CN101364606A - 固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置 - Google Patents

固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101364606A
CN101364606A CNA2008101444004A CN200810144400A CN101364606A CN 101364606 A CN101364606 A CN 101364606A CN A2008101444004 A CNA2008101444004 A CN A2008101444004A CN 200810144400 A CN200810144400 A CN 200810144400A CN 101364606 A CN101364606 A CN 101364606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type semiconductor
transistor
state image
image capturing
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101444004A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101364606B (zh
Inventor
小西武文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ails Technology Co ltd
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN101364606A publication Critical patent/CN101364606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101364606B publication Critical patent/CN101364606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14689—MOS based technologies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14641—Electronic components shared by two or more pixel-elements, e.g. one amplifier shared by two pixel elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0617—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置。提供一种固态图像捕获装置，其中像素中的每一个包括用来通过光电转换将入射光转换成信号电荷的像素光接收部，用来存储信号电荷并且根据存储的信号电荷产生信号电压的电荷存储部，以及用来放大和输出信号电压的放大晶体管。在半导体衬底上的其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的不同的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。

Description

固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置
根据35 U.S.C§119(a)，该非临时申请要求2007年8月6日在日本提交的专利申请No.2007-204691的优先权，在此并入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及固态图像捕获设备、固态图像捕获设备的制造方法、和电子信息装置。更具体地说，本发明涉及能够独立于构成像素周围的电路的晶体管的形成区域的浓度轮廓设置构成像素的放大晶体管的形成区域的浓度轮廓的固态图像捕获设备、这种固态图像捕获设备的制造方法、以及具有所述固态图像捕获设备的电子信息装置，例如数字静物照相机、数字视频照相机和装备有照相机的蜂窝式电话装置。
背景技术
近年来，配备有放大MOS晶体管的固态图像捕获设备(在下文被称作MOS型固态图像捕获设备)在它的高灵敏度等方面已经引起注意。MOS型固态图像捕获设备包括用于每个像素的光电二极管和MOS晶体管，其中MOS晶体管放大被光电二极管检测的信号。
将参考图11到15描述常规MOS型固态图像捕获设备。图11(a)是示出常规MOS型固态图像捕获设备的图解结构的平面图。如图11(a)中所示，MOS型固态图像捕获设备200包括形成在半导体衬底100上的像素部200a、和形成在半导体衬底的像素部200a的外围的外围电路部201和202。像素部200a包括多个像素(见图11(b))，并且外围电路部201和202包括用来驱动像素的外围电路。
图11(b)是示出常规MOS型固态图像捕获设备的电路结构的一个实例的电路图。如图11(b)中所示，在MOS型固态图像捕获设备200的像素部200a中多个像素1被设置成矩阵。
每个像素1包括光电二极管3、传输晶体管4、放大晶体管14、复位晶体管15、以及垂直选择晶体管16。光电二极管3将入射光转换成信号电荷并且存储所述信号电荷。传输晶体管4读出存储在光电二极管3中的信号电荷。放大晶体管14放大由传输晶体管4读出的信号电荷以将所述信号电荷转换成信号电压，并且然后输出所述信号电压。复位晶体管15复位存储在光电二极管3中的信号电荷。
另外，在MOS型固态图像捕获设备200中的外围电路部201和202包括垂直驱动电路12、水平驱动电路13、负载晶体管组17、和行信号存储部18。垂直驱动电路12通过多个复位晶体管控制线111连接到相应的水平线的复位晶体管15的栅极。每隔一定距离水平地设置复位晶体管控制线111。
另外，垂直驱动电路12通过多个传输晶体管控制线131连接到相应的水平线的传输晶体管4的栅极。每隔一定距离水平地设置传输晶体管控制线131。
此外，垂直驱动电路12通过多个垂直选择晶体管控制线121连接到相应的水平线的垂直选择晶体管16的栅极。垂直驱动电路12通过垂直选择晶体管控制线121选择行以读出信号。类似于复位晶体管控制线111，每隔一定距离水平地设置垂直选择晶体管控制线121中的每一个。
水平驱动电路13连接到行信号存储部18。行信号存储部18配备有用来从每行恢复信号的开关晶体管。行信号存储部18和负载晶体管组17通过垂直信号线161彼此连接。此外，行信号存储部18和负载晶体管组17通过每个垂直线的垂直信号线161连接到垂直选择晶体管16的源极。
接着，将描述图11中所示的固态图像捕获设备的操作。
首先，当预定的垂直选择晶体管控制线121的电势被垂直驱动电路12变成高电平以选择预定的行时，在选择的行上的垂直选择晶体管16被接通。在该阶段，通过选择的行上的放大晶体管14和负载晶体管组17构成源跟随器电路。
接着，当上述选择的行上的复位晶体管控制线111的电势变成高电平同时在选择的行中的垂直选择晶体管16处于接通状态时，在选择的行上的复位晶体管15被导通并且连接到选择的行中的放大晶体管的栅极的浮动扩散层的电势被复位。
在选择的行上的复位晶体管15被关断之后并且当选择的行上的传输晶体管控制线131的电势变成高电平同时垂直选择晶体管16处于接通状态时，传输晶体管4被导通并且存储在光电二极管3中的信号电荷被传输到浮动扩散层。
在该阶段，连接到浮动扩散层的放大晶体管14的栅电压变得等效于浮动扩散层的电势，并且垂直信号线的电压基本等于放大晶体管14的栅电压。因此，基于存储在光电二极管3中的信号电荷的信号被传输到行信号存储部18。
随后，当垂直驱动电路12选择下一行时，水平驱动电路13将每个垂直信号线161的电压信号连续输出到行信号存储部18。行信号存储部18将所述电压信号作为输出信号从每个垂直信号线161输出到每行。
接着，将参考图12和13描述图11中所示的固态图像捕获设备的特定结构。
图12是示出放大的像素的平面图，所述像素构成图11(b)中所示的常规固态图像捕获设备。图13是示出图12中示出的像素的截面结构的图，并且更具体地说，图13示出沿图12中所示的线A-B-C-D的截面的图。注意，在图12中半导体衬底被省略。
如图12中所示，光电二极管3配备有形成在半导体衬底100(见图13)上的n型半导体区域151。在半导体衬底100中，元件隔离部92形成在邻近的半导体区域151之间。另外，多个n型半导体区域5a到5c水平地形成在邻近光电二极管3的半导体区域151的区域中，并且元件隔离部91设置在其间。半导体区域5a到5c被垂直地设置。此外，n型半导体区域154形成在垂直邻近于半导体区域151的区域中。
另外，栅电极153a和153b通过栅绝缘膜156(见图13)分别形成在邻近的半导体区域5a和半导体区域5b、以及邻近的半导体区域5b和半导体区域5c之间。此外，栅电极152被水平地形成并且通过栅绝缘膜(未示出)延伸到半导体区域151和半导体区域154之间。栅电极152也充当传输晶体管控制线131(见图11(b))。
在图12和13的实例中，传输晶体管4由栅电极152、半导体区域154、半导体区域151和栅绝缘膜(未示出)构成。传输晶体管4利用光电二极管3的半导体区域151作为源区。另外，复位晶体管15由栅电极153a、半导体区域5a和5b、栅绝缘膜156构成。放大晶体管14由栅电极153b、半导体区域5b和5c、栅绝缘膜156构成。复位晶体管15和放大晶体管14共用半导体区域5b。
