CN102017151A - 固态摄像元件 - Google Patents

固态摄像元件 Download PDF

Info

Publication number
CN102017151A
CN102017151A CN2009801158772A CN200980115877A CN102017151A CN 102017151 A CN102017151 A CN 102017151A CN 2009801158772 A CN2009801158772 A CN 2009801158772A CN 200980115877 A CN200980115877 A CN 200980115877A CN 102017151 A CN102017151 A CN 102017151A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
image pickup
film
state image
diffusion layer
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
CN2009801158772A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102017151B (zh
Inventor
舛冈富士雄
中村广记
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.)
Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd
Original Assignee
Unisantis Electronics Japan Ltd
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 Unisantis Electronics Japan Ltd filed Critical Unisantis Electronics Japan Ltd
Publication of CN102017151A publication Critical patent/CN102017151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102017151B publication Critical patent/CN102017151B/zh
Expired - Fee Related 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • 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
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • 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
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H01L27/14614—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor having a special gate structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • 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
    • H01L27/14679—Junction field effect transistor [JFET] imagers; static induction transistor [SIT] imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42356—Disposition, e.g. buried gate electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42372—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out
    • H01L29/42376—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out characterised by the length or the sectional shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42372—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out
    • H01L29/4238—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out characterised by the surface lay-out

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种图像传感器，其受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大。本发明通过一种固态摄像元件来达到上述目的，该固态摄像元件具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；所述岛状半导体具备：第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；所述像素选择线通过透明导电膜来形成；所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。

