CN102956658A - 固态成像设备、固态成像设备的制造方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固态成像设备、固态成像设备的制造方法及电子设备。该固态成像设备包括：光电转换部分，产生与接收的光量对应的信号电荷；以及多个像素晶体管，读取在该光电转换部分中产生的信号电荷并且包括放大晶体管，该放大晶体管由放大栅极电极、高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成，放大栅极电极形成在基板上，高浓度杂质区域形成在该放大栅极电极的漏极侧的基板区域中，低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度且形成在该放大栅极电极的源极侧的基板区域中。

Description

固态成像设备、固态成像设备的制造方法及电子设备

技术领域

本发明涉及CMOS固态成像设备及该固态成像设备的制造方法。另外，本发明还涉及采用该固态成像设备的电子设备。

背景技术

固态成像设备粗略地分成CCD（电荷耦合器件）固态成像设备和CMOS（互补金属氧化物半导体）固态成像设备。当CCD固态成像设备和CMOS固态成像设备相比较时，在CCD固态成像设备中因为与CMOS固态成像设备相比需要高的驱动电压来传输信号电荷，所以必须增加电源电压。如上所述，考虑到功耗等，CMOS固态成像设备比CCD固态成像设备更有优势。

因此，近来，作为移动设备（诸如装配有照相机的移动电话或PDA（个人数字助理））上安装的固态成像设备，比CCD固态成像设备更具优势的CMOS固态成像设备已被广泛采用。

CMOS固态成像设备包括：光接收部分，由响应于接收的光来产生信号电荷的光电二极管形成；浮置扩散部分，光接收部分中产生的信号电荷通过该浮置扩散部分被读取；以及多个MOS晶体管。多个MOS晶体管的示例包括传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管，并且这些MOS晶体管连接到在上层形成的多层配线层中的期望配线层。在CMOS固态成像设备中，信号电荷产生并累积在光接收部分中，且经由每个像素的传输晶体管而被浮置扩散部分读取。然后，采用浮置扩散部分读取的信号电荷被放大晶体管放大，并且由选择晶体管选择输出到在多层配线层上形成的垂直信号线。

在这样的CMOS固态成像设备中，构成像素的MOS晶体管采用LDD结构，以便改善由栅极长度减小导致的短沟道效应（JP-A-2010-56516）。图23示出了现有技术的固态成像设备中的像素晶体管的示范性截面构造。图23示出了复位晶体管Tr1、放大晶体管Tr2和选择晶体管Tr3。

如图23所示，在现有技术的固态成像设备中，像素晶体管Tr1至Tr3的每一个包括：栅极电极101，形成在基板100的表面上，且在栅极电极101和基板100之间插设有栅极绝缘膜103；以及源极区域和漏极区域，形成在基板区域中，且栅极电极101插设在源极区域和漏极区域之间。侧壁102由栅极电极101侧面的绝缘膜形成。此外，源极区域和漏极区域包括从栅极电极101侧开始依次形成的低浓度杂质区域104和高浓度杂质区域105。

在形成栅极电极101后，低浓度杂质区域104通过以低的浓度离子注入导电类型与基板100的杂质区域相反的杂质而形成。另一方面，在形成侧壁102后，高浓度杂质区域105通过以高于低浓度杂质区域104的浓度离子注入导电类型与基板100的杂质区域相反的杂质而形成。

通常，在具有LDD结构的MOS晶体管中，源极区域形成为与漏极区域对称，且栅极电极101插设在源极电极和漏极电极之间。就是说，源极区域和漏极区域二者包括从栅极电极101侧开始依次形成的低浓度杂质区域104和高浓度杂质区域105。

发明内容

附带地，近来在CMOS固态成像设备中，像素数目被增加以获得高质量的图像，并且像素尺寸被减小以应对降低成本的要求。此外，尽管减小了像素尺寸，但是需要保证一定的饱和电荷量（Qs），因此难以减小用于光电二极管的面积。因此，减小有源区域尺寸的要求日益增加，在该有源区域中形成有放大晶体管、复位晶体管和选择晶体管等。在此情况下，放大晶体管面积的减小导致1/f噪声增加及RTS（随机电报信号）增加，因此导致随机噪声增加且成像特性劣化。

考虑到上述情形，所希望的是提供能够实现随机噪声减少的固态成像设备。还希望提供能够通过提供固态成像设备而改善图像质量的电子设备。

本发明的实施例旨在提供一种固态成像设备，其包括：光电转换部分，产生对应于接收光量的信号电荷；以及多个像素晶体管，读取光电转换部分中产生的信号电荷。在像素晶体管当中，放大晶体管包括放大栅极电极和杂质区域，放大栅极电极形成在基板上，杂质区域形成在放大栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中。在放大栅极电极的漏极侧形成的杂质区域包括高浓度杂质区域。此外，在放大栅极电极的源极侧形成的杂质区域包括低浓度杂质区域，该低浓度杂质区域形成为杂质浓度比漏极侧形成的高浓度杂质区域的杂质浓度低。

在根据本发明实施例的固态成像设备中，低浓度杂质区域不形成在放大晶体管的漏极侧，并且因此能增加有效栅极长度。而且，因为放大晶体管的源极侧形成为低浓度杂质区域，所以能够抑制放大栅极电极的源极侧的基板表面上的电位波动。

本发明的另一个实施例旨在提供一种固态成像设备的制造方法，其包括在基板上形成多个像素晶体管的栅极电极。该方法还包括形成抗蚀剂掩模以覆盖多个像素晶体管当中的放大晶体管的放大栅极电极的漏极侧的基板区域，且至少露出放大栅极电极的源极侧的基板区域。该方法还包括采用抗蚀剂掩模通过离子注入导电类型与基板的导电类型相反的杂质而形成低浓度杂质区域。该方法还包括通过去除抗蚀剂掩模而在栅极电极的侧部形成侧壁。此外，该方法包括通过将导电类型与基板的导电类型相反的杂质离子注入到多个像素晶体管的栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中而形成高浓度杂质区域，高浓度杂质区域是杂质浓度高于低浓度杂质区域的杂质区域。

在根据本发明实施例的固态成像设备的制造方法中，每个放大晶体管的漏极侧仅由高浓度杂质区域形成。此外，在形成侧壁前，低浓度杂质区域形成在放大晶体管的源极侧。因此，因为低浓度杂质区域不形成在漏极侧的侧壁下，所以能够增加有效栅极长度。此外，因为低浓度杂质区域形成源极侧的侧壁下，所以能够抑制放大栅极电极的源极侧的基板表面上的电位波动

