CN107004689A - 固体摄像器件和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及能够实现来自光电二极管的稳定溢出并且能够防止Qs的减少和混色的发生的固体摄像器件和电子装置。根据本技术一个方面的固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒。这里，所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。本技术例如可适用于CMOS图像传感器。

Description

固体摄像器件和电子装置
技术领域
本技术涉及固体摄像器件和电子装置，并且更具体地，涉及能够实现来自光电二极管的稳定溢出的固体摄像器件和电子装置。
背景技术
作为安装在数码照相机或数码摄影机等中的固体摄像器件，已知的有互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器。在CMOS图像传感器(在下文中，称为CIS)中，通过对应于各个像素而形成的光电二极管(PD：Photodiode)的光电转换，响应于入射光而产生电荷，所产生的电荷经由传输晶体管而被传送到浮动扩散部(FD：Floating Diffusion)，并且在FD中该电荷被转换成电气信号(像素信号)以供读取。
与此同时，传统地，为了提高CIS的Qs(饱和电荷量)和为了形成沿纵向层叠有多个PD的纵向分光CIS等，曾经提出了一种在Si(硅)基板的深部中(后表面侧处)形成PD的构造。在PD中产生和累积的并且要被读取的电荷经由垂直晶体管而被传送到布置在Si基板的前表面侧处的FD，该垂直晶体管例如沿与Si基板垂直的方向(纵向)而被设置着。
在上述构造的情况下，PD与FD之间的距离长，并且在PD中的电荷累积期间内垂直晶体管被固定为低电压。因此，难以进行溢出设计。为此，曾经提出了一种在Si基板的后表面侧处设置溢出沟道(overflow drain)(在下文中，称为OFD)的结构(例如，参见专利文献1)。
图1示出了包括均位于Si基板的后表面侧处的PD和OFD的CMOS图像传感器的构造示例。应当注意的是，图1中的A为截面图，图1中的B示出了CIS的各部件的电势。
CIS 10包括形成在Si基板11的后表面侧处(深部中)的PD 12和形成在Si基板11的前表面侧处的FD 14。此外，沿与Si基板11垂直的方向(纵向)形成有垂直晶体管13。另外，在Si基板11的后表面侧处(深部中)形成有OFD 16，该OFD 16经由势垒部(potentialbarrier)15与PD 12连接。OFD 16包括高浓度扩散层，该高浓度扩散层的电压被设定在电源电压。
图1中的B示出了PD 12、势垒部15和OFD 16各者的电势高度(potential level)。当在PD 12中产生和累积的电荷达到饱和的情况下，该饱和电荷经由势垒部15而被排放到OFD 16中。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2013-38118号
发明内容
要解决的技术问题
在图1中的A所示的构造中，理论上，PD 12、势垒部15和OFD 16的电势高度为图1中的B所示的那些电势高度。然而，OFD 16为高浓度扩散层，并且OFD 16与势垒部15之间的距离小。因此，如果在形成PD 12、势垒部15和OFD 16时这些部件发生错位或这些部件的杂质浓度不同，则势垒部15的电势高度很可能会发生很大变化。在这种情况下，Qs可能会减少，并且与邻接像素的混色可能会发生。
本技术是鉴于上述情况而被做出的，并且本技术的目的在于实现来自PD的稳定溢出并且能够抑制Qs的减少和混色的发生。
解决技术问题的技术方案
根据本技术第一方面的固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：电荷保持部，其响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及势垒部，其成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒。这里，所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
所述电荷保持部和所述低浓度OFD部可以杂质类型相同且杂质浓度相等。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括第一垂直晶体管，所述第一垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且所述第一垂直晶体管与所述高浓度OFD部接触。
所述第一垂直晶体管和所述势垒部可以被形成得间隔开。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括沟道层，所述沟道层在像素晶体管与所述电荷保持部之间从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸，所述像素晶体管形成于所述半导体基板上。
所述沟道层可以由包含与所述电荷保持部相同类型的杂质的扩散层形成。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括阱隔离层(well isolationlayer)，所述阱隔离层将所述半导体基板的阱区域之中的位于预定像素晶体管下方的下部区域与所述阱区域之中的其他区域电气隔离，并且所述阱隔离层从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸。
通过所述阱隔离层而被电气隔离的位于所述预定像素晶体管下方的所述下部区域的电位可以低于所述其他区域的电位。
所述预定像素晶体管可以是AMP晶体管和SEL晶体管。
RST电位，其是作为所述预定像素晶体管的所述AMP晶体管的输入电压，可以低于所述AMP晶体管的漏极电压。
所述预定像素晶体管可以是RST晶体管。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括第二垂直晶体管，所述第二垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且所述第二垂直晶体管从所述电荷保持部读取所述电荷。
可以将电压施加给所述高浓度OFD部，所述电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压。
