TWI447902B - 固態影像裝置、其製造方法及電子設備 - Google Patents

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Description

固態影像裝置、其製造方法及電子設備
本發明係關於固態成像裝置，其製造方法，以及配備此等固態成像裝置的電子設備一諸如相機。
本申請案主張2009年8月28日向日本專利局申請之日本專利申請案第JP 2009-198119號的優先權，該案之全文在法律允許之程度上以引用的方式併入本文中。
作為一固態成像裝置，已悉知的是以一MOS類型影像感測器諸如一CMOS(互補金屬氧化物半導體)類型影像感測器為代表的一放大類型固態成像裝置。作為另一固態成像感測器，亦悉知的是以一CCD(電荷耦合裝置)影像感測器為代表的一電荷轉移類型固態成像裝置。此等固態成像裝置廣為在數位相機、數位視訊相機及類似設備中使用。近幾年，MOS類型影像感測器由於其等之低工作電壓及低電力消耗而已廣泛用作安裝於行動裝置諸如相機蜂巢式電話及PDA(個人數位助理)中的固態成像裝置。
一MOS類型固態成像裝置(下文稱為一MOS固態成像裝置)係其中包含複數個像素的一裝置。各像素係由作為一光電轉換元件之一光電二極體及至少一像素電晶體組成。該等像素係配置成二維陣列。近來，為減少各像素中像素電晶體所佔之面積以微型化像素，已提出其中一單個像素電晶體為複數個像素所共用的一種所謂複數個像素共用組件式結構(component-shared-by-plural-pixels structure)。在複數個像素共用組件式結構中，因為提供給各像素之一光電二極體可佔有一更大的面積，故而可改良該光電二極體的靈敏度。舉例而言，具有兩像素共用組件式結構之固態成像裝置係揭示於日本未審查專利申請公開案第2004-172950號、第2006-54276號及第2006-157953號中。另外，具有二乘二像素共用組件式結構之固態成像裝置係揭示於日本未審查專利申請公開案第2009-135319號中。
圖23係繪示具有兩像素共用組件式結構之一MOS固態成像裝置之一示意組態之一實例的一圖。在此固態成像裝置101中，作為光電轉換元件之光電二極體PD1及光電二極體PD2係以下列方式佈置：該等光電二極體經由佈置於其等之間的一浮動擴散元件(FD)102而互相面對。一讀出閘極電極103係透過一閘極絕緣層而形成於該光電二極體PD1與該浮動擴散元件102之間。一讀出閘極電極104亦透過一閘極絕緣層而形成於該光電二極體PD2與該浮動擴散元件102之間。一電晶體Tr11係由該讀出閘極電極103與該浮動擴散元件102組成，且一電晶體Tr12係由該閘極電極104與該浮動擴散元件102組成。該電晶體Tr11及該電晶體Tr12係分別連接至該光電二極體PD1與該光電二極體PD2。一共用單元係定義為包含光電二極體PD1及光電二極體PD2之此等兩個像素的一組合，且複數個共用單元係配置成二維陣列。分別製備一重設電晶體Tr2、一放大電晶體Tr3及一選擇電晶體Tr4供各共用單元用。
該重設電晶體Tr2係由一對源極/汲極區105與106及一重設閘極電極109組成。該放大電晶體Tr3係由一對源極/汲極區106與107及一放大閘極電極110組成。該選擇電晶體Tr4係由一對源極/汲極區107與108及一選擇閘極電極111組成。此等讀出電晶體Tr11及Tr12、重設電晶體Tr2、放大電晶體Tr3及選擇電晶體Tr4係所謂像素電晶體。
雖然未在圖23中繪示，但是該浮動擴散元件102係連接至該放大閘極電極110及該重設電晶體Tr2的一源極/汲極區105。另一源極/汲極區106係連接至一電源供應器VDD。另外，該選擇電晶體Tr4之一源極/汲極區108係連接至一垂直信號線。
另一方面，在一基板之背側上具有一光接收表面(該光接收表面係相對於其上形成有多層互連、像素電晶體及類似元件的基板之表面)的一背面照明類型固態成像裝置係揭示於日本未審查專利申請公開案第2003-31785號中。