本发明的再一个实施例旨在提供电子设备，其包括：光学透镜；上述的固态成像设备，光学透镜聚集的光入射到该固态成像设备上；以及信号处理电路，处理从该固态成像设备输出的输出信号。

根据本发明的实施例，能够获得可减少1/f噪声和RTS而不改变放大晶体管的栅极电极面积的固态成像设备。此外，能够获得采用固态成像设备而改善图像质量的电子设备。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的整个CMOS固态成像设备的示意性构造图；

图2是根据本发明第一实施例的固态成像设备的像素的等效电路图；

图3是根据本发明第一实施例的固态成像设备的单元像素的平面布置图；

图4是示出沿着图3的A-A线剖取的截面构造的示意图；

图5A至5D是示出制造根据本发明第一实施例的固态成像设备的方法的工艺图；

图6是在第一实施例中用于形成低浓度杂质区域的抗蚀剂掩模形成半导体基板上的情况下的平面构造的示意图；

图7是示出分别改变放大晶体管的源极区域和漏极区域的构造时获得的1/f噪声实验比较结果的示意图；

图8是根据修改示例的固态成像设备的截面构造示意图；

图9是根据本发明第二实施例的固态成像设备的单元像素的平面布置图；

图10是示出沿着图9的B-B线剖取的截面构造的示意图；

图11是示出制造根据本发明第二实施例的固态成像设备的方法的示意图；

图12是在第二实施例中用于形成低浓度杂质区域的抗蚀剂掩模形成在半导体基板上的情况下的平面构造的示意图；

图13是示出在根据本发明第二实施例的固态成像设备中使抗蚀剂掩模开口部分的开口面积加宽的布置示例的示意图；

图14是根据本发明第三实施例的固态成像设备的单元像素的平面布置图；

图15是示出沿着图14的C-C线剖取的截面构造的示意图；

图16是示出在根据本发明第三实施例的固态成像设备中使抗蚀剂掩模开口部分的开口面积加宽的布置示例的示意图；

图17是在第三实施例中用于形成低浓度杂质区域的抗蚀剂掩模形成在半导体基板上的情况下的平面构造的示意图；

图18是根据本发明第四实施例的固态成像设备的单元像素的平面布置图；

图19是示出沿着图18的D-D线剖取的截面构造的示意图；

图20是示出在根据本发明第四实施例的固态成像设备中使抗蚀剂掩模开口部分的开口面积加宽的布置示例的示意图；

图21是在第四实施例中用于形成低浓度杂质区域的抗蚀剂掩模形成在半导体基板上的情况下的平面构造的示意图；

图22是根据本发明第五实施例的电子设备的示意性构造图；以及

图23是示出现有技术的固态成像设备的像素晶体管的截面构造的示意图。

具体实施方式

在下文，将参考附图描述根据本发明实施例的固态成像设备的示例、该固态成像设备的制造方法以及具有该固态成像设备的电子设备。本发明的实施例将以下面所列的顺序描述。应注意本发明不限于下面所述的示例。

1.第一实施例：固态成像设备

1-1总体构造

1-2主要部分的构造

1-3制造方法

2.第二实施例：固态成像设备

3.第三实施例：固态成像设备

4.第四实施例：固态成像设备

5.第五实施例：电子设备

<1.第一实施例：固态成像设备>

[1-1总体构造]

图1是示出了根据本发明第一实施例的整个CMOS固态成像设备的示意性构造图。

本实施例的固态成像设备1包括：由硅制作的基板11上排列的多个像素2形成的像素区域3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8等。

每个像素2包括由光电二极管形成的光电转换部分和多个像素晶体管，并且多个像素2在基板11上规则地排列成二维阵列。构成像素2的像素晶体管可为包括传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管的四个MOS晶体管，或者可为除了选择晶体管外的三个晶体管。

像素区域3包括以二维阵列形式规则排列的多个像素2。像素区域3包括有效像素区域和用于输出光学黑以作为黑电平基准的黑基准像素区域（未示出），根据实际的接收光而通过光电转换产生的信号电荷在有效像素区域中被放大且放大的信号电荷被列信号处理电路5自有效像素区域读取。

控制电路8在垂直同步信号、水平同步信号和主时钟的基础上产生时钟信号和控制信号等以用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的运行基准。然后，控制电路8中产生的时钟信号和控制信号等输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等中。

垂直驱动电路4例如包括位移寄存器，并且在垂直方向上逐行选择性地扫描像素区域3中的各像素2。基于信号电荷的像素信号通过垂直信号线9提供到列信号处理电路5，其中信号电荷响应于各像素2的光电二极管所接收的光量而产生

例如，为每列像素2设置列信号处理电路5，并且列信号处理电路5采用来自基准黑像素区域（未示出但形成在有效像素区域的周边）的信号逐像素列地对自单个行中的像素2输出的信号进行信号处理，例如噪声去除和信号放大。水平选择开关（未示出）提供在每个列信号处理电路5的输出端和水平信号线10之间。

水平驱动电路6例如包括位移寄存器，并且通过顺序输出水平扫描脉冲来顺序选择各列信号处理电路5，从而各列信号处理电路5输出像素信号到水平信号线10。

输出电路7对通过水平信号线10而顺序自各列信号处理电路5提供的信号进行信号处理并输出该信号。

[1-2主要部分的构造]

图2是构成根据本实施例固态成像设备的像素的等效电路图。根据本实施例的固态成像设备1的单元像素2包括：光电二极管PD，作为光电转换器件；传输晶体管Trt；复位晶体管Trr；放大晶体管Tra；和选择晶体管Trs。作为像素晶体管，在本实施例中采用n沟道MOS晶体管。

传输晶体管Trt的源极连接到光电二极管PD的阴极侧，传输晶体管Trt的漏极连接到浮置扩散部分FD。此外，提供传输脉冲φTRG的传输配线连接到传输晶体管Trt的源极和漏极之间的传输栅极电极20。通过施加传输脉冲φTRG到传输晶体管Trt的传输栅极电极20，由光电二极管PD光电转换得到且累积在光电二极管PD中的信号电荷（本实施例中的电子）被转移到浮置扩散部分FD。