可以将电压施加给所述高浓度OFD部，所述电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压，并且所述电压是通过从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面贯穿所述半导体基板的贯通电极而被供应的。
所述贯通电极可以对应于多个像素而被形成，并且所述贯通电极可以由所述多个像素共用。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括控制部，所述控制部控制所述势垒部的电势。
所述高浓度OFD部可以由多个像素共用。
在所述半导体基板内可以层叠有多层所述电荷保持部。
根据本技术第一方面的固体摄像器件还可以包括光电转换膜，所述光电转换膜被形成在所述半导体基板的所述受光面的外侧。
根据本技术第二方面的电子装置是其上安装有固体摄像器件的电子装置。所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：电荷保持部，其响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及势垒部，其成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒。这里，所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
本发明的有益技术效果
根据本技术的第一方面，能够实现来自电荷保持部的稳定溢出，并且可以抑制Qs的减少和混色的发生。
根据本技术的第二方面，可以在固体摄像器件中抑制Qs的减少和混色的发生。
附图说明
图1是示出了常规CIS的构造示例的图。
图2是示出了应用本技术的固体摄像器件的第一构造示例的截面图。
图3示出了第一构造示例中的PD附近的电势。
图4是用于解释固体摄像器件的第一构造示例的制造方法的图。
图5是示出了应用本技术的固体摄像器件的第二构造示例的截面图。
图6示出了第二构造示例的PD附近的电势。
图7是用于解释固体摄像器件的第二构造示例的制造方法的图。
图8是示出了应用本技术的固体摄像器件的第三构造示例的截面图。
图9是对应于各个像素而形成的贯通电极的截面图。
图10是示出了多个像素共用一个贯通电极的构造示例的截面图。
图11是与图10所示的构造示例对应的俯视图。
图12是示出了势垒部的电势受到控制的构造示例的截面图。
图13是示出了多个像素共用一个高浓度OFD的构造示例的截面图。
图14是与图13所示的构造示例对应的俯视图。
图15是示出了在第一构造示例中额外地层叠有PD的变型例的截面图。
图16是示出了在第一构造示例中进一步添加有光电转换膜的变型例的截面图。
图17是示出了在第二构造示例中进一步添加有沟道层的变型例的截面图。
图18是示出了在第二构造示例中进一步添加有阱隔离层的变型例的截面图。
图19是示出了具有阱隔离层的构造示例的截面图。
图20是示出了具有阱隔离层的构造示例的截面图。
图21是示出了具有阱隔离层的构造示例的截面图。
图22是示出了在没有使用阱隔离层的情况下而获得相同效果的构造示例的截面图。
图23是示出了第二构造示例的添加有沟道层和阱隔离层的变型例的截面图。
图24是图23所示的变型例的俯视图。
图25是示出了多个像素共用一个垂直晶体管的构造示例的俯视图。
图26是示出了使用根据本技术实施例的固体摄像器件的应用例的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对用于实施本技术的最佳方式(在下文中，称为实施例)进行说明。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第一构造示例
图2是示出了作为本技术实施例的固体摄像器件的第一构造示例的截面框图。应当注意的是，图2示出了一个像素，与图1所示的现有技术中的CIS共同的构成部件由相同的附图标记表示，因此在下文中将适当地省略这些构成部件的详细说明。
该固体摄像器件30的第一构造示例为所谓的背面照射型CIS，它具有被形成得接近Si基板11的后表面的PD(电荷保持部)31，并且它响应于从后表面侧照射的光来输出像素信号。
在固体摄像器件30的第一构造示例中，沿相对于Si基板11的垂直方向(纵向)形成有垂直晶体管13，在Si基板11的前表面侧处形成有FD 14，并且通过PD 31转换并在PD 31中累积的电荷经由垂直晶体管13而被传送到FD 14。
例如，PD 31为被形成在Si基板11的P型阱中的N+区域(N型的杂质浓度为1E16至1E18/cm3)，并且PD 31以与Si基板11的后表面隔开预定距离的方式而被形成在Si基板11的内部，以便不与该后表面接触。
此外，在固体摄像器件30中，形成有：势垒部32，其包括被形成得与PD 31沿水平方向邻接的N-区域(P型的杂质浓度为1E16至1E18/cm3)；以及低浓度OFD 33，其包括被形成得与势垒部32沿水平方向邻接的、且具有与PD 31的浓度相同的浓度的N+区域(N型的杂质浓度为1E16至1E18/cm3)。稍后将参照图12来说明对势垒部32的电势控制。
另外，在固体摄像器件30中，在与低浓度OFD 33重叠且与势垒部32间隔开的位置处以与Si基板11的后表面侧接触的方式形成有高浓度OFD 34，高浓度OFD 34包括浓度比低浓度OFD 33高的高浓度N+区域(N型的杂质浓度为1E18至1E20/cm3)。高浓度OFD 34具有比当在PD 31中累积电荷时在PD 31上产生的电位高的固定电压(稍后将参照图9至图11进行详细说明)。
图3示出了在固体摄像器件30的第一构造示例中的PD 31附近的电势。如图3所示，在PD 31中的电荷累积期间内达到饱和的电荷经由势垒部32而流向低浓度OFD 33，并被排放到高浓度OFD 34中。
固体摄像器件30的第一构造示例的制造方法
接着，将对固体摄像器件30的第一构造示例的制造方法进行说明。图4示出了固体摄像器件30的第一构造示例的制造过程。
首先，如图4中的A所示，将N型离子注入到Si薄膜(SOI：Si thin-film)41中，以形成PD(电荷保持部)31和低浓度OFD 33。需要注意的是，PD 31和低浓度OFD 33是由相同材料制成的，并且在这一阶段中这二者并没有区分而是被一体地形成的。然后，如图4中的B所示，注入P型离子，以在PD 31与低浓度OFD 33之间形成势垒部32。由于形成了势垒部32，因此能够将PD 31与低浓度OFD 33区分开。