相關技術中，在一MOS固態成像裝置中，一浮動擴散元件及包含一讀出閘極電極之一讀出電晶體通常係形成為緊鄰於一光電二極體的端部(參考圖23作為一實例)。在具有此一結構之一MOS固態成像裝置中，當讀出一光電二極體中之信號電荷以待被轉移至一浮動擴散元件中時，難以讀出定位於遠離讀出閘極電極之光電二極體之部分中的一些信號電荷，且有可能留下一些電荷而未將其讀出。換言之，有可能由於一所謂讀出距離D0 而產生殘餘影像。因此，在相關技術中，為不留下而未讀出信號電荷，將一讀出閘極電壓設定為高，從而電位調變之作用可即遠又廣地到達他處，且可讀出全部信號電荷。或者，可將飽和信號電荷Qs設定為少量使得可輕易讀出信號電荷。舉例而言，若一光電二極體之n類型電荷儲存區中之一植入n類型雜質濃度被設定為低，則可將飽和信號電荷Qs之量設定為少量。
舉例而言，必需使具有大尺寸像素之一固態成像裝置(諸如一單透鏡反射式相機)具有一高讀出閘極電壓以避免單獨留下而未讀出信號電荷之一些部分的危險(其通常導致一高電源供應電壓)。
本發明係在留意上述問題下達成。本發明之諸實施例提供一種具有短讀出距離及減少殘餘影像之產生之能力的固態成像裝置，一種固態成像裝置的製造方法，以及一種配備此固態成像裝置的電子設備。
根據本發明之一實施例，存在一種固態成像裝置，該固態成像裝置包含至少一個像素。該像素包含：一光電二極體、在該光電二極體之一區中之一浮動擴散元件，以及一讀出閘極電極，該讀出閘極電極在平面圖中至少部分圍繞該浮動擴散元件。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極在平面圖中完全圍繞該浮動擴散區。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極在平面圖中有效地圍繞該浮動擴散區。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極在平面圖中完全圍繞該浮動擴散區。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極在平面圖中具有一環形狀。根據此實施例，該環形狀各處之寬度可為均勻的。此外，根據此實施例，該環形狀之一部分可係缺失的。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極在平面圖中具有四邊形形狀。根據此實施例，該讀出閘極在平面圖中亦可具有一矩形形狀。此外，根據此實施例，該四邊形形狀之各拐角在平面圖中可具有一圓形邊緣。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，該讀出閘極電極係在該光電二極體的一中心區中。
根據本發明之另一實施例，該浮動擴散元件係在光電二極體的一光學中心。
在根據本發明之一實施例之固態成像裝置中，一p類型半導體井區係在該光電二極體之一中心區之表面的下方且另一p類型半導體區在該光電二極體之該表面的下方。在此實施例中，一連接區係在該讀出閘極電極之一部分的下面以便將該p類型半導體井區連接至該另一p類型半導體區。
根據本發明之一實施例，一半導體井區係在該光電二極體之該表面的下方以便被該光電二極體圍繞。
根據本發明之一實施例，該固態成像裝置係一背面照明裝置，其中自該光電二極體之一表面進入之入射光係背對該讀出閘極電極。
根據本發明之一實施例，該光電二極體係一n類型半導體且一p類型半導體井區係定位在該光電二極體的一中心區下方。在此實施例中，該p類型半導體井區被該n類型半導體區圍繞。
根據本發明之一實施例，該浮動擴散區被該p類型半導體井圍繞。
根據本發明之一實施例，該固態成像裝置包含在光電二極體之各側上的一分離區。在此實施例中，額外電晶體係在該等分離區之一者或二者之內。
根據本發明之一實施例，該固態成像裝置包含由複數個共用單元組成的一像素區段。在此實施例中，各共用單元包括具有複數個像素的一第一組件區段及具有複數個像素的一第二組件區段。此外，在此實施例中，一放大電晶體係佈置在該第一組件區段與該第二組件區段之間。
此組態造成從光電二極體之周邊邊緣至浮動擴散元件的一讀出距離被縮短。另外，當讀出該光電二極體中之信號電荷時，該信號電荷係從該讀出閘極電極之周邊被讀出至該浮動擴散元件。