复位晶体管Trr的漏极连接到电源电压VDD，复位晶体管Trr的源极连接到浮置扩散部分FD。此外，提供复位脉冲φRST的复位配线连接到复位晶体管Trr的源极和漏极之间的复位栅极电极21。在信号电荷从光电二极管PD传输到浮置扩散部分FD之前，复位脉冲φRST施加到复位晶体管Trr的复位栅极电极21。因此，浮置扩散部分FD的电位由电源电压VDD复位到VDD电平。

放大晶体管Tra的漏极连接到电源电压VDD，放大晶体管Tra的源极连接到选择晶体管Trs的漏极。然后，放大晶体管Tra的源极和漏极之间的放大栅极电极22连接到浮置扩散部分FD。放大晶体管Tra构成电源电压VDD用作负载的源极跟随电路并根据浮置扩散部分FD的电位变化输出像素信号。

选择晶体管Trs的漏极连接到放大晶体管Tra的源极，并且选择晶体管Trs的源极连接到垂直信号线9。此外，提供选择脉冲φSEL的选择配线连接到选择晶体管Trs的源极和漏极之间的选择栅极电极23。通过提供选择脉冲φSEL到每个像素的选择栅极电极23，由放大晶体管Tra放大的像素信号输出到垂直信号线9。

在具有上述构造的固态成像设备1中，通过传输晶体管Trt且通过提供传输脉冲φTRG到传输栅极电极20，光电二极管PD中累积的信号电荷由浮置扩散部分FD读取。由于读取信号电荷，浮置扩散部分FD的电位发生变化，并且电位上的变化被传输到放大栅极电极22。然后，提供到放大栅极电极22的电位被放大晶体管Tra放大并且作为像素信号由选择晶体管Trs选择性地输出到垂直信号线9。

此外，通过提供复位脉冲φRST到复位栅极电极21，由浮置扩散部分FD读取的信号电荷被复位晶体管Trr复位，以使电位等于电源电压VDD附近的电位。然后，输出到垂直信号线9的像素信号之后通过列信号处理电路5、水平信号线10和输出电路7输出，如图1所示。

图3是根据本实施例的单元像素的平面布置图。在图3中，没有示出传输晶体管Trt。如图3所示，在每个像素2中，光电二极管PD形成在像素2的中心部分。然后，复位晶体管Trr、放大晶体管Tra和选择晶体管Trs依次顺序设置在形成光电二极管PD的区域中的一侧。此外，光电二极管PD及形成各像素晶体管的源极区域和漏极区域等的有源区域39被STI（浅沟槽隔离）形成的器件隔离部分24电隔离。

图4示出了沿着图3的A-A线剖取的截面构造。如图4所示，各像素晶体管Trr、Tra和Trs包括：源极区域和漏极区域25、27、38、32、33和36，形成在半导体基板41上；以及栅极电极21、22和23，每一个形成在对应的源极和漏极之间。在本实施例中，在半导体基板41中，形成各像素晶体管Trr、Tra和Trs的器件形成区域形成为例如p型半导体区域。另外，各像素晶体管Trr、Tra和Trs的源极区域和漏极区域25、27、38、32、33和36形成为导电类型与器件形成区域相反的n型杂质区域。

复位晶体管Trr包括：复位栅极电极21，形成在半导体基板41之上；以及源极区域25和漏极区域27，形成在将复位栅极电极21插设在其间的基板区域上。

复位栅极电极21例如由多晶硅制成并且形成在半导体基板41的表面上，且由氧化硅膜形成的栅极绝缘膜37插设在复位栅极电极21和半导体基板41的表面之间。此外，侧壁40由诸如氧化硅膜或氮化硅膜的绝缘膜形成在复位栅极电极21的侧面。

复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27形成为n型高浓度杂质区域26和28，n型高浓度杂质区域26和28的导电类型与半导体基板41的形成为p型半导体区域的器件形成区域的导电类型相反。高浓度杂质区域26和28形成为杂质浓度比稍后描述的构成LDD（轻掺杂漏极）结构的低浓度杂质区域高的杂质区域。

在下面的描述中，杂质浓度等于高浓度杂质区域26和28的区域称为“高浓度杂质区域”，并且形成为杂质浓度比高浓度杂质区域低的n型杂质区域称为“低浓度杂质区域”。

放大晶体管Tra包括：放大栅极电极22，形成在半导体基板41上；以及源极区域32和漏极区域38，形成在将放大栅极电极22插设在其间的基板区域上。

放大栅极电极22例如由多晶硅形成并且形成在半导体基板41的表面上，且由氧化硅膜形成的栅极绝缘膜37插设在放大栅极电极22和半导体基板41的表面之间。此外，侧壁40由诸如氧化硅膜和氮化硅膜的绝缘膜形成在放大栅极电极22的侧面。

此外，放大晶体管Tra的源极区域32包括从放大栅极电极22侧开始顺序形成的低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30。

另一方面，放大晶体管Tra的漏极区域38包括与复位晶体管Trr的漏极区域27共用的高浓度杂质区域28。就是说，放大晶体管Tra的漏极区域38也用作复位晶体管的漏极区域27。

选择晶体管Trs包括：选择栅极电极23，形成在半导体基板41上；以及源极区域36和漏极区域33，形成在将选择栅极电极23插设在其间的基板区域上。

选择栅极电极23例如由多晶硅制作并且形成在半导体基板41的表面上，且由氧化硅膜形成的栅极绝缘膜37插设在选择栅极电极23和半导体基板41的表面之间。此外，侧壁40由诸如氧化硅膜和氮化硅膜的绝缘膜形成在选择栅极电极23的侧面。

选择晶体管Trs的源极区域36包括从选择栅极电极23侧开始依次形成的低浓度杂质区域34和高浓度杂质区域35。此外，选择晶体管Trs的漏极区域33包括从选择栅极电极23侧开始依次形成的低浓度杂质区域31和高浓度杂质区域30，并且高浓度杂质区域30也用作放大晶体管Tra的源极区域32的高浓度杂质区域30。

如上所述，在本实施例中，复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27以及放大晶体管Tra的漏极区域38以仅包括高浓度杂质区域的单漏极结构形成。另一方面，放大晶体管Tra的源极区域32、选择晶体管Trs的源极区域36和漏极区域33以LDD结构形成，其中它们由高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成且低浓度杂质区域形成在高浓度杂质区域和栅极电极之间。

[1-3制造方法]