然后，如图4中的C所示，以与Si薄膜41和低浓度OFD重叠的方式注入N型离子，由此形成高浓度OFD 34。此时，高浓度OFD 34以与Si薄膜41的后表面侧接触的方式而被形成在与低浓度OFD 33重叠且与势垒部32间隔开的位置处。应当注意的是，可以在形成势垒部32之前形成高浓度OFD 34，也可以在形成高浓度OFD 34之后形成势垒部32。
最后，如图4中的D所示，从Si薄膜41进行Si的外延生长，并且形成Si部42。在Si部42中，形成垂直晶体管13和FD 14等。应当注意的是，P型离子可以被注入在PD 31与Si薄膜41的后表面之间。
在如上所述地生产出来的固体摄像器件30的第一构造示例中，在读出PD 31中所产生的电荷的情况下，该电荷会通过垂直晶体管13而被传送到FD 14。此外，在PD 31中所产生的电荷达到饱和的情况下，该饱和电荷经由势垒部32而流向低浓度OFD 33，并且被排放到高浓度OFD 34中。
因此，在固体摄像器件30的第一构造示例中，因为用于读出电荷的路径与用于排放饱和电荷的路径不同，所以相比于例如用与从PD 31读出电荷的路径相同的路径来排放电荷的构造，能够更稳定地排放电荷。
此外，在固体摄像器件30的第一构造示例中，由于高浓度OFD 34被形成得并未与势垒部32直接接触，因此，能够防止高浓度OFD 34对势垒部32的电势高度产生影响。结果，能够防止Qs的减少，并且能够防止与邻接像素的混色。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第二构造示例
图5是示出了作为本技术实施例的固体摄像器件的第二构造示例的截面框图。应当注意的是，图5示出了一个像素，与图2所示的构造示例共同的构成部件由相同的附图标记表示，因此在下文中将适当地省略这些构成部件的详细说明。
类似于第一构造示例，固体摄像器件30的第二构造示例为背面照射型CIS，但是去除了第一构造示例中的高浓度OFD 34，且替代地设置了垂直晶体管(VG)51和OFD 52。
垂直晶体管51沿相对于Si基板11的垂直方向(纵向)而被形成在与低浓度OFD 33接触但不与势垒部32接触的位置处。垂直晶体管51具有比当在PD 31中累积电荷时在PD 31上产生的电位高的固定电压。OFD 52被形成在Si基板11的前表面侧处。
图6示出了在固体摄像器件30的第二构造示例中的PD 31附近的电势。
如图6所示，在PD 31中的电荷累积期间内达到饱和的电荷经由势垒部32而流向低浓度OFD 33，并进一步经由垂直晶体管51而被排放到OFD 52中。
固体摄像器件30的第二构造示例的制造方法
接着，将对固体摄像器件30的第二构造示例的制造方法进行说明。图7示出了固体摄像器件30的第二构造示例的制造过程。
首先，如图7中的A所示，将N型离子注入到Si薄膜(SOI)41中，以形成PD(电荷保持部)31和低浓度OFD 33。需要注意的是，PD 31和低浓度OFD 33是由相同材料制成的，并且在这一阶段中这二者并没有区分而是被一体地形成的。然后，如图7中的B所示，注入P型离子，以在PD 31与低浓度OFD 33之间形成势垒部32。由于形成了势垒部32，因此能够将PD 31与低浓度OFD 33区分开。
最后，如图7中的C所示，从Si薄膜41进行Si的外延生长，并且形成了Si部42。在Si部42中，形成垂直晶体管51、OFD 52、垂直晶体管13和FD 14等。应当注意的是，P型离子可以被注入在PD 31与Si薄膜41的后表面之间。
如上所述，能够利用比第一构造示例中的步骤数量少的步骤数量来制造固体摄像器件30的第二构造示例。
在所生产出来的固体摄像器件30的第二构造示例中，在读出PD 31中所产生的电荷的情况下，该电荷通过垂直晶体管13而被传送到FD 14。此外，在PD 31中所产生的电荷达到饱和的情况下，饱和电荷经由势垒部32而流向低浓度OFD 33，并经由垂直晶体管51而被排放到高浓度OFD 52中。
因此，在固体摄像器件30的第二构造示例中，因为用于读出电荷的路径与用于排出饱和电荷的路径不同，所以相比于例如从与自PD 31读出电荷的路径相同的路径排出电荷的构造，能够更稳定地排出电荷。
此外，在固体摄像器件30的第二构造示例中，由于垂直晶体管51被形成得并未与势垒部32直接接触，因此，能够防止施加给垂直晶体管51的电压对势垒部32的电势高度产生影响。结果，能够防止Qs的减少，并且能够防止与邻接像素的混色。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第三构造示例
图8是示出了作为本技术实施例的固体摄像器件的第三构造示例的截面框图。应当注意的是，图8示出了一个像素，与图2所示的第一构造示例或图5所示的第二构造示例共同的构成部件由相同的附图标记表示，因此在下文中将适当地省略这些构成部件的详细说明。
在固体摄像器件30的第三构造示例中，将第二构造示例中的垂直晶体管51和OFD52添加至第一构造示例中。垂直晶体管51被连接至高浓度OFD 34。
在固体摄像器件30的第三构造示例中，在PD 31中所产生的电荷被读出的情况下，该电荷通过垂直晶体管13而被传送到FD 14。此外，在PD 31中所产生的电荷达到饱和的情况下，该饱和电荷经由势垒部32而流向低浓度OFD 33，并且被排放到高浓度OFD 34中或经由垂直晶体管51而被排放到OFD 52中。
因此，在固体摄像器件30的第三构造示例中，因为用于读出电荷的路径与用于排出饱和电荷的路径不同，所以相比于例如从与自PD 31读出电荷的路径相同的路径排出电荷的构造，能够更稳定地排出电荷。
此外，在固体摄像器件30的第三构造示例中，由于高浓度OFD 34和垂直晶体管51被形成得并未与势垒部32直接接触，因此，能够抑制高浓度OFD 34和垂直晶体管51对势垒部32的电势高度产生影响。结果，能够抑制Qs的减少，并且能够抑制与邻接像素的混色。
高浓度OFD 34的电位固定方法
如上所述，在PD 31中所产生的饱和电荷被排放到高浓度OFD 34中的情况下，该高浓度OFD 34需要具有比当在PD 31中累积电荷时在PD 31上产生的电位高的固定电压。在这方面，在高浓度OFD 34的电极存在于Si基板11的后表面侧处的情况下，可以在Si基板11中形成贯通电极，以将位于Si基板11的前表面侧处的电源电连接至高浓度OFD 34。
图9是对应于各个像素而形成有贯通电极的构造示例。在这种情况下，高电压电源71经由配线72、贯通电极73和配线74而与高浓度OFD 34连接，并且高浓度OFD 34具有较高的固定电压。
图10和图11示出了多个像素共用一个贯通电极的构造示例，图10为截面图，并且图11为俯视图。在这种情况下，与对应于各个像素而形成了贯通电极73的情况相比，各个像素所占据的面积能够减小贯通电极73的尺寸。
势垒部32的电势控制