在图12中，155表示布线。布线155通过接触156a连接到半导体区域154、半导体区域5a和栅电极153b。
如图12和13中所示，元件隔离部形成在像素中。由于近年来MOS型固态图像捕获设备中像素的小型化，在许多情形下通过利用STI(浅沟槽隔离)方法形成元件隔离部，所述STI在半导体衬底中形成沟槽。
然而，关于通过STI方法形成的元件隔离部(下文中的“STI元件隔离部”)，存在在元件隔离部附近引起晶体缺陷或应力缺陷的问题。更具体地说，如果在MOS型固态图像捕获装置中出现晶体缺陷，则在回放屏上观察到白色点缺陷，即白色缺陷。尽管点的数目取决于STI形成方法和固态图像捕获设备的尺寸，但是所述数目从几个到几千个变动。此外，当在MOS型固态图像捕获设备中出现应力缺陷时，STI应力缺陷层开始产生从元件隔离部流到光电二极管的漏电流，使得在回放屏上观察到小并且不均匀的不规则性(irregularity)。
在这些缺陷中，由于晶体缺陷引起的局部的点缺陷(白色缺陷)可以利用近来数字技术的进步来校正，使得点缺陷不是如前所述的主要关心的事。然而，难以通过数字处理校正由于STI应力层引起的小并且不均匀的不规则性。这是因为需要具有大容量的存储器来校正出现在整个屏上的不规则性，由此增加了校正缺陷的系统的成本。
因此，建议将具有与MOS晶体管的源漏区相反的导电性的杂质注入到STI元件隔离部的形成区域以提供STI堵漏器(leak stopper)(例如见参考文献1)。参考文献1公开了形成围绕元件隔离部的侧和底部的STI堵漏器的实例。当设置STI堵漏器时，可以防止漏电流从元件隔离部流到光电二极管，由此防止了不规则性出现在显示屏上。
在此，将参考图14描述参考文献1中公开的STI堵漏器。
图14是示出具有形成在其中的STI堵漏器的常规MOS型固态图像捕获设备的制造步骤的局部截面图，并且图14(a)到(d)示出一系列主要步骤。在图14(a)到(d)中，图的左半边示出像素部A并且图的右半边示出外围电路部B。
一般而言，在MOS型固态图像捕获设备中N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管都形成在半导体衬底上。然而，在图14(a)到(d)中，仅示出用来形成N沟道MOS晶体管的区域(NMOS区域)。
首先，如图14(a)中所示，用来形成STI元件区域的沟槽701选择性地形成在半导体衬底100上的STI元件隔离部的形成区域中。接着，形成在像素区域A上具有开口的抗蚀剂膜702，并且利用抗蚀剂膜702作为离子注入掩模倾斜地注入杂质。结果，沿沟槽701的侧和底部形成STI堵漏器703。在此，半导体衬底100是n型硅衬底。此外，p型杂质被注入STI堵漏器703，使得p型杂质也用来隔离两个由n型杂质形成的光电二极管。
然而，根据该离子注入步骤，p型杂质被注入除了STI元件隔离部的形成区域即光电二极管的形成区域A1和用来读出存储在光电二极管中的信号电荷的晶体管(读出晶体管)的形成区域A2之外的区域。因此，形成在形成区域A1和形成区域A2中的阱(见图14(b))的杂质浓度大于形成在外围电路部B中的阱(见图14(b))的杂质浓度。
接着，如图14(b)中所示，在除去抗蚀剂膜702之后，绝缘例如氧化硅膜被嵌入上述形成在衬底中的沟槽701中以形成STI元件隔离部704。接着，形成抗蚀剂膜705，所述抗蚀剂膜在像素部A的晶体管形成区域A2和外围电路部B上具有开口，并且利用抗蚀剂膜705作为离子注入掩模倾斜地注入p型杂质。结果，在像素部A的晶体管形成区域A2和外围电路部B中形成p型阱706。
接着，利用抗蚀剂膜705作为掩模进一步离子注入p型杂质。结果，晶体管的沟道区域707形成在晶体管形成区域A2和外围电路部B中。另外，可以通过调整沟道区域707中的杂质浓度来控制晶体管的阈值电压Vth。
接着，如图14(c)中所示，在除去抗蚀剂膜705后，形成在晶体管形成区域A1上的一部分上具有开口的抗蚀剂膜709(利用虚线示出)，并且利用抗蚀剂膜709作为掩模离子注入n型杂质。结果，形成构成光电二极管的n型半导体区域710。注意，也可以在形成沟道区域707之前形成半导体区域710。
接着，在除去抗蚀剂膜709之后，包括氧化硅膜的栅绝缘膜714形成在晶体管形成区域A2和外围电路部B中，并且随后，包括多晶硅的栅电极708形成在绝缘膜704上。
接着，如图14(d)中所示，对绝缘膜进行形成和刻蚀，并且在栅绝缘膜714和栅电极708的侧上形成侧壁绝缘膜(侧壁隔离物)711。接着，在晶体管形成区域A2和外围电路部B上的一部分上形成抗蚀剂图案712，并且利用抗蚀剂图案712作为掩模注入n型杂质。结果，形成晶体管的源漏区713。随后，形成夹层绝缘膜、多个布线、微型透镜等以完成MOS型固态图像捕获设备。
虽然n型半导体区域设置在构成参考文献1中公开的固态图像捕获设备中的光接收部的光电二极管的表面上，但是常规固态图像捕获设备也包括形成在n型半导体区域的表面上的p型半导体层使得在光接收部中形成嵌入的光电二极管。
根据图14中所示的实例，形成STI堵漏器703，使得可以防止漏电流从元件隔离部704流到光电二极管(半导体区域710)。结果，可以控制出现在显示屏上的不均匀的不规则性。
然而，如果堵漏器形成在元件隔离部附近，则形成在像素部中的阱的杂质浓度增加。结果，易于在形成在半导体衬底上的晶体管中出现反偏压作用(back bias effect)，并且在MOS形固态图像捕获设备中的源跟随器电路的输出特性降低。以下将描述关于这些问题的解释。
一般而言，MOSFET中最重要的参数中的一个是阈值电压VT。理想的阈值电压VT可以由以下的等式(1)给出。在以下的等式(1)中，εs表示硅的介电常数，q表示每一个电子的电荷量，NA表示半导体衬底的杂质浓度，
Figure A200810144400D0012092057QIETU
表示费米能级，C0X表示栅氧化膜电容值。
另外，在MOSFET中，阈值电压VT受衬底偏压VBS影响。即，当在半导体衬底和源极之间施加相反方向的电压时，耗尽层的宽度变宽并且引起反转所必需的阈值电压VT增加。这被称为所谓的反偏压作用。可以通过以下的等式(2)利用衬底偏压VBS表示阈值电压VT。注意，VT0是在VBS为0(零)时的阈值电压。
Figure A200810144400D00131
在此，当如以下的等式(3)中所示设置γ时，可以通过等式(4)表示上述的等式(2)。在等式(4)中，右手侧的电压表示与理想输出的误差。
γ = 2 ϵ s q N A C OX · · · ( 3 )
Figure A200810144400D00133
此外，图15是示出基本的源跟随器电路的电路结构的电路图。源跟随器电路可以和低电源电压一起使用并且具有快速响应的特性。源跟随器电路通常被认为是电平移动电路。在图15中，因为晶体管MA没有接地，所以晶体管MA的阈值电压VT容易受反偏压作用的影响。可以利用上述的等式(4)通过等式(5)表示电势图15中所示的Vin、VG和VOUT。
Figure A200810144400D00134
此外，在图15中所示的源跟随器电路中，可以根据上述等式(5)通过等式(6)表示电压增益AV(＝Vout/Vin)。
Figure A200810144400D00135
由上述的等式(6)，当γ值小时
Figure A200810144400D00141
另外，由上述的等式(6)，γ值越大，源跟随器电路的线性度进一步减小并且电压增益变得更小。根据该事实，可以通过减小γ值来增加源跟随器电路的线性度，另外，可以通过减小γ值来增加电压增益，并且因此，在MOS型固态图像捕获设备中可以扩大MOS型固态图像捕获设备的动态范围。
由上述的等式(3)，可以理解的是，可以降低半导体衬底的杂质浓度NA以便降低γ值。因此，可以通过稀释形成在像素区域中的阱的浓度来改善源跟随器电路的输出特性。
然而，如上所述，如果在元件隔离部附近形成堵漏器则形成在像素区域中的阱的杂质浓度增加。因此，难以改善源跟随器电路的线性度以及扩大动态范围。
为了解决这样的问题，一种方法用来将具有与阱的导电性相反的导电性的杂质直接补偿掺杂到构成源跟随器电路的输出晶体管的栅极下面(例如，见参考文献2)。根据参考文献2中公开的方法，因为可以降低半导体衬底的杂质浓度NA，所以可以改善源跟随器电路的线性度并且可以扩大动态范围。另外，因为可以降低阱的表面层中的杂质浓度，所以可以控制阈值电压VT的变化。结果，也可以控制晶体管中的反偏压作用。
参考文献1：日本特开公开号No.2004-253729
参考文献2：日本特开公开号No.2004-241638
发明内容
然而，在参考文献2中公开的补偿掺杂中几次注入具有不同导电性的杂质离子，并且杂质浓度的变化倍增，使得倍增的总变化非常大。而且，难以提供具有相同数量以完全彼此中和的n型杂质和p型杂质，由此引起阈值电压VT根据中和的程度而变化的另一个问题。结果，不能通过参考文献2中公开的方法有效控制反偏压作用。
此外，即使利用相同的结构，当通过利用微小的图案在像素区域部中进行阱注入而使阈值电压VT增加时这种现象仍出现，并且它变成了大问题。
本发明旨在解决上述的常规问题。本发明的目的是提供固态图像捕获设备，其中可以在不影响外围电路晶体管形成步骤的情况下设置阱的浓度，在所述阱中设置构成像素的晶体管，并且堵漏器防止漏电流从元件隔离部流到光电二极管以便控制不均匀的显示不规则性同时改善源跟随器电路的输出特性。本发明的目的是还提供所述固态图像捕获设备的制造方法、以及使用所述固态图像捕获设备的电子信息装置。