接下来，将描述根据本实施例的固态成像设备的制造方法。图5A至5D是示出制造形成根据本实施例的固态成像设备1的像素晶体管区域的方法的工艺图。

首先，如图5A所示，由氧化硅膜制作的栅极绝缘膜37形成在半导体基板41的表面上，多晶硅材料层形成在栅极绝缘膜37上并且被图案化。由此，复位栅极电极21、放大栅极电极22和选择栅极电极23在半导体基板41表面上形成在所希望的区域中，且栅极绝缘膜37插设在复位栅极电极21、放大栅极电极22和选择栅极电极23与半导体基板41的表面之间。

接下来，如图5B所示，抗蚀剂掩模42形成在半导体基板41的表面侧以使得形成开口部分42a，该开口部分42a使放大栅极电极22的源极侧（选择栅极电极23的漏极侧）和选择栅极电极23的源极侧露出。图6示出了在抗蚀剂掩模42形成在半导体基板41上的情况下的平面构造示意图。如图6所示，抗蚀剂掩模42的开口部分42a在放大栅极电极22的源极侧的端部设置在放大栅极电极22上。此外，抗蚀剂掩模42的开口部分42a在选择栅极电极23的源极侧的端部设置在器件隔离部分24上，该器件隔离部分24形成为围绕像素晶体管的有源区域39。

接下来，通过采用抗蚀剂掩模42作为掩模，以低浓度离子注入n型杂质。因此，低浓度杂质区域29、31和34形成在放大栅极电极22的源极侧以及选择栅极电极23的源极侧和漏极侧。这里，在放大栅极电极22的源极侧的端部处以及选择栅极电极23的漏极侧和源极侧的端部处，低浓度杂质区域29、31和34采用各电极作为掩模通过自对准形成。此外，由于杂质的扩散，低浓度杂质区域29、31和34的每个形成为在每个栅极电极下方略微溢出。

接下来，去除抗蚀剂掩模42，如图5C所示，由绝缘膜形成的侧壁40形成在各栅极电极的侧面。侧壁40例如由氧化硅膜、氮化硅膜或其它这样的层叠膜形成。

接下来，在形成抗蚀剂掩模（其中具有各像素晶体管的区域被露出）之后，如图5D所示，n型杂质以比通过前述工艺形成的低浓度杂质区域29、31和34高的浓度而被离子注入。因此，形成高浓度杂质区域26、28、30和35。高浓度杂质区域26、28、30和35采用各栅极电极的源极侧和漏极侧的侧壁40作为掩模通过自对准而形成。此外，由于杂质的扩散，高浓度杂质区域26、28、30和35的每个形成为在每个侧壁40下方略微溢出。

其后，通过由离子注入形成光电二极管PD等，形成根据本实施例的固态成像设备1。此外，尽管附图中没有示出，传输晶体管Trt也通过与其他像素晶体管相同的工艺形成。

如上所述，在形成LDD结构的源极区域和漏极区域中，低浓度杂质区域形成在侧壁下方，高浓度杂质区域形成在与栅极电极隔开的区域中，并且低浓度杂质区域插设在该与栅极电极隔开的区域与栅极电极之间。此外，形成单漏极结构的源极区域和漏极区域仅由形成侧壁之后通过离子注入形成的高浓度杂质区域形成。

附带地，在固态成像设备1中，与放大晶体管Tra产生的频率成比例的1/f噪声可通过增加栅极长度以及增加栅极宽度来减小。

在本实施例中，在放大晶体管Tra中，漏极区域38具有单漏极结构且仅包括高浓度杂质区域28，而源极区域32具有LDD结构且包括低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30。因此，与源极区域和漏极区域二者具有LDD结构的现有技术的放大晶体管的栅极长度L（图23）相比，当放大栅极电极的面积设定为相同时，根据本实施例的放大晶体管Tra的有效栅极长度Leff（图4）设定为较大。因此，在不改变放大栅极电极22的尺寸的情况下，能够改善噪声特性。

图7示出了当分别改变放大晶体管Tra的源极区域和漏极区域的构造时获得的1/f噪声的实验比较结果。图7中的A表示在现有技术的结构的情况下获得的固态成像设备的1/f噪声的实验结果，在现有技术的结构中放大晶体管的源极区域和漏极区域二者具有LDD结构。此外，图7中的B表示在本实施例的结构的情况下获得的固态成像设备1的1/f噪声的实验结果，在本实施例的结构中漏极侧具有单漏极结构且源极侧具有LDD结构。此外，图7中的C表示在放大晶体管的源极区域和漏极区域二者具有单漏极结构的情况下获得的固态成像设备的1/f噪声的实验结果。

当现有技术的放大晶体管的1/f噪声设定为1时，在本实施例的放大晶体管Tra（图7中的B）中，1/f噪声可减小到0.8。另一方面，为了进一步增加栅极长度以超过根据本实施例的固态成像设备，在源极区域和漏极区域二者具有单漏极结构的情况（图7中的C）下，1/f噪声劣化且大于或等于现有技术放大晶体管的两倍。可以推断出，放大晶体管产生的噪声尤其受到栅极和源极之间的电位波动的影响。在图7中的C中，可以推断出，噪声上的增加由放大晶体管的源极侧的侧壁下方的陷阱或界面能级引起的电位波动所导致。因此，显然放大晶体管Trs的源极侧的低浓度杂质区域是必要的。

如上所述，在本实施例中，放大晶体管的源极侧构造为具有LDD结构，并且因此抑制了由源极附近的电位波动引起的随机噪声。而且，通过以单漏极结构形成放大晶体管的漏极侧，能够增加有效栅极长度，并且因此能够减小1/f噪声和RTS（随机电报信号）。

此外，当仅放大晶体管Tra的漏极区域38具有单漏极结构时，小型化了抗蚀剂掩模的用于形成低浓度杂质区域29的图案。相对地，在本实施例中，通过使设置在放大栅极电极22的漏极侧的复位晶体管Trr以单漏极结构形成，设置在放大栅极电极22的源极侧的选择晶体管Trs构造为具有LDD结构。从而，形成低浓度杂质区域29时使用的抗蚀剂掩模42可覆盖放大栅极电极22的漏极侧且可被图案化为使放大栅极电极22的源极侧露出。因此，与低浓度杂质区域仅形成在放大栅极电极22的源极侧的情况相比，可易于形成抗蚀剂掩模图案且易于对抗蚀剂掩模图案进行加工。

此外，在根据本实施例的固态成像设备1中，放大晶体管Tra的源极区域32包括低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30，但是高浓度杂质区域30可不必形成。