接着，图12示出了势垒部32的电势受到控制的构造示例。图12中的A示出了在Si基板11的后表面侧处形成门电极81并将该门电极81连接至势垒部32的构造示例。在这种情况下，能够通过从门电极81施加预定电压来控制势垒部32的电势。图12中的B示出了从Si基板11的前表面侧形成有垂直晶体管82并将该垂直晶体管82连接至势垒部32的构造示例。在这种情况下，能够通过从垂直晶体管82施加预定电压来控制势垒部32的电势。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第一构造示例的变型例
接着，图13和图14示出了作为图2所示的固体摄像器件的第一构造示例的一个变型例(第一变型例)的、多个像素共用一个高浓度OFD 34的构造示例，图13为截面图，并且图14为俯视图。应当理解的是，图14中的A和图14中的B示出了两个像素共用一个高浓度OFD34的情况，并且图14中的C示出了四个像素共用一个高浓度OFD 34的情况。
由于彼此邻接的多个像素共用一个高浓度OFD 34，因此与对应于各个像素而形成了高浓度OFD 34的情况相比，能够减小各个像素中高浓度OFD 34所占据的面积。
图15是示出了作为固体摄像器件的第一构造示例的另一变型例(第二变型例)的、在Si基板11中额外地层叠有PD 91的构造示例的截面图。
如图15所示，在Si基板11中形成有多个PD(电荷保持部31和PD 91)的情况下，靠近后表面侧的PD 31主要对短波长侧的光进行光电转换，远离该后表面侧的PD 91主要对长波长侧的光进行光电转换。由于多个PD对具有不同波长的光束进行光电转换，因此能够实现分光操作(spectroscopic operation)。另外，通过把来自多个PD的输出组合起来，能够使Qs增大。应当理解的是，可以在Si基板11中形成三个以上的PD层。
图16是示出了作为固体摄像器件的第一构造示例的又一变型例(第三变型例)的、在图15的第二变形例的Si基板11的后表面的外侧以离开该后表面的方式进一步添加有诸如有机光电转换膜等光电转换膜92的构造示例的截面图。
如图16所示，在形成有光电转换膜92的情况下，能够取出由光电转换膜92进行光电转换后的成分作为输出，并且透过光电转换膜92的光能够被PD 31、91各者进行光电转换。多个PD 31、91和光电转换膜92对具有不同波长的光束进行光电转换，因而能够实现分光操作。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第二构造示例的变型例
接着，图17示出了图5所示的固体摄像器件的第二构造示例的一个变型例(第四变型例)。
在第四变型例中，在图5的第二构造示例的Si基板11的前表面的外侧以离开该前表面的方式添加有诸如有机光电转换膜等光电转换膜101，并且在该Si基板11的前表面的内侧添加有用于累积由光电转换膜101产生的电荷的FD 103。
此外，GND端子105经由RST晶体管104而被连接至FD 103，以抑制流经光电转换膜101的暗电流。应当注意的是，GND端子105的电压为0V，但并不限于此。只要该电压低于VDD就是可接受的。这同样适用于其他构造示例和变型例。
另外，在FD 103及GND端子105与电荷保持部31之间形成有沿水平方向延伸的且包括N型扩散层的沟道层106，并且该沟道层106被连接至垂直晶体管51。
在第四变型例中，包括N型扩散层的沟道层106利用从连接至电源的垂直晶体管51供应过来的电力而始终被接通。因此，沟道层106起到如下沟道的功能：该沟道回收从含有FD 103及GND端子105的像素晶体管、以及P型阱触点107等泄漏的电荷。结果，能够抑制流经电荷保持部31的暗电流的增大。还可以期待的是，被供应有电力的垂直晶体管51就像沟道层106一样而起到用于回收泄漏电荷的沟道的功能。在垂直晶体管51有效地起到沟道的功能的情况下，可以省掉沟道层106。
应当注意的是，上述的第四变型例可以应用到图8所示的第三构造示例。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第二构造示例的另一变型例
接下来，图18示出了图5所示的固体摄像器件的第二构造示例的另一变型例(第五变型例)。
在第五变型例中，在图5的第二构造示例的Si基板11的前表面的外侧以离开该前表面的方式添加有诸如有机光电转换膜等光电转换膜101，并且在该Si基板11的前表面的内侧添加有用于累积由光电转换膜101产生的电荷的FD 103。
此外，GND端子105经由RST晶体管104而被连接至FD 103，以便抑制流经光电转换膜101的暗电流。
在第五变型例中，图示了在上述的各构造示例和各变型例中被省略的AMP晶体管112和SEL晶体管113。
在第五变型例中，在Si基板11中形成有绝缘部111和114，AMP晶体管112和SEL晶体管113被设置在绝缘部111与绝缘部114之间。
此外，在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方形成有沿水平方向延伸的且包括N型扩散层的阱隔离层115。阱隔离层115从垂直晶体管51沿水平方向延伸，并且阱隔离层115与绝缘部111和114接触。
利用这种构造，在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域与其他阱区域(其中形成有用于使FD 103复位的RST晶体管104等的区域)是电气隔离的，并且该下部区域的电位不同于所述其他区域的电位。在第五变型例中，在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域的电位低于其他阱区域的电位。
以这种方式，因为不管AMP晶体管112的输入电压如何都能够任意地设定FD 103的复位电位，所以能够抑制与因AMP晶体管112的操作点而引起的随机噪声和驱动能力(gm)等有关的摄像特性的劣化。
此外，在仅从根据位于AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域的电位与里面形成有RST晶体管104等的区域的电位这二者电位之间的差而获得的上述效果的角度出发的情况下，阱隔离层115不是必须被连接至垂直晶体管51。在这种情况下，能够采用以下说明的图19至图22所示的构造示例。
具体地，在图19所示的构造示例中，阱隔离层115在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方从连接至漏极的N型区域121延伸。另外，在这种情况下，由于在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域的电位低于其他阱区域的电位，因此能够获得上述效果。