Description

固态摄像元件
技术领域
本发明涉及一种固态摄像元件。
背景技术
使各像素具有放大功能，且利用扫描电路进行读取的放大型固态摄像器件，即CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器已被提出。在CMOS图像传感器中，于1像素内形成光电转换部、放大部、像素选择部、以及复位(reset)部，除了由光电二极管(photo diode)所构成的光电转换部以外，还使用有3个MOS晶体管(例如，专利文献1)。即，现有技术的CMOS图像传感器由4个元件所构成。CMOS传感器蓄积由光电二极管所构成的光电转换部所产生的电荷，以放大部放大所蓄积的电荷，且利用像素选择部来读取经放大后的电荷。
于图1显示现有技术的CMOS图像传感器的单位像素。在图1中，001为光电转换用光电二极管、006为放大用晶体管、007为复位晶体管、008为选择晶体管、004为信号线、002为像素选择时钟(clock)线、003为复位时钟线、005为电源线、009为复位用电源线。现有技术的CMOS图像传感器的单位像素于平面上，除了光电二极管以外还有3个MOS晶体管，共计具有4个元件。即，要将受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例予以加大是具有难度。
非专利文献1提出在使用有0.35μm、1多晶硅层、2金属层CMOS工艺的现有技术的CMOS图像传感器中，受光部(光电二极管)相对于1像素的表面积的比例为17％的报告。此外，非专利文献2提出在使用有0.15μm布线规则(wiring rule)工艺时，受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％的报告。非专利文献2还记载当受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％时，形成有集光用的微透镜(micro lens)。即，当受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例较低时便需要集光用的微透镜。
专利文献1：日本特开2000-244818号公报
非专利文献1：H.Takahashi，M.Kinoshita，K.Morita，T.Shirai，T.Sato，T.Kimura，H.Yuzurihara，S.Inoue，“A 3.9μm Pixel Pitch VGA Format10b Digital Image Sensor with 1.5-Transistor/Pixel(使用1.5晶体管/像素架构的3.9μm像素间距VGA格式10b数字图像传感器)”，ISSCC Dig.Tech.Papers(国际固态电路会议录)，pp.108-109，2004.
非专利文献2：M.Kasano，Y.Inaba，M.Mori，S.Kasuga，T.Murata，T.Yamaguchi，“A 2.0μm Pixel Pitch MOS Image Sensor with an Amorphous Si Film Color Filter(使用非晶硅薄膜滤色器的2.0μm像素间距MOS图像传感器)”，ISSCC Dig.Tech.Papers(国际固态电路会议录)，pp.348-349，2005.
发明内容
(发明所欲解决的问题)
因此，本发明是以提供受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例较大的图像传感器为课题。
(解决问题的手段)
本发明的第1实施方式中提供一种固态摄像元件，具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；
所述岛状半导体具备：
第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；
第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；
栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；
电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及
第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；
所述像素选择线通过透明导电膜来形成；
所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。
此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述信号线是n+型扩散层，所述第1半导体层是n+型扩散层，所述第2半导体层是p型杂质添加区域，所述第3半导体层是n型扩散层，所述第4半导体层是p+型扩散层。
此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述p+型扩散层、与n型扩散层作为光电转换用光电二极管发挥功能；
所述p+型扩散层、n型扩散层、与p型杂质添加区域作为放大用晶体管发挥功能；
所述第1半导体层的n+型扩散层、p型杂质添加区域、n型扩散层、与栅极作为复位晶体管发挥功能；
所述p型杂质添加区域、与n+型扩散层作为二极管发挥功能。
此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述岛状半导体是四角柱形状。
此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述岛状半导体是六角柱形状。
此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述岛状半导体是圆柱形状。
此外，本发明的优选实施方式中，提供一种固态摄像装置，是将所述固态摄像元件对衬底以n行(row)m列(column)(n、m为1以上)排列成行列状而得。
此外，本发明的优选实施方式中，提供一种固态摄像器件，是将所述岛状半导体为四角柱形状的所述固态摄像元件对衬底以n行m列(n、m为1以上)排列成行列状而得。
此外，本发明的优选实施方式中，提供一种固态摄像器件，是将所述岛状半导体为圆柱形状的所述固态摄像元件对衬底以n行m列(n、m为1以上)排列成行列状而得。
此外，本发明的优选实施方式中，提供一种固态摄像器件，是将所述固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得。
此外，本发明的优选实施方式中，在将所述固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得的固态摄像器件中，所述岛状半导体是六角柱形状。
此外，本发明的优选实施方式中，在将所述固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得的固态摄像器件中，所述岛状半导体是圆柱形状。
此外，依据本发明的另一实施方式，提供一种固态摄像元件的制造方法，包括以下步骤：
于硅衬底上形成氧化膜，于氧化膜上形成p型硅，于p型硅上沉积氮化膜，沉积氧化膜，形成硅柱的光刻胶(resist)，对氧化膜、氮化膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成氮化膜掩模(mask)、氧化膜掩模的步骤；
对硅进行蚀刻，沉积氮化膜，进行蚀刻，于硅柱侧壁留下为边墙(side wall)状，利用等方性蚀刻对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成凹处的步骤；
对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成具有凹处的岛状半导体，为了防止离子注入时的离子沟道效应(ion channeling)，形成薄氧化膜，注入磷，进行退火，形成n+型扩散层，形成信号线用的光刻胶，对薄氧化膜进行蚀刻，对硅进行蚀刻，形成n+扩散层与信号线的步骤；
剥离光刻胶，剥离氮化膜，剥离薄氧化膜，沉积氧化膜，进行平坦化，进行回蚀，形成栅极绝缘膜，沉积多晶硅，进行平坦化，进行回蚀，形成栅极用的光刻胶，对多晶硅进行蚀刻，形成栅极的步骤；
剥离光刻胶，注入磷，形成电荷蓄积部的步骤；
沉积氧化膜，进行平坦化，进行回蚀，剥离氮化膜，形成氧化膜，注入硼，进行退火，形成p+型扩散层的步骤；
剥离氧化膜，沉积透明导电膜，形成像素选择线用的光刻胶，对透明导电膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成像素选择线的步骤；以及
形成表面保护膜的步骤。
(发明效果)
现有技术的CMOS图像传感器的单位像素于平面上，除了光电二极管以外还有3个MOS晶体管，共计具有4个元件。即，要将受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例予以加大是具有难度。已有提出在使用有0.15μm布线规则(wiring rule)工艺时，受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％的报告。
在本发明中，提供一种固态摄像元件，具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；
所述岛状半导体具备：
第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；
第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；
栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；
电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及
第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；
所述像素选择线通过透明导电膜来形成；
所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。
所述第3半导体层、与所述第4半导体层作为所述光电转换用光电二极管发挥功能；
所述第2半导体层、所述第3半导体层、与所述第4半导体层作为所述放大用晶体管发挥功能；
所述第1半导体层、所述第2半导体层、所述第3半导体层与所述栅极作为所述复位晶体管发挥功能；