一種用於製造根據本發明之該實施例之一像素的方法，該方法包含製造一像素的步驟。根據此實施例，該固態成像裝置之製造包含下列步驟：在光電二極體之內形成一浮動擴散區；及在該浮動擴散區周圍形成一讀出閘極電極使得該讀出閘極電極在平面圖中至少部分圍繞該浮動擴散區。
根據本發明之另一實施例，該光電二極體係一n類型半導體且製造該像素之該方法進一步包含下列步驟：藉由使用讀出閘極電極作為一遮罩以經由自對準而將一p類型雜質離子植入至被該讀出閘極電極所圍繞之n類型半導體光電二極體之表面的一部分中。
在用於製造根據本發明之實施例之固態成像裝置的方法中，光電二極體之區中之半導體井區及浮動擴散元件係在使用讀出閘極電極作為一遮罩下藉由自對準而形成。
一種根據本發明之實施例的電子設備包含一光電二極體、在該光電二極體之一區中之一浮動擴散元件，以及在平面圖中至少部分圍繞該浮動擴散元件的一讀出閘極電極。此外，根據此實施例，該電子設備可具有一成像功能。
因為根據本發明之實施例之電子設備配備有上述固態成像裝置，故而可輕易讀出儲存於嵌入於該固態成像裝置中之光電二極體中的信號電荷且將該信號電荷轉移至該浮動擴散元件。
根據本發明之實施例之固態成像裝置造成從光電二極體之周邊邊緣至對應浮動擴散元件的讀出距離被縮短，從而可輕易讀出信號電荷且可減少殘餘影像的產生。
在用於製造根據本發明之實施例之固態成像裝置之方法中，因為半導體井區及浮動擴散元件可藉由自對準而形成，故而可在一高精確度下製造一種具有輕易讀出上述信號電荷之能力的固態成像裝置。
在根據本發明之實施例之電子設備中，可輕易讀出儲存於嵌入於固態成像裝置中之光電二極體中的信號電荷，且可減少殘餘影像的產生，且可改良影像的品質。因此，可提供具有高品質的電子設備。
下文將詳細描述根據本發明的諸項實施例。
圖1係繪示應用於本發明之各項實施例之一MOS固態成像裝置之一實例的一示意組態圖。此實例之固態成像裝置1包含一像素區段(一成像區)3及一周邊電路區段，在該像素區段3中複數個像素2(具有作為光電轉換元件的複數個光電二極體)在一半導體基板11上有規則地配置成二維陣列。該半導體基板11可為一矽基板。一像素2係由一光電二極體及複數個像素電晶體(MOS電晶體)組成。該複數個像素電晶體為(例如)一讀出電晶體、一重設電晶體及一放大電晶體。該等像素電晶體亦可包含一選擇電晶體。該像素區段3可由配置成二維陣列且各為一光電二極體及複數個像素電晶體之一組合的複數個單元像素組成。在使用複數個像素共用組件式結構作為一結構單元下，該像素區段3亦可由配置成二維陣列的複數個上述複數個像素共用組件式結構組成。
該周邊電路區段係由一垂直驅動電路4、行信號處理電路5、一水平驅動電路6、一輸出電路7、一控制電路8及類似電路組成。該控制電路8接收一輸入時脈、指示操作模式之資料及類似者，且輸出關於固態成像裝置之內部資訊方面及類似者的資料。換言之，該控制電路8產生時脈信號及控制信號，在該等信號之基礎上，該垂直驅動電路4、該等行信號處理電路5、該水平驅動電路6及類似電路搭配使用一垂直同步信號、一水平同步信號及一主時脈而操作。接著，該控制電路8發送此等信號給該垂直驅動電路4、該等行信號處理電路5、該水平驅動電路6及類似電路。
該垂直驅動電路4係由(例如)移位暫存器組成，且在一逐像素列基礎上選擇一像素驅動線並且發送用於驅動像素之一脈衝給所選擇的像素驅動線。換言之，該垂直驅動電路4在一逐像素列基礎上掃描像素區段3的像素2，且透過對應垂直信號線9而將對應於在由屬於各像素2之一光電轉換元件(例如一光電二極體)接收之光之量之基礎上所產生之一信號電荷的一像素信號饋送給對應行信號處理電路5。
一行信號處理電路5係指派給(例如)該像素區段3的各像素行，且該行信號處理電路5在一逐像素行基礎上對輸出自屬於當前掃描像素列之像素2之信號執行各種類型的信號處理。對該等信號執行之各種類型之信號處理包含(例如)雜訊消除。換言之，該行信號處理電路5執行各種類型的信號處理，諸如用於消除專屬於像素2之固定型様雜訊的CDS處理、信號放大、A/D轉換及類似處理。一水平選擇開關(未繪示)係安裝於各行信號處理電路5之輸出級與一水平信號線10之間。
該水平驅動電路6係由(例如)移位暫存器組成，且藉由依序發出水平掃描脈衝而依序選擇行信號處理電路5，且造成各行信號處理電路5輸出一像素信號給水平信號線10。
