阱的構(gòu)造第三P型阱53由具有雜質(zhì)濃度P3(第三雜質(zhì)濃度Pl <P3<P2)的P型雜質(zhì)層形成,雜質(zhì)濃度P3高于第一 P型阱51的雜質(zhì)濃度P1,但大致等于或小于第二 P型阱52的雜質(zhì)濃度P2。注意,雖然第三P型阱53通常由例如離子注入等技術(shù)形成,但是本公開并不局限于此。第三P型阱53可以由例如選擇性外延生長(zhǎng)的技術(shù)形成。另外,如圖5所示,第三P型阱53形成在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域中。注意,在本實(shí)施例中,如圖4所示,第三P型阱53形成為圍繞電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的周緣。然而,本公開并不局限于此。至少將第三P型阱53設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域中即可。此外,第三P型阱53形成為在圖5中的Z方向上橫跨從與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的表面位置相同的位置到第一 P型阱51中的深位置(更靠近N型半導(dǎo)體基板101的位置)的區(qū)域。注意,圖5示出了第三P型阱53形成在從與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的表面位置相同的位置到比光電轉(zhuǎn)換部10中的N型雜質(zhì)層IOa的下表面(N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的表面)更深的位置的區(qū)域中的示例。第三P型阱53的深度(第三P型阱53沿圖5中Z方向的厚度)并不局限于圖5所示示例。只要第三P型阱53的深度能夠充分地抑制載流子從電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下部向光電轉(zhuǎn)換部10的流出,則第三P型阱53的深度可以任意地設(shè)定。例如,第三P型阱53可以形成為使得第三P型阱53的下表面到達(dá)N型半導(dǎo)體基板101。然而,在本實(shí)施例中,主要是能夠抑制載流子從電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下部的第一 P型阱51向光電轉(zhuǎn)換部10流出即可。因此,在本實(shí)施例中,通過使第三P型阱53形成為橫跨從電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的表面的位置到大致第一 P型阱51的下表面附近的位置的深度區(qū)域,就能夠充分地實(shí)現(xiàn)抑制載流子流出的上述效果。也就是說,在圖5中的Z方向上(N型半導(dǎo)體基板101的厚度方向),只要第三P型阱53的下表面與N型半導(dǎo)體基板101之間的距離等于或大于第一 P型阱51的下表面與N型半導(dǎo)體基板101之間的距離即可。如上所述,在本實(shí)施例中,具有比第一 P型阱51的雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度P3的第三P型阱53設(shè)置在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20 (以及電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下部設(shè)置的第一 P型阱51)與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中。由此,在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中對(duì)電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下部(下側(cè)區(qū)域)中發(fā)生的載流子形成了屏障。作為結(jié)果,本實(shí)施例能夠抑制在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下部發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部10的流出。也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件110不但能夠抑制在源/漏區(qū)域部30的下側(cè)區(qū)域中發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部10的流出,而且還能夠抑制在電荷電壓轉(zhuǎn)換部20的下側(cè)區(qū)域中發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部10的流出。因此,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件110能夠進(jìn)ー步降低暗電流。另外,在本實(shí)施例中,如上所述,第三P型阱53的雜質(zhì)濃度P3被做成大致等于或小于第二 P型阱52的雜質(zhì)濃度P2(P3<P2)。這是由于以下原因。例如,形成位于圖I中描述的像素I內(nèi)的傳送部11的NMOS晶體管設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與電荷電壓轉(zhuǎn)換部20之間的區(qū)域上,即設(shè)置在第三P型阱53上,如圖5所示。注意,圖5只示出了傳送部11的傳送柵11a,以簡(jiǎn)化描述。 也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件110中的第三P型阱53的表面區(qū)域還用作向電荷電壓轉(zhuǎn)換部20傳送由光電轉(zhuǎn)換部10轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷時(shí)的傳送區(qū)域。該傳送區(qū)域的雜質(zhì)濃度P3過高會(huì)妨礙信號(hào)電荷的傳送操作。因此,在本實(shí)施例中,第三P型阱53的雜質(zhì)濃度P3做成大致等于或小于第二 P型阱52的雜質(zhì)濃度P2,以促進(jìn)信號(hào)電荷在傳送區(qū)域中的傳送。<3.