所述第2半导体层、与所述第1半导体层作为所述二极管发挥功能。
现有技术的半导体制造步骤中所使用的铝、铜的金属由于会反射光，因此必须连接于第4半导体层的侧壁。而在本发明，通过于像素选择线使用氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)的透明导电膜，便能够将像素选择线连接于第4半导体层的上部。即，通过使用透明导电膜便能够获得受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大的图像传感器。
此外，若将栅极隔介绝缘膜连接第2半导体层的侧壁，1像素的表面积是成为光电二极管的面积与栅极的面积与元件间的面积的和。而栅极是将其一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部而成，借此，1像素的表面积成为光电二极管的面积与元件间的面积的和，而能够获得受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大的图像传感器。
附图说明
图1是现有技术的CMOS图像传感器的单位像素。
图2是1个本发明的固态摄像元件的俯视图。
图3是1个本发明的固态摄像元件的平面图。
图4(a)是1个本发明的固态摄像元件的X1-X1′剖面图。
图4(b)是图4(a)的等效电路。
图5(a)是1个本发明的固态摄像元件的Y1-Y1′剖面图。
图5(b)是图5(a)的等效电路。
图6是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的俯视图。
图7是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的平面图。
图8是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的X2-X2′剖面图平面图。
图9是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的X3-X3′剖面图平面图。
图10是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的X4-X4′剖面图平面图。
图11是行列状配置本发明的固态摄像元件而得的固态摄像元件行列的Y2-Y2′剖面图平面图。
图12(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图12(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图13(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图13(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图14(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图14(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图15(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图15(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图16(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图16(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图17(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图17(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图18(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图18(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图19(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图19(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图20(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图20(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图21(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图21(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图22(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图22(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图23(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图23(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图24(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图24(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图25(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图25(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图26(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图26(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图27(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图27(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图28(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图28(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图29(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图29(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图30(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图30(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图31(a)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的X2-X2′剖面步骤图。
图31(b)是显示本发明的固态摄像元件的制造例的Y2-Y2′剖面步骤图。
图32是显示本发明的其他实施例的剖面图。
图33是显示本发明的其他实施例的俯视图。
图34是显示本发明的其他实施例的俯视图。
图35是显示本发明的其他实施例的俯视图。
图36是具有四角柱形状的岛状半导体的本发明的图像传感器配置成行列状时的平面图。
图37是放大显示一像素的平面图。
附图标记说明
001        光电转换用光电二极管
002        像素选择时钟线
003        复位时钟线
004、106、225至227、706        信号线
005        电源线
006、113   放大用晶体管
007、112   复位晶体管
008        选择晶体管
009        复位用电源线
101、201至203、701         像素选择线
102、213至215、228至230    p+型扩散层
103、216至218、231至233    电荷蓄积部
104、219至221、704  栅极
105、222至224、237至239    n+型扩散层
107、242、707       衬底
108、110、240、241、322、327    氧化膜
109、610、709       受光部(光电二极管)
111、234至236、249至251    p型杂质添加区域
114        二极管
243至245、702       p+型扩散层
246至248、703       电荷蓄积部
252至254、323、705         n+型扩散层
255至257、711       p型杂质添加区域
301        p型硅
302至304、308、309         氮化膜掩模
305至307、310、311         氧化膜掩模
312至316            氮化膜边墙
317至321         岛状半导体
324至326、334至336        光刻胶
328至330、332、333        栅极绝缘膜
331        多晶硅
337至341、708、710        氧化膜
342        透明导电膜
343        表面保护膜
401至410         六角柱状岛状半导体
501        圆柱状岛状半导体
601至609         图像传感器
具体实施方式
以下，根据图面所显示的实施例来说明本发明。另外，本发明并非以此而限定。
于图2显示1个本发明的固态摄像元件的俯视图。此外，图3是1个本发明的固态摄像元件的平面图。图4(a)是图3的X1-X1′剖面图，图4(b)是图4(a)的等效电路图，图5(a)是图3的Y1-Y1′剖面图，图5(b)是图5(a)的等效电路图。
本发明是于硅衬底107上形成氧化膜108，且于氧化膜108上形成信号线106；