該輸出電路7對由該等行信號處理電路5透過該水平信號線10而依序饋送的信號執行信號處理。在一些情形中，該輸出電路7僅作為與信號有關的一緩衝器，且在其他情形中，該輸出電路7對信號執行黑階調整、行變異校正、各種類型的數位信號處理及類似處理。一輸入/輸出終端12發送或接收往返於外部的信號。
若上述固態成像裝置1為一正面照明類型固態成像裝置，則在其上已形成像素區段3及周邊電路區段的基板之表面上形成具有通過一層間絕緣層之複數層互連的一多層互連層。在該像素區段3中，一晶片上彩色濾光器係透過一平坦化膜而形成於該多層互連層上，且此外一晶片上微透鏡係形成於該彩色濾光器上。
若上述固態成像裝置1為一背面照明類型固態成像裝置，則未在定位一光進入表面(一所謂光接收表面)之一基板的背側上形成多層互連層。該多層互連層係形成於相對於該光接收表面的基板之表面上。該晶片上彩色濾光器係透過一絕緣層而形成於其上定位光接收表面的該基板之背側上，且此外該晶片上微透鏡係形成於該晶片上彩色濾光器上。
本發明之一第一實施例
圖2及圖3係繪示根據本發明之一第一實施例之一固態成像裝置－亦即一MOS固態成像裝置的圖。圖2係繪示由一光電二極體、一浮動擴散元件及一讀出電晶體組成之一像素之一基本示意平面結構(布局)的一圖。圖3係沿圖2之線III-III而得到的該像素之示意結構的一橫截面圖。此實施例係應用本發明之一背面照明類型固態成像裝置的一實例。
如圖2所示，根據本發明之第一實施例的一固態成像裝置21包含若干個像素，該等像素之各者包含一光電二極體(PD)22、一讀出電晶體Tr1之一讀出閘極電極23，以及佈置於該光電二極體(PD)22之區中的一浮動擴散元件(FD)24。該浮動擴散元件24係形成於由該讀出閘極電極23所圍繞的區中。換言之，當觀察該像素之平面布局時，該讀出閘極電極23係經形成以便圍繞該浮動擴散元件24，且該光電二極體22係經形成以便圍繞該讀出閘極電極23。在此實施例中，由一p類型半導體組成之一元件分離區25係經形成以便圍繞該光電二極體22。
雖然未在圖2中繪示，但是除該讀出電晶體Tr1之外之像素電晶體係形成於該光電二極體22的外側。像素區段係由配置成二維陣列且各包含一讀出閘極電極23及一浮動擴散元件24的複數個光電二極體組成。
該讀出閘極電極23係可較佳形成為具有均勻寬度的一似環形狀以便圍繞該浮動擴散元件24。此外如圖2所示，該讀出閘極電極23係可較佳形成為具有均勻寬度(其為一所謂閘極長度)L的似圓環形狀。該讀出閘極電極23係可較佳形成於該光電二極體22的中心區中，且該浮動擴散元件24係經形成以便定位在該光電二極體22的光學中心。藉由將該讀出閘極電極23佈置於該光電二極體22的中心區中，可縮短從該光電二極體22之任一周邊邊緣點至該浮動擴散元件24之周邊邊緣的一讀出距離D1。在讀出閘極電極23係形成於光電二極體22之中心區中的情形中，即使該光電二極體22之區為正方形，從該光電二極體22之周邊邊緣點至浮動擴散元件24之周邊邊緣的讀出距離D1仍係近似均勻的。
在此實施例中，如圖3之像素橫截面結構中所示，一半導體井區係形成於光電二極體22之表面的下方以便被該光電二極體22圍繞，且該浮動擴散元件24係經形成以便被此半導體井區圍繞。另外，此固態成像裝置21係一背面照明類型固態成像裝置，其中入射光係從相對於其上形成有讀出閘極電極23之基板之表面的基板之背側進入。因此，該光電二極體22所佔之一面積係其中佈置讀出閘極電極23及浮動擴散元件24之一區下面的全部面積，亦即，讀出電晶體Tr1所佔有之一區下面的一面積。
下文將描述圖3所示的橫截面。在此實施例中，元件分離區25係形成於一第一導電類型區中。在此實施例中，將形成像素區段之半導體基板31的一區為該第一導電類型區，但是，該第一導電類型區亦可為一p類型半導體基板。另外，指派一光電二極體22的一區用於各像素。該元件分離區25係由一第二導電類型區形成。在此實施例中，一p類型半導體區在深度方向上從表面延伸至半導體基板31的背側，但是，該第二導電類型區亦可為一n類型半導體基板。
此外，在該區為一n類型區的本發明之其他實施例中，該區亦可為一p類型區。類似地，在該區為p類型區的本發明之其他實施例中，該區亦可為一n類型區。如此一來，在本發明之實施例中，一半導體區可為一n類型區或p類型區是可能的。