在图20所示的构造示例中，阱隔离层115在RST晶体管104下方从连接至漏极的N型区域121延伸。阱区域之中的位于RST晶体管104下方的下部区域与其他阱区域(形成有AMP晶体管112和SEL晶体管113等的区域)是电气隔离的，并且该下部区域的电位不同于所述其他区域的电位。在这种情况下，在RST晶体管104下方的下部区域的电位高于其他阱区域的电位，并且能够获得上述效果。
应当注意的是，可以将图18所示的第五变型例修改成类似于图20所示的构造示例，并且可以利用从垂直晶体管51延伸的阱隔离层115来使位于RST晶体管104下方的下部区域与其他阱区域(形成有AMP晶体管112和SEL晶体管113等的区域)电气隔离。
在图21所示的构造示例中，使图20所示的构造示例中的各半导体的导电性发生反转。在这种情况下，在RST晶体管104下方的下部区域的电位低于其他阱区域的电位，并且能够获得上述效果。
在图22所示的构造示例中，AMP晶体管112和SEL晶体管113是由PMOS形成的，并且在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方形成有N型阱区域。因此，在没有形成阱隔离层115的情况下，在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域与形成有RST晶体管104等的其他阱区域是电气隔离的，并且该下部区域的电位不同于所述其他区域的电位。在这种情况下，在AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域的电位低于所述其他阱区域的电位，并且能够获得上述效果。
根据本技术实施例的固体摄像器件的第二构造示例的又一变型例
接着，图23示出了图5所示的固体摄像器件的第二构造示例的又一变型例(第六变型例)。具体地，将图17所示的第四变型例和图18所示的第五变型例进行组合。图24是图23所示的第六变型例的俯视图。
在第六变型例中，通过利用来自连接至电源的垂直晶体管51的电力而使沟道层106始终接通，该沟道层106起到用于回收从FD 103和GND端子105泄漏的电荷的沟道的作用。结果，能够抑制流经电荷保持部31的暗电流的增大。
另外，阱隔离层115将阱区域之中的位于AMP晶体管112和SEL晶体管113下方的下部区域与其他阱区域电气隔离，并且该下部区域的电位不同于所述其他区域的电位。以这种方式，因为不管AMP晶体管112的输入电压如何都能够任意地设定FD 103的复位电位，所以能够抑制与因AMP晶体管112的操作点而引起的随机噪声和驱动能力(gm)等有关的摄像特性的劣化。
应当注意的是，上述的第六变型例可以应用到图8所示的第三构造示例。
接着，图25是示出了在图23所示的第六变型例中多个像素共用一个垂直晶体管51的构造示例的俯视图。在这种情况下，与对应于各个像素来形成垂直晶体管51的情况相比，能够减小各个像素所占据的面积。
固体摄像器件30的应用例
图26是示出了使用根据本技术实施例的固体摄像器件30的应用例的图。
固体摄像器件30能够被用到下列的对诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等光进行感测的各种情况中。
·用于拍摄图像以供观看的装置，例如数码照相机和配备有照相机的移动设备。
·用于交通目的的装置，例如为了包含自动停车在内的安全驾驶和识别驾驶者状态等，对汽车的前方/后方/周围/内部进行拍摄的车载传感器、用于监视行驶车辆和道路的监控相机、以及用于测量车辆之间的距离的测距传感器等。
·用于诸如TV、冰箱和空调等家用电器中的装置，这类装置用来拍摄使用者的姿态并且根据该姿态来执行装置操作。
·用于医疗保健目的的装置，例如内视镜(endoscope)和通过接收红外光来进行血管造影(blood vessel photographing)的装置等。
·用于安保目的的装置，例如用于预防犯罪目的的监控相机和用于人物身份认证目的的相机等。
·用于美容护理目的的装置，例如对皮肤进行拍摄的皮肤测量装置和对头皮进行拍摄的显微镜等。
·用于运动目的的装置，例如用于运动用途的动作相机和可穿戴式相机等。
·用于农业目的的装置，例如用于监视田地和农作物的状态的相机等。
应当理解的是，本技术的实施例不限于上述的各示例，并且在不背离本发明的主旨和范围的情况下可以进行各种变更或变型。
本技术也可以具有下列技术方案。
(1)一种固体摄像器件，所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：
电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；
OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及
势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒，
所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且
所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
(2)根据(1)所述的固体摄像器件，其中，
所述电荷保持部和所述低浓度OFD部的杂质类型相同且杂质浓度相等。
(3)根据(1)或(2)所述的固体摄像器件，其还包括：
第一垂直晶体管，所述第一垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且与所述高浓度OFD部接触。
(4)根据(3)所述的固体摄像器件，其中，
所述第一垂直晶体管和所述势垒部被形成得间隔开。
(5)根据(3)所述的固体摄像器件，进一步包括：
沟道层，所述沟道层在像素晶体管与所述电荷保持部之间而从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸，所述像素晶体管形成于所述半导体基板上。
(6)根据(5)所述的固体摄像器件，其中，
所述沟道层是由包含与所述电荷保持部相同类型的杂质的扩散层形成的。
(7)根据(3)至(6)中任一项所述的固体摄像器件，其还包括：
阱隔离层，所述阱隔离层将所述半导体基板的阱区域之中的位于预定像素晶体管下方的下部区域与所述阱区域之中的其他区域电气隔离，并且所述阱隔离层从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸。
(8)根据(7)所述的固体摄像器件，其中，