根据本发明的固态图像捕获设备包括第一导电类型半导体衬底；通过在半导体衬底上形成多个像素而获得的像素部；以及通过在半导体的区域中形成用来驱动像素的外围电路而获得的外围电路部，所述区域位于像素部的周围，其中像素中的每一个包括：用来通过光电转换将入射光转换成信号电荷的像素光接收部；用来存储信号电荷并且根据存储的信号电荷生成信号电压的电荷存储部；以及用来放大和输出信号电压的放大晶体管，其中半导体衬底包括其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域，所述第二类型半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度的杂质浓度轮廓。
优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，在半导体衬底上的其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域具有比其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度低的杂质浓度。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且利用与其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域相同的离子注入处理来形成在半导体衬底上的其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，半导体衬底包括通过将绝缘材料嵌入形成在半导体衬底的表面上的沟槽中而形成的元件隔离部，和形成在半导体衬底中以覆盖元件隔离部的侧和底部用来防止漏电流从元件隔离部流到其外围半导体区域的第二导电类型堵漏器，并且利用与第二导电类型堵漏器相同的离子注入处理形成其中设置了放大晶体管的第二导电性半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且在半导体衬底上构成传输晶体管的沟道区域的第二导电类型半导体区域具有不同于其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且在半导体衬底上的其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓、并且不同于其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，半导体衬底包括通过将绝缘材料嵌入形成在半导体衬底的表面上的沟槽中而形成的元件隔离部，和形成在半导体衬底中以覆盖元件隔离部的侧和底部的、用来防止漏电流从元件隔离部流到外围半导体区域的第二导电类型堵漏器，并且利用与第二导电类型堵漏器相同的离子注入处理形成其中形成了放大晶体管的第二导电性半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且传输晶体管的沟道区域形成在其中形成了复位晶体管的第二导电类型半导体区域中。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，在像素部中的晶体管构成模拟信号处理电路，并且在外围电路部中的外围电路晶体管构成数字信号处理电路。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备中，第一导电类型半导体衬底是利用磷掺杂的n型硅衬底，并且第二导电类型半导体区域是利用硼注入的p型半导体区域。
提供根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法，所述固态图像捕获设备包括包含多个像素的像素部、和包含用来驱动像素的外围电路的外围电路部，像素中的每一个包括用来通过光电转换将入射光转换成信号电荷的像素光接收部；用来存储信号电荷并且根据存储的信号电荷产生信号电压的电荷存储部；以及用来放大和输出信号电压的放大晶体管，所述制造方法包括在第一导电类型半导体衬底的表面区域中选择性地离子注入第二导电类型杂质以便形成其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域的第一离子注入步骤；以及利用不同于第一离子注入步骤的离子注入条件在第一导电类型半导体衬底的表面区域中选择性地离子注入第二导电类型杂质以便形成其中将要形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的第二离子注入步骤，由此实现上述目的。
优选地，在根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法中，在第一离子注入步骤中使用第一离子注入掩模；并且在第二离子注入步骤中使用第二离子注入掩模，所述第二离子注入掩模具有不同于第一离子注入掩模的掩模开口图案的掩模开口图案。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域具有低于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且第二离子注入步骤利用与其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域相同的离子注入条件、并且利用相同的离子注入掩模形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域。
仍然优选地，根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法进一步包括在半导体衬底的表面上选择性地形成沟槽并且将绝缘材料嵌入沟槽中以形成元件隔离部的元件隔离步骤，其中第一离子注入步骤利用相同的离子注入条件并且利用相同的离子注入掩模在半导体衬底中形成覆盖元件隔离部的侧和底部的第二导电类型堵漏器和其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、并且用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且所述方法包括利用不同于在第一和第二离子注入步骤的任何一个中使用的离子注入掩模的离子注入掩模形成构成传输晶体管的沟道区域的第四第二导电类型半导体区域的第三离子注入步骤。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，构成传输晶体管的沟道区域的第四第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且所述方法包括利用不同于在第一和第二离子注入步骤的任何一个中使用的离子注入掩模的离子注入掩模形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域的第四离子注入步骤。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓、并且不同于其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
仍然优选地，根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法进一步包括在半导体衬底的表面上选择性地形成沟槽并且将绝缘材料嵌入沟槽中以形成元件隔离部的元件隔离步骤，其中第一离子注入步骤利用相同的离子注入条件并且利用相同的离子注入掩模在半导体衬底中形成覆盖元件隔离部的侧和底部的第二导电类型堵漏器和其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且第四离子注入步骤以这样的方式形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域使得第三第二导电类型半导体区域包括传输晶体管的沟道区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，像素部中的晶体管构成模拟信号处理电路，并且外围电路部中的外围电路晶体管构成数字信号处理电路。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，第一导电类型半导体衬底是利用磷掺杂的n型硅衬底，并且第二导电类型半导体区域是利用硼注入的p型半导体区域。
仍然优选地，在根据本发明的固态图像捕获设备的制造方法中，根据本发明的固态图像捕获设备被用作图像捕获部。
以下将描述具有上述结构的本发明的功能。
根据本发明，在第一导电性半导体衬底上的其中形成构成像素的放大晶体管的第二导电性半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的不同的第二导电性半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。因此，能够独立地设置构成像素中的模拟电路的放大晶体管和构成数字电路的外围电路晶体管的杂质浓度轮廓，并且像素中的放大晶体管能够具有不同于外围电路晶体管的特性的特性。结果，能够改善由放大晶体管形成的源跟随器电路的线性度并且扩大动态范围。
另外，根据本发明的半导体衬底包括通过将绝缘材料嵌入形成在半导体衬底的表面上的沟槽中而形成的元件隔离部、和形成在半导体衬底的内部以覆盖元件隔离部的侧和底部的、用来防止漏电流从元件隔离部流到外围半导体区域的第二导电性堵漏器。因此，能够通过堵漏器防止漏电流从元件隔离部流到光电二极管，使得不均匀的显示不规则性被控制。此外，因为通过与第二导电性堵漏器相同的离子注入处理形成其中设置放大晶体管的第二导电性半导体区域，所以可以简化离子注入步骤。另外，可以扩大用来在像素部中注入阱的区域。此外，利用微小的图案将阱注入到像素部中，使得可以控制增加阈值电压VT的现象。在这种情形下，其中设置放大晶体管的第二导电性半导体区域的杂质浓度变得类似于第二导电性堵漏器的杂质浓度，并且由于不必要增加其中设置放大晶体管的第二导电性半导体区域的杂质浓度，可以避免放大晶体管的输出特性的退化。