在下文，作为本实施例的修改示例，放大晶体管Tra的源极区域和选择晶体管Trs的漏极区域仅由低浓度杂质区域形成。

图8是根据修改示例的固态成像设备的截面构造图示意图。图8的示意图对应于沿着图3所示的平面构造的A-A线剖取的截面构造。在图8中，与图4对应的部分由相同的附图标记和符号表示，并且省略重复的描述。

这里所述的修改示例是像素区域尺寸减小导致放大栅极电极22和选择栅极电极23之间的间隔减小的构造示例。在固态成像设备中，放大晶体管Tra的源极侧可连接到选择晶体管Trs的漏极侧，并且在放大栅极电极22和选择栅极电极23之间不形成电极。从而，在像素区域尺寸减小导致像素晶体管面积减小的情况下，放大栅极电极22和选择栅极电极23之间的间隔减小，放大晶体管的栅极长度增加，由此使得能够改善噪声特性。

然而，如图8所示，通过减小放大栅极电极22和选择栅极电极23之间的间隔，形成在每个栅极电极上的侧壁40可能填充栅极电极之间的间隙。在此情况下，在形成侧壁40之后通过离子注入形成的高浓度杂质区域不形成在放大栅极电极22的源极侧和选择栅极电极23的漏极侧。

从而，在根据修改示例的固态成像设备中，如图8所示，放大晶体管Tra的源极区域58和选择晶体管Trs的漏极区域59仅由形成侧壁40之前形成的低浓度杂质区域60形成。

在该修改示例中，通过将放大晶体管Tra的源极侧形成为低浓度杂质区域60，能够减小由放大晶体管Tra的源极侧的电位波动引起的噪声。此外，由于仅由高浓度杂质区域28形成的放大晶体管Tra漏极侧的形成所导致的有效栅极长度的增加，使得能够减小1/f噪声。

<2.第二实施例：固态成像设备>

接下来，将描述根据本发明第二实施例的固态成像设备。根据本实施例的固态成像设备的总体构造与图1的相同，并且因此省略其重复描述。此外，根据本实施例的固态成像设备与根据第一实施例的固态成像设备1的区别在于：不形成选择晶体管Trs。从而，在像素2的等效电路中，每个放大晶体管Tra的源极连接到垂直信号线9。

图9示出了根据本实施例的固态成像设备的单元像素的平面布置图，而图10示出了沿着图9的B-B线剖取的截面构造。在图9和10中，没有示出传输晶体管。在图9和10中，对应于图3和4的部分由相同的附图标记和符号表示，并且省略其重复描述。

在本实施例中，如图9所示，复位晶体管Trr和放大晶体管Tra依次顺序设置在光电二极管PD的一侧。

在本实施例中，放大晶体管Tra的源极区域32包括从放大栅极电极22侧开始依次形成的低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30。此外，放大晶体管Tra的漏极区域38包括高浓度杂质区域28，该高浓度杂质区域28也用作复位晶体管Trr的漏极区域27。

此外，复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27分别仅由高浓度杂质区域26和28形成。就是说，在本实施例中，仅放大晶体管Tra的源极区域32具有LDD结构，并且放大晶体管Tra的漏极区域38以及复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27具有单漏极结构。

图11是示出根据本实施例的固态成像设备的制造方法的制造工艺图。在本实施例中，在各像素晶体管的栅极电极形成在半导体基板41上后，具有用于使放大栅极电极22的源极侧露出的开口部分43a的抗蚀剂掩模43形成在包括各栅极电极的半导体基板41上。

图12示出了在抗蚀剂掩模43形成在半导体基板41上的情况下的平面构造示意图。如图12所示，抗蚀剂掩模43的开口部分43a在放大栅极电极22的源极侧的端部设置在放大栅极电极22之上。此外，开口部分43a的另一个端部设置在器件隔离部分24之上，该器件隔离部分24形成为围绕像素晶体管的有源区域39。

然后，通过采用抗蚀剂掩模43作为掩模，以低浓度离子注入n型杂质，由此低浓度杂质区域29形成在放大栅极电极22的源极侧。此时，低浓度杂质区域29采用放大栅极电极22作为掩模通过自对准形成在放大栅极电极22侧。

其后，与图5C和5D类似，通过形成侧壁40和高浓度杂质区域26、28和30而形成各像素晶体管。

在本实施例中，在放大晶体管Tra中，源极区域32具有LDD结构且包括低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30，而漏极区域38具有单漏极结构且仅包括高浓度杂质区域28。因此，在不改变放大栅极电极22尺寸的情况下，减小了1/f噪声。此外，可以获得与第一实施例相同的效果。

附带地，当开口部分43a被小型化时，难以加工形成低浓度杂质区域29时所用的抗蚀剂掩模43。从而，优选增加抗蚀剂掩模43的开口面积。图13示出了在根据本实施例的固态成像设备中使抗蚀剂掩模的开口部分的开口面积加宽的布置示例。

如图13所示，在水平方向上彼此相邻的两个像素2构造为使得各像素晶体管设置为彼此对称。在此情况下，在两个相邻的像素中，放大晶体管Tra的源极区域32彼此相邻。从而，如图13所示，形成低浓度杂质区域29时所用的抗蚀剂掩模44的开口部分44a被形成在两个像素之上。由此可见，与如图12所示为每个像素形成低浓度杂质区域29的情况下的抗蚀剂掩模43的开口部分43a相比，易于形成抗蚀剂图案并且易于对抗蚀剂图案进行加工。

<3.第三实施例：固态成像设备>

接下来，将描述根据本发明第三实施例的固态成像设备。根据本实施例的固态成像设备的总体构造与图1的相同，并且因此省略其重复的描述。此外，根据本实施例的固态成像设备与根据第一实施例的固态成像设备的区别在于：为每个像素形成两个放大晶体管。从而，在像素的等效电路中，两个放大晶体管连接到浮置扩散部分FD，每个放大晶体管的源极连接到选择晶体管的漏极，并且每个放大晶体管的漏极连接到复位晶体管的漏极。

图14示出了根据本实施例的固态成像设备的单元像素2的平面布置示意图，而图15示出了沿着图14的C-C线剖取的截面构造。在图14和15中，没有示出传输晶体管。在图14和15中，对应于图3和4的部分由相同的附图标记和符号表示，并且省略其重复的描述。