通过所述阱隔离层而被电气隔离的位于所述预定像素晶体管下方的所述下部区域的电位低于所述其他区域的电位。
(9)根据(7)或(8)所述的固体摄像器件，其中，
所述预定像素晶体管是AMP晶体管和SEL晶体管。
(10)根据(9)所述的固体摄像器件，其中，
RST电位是作为所述预定像素晶体管的所述AMP晶体管的输入电压，且所述RST电位低于所述AMP晶体管的漏极电压。
(11)根据(7)所述的固体摄像器件，其中，
所述预定像素晶体管是RST晶体管。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的固体摄像器件，其还包括包括：
第二垂直晶体管，所述第二垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且从所述电荷保持部读取所述电荷。
(13)根据(1)至(12)中任一项所述的固体摄像器件，其中，
将电压施加给所述高浓度OFD部，所述电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压。
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的固体摄像器件，其中，
将电压施加给所述高浓度OFD部，所述电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压，并且所述电压是通过从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面贯穿所述半导体基板的贯通电极而被供应的。
(15)根据(14)所述的固体摄像器件，其中，
所述贯通电极是对应于多个像素而被形成的，并且所述贯通电极由所述多个像素共用。
(16)根据(1)至(15)中任一项所述的固体摄像器件，其还包括：
控制部，所述控制部控制所述势垒部的电势。
(17)根据(1)至(16)中任一项所述的固体摄像器件，其中，
所述高浓度OFD部由多个像素共用。
(18)根据(1)至(17)中任一项所述的固体摄像器件，其中，
在所述半导体基板内层叠有多层所述电荷保持部。
(19)根据(1)至(18)中任一项所述的固体摄像器件，其还包括：
光电转换膜，所述光电转换膜被形成在所述半导体基板的所述受光面的外侧。
(20)一种电子装置，在所述电子装置上安装有固体摄像器件，
所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：
电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；
OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及
势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒，
所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且
所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
附图标记列表
30 固体摄像器件
31 电荷保持部
32 势垒部
33 低浓度OFD
34 高浓度OFD
51 垂直晶体管
52 OFD
71 电源
73 贯通电极
81 门电极
82 垂直晶体管
91 PD
92 光电转换膜
101 光电转换膜
106 沟道层
115 阱隔离层

Claims (20)

1.一种固体摄像器件，所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：
电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；
OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及
势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒，
所述OFD部包括低浓度OFD部和高浓度OFD部，所述低浓度OFD部和所述高浓度OFD部的杂质类型相同且杂质浓度不同，并且
所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件，其中，
所述电荷保持部和所述低浓度OFD部的杂质类型相同且杂质浓度相等。
3.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其还包括：
第一垂直晶体管，所述第一垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且与所述高浓度OFD部接触。
4.根据权利要求3所述的固体摄像器件，其中，
所述第一垂直晶体管和所述势垒部被形成得间隔开。
5.根据权利要求3所述的固体摄像器件，其还包括：
沟道层，所述沟道层在像素晶体管与所述电荷保持部之间从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸，所述像素晶体管形成于所述半导体基板上。
6.根据权利要求5所述的固体摄像器件，其中，
所述沟道层由包含与所述电荷保持部相同类型的杂质的扩散层形成。
7.根据权利要求3所述的固体摄像器件，其还包括：
阱隔离层，所述阱隔离层将所述半导体基板的阱区域之中的预定像素晶体管的下部区域与所述阱区域之中的其他区域电气隔离，并且所述阱隔离层从所述第一垂直晶体管沿水平方向延伸。
8.根据权利要求7所述的固体摄像器件，其中，
通过所述阱隔离层而被电气隔离的所述预定像素晶体管的所述下部区域的电位低于所述其他区域的电位。
9.根据权利要求7所述的固体摄像器件，其中，
所述预定像素晶体管是AMP晶体管和SEL晶体管。
10.根据权利要求9所述的固体摄像器件，其中，
RST电位是作为所述预定像素晶体管的所述AMP晶体管的输入电压，且所述RST电位低于所述AMP晶体管的漏极电压。
11.根据权利要求7所述的固体摄像器件，其中，
所述预定像素晶体管是RST晶体管。
12.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其还包括：
第二垂直晶体管，所述第二垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且从所述电荷保持部读取所述电荷。
13.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其中，