另外，因为利用相同的离子注入掩模通过相同的离子注入步骤形成复位晶体管的设置区域(p型阱)和在外围电路部中的外围电路晶体管的设置区域(p型阱)，所以可以简化根据本发明的离子注入步骤。
另外，因为形成的阱是用来形成复位晶体管的第三第二导电性半导体区域使得第三第二导电性半导体区域包括传输晶体管的沟道区域，所以可以简化根据本发明的离子注入步骤。
根据具有上述结构的本发明，构成像素的放大晶体管的形成区域的杂质浓度轮廓被设置得不同于构成像素周围的电路的晶体管的形成区域的浓度轮廓。结果，堵漏器防止漏电流从元件隔离部流到光电二极管以便控制不均匀的显示不规则性同时获得避免放大晶体管的输出特性的退化的效果。
通过参考附图阅读和理解下列详细描述，本发明的这些和其它优点对本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例1的固态图像捕获设备的图。图1(a)以平面图示出像素的结构，并且图1(b)示出沿图1(a)中的线IA-IA′的截面结构、沿图1(a)中的线IB-IB′的截面结构、和外围电路部中的外围电路晶体管的截面结构。
图2是示出根据实施例1的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，以从图2(a)到图2(c)的顺序示出在衬底表面上形成元件隔离部的工艺的步骤。
图3是示出根据实施例1的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，示出形成嵌入的p型扩散层的步骤(图3(a))和形成构成像素光接收部的n型扩散区域的步骤(图3(b))。
图4是示出根据实施例1的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，示出形成构成像素传输部的阱的步骤(图4(a))和形成用来设置放大晶体管的阱的步骤(图4(b))。
图5是示出根据实施例1的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，示出形成用来设置复位晶体管的阱的步骤(图5(a))和形成构成晶体管的栅电极和扩散区域的p型扩散区域、和像素光接收部的步骤(图5(b))。
图6是解释根据实施例1的固态图像捕获设备的作用的图，示出源跟随器放大器的输出特性。
图7是解释根据实施例1的固态图像捕获设备的作用的图，示出源跟随器放大器的增益特性。
图8是示出根据本发明的实施例2的固态图像捕获设备的图。图8(a)以平面图示出像素的结构，并且图8(b)示出沿图8(a)中的线IIA-IIA′的截面结构、沿图8(a)中的线IIB-IIB′的截面结构、和外围电路部中的外围电路晶体管的截面结构。
图9是示出根据实施例2的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，示出形成用来设置像素传输部和复位晶体管的阱的步骤(图9(a))和形成用来设置放大晶体管的阱的步骤(图9(b))。
图10是示出根据实施例1的固态图像捕获设备的制造方法的截面图，示出形成用来设置外围电路晶体管的阱的步骤(图10(a))和形成构成晶体管的栅电极和扩散区域的p型扩散区域、和像素光接收部的步骤(图10(b))。
图11是示出常规MOS型固态图像捕获设备的图。图11(a)示出常规MOS型固态图像捕获设备的图解结构。图11(b)示出常规MOS型固态图像捕获设备的电路结构的一个实例。
图12是示出图11(b)中所示的像素的平面图结构的图。
图13是示出图12中所示的常规固态图像捕获设备的放大部分的截面图。
图14是示出具有形成在其中的STI堵漏器的常规MOS型固态图像捕获设备的制造步骤的截面图，其中图14(a)到14(d)示出一系列主要步骤。
图15是示出基本的源跟随器电路的电路结构的电路图。
图16是示出利用根据实施例1或2的固态图像捕获设备作为图像捕获部的电子信息装置的示范性简化结构的方块图，作为本发明的实施例3。
100  n 型半导体衬底
101  p 型嵌入半导体层
102  n 型半导体层
103  p+型半导体层
104、104a、110b、111、111a、111b  p型半导体区域
105  元件隔离部
106  栅绝缘膜
108                          浮动扩散(n+扩散区域)
110a                         堵漏器
114                          传输栅极
114e、115c-11Se、116c、116d  接触孔
115                          复位晶体管栅极
115b、116b、117b             漏区
116                          放大晶体管栅极
116a、117a                   源区
117                          外围晶体管栅极
121-125、223-225             抗蚀剂膜
121a、122a、123a、124a、125a、223a、234a、225a  抗蚀剂开口
X                            像素部
X1                           像素光接收部
X2                           像素传输部
X3                           复位晶体管
X4                           放大晶体管
Y                            外围电路部
Y1                           外围电路晶体管
具体实施方式
在下文中将描述本发明的实施例。
(实施例1)
图1是示出根据本发明的实施例1的固态图像捕获设备的图。图1(a)以平面图示出像素的结构，并且图1(b)示出沿图1(a)中的线IA-IA′的截面结构、沿图1(a)中的线IB-IB′的截面结构、和外围电路部中的外围电路晶体管的截面结构。
类似于常规固态图像捕获设备200，根据实施例1的固态图像捕获设备也包括其中像素被设置成矩阵的像素部X和设置在像素部X的外围中并且用来驱动像素部中的每个像素的外围电路部Y。
根据实施例1的构成像素部X的每个像素包括用来接收入射光以产生信号电荷的像素光接收部X1；用来将信号电荷传输到电荷存储部(浮动扩散部)FD的像素传输部X2；用来将电荷存储部FD的电势复位到复位电势的复位晶体管部X3；以及用来将电荷存储部FD的信号电荷转换成电压信号、放大和输出所述电压信号的放大晶体管X4。
上述像素光接收部X1是由形成在n型半导体衬底100的表面区域中的n型扩散层102和形成在n型扩散层102上的p+型扩散层构成的光电二极管。在此，利用磷(P)掺杂的硅衬底被用作n型半导体衬底100，并且所述衬底具有大约1×1014到1×1015/cm-3的杂质浓度。另外，通过元件隔离部105(在下文中也称作元件隔离区域)电隔离构成每个像素的光电二极管。通过将绝缘材料例如氧化硅嵌入形成在半导体衬底100的表面上的沟槽中来形成元件隔离部105，并且通过起堵漏器作用的p型扩散层110a覆盖元件隔离部105的侧和底部以便防止漏电流从元件隔离部105流到光电二极管。起堵漏器作用的p型扩散层110a到达p型嵌入半导体层101，所述p型嵌入半导体层101深入形成在半导体衬底100中以便完全耗尽n型扩散层102。
上述像素传输部X2包括形成在半导体衬底100的表面上的传输栅极114，和具有位于传输栅极114的两侧的源区和漏区的传输晶体管，在半导体衬底100和传输栅极114之间具有栅绝缘膜106。传输晶体管的源区由n型扩散层102的一部分构成，并且传输晶体管的漏区由n+型扩散层108的一部分构成。包括沟道区域的p型阱104形成在传输栅极114的下面，并且p型阱从衬底表面到达上述的p型嵌入半导体层101。构成传输晶体管的漏区的n+型扩散层108构成存储信号电荷的电荷存储部FD。另外，传输栅极114通过接触孔114e连接到传输栅极的驱动信号线，并且驱动信号φTX被施加到传输栅极。
复位晶体管X3包括通过栅绝缘膜106形成在半导体衬底100的表面上的复位晶体管栅极115、以及位于复位晶体管栅极115两侧的源区和漏区。复位晶体管X3的漏区由n+型扩散层115b构成，并且复位晶体管X3的源区由上述的n+型扩散层108的一部分构成。包括沟道区域的p型阱111a形成在复位晶体管栅极115的下面，并且p型阱111a从衬底表面到达上述的p型嵌入半导体层101。此外，复位晶体管X3的源区(n+型扩散层108)通过接触孔115c连接到布线层119。复位晶体管X3的漏区(n+型扩散层115b)通过接触孔115d连接到电源Vd。复位晶体管X3的栅极115通过接触孔115e连接到驱动信号线(未示出)，并且驱动信号φ RX被施加到栅极115。