如图14所示，在本实施例中，复位晶体管Trr、第一放大晶体管Tra-1、选择晶体管Trs和第二放大晶体管Tra-2依次顺序设置在光电二极管PD的一侧。

第一放大晶体管Tra-1包括：形成在半导体基板41上的第一放大栅极电极22a，在半导体基板41和第一放大栅极电极22a之间插设有栅极绝缘膜37；以及源极区域47和漏极区域38，形成在将第一放大栅极电极22a插设在其间的区域上。第一放大晶体管Tra-1的源极区域47包括从第一放大栅极电极22a侧开始依次形成的低浓度杂质区域45和高浓度杂质区域46。此外，漏极区域38包括高浓度杂质区域28，该高浓度杂质区域28也用作复位晶体管Trr的漏极区域27。

第二放大晶体管Tra-2包括：形成在半导体基板41上的第二放大栅极电极22b，在半导体基板41和第二放大栅极电极22b之间插设有栅极绝缘膜37；以及源极区域32和漏极区域48，形成在将第二放大栅极电极22b插设在其间的区域中。第二放大晶体管Tra-2的源极区域32包括从第二放大栅极电极22b侧开始依次形成的低浓度杂质区域29和高浓度杂质区域30。此外，漏极区域48仅包括高浓度杂质区域57。

于是，构成第二放大晶体管Tra-2的源极区域32的高浓度杂质区域30也用作构成选择晶体管Trs的漏极区域33的高浓度杂质区域30。此外，选择晶体管Trs的源极区域36和第一放大晶体管Tra-1的源极区域47被STI形成的器件隔离部分24电隔离。

在本实施例中，第一放大晶体管Tra-1的源极区域47和第二放大晶体管Tra-2的源极区域32以及选择晶体管Trs的源极区域36和漏极区域33具有LDD结构。此外，第一放大晶体管Tra-1的漏极区域38和第二放大晶体管Tra-2的漏极区域48以及复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27具有单漏极结构。

图16是示出根据本实施例的固态成像设备的制造方法的制造工艺图。在本实施例中，直到形成各像素晶体管的栅极电极所进行的工艺均与图5A的相同，并且因此省略其描述。在形成各栅极电极后，如图16所示，具有所希望的开口部分49a的抗蚀剂掩模49形成在包括各栅极电极的半导体基板41上。在本实施例中，开口部分49a形成为露出第一放大晶体管Tra-1和第二放大晶体管Tra-2的源极侧区域以及选择晶体管Trs的源极侧区域和漏极侧区域。

图17示出了在抗蚀剂掩模49形成在半导体基板41上的情况下的平面构造示意图。如图17所示，抗蚀剂掩模49的开口部分49a在第一放大栅极电极22a的源极侧的端部设置在第一放大栅极电极22a之上。同样，抗蚀剂掩模49的开口部分49a在第二放大栅极电极22b的源极侧的端部设置在第二放大栅极电极22b上。此外，开口部分49a的其他端部设置在器件隔离部分24上，该器件隔离部分24形成为围绕像素晶体管的有源区域39。

然后，通过采用抗蚀剂掩模49作为掩模，以低浓度离子注入n型杂质。因此，低浓度杂质区域45、29、34和31形成在第一放大栅极电极22a的源极侧、第二放大栅极电极22b的源极侧以及选择栅极电极23的源极侧和漏极侧。此时，每个低浓度杂质区域采用每个栅极电极作为掩模通过自对准而形成。

其后，与图5C和5D类似，形成侧壁40和高浓度杂质区域26、28、46、35、30和57，因此形成各像素晶体管。

在本实施例中，为每个像素并联设置两个放大晶体管设置。因此，在不明显减小放大栅极电极的栅极面积的情况下，能够改善跨导gm。此外，当两个放大晶体管并联设置时，两个放大晶体管的源极侧可设置为彼此靠近。因此，抗蚀剂掩模的用于形成低浓度杂质区域的开口部分可以形成为很大，并且因此易于对其进行加工。

另外，本实施例具有与第一实施例相同的优点。

<4.第四实施例：固态成像设备>

接下来，将描述根据本发明第四实施例的固态成像设备。根据本实施例的固态成像设备的总体构造与图1的相同，并且因此省略其重复描述。此外，根据本实施例的固态成像设备与根据第三实施例的固态成像设备的区别在于：不形成选择晶体管。从而，在像素的等效电路中，两个放大晶体管连接到浮置扩散部分FD，每个放大晶体管的源极连接到垂直信号线9，并且每个放大晶体管的漏极连接到复位晶体管的漏极。

图18示出了根据本实施例的固态成像设备的单元像素2的平面布置图，而图19示出了沿着图18的D-D线剖取的截面构造。在图18和19中，没有示出传输晶体管。在图18和19中，对应于图3和4的部分由相同的附图标记和符号表示，并且省略其重复描述。

如图18所示，在本实施例的像素2中，复位晶体管Trr、第一放大晶体管Tra-1和第二放大晶体管Tra-2依次顺序设置在光电二极管PD的一侧。

在本实施例中，第一放大晶体管Tra-1包括：第一放大栅极电极22a，形成在半导体基板41上，在该第一放大栅极电极22a和半导体基板41之间插设有栅极绝缘膜37；以及源极区域53和漏极区域38，形成在将第一放大栅极电极22a插设在其间的区域上。第一放大晶体管Tra-1的源极区域53包括从第一放大栅极电极22a侧开始依次形成的低浓度杂质区域50和高浓度杂质区域51。此外，漏极区域38包括高浓度杂质区域28，该高浓度杂质区域28也用作复位晶体管Trr的漏极区域27。

第二放大晶体管Tra-2包括：第二放大栅极电极22b，形成在半导体基板41上，在该第二放大栅极电极22b和半导体基板41之间插设有栅极绝缘膜37；以及源极区域54和漏极区域55，形成在将第二放大栅极电极22b插设在其间的区域中。第二放大晶体管Tra-2的源极区域54包括从第二放大栅极电极22b侧开始依次形成的低浓度杂质区域52和高浓度杂质区域51。另外，漏极区域55仅包括高浓度杂质区域61。

然后，构成第二放大晶体管Tra-2的源极区域54的高浓度杂质区域51也用作构成第一放大晶体管Tra-1的源极区域53的高浓度杂质区域51。

在本实施例中，第一放大晶体管Tra-1源极区域53和第二放大晶体管Tra-2的源极区域54具有LDD结构。另一方面，第一放大晶体管Tra-1的漏极区域38和第二放大晶体管Tra-2的漏极区域55以及复位晶体管Trr的源极区域25和漏极区域27具有单漏极结构。