第三實(shí)施例>在第三實(shí)施例中,將對(duì)光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30通過由LOCOS或者STI形成的元件隔離區(qū)域部40彼此分隔,并且彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10通過擴(kuò)散隔離彼此分隔的構(gòu)造的示例進(jìn)行描述。圖6-8示出了第三實(shí)施例的固態(tài)成像器件中的光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的示意性構(gòu)造。注意,圖6是本實(shí)施例的固態(tài)成像器件120的受光面中(圖6中的XY平面中)光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的配置的示意圖。圖7是沿圖6的線C-C所取的截面圖。圖8是沿圖6的線D-D所取的截面圖。在圖6-8所示實(shí)施例的固態(tài)成像器件120中,與上述圖2和圖3所示第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100的構(gòu)成元件相似的構(gòu)成元件由相同附圖標(biāo)記
f/Jて不O(I)固態(tài)成像器件的構(gòu)造與前述第一實(shí)施例中一祥,固態(tài)成像器件120包括N型半導(dǎo)體基板101和形成于N型半導(dǎo)體基板101上的P型外延層102。固態(tài)成像器件120還包括光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型阱51、第二 P型阱52和擴(kuò)散隔離區(qū)域部60 (擴(kuò)散隔離層),所述光電轉(zhuǎn)換部10、第一 P型阱51、第二 P型阱52和擴(kuò)散隔離區(qū)域部60形成在P型外延層102上。注意,擴(kuò)散隔離區(qū)域部60設(shè)置在圖6中沿X方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中。與前述第一實(shí)施例中一祥,固態(tài)成像器件120進(jìn)ー步包括電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和NMOS晶體管的源/漏區(qū)域部30,電荷電壓轉(zhuǎn)換部20和源/漏區(qū)域部30形成在第一 P型阱51上。與前述第一實(shí)施例中一祥,固態(tài)成像器件120還包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中的元件隔離區(qū)域部40。注意,圖6和圖7所示源/漏區(qū)域部30是 圖I中放大部13的源/漏區(qū)域部。
如從圖6和圖2之間的比較可知的,光電轉(zhuǎn)換部10、電荷電壓轉(zhuǎn)換部20、源/漏區(qū)域部30和元件隔離區(qū)域部40在固態(tài)成像器件120的受光面中(圖6中的XY平面中)的配置和構(gòu)造與上述第一實(shí)施例中的相似。另外,如從圖7和圖3之間的比較可知的,光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域在圖7中Z方向上的內(nèi)部構(gòu)造(元件隔離區(qū)域部40的下部的構(gòu)造)類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造(圖3)。也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件120具有包括在上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中新設(shè)置的擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的構(gòu)造。其它構(gòu)造類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造。因此,以下將只對(duì)擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的構(gòu)造和功能進(jìn)行描述。(2)擴(kuò)散隔離區(qū)域部的構(gòu)造 擴(kuò)散隔離區(qū)域部60由P型雜質(zhì)層形成。擴(kuò)散隔離區(qū)域部60通過例如離子注入的技術(shù)形成。注意,擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的雜質(zhì)濃度設(shè)定成高于P型外延層102的雜質(zhì)濃度。擴(kuò)散隔離區(qū)域部60形成為在圖8中的Z方向(N型半導(dǎo)體基板101的厚度方向)上橫跨從與光電轉(zhuǎn)換部10的表面位置相同的位置到與N型雜質(zhì)層IOa的下表面(N型半導(dǎo)體基板101側(cè)的表面)相同的位置的區(qū)域。注意,擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的深度(擴(kuò)散隔離區(qū)域部60沿圖8中Z方向的厚度)并不局限于圖8所示示例,只要擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的深度能夠充分地分隔圖8中沿X方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10,則可以任意地設(shè)定。比起彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部由例如LOCOS或者STI的方法通過元件隔離彼此分隔的情況,當(dāng)圖8中沿X方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10如在本實(shí)施例中那樣通過擴(kuò)散隔離彼此分隔時(shí),使光電轉(zhuǎn)換部10彼此分隔的區(qū)域的寬度能夠更窄。另外,在本實(shí)施例中,具有比第一 P型阱51的雜質(zhì)濃度高的雜質(zhì)濃度P2的第二 P型阱52設(shè)置在形成于光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的元件隔離區(qū)域部40的下部。因此,獲得了與上述第一實(shí)施例相似的效果。注意,在本實(shí)施例中,描述的是向上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100設(shè)置擴(kuò)散隔離區(qū)域部60的示例。