放大晶体管X4包括通过栅绝缘膜106形成在半导体衬底100的表面上的放大晶体管栅极116、以及位于放大晶体管栅极116两侧的源区116a和漏区116b。包括沟道区域的p型阱110b形成在源区116a的下面，并且通过与起堵漏器作用的p型扩散层110a相同的步骤形成p型阱110b，并且p型阱110b与p型扩散层110a结合。p型阱110b从衬底的表面到达p型嵌入半导体层101。因此，不用说p型阱110b具有与p型扩散层110a基本相同的浓度轮廓。放大晶体管X4的源区116a和漏区116b由n+型扩散层构成。漏区116b通过接触孔116d连接到电源Vd，并且源区116a通过接触孔116c连接到用来将信号电荷转换成电压信号以输出所述电压信号的输出端Vout。放大晶体管的输出端Vout通过选择晶体管(见图11(b))连接到用来读出像素信号的读出信号线(未示出)。读出信号线对应于图11(b)中所示的垂直信号线161。另外，放大晶体管X4的栅极116通过接触孔116e连接到上述复位晶体管的源极，即连接到电荷存储部108的布线层119。
另一方面，类似于常规固态图像捕获设备，上述外围电路部Y包括用来驱动像素部中的每个像素的电路结构。尽管在图1中没有示出，但是外围电路部Y包括垂直驱动电路、水平驱动电路、负载晶体管组、以及行信号存储部，如图11(b)中所示。
在形成在上述半导体衬底100上的p型嵌入半导体层101上的p+型阱111b中形成设置在外围电路部Y中的外围电路晶体管Y。即，外围电路晶体管Y包括通过栅绝缘膜106形成在阱111b的表面上的栅极117、和形成在栅极117的两侧的p型阱表面区域中的n+型扩散区域117a和117b。包括外围电路晶体管Y的沟道的p型阱111b通过与构成上述像素部X的复位晶体管X3的p型阱111a相同的步骤形成，并且具有与复位晶体管X3的阱111a相同的浓度轮廓。即，在包括外围电路晶体管Y的沟道的p型阱111b和构成上述像素部X的复位晶体管X3的p型阱111a中沿深度方向的p型杂质的浓度分布相同。
在实施例1中，具有上述形成在其中的放大晶体管的p型阱110b的杂质浓度被设置得低于具有形成在其中的外围电路晶体管的p型阱111a的杂质浓度。
接着，将描述操作。
根据实施例1的固态图像捕获设备的操作与常规固态图像捕获设备的操作相同。
在像素光接收部X1中产生的信号电荷通过像素传输部X2被传输到起电荷存储部(浮动扩散)FD作用的n+型扩散层108并且信号电荷存储在n+型扩散层108中。电荷存储部FD根据存储的信号电荷产生电压信号。电压信号被施加到放大晶体管X4的栅极116，并且放大晶体管116放大并且输出电压信号。当复位晶体管X3在除了这种电荷传输周期以外的周期期间被接通时，上述电荷存储部FD的电势被设置为复位电势，在此所述复位电势是电源电势，并且所述电源电势被放大晶体管X4放大和输出。因此，从放大晶体管X4输出的复位电压和信号电压被信号处理以确定每个像素的像素值。
在该阶段，外围电路部Y的垂直驱动电路(见图11(b))产生用于传输栅极114的驱动信号φ TX和用于复位栅极115的驱动信号φ RX。外围电路部Y的水平驱动电路(见图11(b))选择用来读出像素信号的读出信号线，负载晶体管组提供电流到每个读出信号线，并且行信号存储部存储从每列的读出信号线读出的信号并且连续地输出它们。
接着，将参考图2到5描述制造方法。
首先，在n型半导体衬底100的表面上形成具有带有预定图案的开口121a的抗蚀剂膜121(图2(a))。接着，利用抗蚀剂膜121作为刻蚀掩模选择性地刻蚀半导体衬底的表面以在半导体衬底的表面上形成元件隔离沟槽100a(图2(b))。在此，利用磷(P)掺杂的硅衬底被用作n型半导体衬底100，并且所述衬底具有大约1×1014到1×1015/cm-3的杂质浓度。
在除去抗蚀剂膜121之后，在整个表面上累积氧化膜105a(图2(c))，并且通过机械抛光等刻蚀氧化膜105a以便暴露衬底表面。因此，氧化膜材料被嵌入衬底表面上的元件隔离沟槽100a中，并且元件隔离区域105被形成。由于元件隔离区域105，在上述像素部X和外围电路部Y中期望的邻近元件被电隔离。
接着，p型掺杂剂例如硼(B)被注入半导体衬底100的整个表面以在衬底100的深区域中形成p型嵌入半导体层101(图3(a))。p型半导体层101的杂质浓度是大约7×1015到2×1017/cm-3。在像素部X中的p型嵌入半导体层101将变成围绕用来积累电荷的n型嵌入扩散区域的p型区域的底部部分。另外，在外围电路部Y中的p型嵌入半导体层101将电隔离n型半导体衬底100和形成在n型半导体衬底100的表面上的n型阱区域。通过设置p型嵌入半导体层101，n型半导体衬底100和在n型半导体衬底100的表面上的阱区域可以被设置得具有不同的电势。例如，阱区域可以被设置得具有比衬底的电势低的电势。
接着，在衬底100上形成抗蚀剂膜122。抗蚀剂膜122具有开口122a，所述开口122a以这样的方式形成使得用来在衬底100的表面上的像素部X中形成光电二极管(像素光接收部X1)的区域被暴露。利用抗蚀剂膜122作为离子注入掩模注入n型掺杂剂例如砷(As)以在像素光接收部X1中形成n型扩散区域102(图3(b))。n型扩散区域102具有大约1×1017到4×1017/cm-3的浓度。
在除去抗蚀剂膜122之后，在衬底100上形成抗蚀剂膜123。抗蚀剂膜123具有开口123a，所述开口123a以这样的方式形成使得用来在衬底100的表面上的像素部X中设置传输晶体管(像素传输部X2)的区域被暴露。利用抗蚀剂膜123作为离子注入掩模注入p型掺杂剂例如硼(B)以在将成为像素传输部X2的区域中形成p型扩散区域(p型阱)104(图4(a))。p型阱104具有大约3×1016到1×1017/cm-3的浓度。
在除去上述的抗蚀剂膜123之后，在衬底100上形成抗蚀剂膜124。抗蚀剂膜124具有开口124a，所述开口124a以这样的方式形成使得用来在衬底100的表面上形成像素部X的元件隔离部的区域和放大晶体管X4被暴露。利用抗蚀剂膜124作为离子注入掩模注入p型掺杂剂例如硼(B)以形成p型扩散区域110a以便覆盖元件隔离部105的侧和底部并且在放大晶体管X4的形成区域中形成p型阱110b(图4(b))。p型扩散区域110a和p型阱110b具有大约1×1017到3×1017/cm-3的浓度。
在除去抗蚀剂膜124之后，在上述的衬底100上形成抗蚀剂膜125。抗蚀剂膜125具有开口125a，所述开口125a以这样的方式形成使得用来在衬底100的表面上形成像素部X的复位晶体管的区域和用来形成外围电路部Y的外围电路晶体管Y1的区域被暴露。利用抗蚀剂膜125作为离子注入掩模注入p型掺杂剂例如硼(B)以在形成复位晶体管的区域中形成p型扩散区域(p型阱)111a并且在用来形成外围电路部Y的外围电路晶体管Y1的区域中形成p型扩散区域(p型阱)(图5(a))。p型扩散区域111a和111b具有大约1×1017到3×1017/cm-3的浓度。
在除去抗蚀剂膜125之后，通过热氧化形成栅绝缘膜106。随后，在像素传输部X2中形成传输栅极114。在用来形成复位晶体管X3的区域中形成复位晶体管栅极115。在用来形成放大晶体管X4的区域中形成放大晶体管栅极116，并且在外围电路部Y即用来形成外围电路晶体管Y1的区域中形成栅极117。
随后，当像素传输部X2、用来形成复位晶体管X3的区域、用来形成放大晶体管X4的区域、和用来形成外围电路晶体管Y1的区域被抗蚀剂膜掩蔽时(未示出)，p型掺杂剂(B)被选择性地注入像素光接收部X1中以在像素光接收部X1的n型扩散层102的表面上形成p+型扩散层103。此外，当像素光接收部X1被抗蚀剂膜掩蔽时(未示出)，利用每个晶体管的栅极注入n型掺杂剂(As)以便在每个栅极的两侧形成起源区和漏区作用的n+型扩散区域108、115b、116a、116b、117a和117b(图5(b))。每个晶体管的源区和漏区具有大约5×1019到5×1020/cm-3的浓度，并且像素光接收部X1的p+型扩散层103具有大约5×1017到5×1018/cm-3的浓度。
根据具有上述结构的实施例1的固态图像捕获设备，以不同于用来形成外围电路晶体管Y1的p型阱(p型扩散区域)111b的离子注入步骤的离子注入步骤来形成用来设置放大晶体管X4的p型阱(p型扩散区域)110b。因此，能够独立于外围电路晶体管设置像素部中放大晶体管的阱注入轮廓。结果，构成像素部中的模拟电路的放大晶体管X4的设置区域(p型阱)能够具有独立于构成作为数字电路的外围电路的晶体管的设置区域(p型阱)的浓度轮廓，即沿深度方向的杂质浓度轮廓。
另外，在进行隔离离子注入以在STI元件隔离部中形成起堵漏器作用的p型扩散层110a的时候形成用来设置放大晶体管X4的p型阱(p型扩散区域)110b。因此，可以扩大用来注入离子的像素部的阱中的区域。另外，可以通过用微小的图案在像素部的阱中注入离子来控制增加阈值电压VT的现象。
结果，由于用来设置放大晶体管的p型半导体区域(p型阱)的降低的浓度，可以降低衬底偏置作用并且可以增加源跟随器放大器的增益，由此在不增加更多制造步骤的情况下改善了SF放大器的特性。
例如，如图6中所示，像素部的放大晶体管X4构成的源跟随器放大器的输出特性被改善。另外，如图7中所示，源跟随器放大器的增益特性被改善。
此外，利用相同的离子注入掩模通过相同的离子注入步骤形成像素部X中的复位晶体管X3的设置区域(p型阱)111a和外围电路部Y中的外围电路晶体管Y的设置区域(p型阱)111b，并且因此可以简化离子注入步骤。
另外，关于晶体管的栅极、源区和漏区，构成像素部X的晶体管和构成外围电路部Y的晶体管在相同的条件下形成。即，栅极的形成材料以及源区和漏区的杂质轮廓被设置得相同。因此，可以进一步简化离子注入步骤。
尽管在上述实施例1中没有具体描述，但是可以通过改变杂质的离子注入能量和剂量通过进行多次离子注入来形成p型阱104、110a、110b、111a和111b，使得沿深度方向的p型阱的杂质浓度轮廓可以被更精确地设置为期望的轮廓。
(实施例2)