光電二極體22係由被元件分離區25圍繞之半導體基板31的一n類型半導體區33及形成於該基板之表面下方且含有高雜質濃度的一p類型半導體區34形成。含有高雜質濃度之一p類型半導體區35亦係形成於該基板的背側上。此等p類型半導體區34及半導體區35亦抑制在絕緣層之邊界產生之暗電流的發生。
一p類型半導體井區36係形成於該光電二極體22之表面之中心區的下面以便被該n類型半導體區33圍繞。此外，該浮動擴散元件24係形成於該p類型半導體井區36之表面之中心的下面以便被該p類型半導體井區36圍繞。
形成於該p類型半導體井區36下面的為一n類型區37，該n類型區37之濃度由於發生於附近p類型半導體井區36中之雜質擴散的作用而低於該n類型半導體區33的濃度。該光電二極體22之一電荷儲存區38係形成於該基板的表面下面。該電荷儲存區38係由一n類型區形成，該n類型區之濃度係高於該n類型半導體區33的濃度。
該p類型半導體井區36之一表面側部及該n類型半導體區33之一表面側部(其等二者係定位於該n類型電荷儲存區38與該浮動擴散元件24之間)作為讀出閘極的一通道區41。該讀出閘極電極23係透過一閘極絕緣層42而由此通道區41上的p類型或n類型多晶矽形成以便圍繞該浮動擴散元件24。形成於該讀出閘極電極23之側上的為一側壁43。該側壁可由一絕緣層44及該絕緣層44上之一p類型或n類型多晶矽膜45形成。該側壁43可由僅在該浮動擴散元件24之側上的絕緣層形成，或可形成於該浮動擴散元件24之側上與該光電二極體22之側上二者。該讀出電晶體Tr1係由作為一源極區之光電二極體22之n類型電荷儲存區38、作為一汲極區之n類型浮動擴散元件24以及讀出閘極電極23組成。
構成光電二極體22之一區係被由p類型半導體區形成之元件分離區25所圍繞之一區域的全部，包含該p類型半導體區36下面圍繞該浮動擴散元件24的一區。在此實施例中，雖然光電二極體22係光電轉換元件的一主要部分，但是浮動擴散元件24及p類型半導體井區36亦作為光電轉換區。
雖然未在圖3中繪示，但是光電二極體22外側之p類型半導體井區中亦形成有除讀出電晶體Tr1之外的像素電晶體。此外，具有複數個互連之一多層互連層係通過一層間絕緣層而形成於其上已形成像素區段3及周邊電路區段的基板之表面上。另外，由(例如)矽組成之一支撐基板係接合至此多層互連層的頂部。晶片上彩色濾光器及晶片上微透鏡係透過一絕緣層而以一定次序建立於其上已安置光進入表面的基板之背側上。
接著，將描述根據本發明之第一實施例之固態成像裝置21的行為。在像素之電荷儲存時段中，從基板之背側進入之光47被光電轉換成光電二極體22之區中的信號電荷(此實施例中電荷係由電子組成)，且此信號電荷被儲存於n類型電荷儲存區38中。形成於被元件分離區25所圍繞之整個區(其包含p類型半導體井區36下面之區)中的光電二極體22造成飽和信號電荷Qs變大。此外，作為光電轉換區之p類型半導體井區36及浮動擴散元件24造成飽和信號電荷Qs增長地更大。
在電荷儲存時段中，可將一負偏壓電壓施加至讀出閘極電極23。當施加該負偏壓電壓時，使讀出閘極電極23下面與由n類型或p類型多晶矽組成之側壁43下面的電荷儲存區38之表面部分處於一電洞針紮狀態。因此，因為由多晶矽組成之側壁45係與該讀出閘極電極23電容性耦合，故而該負偏壓電壓亦被施加至該側壁45。由於此電洞針紮狀態，得以抑制產生於該電荷儲存區38與絕緣層之間之邊界之暗電流的發生且亦抑制白點的發生。
另一方面，透過一基板接點而將一接地電位施加至該光電二極體22之表面部分上的p類型半導體區34。該基板接點係經安裝以將接地電位施加至形成有除讀出電晶體之外之像素電晶體的p類型半導體井區，以使此p類型半導體井區之電位可保持穩定的一接點。由於該負偏壓電壓，而使該電荷儲存區38的表面部分處於一針紮狀態，且使其變為一p類型半導體。因此，透過p類型半導體區34而將該接地電位施加至p類型半導體井區36且其表面部分處於電洞針紮狀態，從而使該p類型半導體井區36的電位固定。