于信号线106上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层105，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域111，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极104，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部103，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层102，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线101；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
p+型扩散层102、与n型扩散层103作为光电转换用光电二极管109发挥功能；
p+型扩散层102、n型扩散层103、与p型杂质添加区域111作为放大用晶体管113发挥功能；
n+型扩散层105、p型杂质添加区域111、n型扩散层103、与栅极104作为复位晶体管112发挥功能；
p型杂质添加区域111、与n+型扩散层105作为二极管114发挥功能。
形成有氧化膜110作为层间绝缘膜。
此外，于图6显示将上述固态摄像元件行列状配置而得的固态摄像元件行列的俯视图。此外，于图7显示平面图。图8是图7的X2-X2′剖面图，图9是图7的X3-X3′剖面图，图10是图7的X4-X4′剖面图，图11是图7的Y2-Y2′剖面图。
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线225；
于信号线225上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层237，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域234，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极219，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部231，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层228，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线201；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线225；
于信号线225上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层238，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域235，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部232，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层229，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线225；
于信号线225上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层239，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域236，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极221，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部233，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层230，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线203；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
形成有氧化膜240作为层间绝缘膜。
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线226；
于信号线226上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层252，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域249，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极219，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部246，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层243，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线201；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线226；
于信号线226上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层253，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域250，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部247，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层244，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线226；
于信号线226上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层254，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域251，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极221，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部248，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层245，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线203；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
形成有氧化膜240作为层间绝缘膜。
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线227；
于信号线227上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层222，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域255，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极219，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部216，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层213，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线201；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线227；
于信号线227上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层223，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域256，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部217，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层214，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线227；
于信号线227上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层224，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域257，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极221，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部218，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层215，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线203；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
形成有氧化膜240作为层间绝缘膜。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线227；
于信号线227上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层223，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域256，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部217，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层214，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线226；