图8是示出根据本发明的实施例2的固态图像捕获设备的图。图8(a)示出像素的平面结构，并且图8(b)示出沿图8(a)中的线IIA-IIA′的截面结构、沿图8(a)中的线IIB-IIB′的截面结构、和外围电路部中的外围电路晶体管的截面结构。
类似于实施例1的固态图像捕获设备，根据实施例2的固态图像捕获设备包括其中具有设置成矩阵的像素的像素部X、和设置在像素部X的外围中并且用来驱动像素部中的每个像素的外围电路部Y。
类似于实施例1的构成像素部X的像素，根据实施例2的构成像素部X的每个像素包括：用来接收入射光以产生信号电荷的像素光接收部X1；用来将信号电荷传输到电荷存储部(浮动扩散部)FD的像素传输部X2；用来将电荷存储部FD的电势复位到复位电势的复位晶体管部X3；以及用来将电荷存储部FD的信号电荷转换成电压信号、放大和输出所述电压信号的放大晶体管X4。然而，根据实施例2的像素不同于根据实施例1的像素的地方在于，像素传输部X2和复位晶体管X3形成在相同的p型阱104a(p型扩散区域)中，并且用来设置像素部X3的复位晶体管X的p型阱104a和用来设置外围电路部Y的外围电路晶体管Y1的p型阱111通过不同的离子注入步骤形成以使各自沿深度方向的浓度轮廓彼此不同。
以与实施例1类似的方式进行根据实施例2的固态图像捕获设备的操作。
接着，将描述制造方法。
根据实施例2，直到在n型半导体衬底100上形成p型半导体层101、形成元件隔离区域105、以及随后在用来形成光电二极管的区域中形成n型扩散区域102，工艺与实施例1中的那些都相同。因此，在此将描述上述步骤之后的步骤。
如上所述，在n型扩散区域102形成在像素光接收部X1中(见图3(b))并且抗蚀剂膜122被除去之后，在衬底100上形成抗蚀剂膜223。抗蚀剂膜223具有开口223a，所述开口223a以这样的方式形成使得将成为像素传输部X2的区域和在衬底100的表面上的像素部X中的复位晶体管X3的设置区域被暴露。利用抗蚀剂膜223作为离子注入掩模注入p型掺杂剂例如硼以在将成为像素传输部X2的区域和将成为复位晶体管X3的区域中形成p型扩散区域104a(图9(a))。p型扩散区域104a具有大约3×1016到1×1017/cm-3的杂质浓度。
在除去上述的抗蚀剂膜223之后，在衬底100上形成抗蚀剂膜224。抗蚀剂膜224具有开口224a，所述开口224a以这样的方式形成使得在衬底100的表面上的像素部X中的元件隔离部和用来形成放大晶体管X4的区域被暴露。利用抗蚀剂膜224作为离子注入掩模离子注入p型掺杂剂例如硼以形成p型扩散层110a以便覆盖元件隔离部105的侧和底部，并且在用来形成放大晶体管X4的区域中形成p型阱110b(图9(b))。p型扩散区域110a和110b具有大约1×1017到3×1017/cm-3的杂质浓度。
在除去抗蚀剂膜224之后，在上述的衬底100上形成抗蚀剂膜225。抗蚀剂膜225具有开口225a，所述开口225a以这样的方式形成使得用来在衬底100的表面上形成外围电路部Y中的外围电路晶体管Y1的区域被暴露。利用抗蚀剂膜225作为离子注入掩模离子注入p型掺杂剂例如硼以在用来形成外围电路部Y中的外围电路晶体管Y1的区域中形成p型扩散层111(p型阱)(图10(a))。p型扩散层111具有大约1×1017到3×1017/cm-3的杂质浓度。
在除去上述的抗蚀剂膜225之后，以类似于实施例1的方式形成栅绝缘膜106。此外，形成传输栅极114、复位晶体管栅极115、放大晶体管栅极116、以及外围电路晶体管Y1的栅极117。
此外，类似于实施例1，在像素光接收部X1中的n型扩散层102的表面上形成像素光接收部X1的p+型扩散层103。此外，形成n+型扩散区域108、115b、116a、116b、117a、和117b，所述n+型扩散区域起相应晶体管的源区和漏区的作用。在此，相应晶体管的源区和漏区具有大约5×1019到5×1020/cm-3的杂质浓度。像素光接收部X1的p+型扩散层103具有大约5×1017到5×1018/cm-3的杂质浓度。
根据具有上述结构的实施例2的固态图像捕获设备，构成外围电路晶体管Y1的p型阱111、构成复位晶体管X3的p型阱104a、以及其中设置放大晶体管X4的阱110b均具有彼此不同的浓度轮廓。因此，放大晶体管的特性不同于外围电路晶体管和复位晶体管的特性。
另外，在用来形成起STI元件隔离部的堵漏器的作用的p型扩散层110a的隔离离子注入时形成用来设置放大晶体管X4的p型阱(p型扩散区域)110b，并且此外，像素部X中的像素传输部X2和复位晶体管X3设置在相同的p型阱104a中。因此，可以简化离子注入步骤。
尽管在上述实施例2中没有具体描述，但是可以通过改变杂质的离子注入能量和剂量通过进行多次离子注入来形成p型阱104、110a、110b、和111，使得沿深度方向的p型阱的杂质浓度轮廓可以被更精确地设置为期望的轮廓。
(实施例3)
尽管在上述实施例1或2中没有具体描述，下文中将描述电子信息装置。电子信息装置，例如数字照相机(例如数字视频照相机、和数字静物照相机)、图像输入照相机、扫描仪、传真机和装备有照相机的蜂窝式电话装置，具有利用上述根据实施例1和2的固态图像捕获设备中的至少一个作为图像输入装置的图像捕获部。
图16是示出利用根据实施例1或2的固态图像捕获设备作为图像捕获部的电子信息装置的示范性简化结构的方块图，作为本发明的实施例3。
在图16中示出的、根据本发明的实施例3的电子信息装置90包括：图形捕获部91，所述图形捕获部91利用根据实施例1和2的固态图像捕获设备中的至少任何一个，并且所述图形捕获部91进一步利用下列中的至少任何一个：存储器部92(例如记录介质)，所述存储器部92用来在对用来记录的图像数据进行预定的信号处理之后数据记录通过图像捕获部获得的高质量图像数据；显示器部93(例如液晶显示器装置)，所述显示器部93用来在进行预定的信号处理以进行显示之后在显示屏(例如液晶显示屏)上显示该图像数据；通信部94(例如发送和接收装置)，所述通信部94用来在对用于通信的图像数据进行预定的信号处理后传送该图像数据；以及用来打印(打出)和输出(印出)该图像数据的图像输出部95。
如上所述，通过优选实施例1到3的使用来举例说明了本发明。然而，不应只根据上述实施例1到3来解释本发明。要理解的是，本发明的范围应当只根据权利要求来解释。也要理解的是，本领域技术人员可以根据本发明的描述和来自本发明的优选实施例1到3的详细描述的常识来实施技术的等效范围。此外，要理解的是，在本说明书中引用的任何专利、任何专利申请和任何参考文献应当以与其中所述内容被具体描述的相同方式并入本说明书中作为参考。
工业实用性
本发明可以应用于以下领域：固态图像捕获设备，所述固态图像捕获设备的制造方法，以及在图像捕获部中使用固态图像捕获设备的电子信息装置，例如数字静物照相机、数字电影摄影机和装备有照相机的蜂窝式电话装置。根据本发明，能够独立于构成像素周围的电路的晶体管的形成区域的浓度轮廓设置构成像素的放大晶体管的形成区域的浓度轮廓，使得堵漏器防止漏电流从元件隔离部流到光电二极管以便控制不均匀的显示不规则性同时比以前更好地改善了源跟随器电路的输出特性。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，多种其它修改对本领域技术人员来说是显而易见的并且可以由本领域技术人员容易地实施。因此，所附权利要求的范围并不旨在局限于这里所阐述的具体实施方式，而是所述权利要求可以被广泛地解释。

Claims (25)

1.一种固态图像捕获设备，包括：
第一导电类型半导体衬底；
通过在半导体衬底上形成多个像素而获得的像素部；以及
通过在半导体的区域中形成用来驱动像素的外围电路而获得的外围电路部，所述区域位于像素部的周围，
其中像素中的每一个包括：
用来通过光电转换将入射光转换成信号电荷的像素光接收部；
用来存储信号电荷并且根据存储的信号电荷生成信号电压的电荷存储部；以及
用来放大和输出信号电压的放大晶体管，
其中半导体衬底包括第二导电类型半导体区域，其中形成放大晶体管，所述第二类型半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度的杂质浓度轮廓。
2.根据权利要求1的固态图像捕获设备，
其中在半导体衬底上的其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域具有比其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度低的杂质浓度。
3.根据权利要求1的固态图像捕获设备，
其中像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且利用与其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域相同的离子注入处理来形成在半导体衬底上的其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域。
4.根据权利要求3的固态图像捕获设备，
其中半导体衬底包括通过将绝缘材料嵌入形成在半导体衬底的表面上的沟槽中而形成的元件隔离部，和形成在半导体衬底中以便覆盖元件隔离部的侧和底部的、用来防止漏电流从元件隔离部流到其外围半导体区域的第二导电类型堵漏器，并且
其中利用与第二导电类型堵漏器相同的离子注入处理形成其中设置放大晶体管的第二导电性半导体区域。
5.根据权利要求4的固态图像捕获设备，
其中像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且
其中在半导体衬底上的构成传输晶体管的沟道区域的第二导电类型半导体区域具有不同于其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