接著，在信號讀出時段，將一正電壓(亦即一讀出電壓)施加至讀出閘極電極23，且讀出儲存於光電二極體22之電荷儲存區38中之信號電荷以將其轉移至浮動擴散元件24。如圖2中之箭頭所示，在此信號讀出時段中，信號電荷係從圍繞浮動擴散元件24之一圍繞區讀出且被轉移至該浮動擴散元件24。相較於一浮動擴散元件係佈置於光電二極體之一邊緣區中的一相關像素結構，此可大幅縮短自光電二極體22至該浮動擴散元件24的讀出距離D1。此外，因為信號電荷係從圍繞浮動擴散元件24的圍繞區讀出，故而可輕易讀出儲存於光電二極體中的全部信號電荷。換言之，可在不致留下任一信號電荷下讀出全部信號電荷。
另外，因為該讀出距離D1被縮短且電位調變之作用輕易到達該光電二極體22的周邊，故而可將讀出電壓設定成低。
在根據該第一實施例之固態成像裝置21中，因為浮動擴散元件24係經佈置以便被光電二極體22圍繞，故而縮短從該光電二極體22之周邊邊緣至該浮動擴散元件24的讀出距離D1。因為該讀出距離D1被縮短，故而可輕易讀出信號電荷，且可減少殘餘影像的產生。另外，因為該讀出閘極電極23係形成為一似環形狀，故而可將閘極寬度W設定成大，且可更輕易地讀出信號電荷。
因為可輕易讀出信號電荷，故而即使在此實施例與相關技術的兩個情形中由光電二極體所佔之面積相同，仍可將用於儲存該光電二極體之電荷的一電位井設定為更深且在此實施例之情形中飽和信號電荷Qs之量更大。
參考像素之橫截面圖，浮動擴散元件24被p類型半導體井區36圍繞，且該p類型半導體井區36被光電二極體22圍繞。換言之，因為該p類型半導體井區36及該浮動擴散元件24係形成於該光電二極體22的表面部分上且此成像裝置為一背面照明類型，故而可將用於光電轉換之一區設定成寬且可減少飽和信號電荷Qs的量。因此，可增加該固態成像裝置的靈敏度。
此外，因為該p類型半導體井區36及該浮動擴散元件24亦作為光電轉換區，故而可將飽和信號電荷Qs之量設定成較大。因為可輕易讀出信號電荷且將其轉移至該浮動擴散元件24，故而可將讀出閘極電壓設定成低。因此，可將供應電源電壓設定成低，從而可減少電力消耗。可考慮各種形狀的讀出閘極電極。舉例而言，如圖4所示，以讀出閘極電極23可形成為四邊形形狀，當從上方觀看時該其類似於一光電二極體22的形狀。該讀出閘極電極亦可具有一矩形形狀。
作為另一實例，一讀出閘極電極23可形成為環形狀之一部分缺失的一似圓環形狀。另外如圖5所示，當從上方觀看時，該讀出閘極電極可圍繞該浮動擴散元件24之周邊的所有部分。在本案例中，該讀出閘極電極23之缺失部分23A下面的基板之表面係用從一光電二極體22之一p類型半導體區34延伸的一區填充。
各種形狀之讀出閘極電極可以變化量圍繞該浮動擴散元件，舉例而言，該讀出閘極電極可完全圍繞該浮動擴散元件24，部分圍繞該浮動擴散元件24或有效圍繞該浮動擴散元件。如此一來，圍繞並非意謂著該閘極電極圍繞全部浮動擴散元件，因為該閘極電極可圍繞所有或部分的浮動擴散元件。
作為另一實例，如圖6所示(當從頂部觀看時)，一讀出閘極電極23可形成為其形狀之一部分延伸至一光電二極體22之外側，同時圍繞一浮動擴散元件24的一似圓環形狀。該讀出閘極電極23之一延伸部分23B容許將該讀出閘極電極23輕易地連接至多層互連層的一互連。在此情形中，光電二極體22之p類型半導體區34可經形成以便延伸於該延伸部分23B的下面。
圖7繪示一光電二極體22之形狀的另一實例。該光電二極體22係形成為其四個拐角具有一圓形形狀的一似正方形形狀(當從上方觀看時)。形成於該光電二極體22之中心區上的為呈一似圓環形狀且圍繞一浮動擴散元件24的一讀出閘極電極23。在光電二極體22係形成為具有四個圓形拐角之似正方形形狀的情形中，從該光電二極體22之任一周邊邊緣點至該浮動擴散元件24之一讀出距離D1比其他情形中更為均勻，從而可在整體上更輕易地讀出信號電荷。
此外，一浮動擴散元件24及一讀出閘極電極23係可形成為稍微遠離該光電二極體22的中心區。此外，在本案例中，相較於根據相關技術之像素之結構，一讀出距離被大幅縮短，且可更輕易讀出信號電荷以將其待轉移至該浮動擴散元件24。
圖8至圖17繪示用於製造根據本發明之第一實施例之固態成像裝置21之方法的一實例。如圖8所示，製備一n類型半導體基板31，且而後藉由選擇性離子植入而在此n類型半導體基板31中形成由一p類型半導體區組成的一元件分離區25。該元件分離區25係形成至該基板31的一預定深度中。在一像素區段中，各元件分離區25係經形成以便圍繞構成一像素之部分的一光電二極體，且該像素包含像素電晶體。圖8係繪示圍繞光電二極體之區之元件分離區25的一圖。