于信号线226上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层253，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域250，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部247，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层244，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
此外，
于硅衬底242上形成氧化膜241，且于氧化膜241上形成信号线225；
于信号线225上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层238，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域235，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极220，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部232，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层229，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线202；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的凹处的内部的方式来形成。
以下，参照图12至图31，说明用以形成本发明的固态摄像元件的构造的制造步骤的一例。
首先，于硅衬底242上形成氧化膜241，于氧化膜241上形成p型硅301，于p型硅301上沉积氮化膜，沉积氧化膜，形成硅柱的光刻胶，对氧化膜、氮化膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成氮化膜掩模302、303、304、308、309、氧化膜掩模305、306、307、310、311(图12(a)及(b))。
对硅进行蚀刻(图13(a)及(b))。
沉积氮化膜，进行蚀刻，于硅柱侧壁留下边墙(side wall)状312、313、314、315、316(图14(a)及(b))。
利用等方性蚀刻对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成凹处(图15(a)及(b))。
对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成具有凹处的岛状半导体317、318、319、320、321(图16(a)及(b))。
为了防止离子注入时的离子沟道效应(channeling)，形成薄氧化膜322(图17(a)及(b))。
注入磷，进行退火，形成n+型扩散层323(图18(a)及(b))。
形成信号线用的光刻胶324、325、326(图19(a)及(b))。
对薄氧化膜进行蚀刻，对硅进行蚀刻，形成n+扩散层237、238、239、223、253、与信号线225、226、227(图20(a)及(b))。
剥离光刻胶，剥离氮化膜，剥离薄氧化膜(图21(a)及(b))。
沉积氧化膜327，进行平坦化，进行回蚀(图22(a)及(b))。
形成栅极绝缘膜328、329、330、332、333，沉积多晶硅331，进行平坦化，进行回蚀(图23(a)及(b))。
形成栅极用的光刻胶334、335、336(图24(a)及(b))。
对多晶硅进行蚀刻，形成栅极219、220、221，剥离光刻胶(图25(a)及(b))。
注入磷，形成电荷蓄积部231、232、233、217、247(图26(a)及(b))。
沉积氧化膜240，进行平坦化，进行回蚀，剥离氮化膜(图27(a)及(b))。
形成氧化膜337、338、339、340、341，注入硼，进行退火，形成p+型扩散层228、229、230、214、244(图28(a)及(b))。
剥离氧化膜，沉积透明导电膜342(图29(a)及(b))。
形成像素选择线用的光刻胶，对透明导电膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成像素选择线201、202、203(图30(a)及(b))。
形成表面保护膜343。
此外，在实施例中，虽然p型杂质添加区域侧面的凹处的剖面形状为半圆形，但亦可如图32所示，为四角形等其他的形状。
图32是显示本发明的其他实施例的剖面图。
于硅衬底707上形成氧化膜708，且于氧化膜708上形成信号线706；
于信号线706上形成岛状半导体，岛状半导体具备：
n+型扩散层705，位于岛状半导体下部，且连接于信号线；
p型杂质添加区域711，邻接于n+型扩散层的上侧；
栅极704，隔介绝缘膜连接于p型杂质添加区域；
电荷蓄积部703，连接于p型杂质添加区域，且由一旦受光，电荷量便变化的n型扩散层所构成；以及
p+型扩散层702，邻接于p型杂质添加区域与所述n型扩散层的上侧；
形成由连接于岛状半导体上部的p+型扩散层的上部的透明导电膜所构成的像素选择线701；
所述栅极是以将其一部分配置于在所述p型杂质添加区域的侧壁所形成的剖面形状为四角形的凹处的内部的方式来形成。
p+型扩散层702、与n型扩散层703作为光电转换用光电二极管709发挥功能。此外，形成氧化膜710作为层间绝缘膜。
此外，在实施例中，虽然是使用岛状半导体为属于四角柱形状的固态摄像元件，但亦可如图33所示，岛状半导体401为属于六角柱形状的固态摄像元件。
此外，在实施例中，虽然是显示将岛状半导体为属于四角柱形状的固态摄像元件对衬底以n行m列(n、m为1以上)排列而成的固态摄像元件行列，但亦可如图34所示，排列岛状半导体为六角柱形状的固态摄像元件402、403、404而成的第1固态摄像元件行、及排列岛状半导体为六角柱形状的固态摄像元件405、406、407而成的第2固态摄像元件行、及排列岛状半导体为六角柱形状的固态摄像元件408、409、410而成的第3固态摄像元件行是以将垂直像素间距(pitch)取√3/2倍所得的间隔(水平像素间距HP)来配置，即，固态摄像元件亦可设计为排列成所谓的蜂巢状的构造的固态摄像元件行列。
此外，在实施例中，虽然是使用岛状半导体为四角柱形状的固态摄像元件，但亦可如图35所示，岛状半导体501为属于圆柱形状的固态摄像元件。
本发明提供一种固态摄像元件，具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；
所述岛状半导体具备：
第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；
第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；
栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；
电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及
第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；
所述像素选择线通过透明导电膜来形成；
所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。
所述第3半导体层、与所述第4半导体层作为所述光电转换用光电二极管发挥功能；
所述第2半导体层、所述第3半导体层、与所述第4半导体层作为所述放大用晶体管发挥功能；
所述第1半导体层、所述第2半导体层、所述第3半导体层、与所述栅极作为所述复位晶体管发挥功能；
所述第2半导体层、与所述第1半导体层作为所述二极管发挥功能。
现有技术的半导体制造步骤中所使用的铝、铜的金属由于会反射光，因此必须连接于第4半导体层的侧壁。而通过于像素选择线使用氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)的透明导电膜，便能够将像素选择线连接于第4半导体层的上部。即，通过使用透明导电膜便能够获得受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大的图像传感器。
此外，若将栅极隔介绝缘膜连接第2半导体层的侧壁，1像素的表面积是成为光电二极管的面积与栅极的面积与元件间的面积的和。而栅极是将其一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部而成，借此，1像素的表面积成为光电二极管的面积与元件间的面积的和，而能够获得受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大的图像传感器。
在现有技术的CMOS图像传感器中，受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％。以下，对本发明的图像传感器配置成行列状时的受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例进行估计。图36是具有四角柱形状的岛状半导体的本发明的固态摄像元件601、602、603、604、605、606、607、608、609配置成行列状时的平面图，图37是放大显示一像素的平面图，显示受光部610。F为布线规则(wiring rule)。使每1像素的表面积为2μm×2μm，且使用0.15μm布线规则(wiring rule)工艺。受光部(光电二极管)的表面积是1.925μm×1.925μm。具有四角柱形状的岛状半导体的本发明的图像传感器配置成行列状时的受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为92.6％。即，由于是以光电二极管的面积来实现图像传感器的单位像素，因此能够获得受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例为较大的图像传感器。