图20是示出根据本实施例的固态成像设备的制造方法的制造工艺图。在本实施例中，直到形成各像素晶体管的栅极电极所进行的工艺均与图5A的相同，并且因此省略其描述。在形成各栅极电极后，如图20所示，具有所希望的开口部分56a的抗蚀剂掩模56形成在包括各栅极电极的半导体基板41上。在本实施例中，开口部分56a形成为露出第一大晶体管Tra-1的源极区域53和第二放大晶体管Tra-2的源极区域54。

图21示出了在抗蚀剂掩模56形成在半导体基板41上的情况下的平面构造示意图。如图21所示，抗蚀剂掩模56的开口部分56a在第一放大栅极电极22a的源极侧的端部设置在第一放大栅极电极22a上。同样，抗蚀剂掩模56的开口部分56a在第二放大栅极电极22b的源极侧的端部设置在第二放大栅极电极22b上。此外，开口部分56a的其他端部形成为设置在器件隔离部分24上，该器件隔离部分24形成为围绕像素晶体管的有源区域39。

然后，通过采用抗蚀剂掩模56作为掩模，以低浓度离子注入n型杂质。因此，低浓度杂质区域50和52形成在第一放大栅极电极22a的源极侧和第二放大栅极电极22b的源极侧。此时，低浓度杂质区域50和52采用各放大栅极电极作为掩模通过自对准形成在第一放大栅极电极22a和第二放大栅极电极22b侧。

其后，与图5C和5D类似，形成侧壁40和高浓度杂质区域26、28、51和61，因此形成各像素晶体管。

在本实施例中，为每个像素并联设置两个放大晶体管。因此，在不明显减小放大栅极电极的栅极面积的情况下，能够改善跨导gm。此外，当两个放大晶体管并联设置时，两个放大晶体管的源极侧可设置为彼此靠近。因此，抗蚀剂掩模的用于形成低浓度杂质区域的开口部分可以形成为很大，并且因此易于对其进行加工。

另外，本实施例具有与第一实施例相同的优点。

上述第一至第四实施例描述了n沟道型MOS晶体管以作为像素晶体管的示例，但是可采用p沟道型MOS晶体管。在采用p沟道型MOS晶体管的情况下，在本发明的实施例中，优选采用使p型杂质区域和n型杂质区域的导电类型相反的构造。

本发明的应用不限于感应可见入射光的光量分布并捕获其图像的固态成像设备。而是本发明可应用于捕获红外线、X射线或粒子等的入射量分布的图像的固态成像设备。此外，在广泛的意义上，本发明可以应用于感应诸如压力或电容的其它物理量的分布且捕获其图像的常规固态成像设备（物理量分布感应设备），例如指纹检测传感器。

而且，本发明的应用不限于通过在像素部分中逐行顺序扫描各单元像素而从每个单元像素读出像素信号的固态成像设备。本发明也可应用于X-Y地址型固态成像设备，其逐个像素地选择任意像素且从选择的像素中逐个像素地读出信号。

另外，固态成像设备可制作为一个芯片的形式或具有成像功能的模块形式，在该具有成像功能的模块中一起封装有像素部分和信号处理部分或光学系统。

此外，本发明的应用不限于固态成像设备，而是本发明也可应用于成像设备。这里描述的成像部分包括诸如数字静态相机和数字摄像机的照相机系统以及诸如移动电话的具有成像功能的电子设备。另外，成像设备也可包括结合在电子设备中的模块，即照相机模块。

<5.第五实施例：电子设备>

接下来，将描述根据本发明第五实施例的电子设备。图22是根据本发明第五实施例的电子设备200的示意性构造图

根据本实施例的电子设备200具有固态成像设备1、光学透镜210、快门装置211、驱动电路212和信号处理电路213。根据本实施例的电子设备200是采用根据第一实施例的上述固态成像设备1的电子设备（照相机）。

光学透镜210在固态成像设备1的成像区域上形成来自物体的图像光（入射光）。因此，信号电荷在一定的周期内累积在固态成像设备1中。

快门装置211控制固态成像设备1的光辐射周期和光屏蔽周期。

驱动电路212提供驱动信号，以控制固态成像设备1的传输操作和快门装置211的快门操作。固态成像设备1的信号传输响应于从驱动电路212提供的驱动信号（定时信号）而进行。信号处理电路213执行各种类型的信号处理。经受信号处理的视频信号存储在诸如存储器的存储介质中或输出到监视器。

在根据本实施例的电子设备200中，在固态成像设备1的OB像素区域中噪声被减小，并且因此图像质量被提高。

可应用固态成像设备1的电子设备200不限于照相机，而是也可应用于成像设备，例如用于以移动电话等为代表的移动设备的照相机模块。此外，在本实施例中，作为电子设备200的固态成像设备，应用根据第一实施例的固态成像设备1。另外，可应用根据第二至第四实施例的固态成像设备。

至此已经描述了根据本发明实施例的固态成像设备、固态成像设备的制造方法和电子设备，但是可以进行各种组合而不脱离所附权利要求的范围。

本发明可实施为如下的构造。

（1）一种固态成像设备，包括：

光电转换部分，产生与接收的光量对应的信号电荷；以及

多个像素晶体管，读取在光电转换部分中产生的信号电荷并且包括放大晶体管，该放大晶体管由放大栅极电极、高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成，放大栅极电极形成在基板上，高浓度杂质区域形成在放大栅极电极的漏极侧的基板区域中，低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度且形成在放大栅极电极的源极侧的基板区域中。

（2）根据（1）的固态成像设备，其中在放大栅极电极的源极侧，形成为具有比低浓度杂质区域高的杂质浓度的高浓度杂质区域形成在与放大栅极电极隔开且与低浓度杂质区域连续的的基板区域。

（3）根据（1）或（2）的固态成像设备，其中在多个像素晶体管当中，复位晶体管包括在基板上形成的复位栅极电极和形成在复位栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中的高浓度杂质区域。

（4）根据（1）至（3）任何一项的固态成像设备，其中在多个像素晶体管当中，选择晶体管包括形成在基板上的选择栅极电极、形成在选择栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中的高浓度杂质区域、以及在选择栅极电极与选择栅极电极的源极侧和漏极侧的各高浓度杂质区域之间的基板区域中形成的低浓度杂质区域，低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度。