所述高浓度OFD部被施加有电压，该电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压。
14.根据权利要求13所述的固体摄像器件，其中，
所述高浓度OFD部被施加有电压，该电压高于当在所述电荷保持部中累积所述电荷时在所述电荷保持部上产生的电压，并且该电压是通过从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面贯穿所述半导体基板的贯通电极而被供应的。
15.根据权利要求14所述的固体摄像器件，其中，
所述贯通电极是对应于多个像素而被形成的，并且所述贯通电极由所述多个像素共用。
16.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其还包括：
控制部，所述控制部控制所述势垒部的电势。
17.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其中，
所述高浓度OFD部由多个像素共用。
18.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其中，
在所述半导体基板内层叠有多层所述电荷保持部。
19.根据权利要求2所述的固体摄像器件，其还包括：
光电转换膜，所述光电转换膜被形成在所述半导体基板的所述受光面的外侧。
20.一种电子装置，其上安装有固体摄像器件，
所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处包括：
电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；
OFD部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述OFD部中；以及
势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述OFD部流动的所述电荷的壁垒，
所述OFD部包括杂质类型相同且杂质浓度不同的低浓度OFD部和高浓度OFD部，并且
所述高浓度OFD部和所述势垒部被形成得间隔开。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108259792A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 德淮半导体有限公司 图像传感器单元
CN111630843A (zh) * 2018-02-01 2020-09-04 索尼半导体解决方案公司 固态摄像装置、其制造方法和电子设备
CN112602320A (zh) * 2018-09-07 2021-04-02 索尼半导体解决方案公司 固态成像装置和电子设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107004689B (zh) * 2014-12-18 2020-09-18 索尼公司 固体摄像器件和电子装置
JP6987562B2 (ja) * 2017-07-28 2022-01-05 キヤノン株式会社 固体撮像素子
JP2023055062A (ja) * 2021-10-05 2023-04-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06303528A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Sony Corp Ｃｃｄ固体撮像素子
US20110049336A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Sony Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method therefor, and electronic device
US20120193692A1 (en) * 2009-10-09 2012-08-02 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor element and solid-state imaging device
US20130032919A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sony Corporation Solid-state image pickup element and electronic device

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230273A (ja) 1986-03-31 1987-10-08 Toshiba Corp 固体撮像装置
US5235196A (en) * 1992-07-24 1993-08-10 Eastman Kodak Company Transfer region design for charge-coupled device image sensor
DE69637636D1 (de) * 1995-12-06 2008-09-25 Sony Corp Aus einer Fotodiode und einem bipolaren Element bestehende Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung
JP2004335803A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Ｍｏｓ型固体撮像装置とその駆動方法
JPWO2005052666A1 (ja) * 2003-11-27 2008-03-06 イビデン株式会社 Ｉｃチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、ｉｃチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法
JP2007096271A (ja) 2005-09-05 2007-04-12 Toshiba Corp 固体撮像装置及びその製造方法
WO2007054867A2 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Nxp B.V. Producing a covered through substrate via using a temporary cap layer