6.根据权利要求1的固态图像捕获设备，
其中像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且
其中在半导体衬底上的其中形成复位晶体管的第二导电类型半导体区域具有不同于其中形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓、并且不同于其中形成放大晶体管的第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
7.根据权利要求6的固态图像捕获设备，
其中半导体衬底包括通过将绝缘材料嵌入形成在半导体衬底的表面上的沟槽中而形成的元件隔离部，和形成在半导体衬底中以覆盖元件隔离部的侧和底部的、用来防止漏电流从元件隔离部流到外围半导体区域的第二导电类型堵漏器，并且
其中利用与第二导电类型堵漏器相同的离子注入处理形成其中形成了放大晶体管的第二导电性半导体区域。
8.根据权利要求7的固态图像捕获设备，
其中像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且
其中传输晶体管的沟道区域形成在其中形成了复位晶体管的第二导电类型半导体区域中。
9.根据权利要求1的固态图像捕获设备，其中在像素部中的晶体管构成模拟信号处理电路，并且在外围电路部中的外围电路晶体管构成数字信号处理电路。
10.根据权利要求1的固态图像捕获设备，其中第一导电类型半导体衬底是利用磷掺杂的n型硅衬底，并且第二导电类型半导体区域是利用硼注入的p型半导体区域。
11.一种固态图像捕获设备的制造方法，所述固态图像捕获设备包括包含多个像素的像素部、和包含用来驱动像素的外围电路的外围电路部，像素中的每一个包括用来通过光电转换将入射光转换成信号电荷的像素光接收部；用来存储信号电荷并且根据存储的信号电荷产生信号电压的电荷存储部；以及用来放大和输出信号电压的放大晶体管，所述制造方法包括：
在第一导电类型半导体衬底的表面区域中选择性地离子注入第二导电类型杂质以便形成其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域的第一离子注入步骤；以及
利用不同于第一离子注入步骤的离子注入条件在第一导电类型半导体衬底的表面区域中选择性地离子注入第二导电类型杂质以便形成其中将要形成构成外围电路的外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的第二离子注入步骤。
12.根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法，其中
在第一离子注入步骤中使用第一离子注入掩模；并且
在第二离子注入步骤中使用第二离子注入掩模，所述第二离子注入掩模具有不同于第一离子注入掩模的掩模开口图案的掩模开口图案。
13.根据权利要求12的固态图像捕获设备的制造方法，其中其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
14.根据权利要求13的固态图像捕获设备的制造方法，其中其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域具有低于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
15.根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法，
其中像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，
并且第二离子注入步骤利用与其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域相同的离子注入条件、并且利用相同的离子注入掩模形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域。
16.根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法，进一步包括在半导体衬底的表面上选择性地形成沟槽并且将绝缘材料嵌入所述沟槽中以形成元件隔离部的元件隔离步骤，
其中第一离子注入步骤利用相同的离子注入条件并且利用相同的离子注入掩模在半导体衬底中形成覆盖元件隔离部的侧和底部的第二导电类型堵漏器和其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域。
17.根据权利要求15的固态图像捕获设备的制造方法，
其中像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且
所述方法包括利用不同于在第一和第二离子注入步骤的任何一个中使用的离子注入掩模的离子注入掩模形成构成传输晶体管的沟道区域的第四第二导电类型半导体区域的第三离子注入步骤。
18.根据权利要求17的固态图像捕获设备的制造方法，
其中构成传输晶体管的沟道区域的第四第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
19.根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法，
其中像素中的每一个具有用来复位存储在电荷存储部中的信号电荷的复位晶体管，并且
所述方法包括利用不同于在第一和第二离子注入步骤的任何一个中使用的离子注入掩模的离子注入掩模形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域的第四离子注入步骤。
20.根据权利要求19的固态图像捕获设备的制造方法，其中其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域具有不同于其中将要形成外围电路晶体管的第二第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓、并且不同于其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域的杂质浓度轮廓的杂质浓度轮廓。
21.根据权利要求19的固态图像捕获设备的制造方法，进一步包括在半导体衬底的表面上选择性地形成沟槽并且将绝缘材料嵌入所述沟槽中以形成元件隔离部的元件隔离步骤，
其中第一离子注入步骤利用相同的离子注入条件并且利用相同的离子注入掩模在半导体衬底中形成覆盖元件隔离部的侧和底部的第二导电类型堵漏器和其中将要形成放大晶体管的第一第二导电类型半导体区域。
22.根据权利要求21的固态图像捕获设备的制造方法，
其中像素中的每一个具有形成在像素光接收部和电荷存储部之间的、用来将像素光接收部中产生的信号电荷传输到电荷存储部的传输晶体管，并且
其中第四离子注入步骤以这样的方式形成其中将要形成复位晶体管的第三第二导电类型半导体区域使得第三第二导电类型半导体区域包括传输晶体管的沟道区域。
23.根据权利要求11的固态图像捕获设备的制造方法，其中像素部中的晶体管构成模拟信号处理电路，并且外围电路部中的外围电路晶体管构成数字信号处理电路。
24.根据权利要求19的固态图像捕获设备的制造方法，其中第一导电类型半导体衬底是利用磷掺杂的n型硅衬底，并且第二导电类型半导体区域是利用硼注入的p型半导体区域。
25.一种配备有图像捕获部的电子信息装置，其中根据权利要求1的固态图像捕获设备被用作所述图像捕获部。
CN2008101444004A 2007-08-06 2008-08-06 固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置 Active CN101364606B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007204691A JP4486985B2 (ja) 2007-08-06 2007-08-06 固体撮像装置および電子情報機器
JP2007204691 2007-08-06
JP2007-204691 2007-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101364606A true CN101364606A (zh) 2009-02-11
CN101364606B CN101364606B (zh) 2010-11-03

Family

ID=40390867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101444004A Active CN101364606B (zh) 2007-08-06 2008-08-06 固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7714263B2 (zh)
JP (1) JP4486985B2 (zh)
KR (1) KR101017906B1 (zh)
CN (1) CN101364606B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102282674A (zh) * 2009-04-22 2011-12-14 松下电器产业株式会社 固体摄像装置
TWI409969B (zh) * 2008-05-12 2013-09-21 Sony Corp 製造固態成像器件之方法及製造電子裝置之方法