（5）根据（1）至（4）任何一项的固态成像设备，其中放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作选择晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

（6）根据（1）至（4）任何一项的固态成像设备，其中为每个像素提供两个放大晶体管，并且该两个放大晶体管中的一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作选择晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域，而另一个放大晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域也用作复位晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

（7）根据（1）至（4）任何一项的固态成像设备，其中为每个像素提供两个放大晶体管，并且该两个放大晶体管中的一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作另一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域，而另一个放大晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域也用作复位晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

（8）一种制造固态成像设备的方法，该固态成像设备包括由光电转换部分和多个像素晶体管形成的多个像素，该光电转换部分产生与入射的光量对应的信号电荷，该多个像素晶体管读取在光电转换部分中产生的信号电荷，该方法包括：

在基板上形成多个像素晶体管的栅极电极；

形成抗蚀剂掩模，覆盖多个像素晶体管当中的放大晶体管的放大栅极电极的漏极侧的基板区域，且至少露出该放大栅极电极的源极侧的基板区域；

采用抗蚀剂掩模通过离子注入导电类型与基板的导电类型相反的杂质而形成低浓度杂质区域；

通过去除抗蚀剂掩模而在栅极电极的侧部形成侧壁；以及

通过将导电类型与基板的导电类型相反的杂质离子注入到多个像素晶体管的栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中而形成高浓度杂质区域，高浓度杂质区域是杂质浓度高于低浓度杂质区域的杂质区域。

（9）根据（8）的制造固态成像设备的方法，其中抗蚀剂掩模形成为覆盖复位晶体管的源极侧和漏极侧。

（10）根据（8）或（9）的制造固态成像设备的方法，其中抗蚀剂掩模形成为露出选择晶体管的源极侧和漏极侧。

（11）一种电子设备，包括：

光学透镜；

固态成像设备，包括光电转换部分和多个像素晶体管，该光电转换部分产生与接收的光量对应的信号电荷，该多个像素晶体管读取在光电转换部分中产生的信号电荷并且包括放大晶体管，该放大晶体管由放大栅极电极、高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成，放大栅极电极形成在基板上，高浓度杂质区域形成在放大栅极电极的漏极侧的基板区域中，低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度且形成在放大栅极电极的源极侧的基板区域中；以及

信号处理电路，处理从固态成像设备输出的输出信号。

本申请包含2011年8月24日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2011-182429中公开的相关主题事项，其全部内容通过引用结合于此。

本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

Claims (11)

1.一种固态成像设备，包括：

光电转换部分，产生与接收的光量对应的信号电荷；以及

多个像素晶体管，读取在该光电转换部分中产生的信号电荷并且包括放大晶体管，该放大晶体管由放大栅极电极、高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成，该放大栅极电极形成在基板上，该高浓度杂质区域形成在该放大栅极电极的漏极侧的基板区域中，该低浓度杂质区域形成为具有比该高浓度杂质区域低的杂质浓度且形成于该放大栅极电极的源极侧的基板区域。

2.根据权利要求1所述的固态成像设备，其中在该放大栅极电极的源极侧，形成为具有比该低浓度杂质区域高的杂质浓度的高浓度杂质区域形成在与该放大栅极电极隔开且与该低浓度杂质区域连续的的基板区域中。

3.根据权利要求2所述的固态成像设备，其中在该多个像素晶体管当中，复位晶体管包括在该基板上形成的复位栅极电极和形成在该复位栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中的高浓度杂质区域。

4.根据权利要求3所述的固态成像设备，其中在该多个像素晶体管当中，选择晶体管包括形成在该基板上的选择栅极电极、形成在该选择栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中的高浓度杂质区域以及在该选择栅极电极与该选择栅极电极的源极侧和漏极侧的各高浓度杂质区域之间的基板区域中形成的低浓度杂质区域，低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度。

5.根据权利要求4所述的固态成像设备，其中该放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作该选择晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

6.根据权利要求5所述的固态成像设备，其中为每个像素提供两个放大晶体管，并且该两个放大晶体管中的一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作该选择晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域，而另一个放大晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域也用作该复位晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

7.根据权利要求4所述的固态成像设备，其中为每个像素提供两个放大晶体管，并且该两个放大晶体管中的一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域也用作另一个放大晶体管的源极侧的高浓度杂质区域，而另一个放大晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域也用作该复位晶体管的漏极侧的高浓度杂质区域。

8.一种固态成像设备的制造方法，该固态成像设备包括由光电转换部分和多个像素晶体管形成的多个像素，该光电转换部分产生与入射的光量对应的信号电荷，该多个像素晶体管读取在该光电转换部分中产生的信号电荷，该方法包括：

在基板上形成该多个像素晶体管的栅极电极；

形成抗蚀剂掩模，，该抗蚀剂掩模覆盖该多个像素晶体管当中的放大晶体管的放大栅极电极的漏极侧的基板区域，且至少露出该放大栅极电极的源极侧的基板区域；

采用该抗蚀剂掩模通过离子注入导电类型与该基板的导电类型相反的杂质而形成低浓度杂质区域；

通过去除该抗蚀剂掩模而在该栅极电极的侧部形成侧壁；以及

通过将导电类型与该基板的导电类型相反的杂质离子注入到该多个像素晶体管的栅极电极的源极侧和漏极侧的基板区域中而形成高浓度杂质区域，高浓度杂质区域是杂质浓度高于低浓度杂质区域的杂质区域。

9.根据权利要求8所述的固态成像设备的制造方法，其中该抗蚀剂掩模形成为覆盖复位晶体管的源极侧和漏极侧。

10.根据权利要求9所述的固态成像设备的制造方法，其中该抗蚀剂掩模形成为露出选择晶体管的源极侧和漏极侧。

11.一种电子设备，包括：

光学透镜；

固态成像设备，包括光电转换部分和多个像素晶体管，该光电转换部分产生与接收的光量对应的信号电荷，该多个像素晶体管读取在该光电转换部分中产生的信号电荷并且包括放大晶体管，该放大晶体管由放大栅极电极、高浓度杂质区域和低浓度杂质区域形成，该放大栅极电极形成在基板上，该高浓度杂质区域形成在该放大栅极电极的漏极侧的基板区域中，该低浓度杂质区域形成为具有比高浓度杂质区域低的杂质浓度且形成在该放大栅极电极的源极侧的基板区域中；以及

信号处理电路，处理从该固态成像设备输出的输出信号。

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