接著，如圖9所示，在該半導體基板31之表面上形成一讀出閘極電極23，其中一閘極絕緣層42(例如二氧化矽膜)係介於該半導體基板31與該讀出閘極電極23之間。該讀出閘極電極23係呈一似環形狀(此實例中呈一似圓環形狀)而形成於被該元件分離區25所圍繞之光電二極體區的中心區上。該讀出閘極電極23係由p類型或n類型的多晶矽形成。
接著如圖10所示，藉由在使用該讀出閘極電極23作為一遮罩下利用自對準來將一p類型雜質51離子植入至被呈似圓環形狀之該讀出閘極電極23所圍繞的基板之表面之一部分中而形成一p類型離子植入區36A。該p類型雜質51之離子植入可藉由(例如)硼(B)植入而達成。在此離子植入之前必需形成覆蓋該讀出閘極電極23外側的基板之表面且亦覆蓋該讀出閘極電極23之外部似圓環部分的一光阻遮罩52。
接著，如圖11所示，藉由利用熱處理來造成該p類型離子植入區36A擴散而形成一p類型半導體井區36以便使該p類型半導體井區36向下延伸至該讀出閘極電極23中。此熱處理造成濃度低於基板之濃度之一n類型區37待形成於該p類型半導體井區36的下面。
接著，如圖12所示，藉由在使用該讀出閘極電極23作為一遮罩下利用自對準來將一n類型雜質53離子植入至被呈似圓環形狀之讀出閘極電極23所圍繞的p類型半導體井區36之表面之一部分中而形成一n類型浮動擴散元件24。換言之，根據此實例之浮動擴散元件24係形成於光電二極體之區的光學中心。同時，在定位於該讀出閘極電極23外側之n類型基板的表面部分中形成一n類型電荷儲存區38。該n類型雜質53之離子植入可藉由(例如)砷(As)植入而達成。在此離子植入之前必需形成覆蓋由p類型半導體區形成之元件分離區25的一光阻遮罩54。一通道區41係形成於該讀出閘極電極23的下面。
接著，如圖13所示，在該讀出閘極電極23之側處形成一側壁43。該側壁43可由一絕緣層44及n類型多晶矽45形成。
接著，如圖14所示，藉由在使用該讀出閘極電極23及該側壁43作為一遮罩下利用自對準來將一p類型雜質54離子植入至該n類型基板之表面中而形成一p類型半導體區34。結果，一光電二極體22係由一n類型區33及該p類型半導體區34(其等二者均被該元件分離區25圍繞)形成。該p類型雜質55之離子植入可藉由(例如)硼(B)植入而達成。在此離子植入之前必需形成光阻遮罩56，使得該等光阻遮罩之一者覆蓋浮動擴散元件24及讀出閘極電極23之內部似圓環形狀，並且該等光阻遮罩之另一者覆蓋該元件分離區25之表面的內部似圓環部分。
接著，如圖15所示，在該基板之表面上形成具有通過一層間絕緣層57之複數個互連的一多層互連層59。另外，將由(例如)矽組成之一支撐基板60接合至該多層互連層59的頂部。
接著，藉由碾磨該n類型半導體基板31之背側而減少該基板31的厚度。藉由減少該基板31之厚度，由p類型半導體區組成之元件分離區25到達該基板31的背側，藉此完全覆蓋變薄基板的側面。相對於其上形成有讀出閘極電極23之表面的該基板之此背側將用於形成一光進入表面。
接著，如圖16所示，在該基板之背側上形成一p類型半導體區35。此外，如圖17所示，透過一絕緣層61而在該基板之背側上形成一晶片上彩色濾光器62及一晶片上微透鏡63，從而可獲得固態成像裝置21。另外，雖然由CMOS電晶體組成之一周邊電路區段及類似電路係形成於像素區段的外側，但是形成該周邊電路區段的步驟係類似於常用步驟，因此忽略該等步驟的解釋。
用於製造根據此實施例之一固態成像裝置之方法實現藉由自對準而形成一浮動擴散元件及其相關聯組件。具體言之，可藉由自對準而在一高精確度下形成浮動擴散元件24、p類型半導體井區36，光電二極體22的p類型半導體區。因此，運用用於製造根據此實施例之一固態成像裝置之方法，當可製造具有能輕易讀出信號電荷、減少殘餘影像之產生且增加飽和信號電荷Qs之量之若干優點的固態成像裝置。