然而,本公開并不局限于此。擴(kuò)散隔離區(qū)域部60可以設(shè)置在上述第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件110中彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中?!?.第四實(shí)施例〉在第四實(shí)施例中,將對(duì)形成于光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中的第二 P型阱設(shè)置于在其上形成源/漏區(qū)域部30的第一 P型阱的區(qū)域內(nèi)的示例進(jìn)行描述。注意,本實(shí)施例的構(gòu)造適用于以下用途,其中即使在像素I之間的節(jié)距相對(duì)增大時(shí),也能夠確保充分的像素特性,例如敏感性等。圖9和圖10示出了第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件中的光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的示意性構(gòu)造。注意,圖9是本實(shí)施例的固態(tài)成像器件130的受光面中(圖9中的XY平面中)光電轉(zhuǎn)換部10附近的各部分的配置的示意圖。圖10是沿圖9的線E-E所取的截面圖。在圖9和圖10所示實(shí)施例的固態(tài)成像器件130中,與上述圖2和圖3所示第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100的構(gòu)成元件相似的構(gòu)成元件由相同附圖標(biāo)記標(biāo)示。(I)固態(tài)成像器件的構(gòu)造與前述第一實(shí)施例中一樣,固態(tài)成像器件130包括N型半導(dǎo)體基板101和形成于N型半導(dǎo)體基板101上的P型外延層102。固態(tài)成像器件130還包括光電轉(zhuǎn)換部10和第一P型阱61,所述光電轉(zhuǎn)換部10和第一 P型阱61形成在P型外延層102上。固態(tài)成像器件130進(jìn)一步包括電荷電壓轉(zhuǎn)換部20、NM0S晶體管的源/漏區(qū)域部30和第二 P型阱62,所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部20、源/漏區(qū)域部30和第二 P型阱62形成在第一 P型阱61上。與前述第一實(shí)施例中一樣,固態(tài)成像器件130還包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的元件隔離區(qū)域部40。注意,圖9和圖10所示源/漏區(qū)域部30是圖I中放大部13的源/漏區(qū)域部。如從圖9和圖2之間的比較可知的,光電轉(zhuǎn)換部10、電荷電壓轉(zhuǎn)換部20、源/漏區(qū)域部30和元件隔離區(qū)域部40在固態(tài)成像器件130的受光面中(圖9中的XY平面中)的配置和構(gòu)造與上述第一實(shí)施例中的相似。另外,如從圖10和圖3之間的比較可知的,本實(shí)施例的構(gòu)造類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造(圖3),但例外的是第二 P型阱62在元件隔離區(qū)域部40的下部(N型半導(dǎo)體基板 101側(cè)的區(qū)域)中,形成于第一 P型阱61內(nèi)。也就是說,本實(shí)施例的固態(tài)成像器件130具有通過在上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100中的第一 P型阱51內(nèi)形成第二 P型阱52獲得的構(gòu)造。其它構(gòu)造類似于上述第一實(shí)施例的構(gòu)造。因此,以下將只對(duì)第二 P型阱62及其周邊的構(gòu)造,即元件隔離區(qū)域部40的下部的內(nèi)部構(gòu)造,進(jìn)行描述。(2)元件隔離區(qū)域部的下部的構(gòu)造(第二 P型阱的構(gòu)造)在本實(shí)施例中,如圖10所示,第二 P型阱62設(shè)置在元件隔離區(qū)域部40(光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域)的下部,并且設(shè)置在第一 P型阱61的區(qū)域內(nèi)。另外,在本實(shí)施例中,與前述第一實(shí)施例中一樣,第二 P型阱62形成為圍繞源/漏區(qū)域部30的周緣。注意,本公開并不局限于此。在光電轉(zhuǎn)換部10與源/漏區(qū)域部30之間的區(qū)域中設(shè)置第二 P型阱62即可。注意,與前述第一實(shí)施例中一樣,第二 P型阱62的雜質(zhì)濃度P2設(shè)定成高于第一 P型阱61的雜質(zhì)濃度Pl (PI <P2)。另外,可以以與上述第一實(shí)施例中的第二 P型阱52的深度相似的方式,來設(shè)定第二 P型阱62的深度。當(dāng)?shù)诙?P型阱62如在本實(shí)施例中那樣形成在第一 P型阱61內(nèi)時(shí),第一 P型阱61的區(qū)域的一部分被設(shè)置在第二 P型阱62與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中。也就是說,在本實(shí)施例中,在源/漏區(qū)域部30與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中,從源/漏區(qū)域部30向光電轉(zhuǎn)換部10依次配置有第一 P型阱61、第二 P型阱62和第一 P型阱61。由此,在源/漏區(qū)域部30與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中形成了雜質(zhì)濃度從源/漏區(qū)域部30向光電轉(zhuǎn)換部10以Pl (低濃度)、P2 (高濃度)和Pl (低濃度)的順序發(fā)生變化的濃度分布。作為結(jié)果,同樣在本實(shí)施例中,在源/漏區(qū)域部30與光電轉(zhuǎn)換部10之間的區(qū)域中,對(duì)在源/漏區(qū)域部30的下部中發(fā)生的載流子形成了屏障。因此,與上述第一實(shí)施例一樣,本實(shí)施例能夠抑制在源/漏區(qū)域部30的下部中發(fā)生的載流子向光電轉(zhuǎn)換部10的流出,從而抑制暗電流。