Claims (13)

1.一种固态摄像元件，其特征在于，具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；
所述岛状半导体具备：
第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；
第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；
栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；
电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及
第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；
所述像素选择线通过透明导电膜来形成；
所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。
2.如权利要求1所述的固态摄像元件，其特征在于，所述信号线是n+型扩散层，所述第1半导体层是n+型扩散层，所述第2半导体层是p型杂质添加区域，所述第3半导体层是n型扩散层，所述第4半导体层是p+型扩散层。
3.如权利要求2所述的固态摄像元件，其特征在于，所述p+型扩散层、与n型扩散层作为光电转换用光电二极管发挥功能；
所述p+型扩散层、n型扩散层、与p型杂质添加区域作为放大用晶体管发挥功能；
所述第1半导体层的n+型扩散层、p型杂质添加区域、n型扩散层、与栅极作为复位晶体管发挥功能；
所述p型杂质添加区域、与n+型扩散层作为二极管发挥功能。
4.如权利要求1所述的固态摄像元件，其特征在于，所述岛状半导体是四角柱形状。
5.如权利要求1所述的固态摄像元件，其特征在于，所述岛状半导体是六角柱形状。
6.如权利要求1所述的固态摄像元件，其特征在于，所述岛状半导体是圆柱形状。
7.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求1所述的固态摄像元件对衬底以n行m列排列成行列状而得，n、m为1以上。
8.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求4所述的固态摄像元件对衬底以n行m列排列成行列状而得，n、m为1以上。
9.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求6所述的固态摄像元件对衬底以n行m列排列成行列状而得，n、m为1以上。
10.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求1所述的固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得。
11.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求5所述的固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得。
12.一种固态摄像器件，其特征在于，是将权利要求6所述的固态摄像元件在衬底上排列成蜂巢状而得。
13.一种固态摄像元件的制造方法，其特征在于，是权利要求1所述的固态摄像元件的制造方法，包括以下步骤：
于硅衬底上形成氧化膜，于氧化膜上形成p型硅，于p型硅上沉积氮化膜，沉积氧化膜，形成硅柱的光刻胶，对氧化膜、氮化膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成氮化膜掩模、氧化膜掩模的步骤；
对硅进行蚀刻，沉积氮化膜，进行蚀刻，于硅柱侧壁留下为边墙状，利用等方性蚀刻对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成凹处的步骤；
对硅进行蚀刻，于p型杂质添加区域的侧壁形成具有凹处的岛状半导体，为了防止离子注入时的离子沟道效应，形成氧化膜，注入磷，进行退火，形成n+型扩散层，形成信号线用的光刻胶，对氧化膜进行蚀刻，对硅进行蚀刻，形成n+扩散层与信号线的步骤；
剥离光刻胶，剥离氮化膜，剥离氧化膜，沉积氧化膜，进行平坦化，进行回蚀，形成栅极绝缘膜，沉积多晶硅，进行平坦化，进行回蚀，形成栅极用的光刻胶，对多晶硅进行蚀刻，形成栅极的步骤；
剥离光刻胶，注入磷，形成电荷蓄积部的步骤；
沉积氧化膜，进行平坦化，进行回蚀，剥离氮化膜，形成氧化膜，注入硼，进行退火，形成p+型扩散层的步骤；
剥离氧化膜，沉积透明导电膜，形成像素选择线用的光刻胶，对透明导电膜进行蚀刻，剥离光刻胶，形成像素选择线的步骤；以及
形成表面保护膜的步骤。
CN2009801158772A 2008-05-02 2009-05-07 固态摄像元件 Expired - Fee Related CN102017151B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/058412 WO2009133623A1 (ja) 2008-05-02 2008-05-02 固体撮像素子
JPPCT/JP2008/058412 2008-05-02
PCT/JP2009/058629 WO2009133957A1 (ja) 2008-05-02 2009-05-07 固体撮像素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102017151A true CN102017151A (zh) 2011-04-13
CN102017151B CN102017151B (zh) 2012-10-10