CN103456749A (zh) * 2012-06-04 2013-12-18 台湾积体电路制造股份有限公司 图像器件及其形成方法
CN109728017A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 三星电子株式会社 图像传感器
CN109979955A (zh) * 2019-04-03 2019-07-05 上海华力微电子有限公司 一种半导体结构及其制造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010258094A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Panasonic Corp 固体撮像装置
US8835999B2 (en) * 2009-07-31 2014-09-16 Sri International Ring pixel for CMOS imagers
US8138531B2 (en) * 2009-09-17 2012-03-20 International Business Machines Corporation Structures, design structures and methods of fabricating global shutter pixel sensor cells
JP6342033B2 (ja) * 2010-06-30 2018-06-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2012033894A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Canon Inc 固体撮像装置
US10094988B2 (en) * 2012-08-31 2018-10-09 Micron Technology, Inc. Method of forming photonics structures
US8754576B2 (en) 2012-09-28 2014-06-17 Elwha Llc Low pressure lamp using non-mercury materials
CN103346161A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 上海华力微电子有限公司 改善重叠背照式cmos图像传感器图像信号质量的方法
JP2015035450A (ja) 2013-08-07 2015-02-19 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP6387745B2 (ja) 2014-08-29 2018-09-12 セイコーエプソン株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP6587497B2 (ja) * 2014-10-31 2019-10-09 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001332703A (ja) 2000-05-23 2001-11-30 Fujitsu Ltd 変位型強誘電体装置およびその操作方法
JP2004241638A (ja) 2003-02-06 2004-08-26 Sanyo Electric Co Ltd 電荷転送素子
JP3729814B2 (ja) 2003-02-21 2005-12-21 松下電器産業株式会社 固体撮像装置
US7211829B2 (en) * 2004-03-01 2007-05-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Semiconductor photodetector device
JP2007073544A (ja) 2005-09-02 2007-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI409969B (zh) * 2008-05-12 2013-09-21 Sony Corp 製造固態成像器件之方法及製造電子裝置之方法
CN102282674A (zh) * 2009-04-22 2011-12-14 松下电器产业株式会社 固体摄像装置
CN102282674B (zh) * 2009-04-22 2014-01-15 松下电器产业株式会社 固体摄像装置
CN103456749A (zh) * 2012-06-04 2013-12-18 台湾积体电路制造股份有限公司 图像器件及其形成方法
CN103456749B (zh) * 2012-06-04 2017-04-12 台湾积体电路制造股份有限公司 图像器件及其形成方法
CN109728017A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 三星电子株式会社 图像传感器
CN109728017B (zh) * 2017-10-31 2023-11-14 三星电子株式会社 图像传感器
CN109979955A (zh) * 2019-04-03 2019-07-05 上海华力微电子有限公司 一种半导体结构及其制造方法
CN109979955B (zh) * 2019-04-03 2021-06-18 上海华力微电子有限公司 一种半导体结构及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090014997A (ko) 2009-02-11
CN101364606B (zh) 2010-11-03
KR101017906B1 (ko) 2011-03-04
US20090242741A1 (en) 2009-10-01
JP4486985B2 (ja) 2010-06-23
US7714263B2 (en) 2010-05-11
JP2009043791A (ja) 2009-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101364606B (zh) 固态图像捕获设备及其制造方法、和电子信息装置
US8598638B2 (en) Solid-state image capturing element and electronic information device
JP5426114B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
CN102097305B (zh) 半导体器件及其制造方法、固体摄像器件和固体摄像装置
CN102683370B (zh) 固体摄像装置及其制造方法以及电子装置
EP1562367A1 (en) CMOS image sensor formed on an N-type substrate
US9641778B2 (en) Imaging device and method for driving the same
JP3727639B2 (ja) 固体撮像装置
US8592874B2 (en) Solid state imaging device
KR20120042815A (ko) 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 고체 촬상 소자의 제조 방법, 및 전자 정보 디바이스
JPH11274456A (ja) 固体撮像装置
CN102956658A (zh) 固态成像设备、固态成像设备的制造方法及电子设备
JP2006319158A (ja) 固体撮像装置
US8679890B2 (en) CMOS image sensor and fabricating method thereof
JPH11307752A (ja) 固体撮像装置
JP2007073544A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
JP2005197352A (ja) 固体撮像装置
JP2005197350A (ja) 固体撮像装置
JPH11284167A (ja) 半導体装置およびその製造方法および固体撮像装置
KR20050093061A (ko) Ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그 제조방법
JP2005197353A (ja) 固体撮像装置
KR100705010B1 (ko) 전하 트랜스퍼 효율을 극대화하는 ｃｍｏｓ 이미지 센서 및그 제조 방법
KR20040034497A (ko) 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법
JP2005166824A (ja) 固体撮像装置
JP2004281436A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240223

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Ails Technology Co.,Ltd.

Country or region after: Japan

Address before: Osaka City, Osaka of Japan

Patentee before: Sharp Corp.

Country or region before: Japan