注意,在本實(shí)施例中,描述的是向上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件100應(yīng)用將第二 P型阱62形成在第一 P型阱61的區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造的示例。然而,本公開并不局限于此。例如,可以將本實(shí)施例中的第二 P型阱62的上述構(gòu)造應(yīng)用于上述第二實(shí)施例或者上述第三實(shí)施例的固態(tài)成像器件。另外,上述第二至第四實(shí)施例中描述的所有構(gòu)造均可以應(yīng)用于上述第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件。描述的是上述第一至第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件在形成圖I所示像素I的光電轉(zhuǎn)換部與放大部13的NMOS晶體管的源/漏區(qū)域部之間的區(qū)域中具有第二 P型阱的示例。然而,本公開并不局限于此。例如,第二 P型阱不但可以設(shè)置至放大部13,而且還可以設(shè)置至復(fù)位部12和/或選擇部14的NMOS晶體管的源/漏區(qū)域部與光電轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域。另外,在上述第一至第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件中,各部分中的載流子的所有導(dǎo)電型(P型和N型)可以逆轉(zhuǎn)。注意,本公開還可以采用以下構(gòu)造。(I) 一種固態(tài)成像器件,包括基板; 光電轉(zhuǎn)換部,構(gòu)造成將入射光轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷,設(shè)置在所述基板上,并且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域;第一雜質(zhì)層,設(shè)置在所述基板上,具有與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有第一雜質(zhì)濃度;電荷電壓轉(zhuǎn)換部,構(gòu)造成將所述光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓,設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層上,并且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域;放大部,構(gòu)造成放大由所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的電壓,設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層上,并且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的源/漏區(qū)域;和第二雜質(zhì)層,設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述放大部之間的區(qū)域中,具有第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有高于所述第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。(2)如項(xiàng)⑴所述的固態(tài)成像器件,還包括傳送部,構(gòu)造成從所述光電轉(zhuǎn)換部向所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳送信號(hào)電荷,并且設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中;和第三雜質(zhì)層,設(shè)置在所述傳送部的位于基板側(cè)的區(qū)域中,具有第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有高于所述第一雜質(zhì)濃度但等于或小于所述第二雜質(zhì)濃度的第三雜質(zhì)濃度。(3)如項(xiàng)⑵所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第三雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離等于或者大于所述第一雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離。(4)如項(xiàng)⑴至(3)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第三雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離等于或者大于所述第一雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離。(5)如項(xiàng)(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件,還包括在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述放大部之間通過硅局部氧化和淺溝槽隔離之一的技術(shù)形成的元件隔離層。(6)如項(xiàng)(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件,還包括沿預(yù)定方向配置的多個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換部;和在沿所述預(yù)定方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中通過擴(kuò)散隔離的技術(shù)形成的擴(kuò)散隔離層。(7)如項(xiàng)⑴至(6)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第二雜質(zhì)層設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層內(nèi)。