EP2259668A4 (en) * 2008-03-27 2011-12-14 Ibiden Co Ltd METHOD FOR PRODUCING A MULTILAYER CONDUCTOR PLATE
JP5326507B2 (ja) * 2008-11-06 2013-10-30 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器
JP5369505B2 (ja) * 2008-06-09 2013-12-18 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
US20100301398A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Ion Torrent Systems Incorporated Methods and apparatus for measuring analytes
TWI445166B (zh) * 2008-11-07 2014-07-11 Sony Corp 固態成像裝置，製造固態成像裝置之方法、及電子設備
JP5505709B2 (ja) * 2010-03-31 2014-05-28 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
JP2013016675A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Sony Corp 固体撮像装置、電子機器、及び、固体撮像装置の製造方法
JP5995457B2 (ja) 2012-02-17 2016-09-21 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、および撮像装置の駆動方法。
JP6024242B2 (ja) * 2012-07-02 2016-11-09 セイコーエプソン株式会社 電子デバイスの製造方法
CN102762069A (zh) * 2012-07-24 2012-10-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电子装置
JP2014127519A (ja) 2012-12-25 2014-07-07 Sony Corp 固体撮像素子、及び、電子機器
US20140268275A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Pixtronix, Inc. Display apparatus incorporating an interconnect-supporting elevated aperture layer
WO2014156353A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 株式会社村田製作所 カメラモジュール
JP6221341B2 (ja) 2013-05-16 2017-11-01 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法および電子機器
US9369648B2 (en) * 2013-06-18 2016-06-14 Alexander Krymski Image sensors, methods, and pixels with tri-level biased transfer gates
JP2015153962A (ja) * 2014-02-18 2015-08-24 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
US9479717B2 (en) * 2014-02-18 2016-10-25 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor array with external charge detection circuitry
CN107004689B (zh) * 2014-12-18 2020-09-18 索尼公司 固体摄像器件和电子装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06303528A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Sony Corp Ｃｃｄ固体撮像素子
US20110049336A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Sony Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method therefor, and electronic device
US20120193692A1 (en) * 2009-10-09 2012-08-02 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor element and solid-state imaging device
US20130032919A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sony Corporation Solid-state image pickup element and electronic device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108259792A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 德淮半导体有限公司 图像传感器单元
CN111630843A (zh) * 2018-02-01 2020-09-04 索尼半导体解决方案公司 固态摄像装置、其制造方法和电子设备
US11942502B2 (en) 2018-02-01 2024-03-26 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus
CN112602320A (zh) * 2018-09-07 2021-04-02 索尼半导体解决方案公司 固态成像装置和电子设备

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