Family

ID=41254853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801158772A Expired - Fee Related CN102017151B (zh) 2008-05-02 2009-05-07 固态摄像元件

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2290692A4 (zh)
KR (1) KR101113905B1 (zh)
CN (1) CN102017151B (zh)
TW (1) TW200947691A (zh)
WO (2) WO2009133623A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8183628B2 (en) 2007-10-29 2012-05-22 Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. Semiconductor structure and method of fabricating the semiconductor structure
US8598650B2 (en) 2008-01-29 2013-12-03 Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. Semiconductor device and production method therefor
JP5317343B2 (ja) 2009-04-28 2013-10-16 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド 半導体装置及びその製造方法
JP5356970B2 (ja) 2009-10-01 2013-12-04 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド 半導体装置
KR101211442B1 (ko) 2010-03-08 2012-12-12 유니산티스 일렉트로닉스 싱가포르 프라이빗 리미티드 고체 촬상 장치
JP5054182B2 (ja) * 2010-03-12 2012-10-24 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド 固体撮像装置
US8487357B2 (en) 2010-03-12 2013-07-16 Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. Solid state imaging device having high sensitivity and high pixel density
JP5066590B2 (ja) 2010-06-09 2012-11-07 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド 半導体装置とその製造方法
JP5087655B2 (ja) 2010-06-15 2012-12-05 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド 半導体装置及びその製造方法
JP4769911B1 (ja) * 2010-10-29 2011-09-07 日本ユニサンティスエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
JP4769910B1 (ja) * 2011-02-18 2011-09-07 日本ユニサンティスエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
US8564034B2 (en) 2011-09-08 2013-10-22 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. Solid-state imaging device
US8669601B2 (en) 2011-09-15 2014-03-11 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. Method for producing semiconductor device and semiconductor device having pillar-shaped semiconductor
US8772175B2 (en) 2011-12-19 2014-07-08 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8916478B2 (en) 2011-12-19 2014-12-23 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8748938B2 (en) 2012-02-20 2014-06-10 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. Solid-state imaging device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6417462A (en) * 1987-07-11 1989-01-20 Sony Corp Read-only memory device
JPH01175775A (ja) * 1987-12-29 1989-07-12 Sharp Corp 光駆動ｍｏｓ型半導体装置
JPH0289368A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Sony Corp 固体撮像装置
JP3621844B2 (ja) 1999-02-24 2005-02-16 シャープ株式会社 増幅型固体撮像装置
DE19945136A1 (de) * 1999-09-21 2001-04-12 Infineon Technologies Ag Vertikale Pixelzellen
JP3713418B2 (ja) * 2000-05-30 2005-11-09 光正 小柳 ３次元画像処理装置の製造方法
JP4714998B2 (ja) 2001-02-14 2011-07-06 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP3899236B2 (ja) * 2001-02-16 2007-03-28 シャープ株式会社 イメージセンサの製造方法
JP4218894B2 (ja) 2004-07-08 2009-02-04 シャープ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
KR100734313B1 (ko) * 2006-02-09 2007-07-02 삼성전자주식회사 수직 채널을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102017151B (zh) 2012-10-10
EP2290692A4 (en) 2012-05-02
KR20110005707A (ko) 2011-01-18
TW200947691A (en) 2009-11-16
WO2009133957A1 (ja) 2009-11-05
EP2290692A1 (en) 2011-03-02
KR101113905B1 (ko) 2012-02-29
WO2009133623A1 (ja) 2009-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102017151B (zh) 固态摄像元件
US8097907B2 (en) Solid-state imaging device
TWI443810B (zh) 固態攝像裝置，及固態攝像元件的製造方法
US9305947B2 (en) Image sensors having deep trenches including negative charge material
KR101899595B1 (ko) 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기
CN102800685B (zh) 固态图像拾取装置和图像拾取系统
JP5725239B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法、及び、カメラ
CN104981906B (zh) 固态图像传感器、其制造方法和电子设备
CN110875340B (zh) 图像传感器
US10276624B2 (en) Solid-state imaging element, method of manufacturing the same, and imaging device
KR102427639B1 (ko) 이미지 센싱 소자
CN110520993A (zh) 摄像装置和电子设备
WO2016006474A1 (ja) 固体撮像装置、製造方法、および電子機器
CN109671731A (zh) 图像传感器
KR20200085439A (ko) 이미지 센서
KR101517849B1 (ko) 불순물 거름막을 갖는 시모스 이미지 센서의 반도체 장치 및 그 제조 방법
JP6717290B2 (ja) 半導体装置、および電子機器
JP2014053431A (ja) 固体撮像装置の製造方法
JP5283235B2 (ja) 固体撮像素子
JP5089159B2 (ja) イメージセンサｉｃの製造方法
KR20150035856A (ko) 불순물 거름막을 갖는 시모스 이미지 센서 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: UNISANTIS ELECTRONICS SINGAPORE PTE. LTD.

Free format text: FORMER OWNER: UNISANTIS ELECTRONICS JAPAN LIMITED

Effective date: 20111115

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20111115

Address after: Peninsular Plaza, Singapore

Applicant after: Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121010