(8)如項(xiàng)⑴至(7)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第一導(dǎo)電型為N型,而所述第二導(dǎo)電型為P型。本公開包含與2011年3月2日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2011-045329所公開的主題有關(guān)的主題,其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解的是,在所附權(quán)利要求書或其等同方案的范圍內(nèi),可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素做出各種修改、組合、子組合和變更。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像器件,包括 基板; 光電轉(zhuǎn)換部,構(gòu)造成將入射光轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷,設(shè)置在所述基板上,并且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域; 第一雜質(zhì)層,設(shè)置在所述基板上,具有與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有第一雜質(zhì)濃度; 電荷電壓轉(zhuǎn)換部,構(gòu)造成將所述光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓,設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層上,并且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的雜質(zhì)區(qū)域; 放大部,構(gòu)造成放大由所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的電壓,設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層上,并 且包括具有第一導(dǎo)電型的載流子極性的源/漏區(qū)域;和 第二雜質(zhì)層,設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述放大部之間的區(qū)域中,具有第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有高于所述第一雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)濃度。
2.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,還包括 傳送部,構(gòu)造成從所述光電轉(zhuǎn)換部向所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳送信號(hào)電荷,并且設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述電荷電壓轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中;和 第三雜質(zhì)層,設(shè)置在所述傳送部的位于基板側(cè)的區(qū)域中,具有第二導(dǎo)電型的載流子極性,并且具有高于所述第一雜質(zhì)濃度但等于或小于所述第二雜質(zhì)濃度的第三雜質(zhì)濃度。
3.如權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第三雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離等于或者大于所述第一雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離。
4.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第二雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離等于或者大于所述第一雜質(zhì)層的位于基板側(cè)的表面與所述基板之間在所述基板的厚度方向上的距離。
5.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,還包括在所述光電轉(zhuǎn)換部與所述放大部之間通過硅局部氧化和淺溝槽隔離之ー的技術(shù)形成的元件隔離層。
6.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,還包括 沿預(yù)定方向配置的多個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換部;和 在沿所述預(yù)定方向彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部之間的區(qū)域中通過擴(kuò)散隔離的技術(shù)形成的擴(kuò)散隔離層。
7.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第二雜質(zhì)層設(shè)置在所述第一雜質(zhì)層內(nèi)。
8.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,所述第一導(dǎo)電型為N型,而所述第二導(dǎo)電型為P型。
全文摘要
一種固態(tài)成像器件,包括基板、光電轉(zhuǎn)換部、具有第二導(dǎo)電型的載流子極性的第一雜質(zhì)層、電荷電壓轉(zhuǎn)換部、放大部和具有第二導(dǎo)電型的載流子極性的第二雜質(zhì)層。第二雜質(zhì)層設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換部與放大部之間的區(qū)域中。第二P型雜質(zhì)層的第二雜質(zhì)濃度做成高于第一雜質(zhì)層的第一雜質(zhì)濃度。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102655158SQ201210043348
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者大理洋征龍, 竹下光明, 野本和生 申請(qǐng)人:索尼公司
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