圖18及圖19繪示根據本發明之另一實施例的一固態成像裝置，亦即根據本發明之一第二實施例的一MOS固態成像裝置。圖18係繪示由一光電二極體、一浮動擴散元件及一讀出電晶體組成之一像素之一示意平面結構(布局)的一圖。圖19係沿圖18之線XIX-XIX得到之像素之示意結構的一橫截面圖。此實施例係應用本發明之一背面照明類型固態成像裝置的一實例。
在根據第二實施例之固態成像裝置65中，一連接區66係形成於呈似環形狀之一讀出電極23之一部分的下面以便將一p類型半導體井區36連接至該光電二極體22的一p類型半導體區34，使得該p類型半導體井區的電位可為固定的。此連接區66可藉由傾斜離子植入而由一p類型半導體區形成。因為其他組態係與第一實施例之組態相同，故而將參考數字相同的參考數字分別給予圖18及圖19中與圖2及圖3中之部分相同的部分，且省略關於該等部分的解釋。
在根據該第二實施例之固態成像裝置65中，光電二極體22之p類型半導體區34及圍繞浮動擴散元件24之p類型半導體井區36係藉由p類型連接區66而電連接。因為給予該p類型半導體區34接地電位，故而該p類型半導體井區36係透過該P類型半導體區34及該p類型連接區66而固定在接地電位。
因此，即使至讀出閘極電極23之一經施加之電壓從一負偏壓電壓變至一正讀出電壓，該浮動擴散元件24下面之p類型半導體區36的電位仍固定在接地電位且為穩定的。
由於可縮短一讀出距離，可輕易讀出信號電荷，可減少殘餘影像的產生，且可增加飽和信號電荷Qs之量，所以根據該第二實施例之固態成像裝置具有與就根據第一實施例之固態成像裝置所闡釋之相同的優點。
此外，在圖5中之前述像素之組態中，p類型半導體井區36之電位係固定的。在圖5所示之此情形中，讀出閘極電極23具有缺失部分23A，且該缺失部分23A係用光電二極體22之p類型半導體區34延伸部分填充。該p類型半導體區34之此延伸部分係有效連接至該p類型半導體井區36。因此，接地電位係透過此p類型半導體區34而被施加至該p類型半導體井區36，使得該p類型半導體井區36之電位固定在接地電位。
圖20繪示根據本發明之另一實施例之一固態成像裝置，亦即根據一第三實施例的一MOS固態成像裝置。圖20繪示根據本發明之該第三實施例之一像素區段之布局的主要部分。此實施例係應用本發明之一背面照明類型固態成像裝置的一實例。
根據該第三實施例之一固態成像裝置87之像素區段係由配置成二維陣列的複數個共用單元組成，其中，如圖20所示，各共用單元88包含配置成具有4列與2行之二維陣列的八個像素，該八個像素係由光電二極體(PD)[211至228]組成。各光電二極體22具有類似於第一實施例之組態的一組態。具體言之，各光電二極體22具有呈似環形狀之一讀出閘極電極23以及經佈置以便在該光電二極體22之區中被該讀出閘極電極23圍繞的一浮動擴散元件24。
該共用單元包含由四個光電二極體(PD)221至224組成的一第一組件區段67及由四個光電二極體(PD)225至228組成的一第二組件區段68，其中該等組件區段之各者係配置成一2乘2陣列，且一放大電晶體Tr3係佈置於此等組件區段之間。此外如圖20所示，一重設電晶體Tr2係佈置於該第一組件區段67的上面。該放大電晶體Tr3係由一放大閘極電極81、一n類型源極區82及一n類型汲極區83組成，且具有一水平長形結構。該重設電晶體Tr2係由一重設閘極電極84、一n類型源極區86及一n類型汲極區85組成，且具有一水平長形結構。此處如圖20所示，該重設電晶體Tr2係形成為橫跨右側相鄰共用單元88。另外，圖20中描繪一汲極區85，該汲極區85係左側相鄰共用單元88之一重設電晶體之一部分。
該重設電晶體Tr2及該放大電晶體Tr3係由該共用單元88的八個像素共用。換言之，一共用單元88係由八個光電二極體及十個像素電晶體組成。該十個像素電晶體可分成八個讀出電晶體Tr11至Tr18、一重設電晶體Tr2及一放大電晶體Tr3。
該等光電二極體221至228、該放大電晶體Tr3及該重設電晶體Tr2係藉由由一p類型半導體區組成之一元件分離區25而互相隔離。因為由該等光電二極體221至228之橫截面圖所繪示之其他組態係與圖2及圖3所述之組態相同，故而忽略其等之解釋。
複數個共用單元88係配置成二維陣列，且一重設電晶體係形成於兩個共用單元88之間，該兩個共用單元88以兩個共用單元共用一閘極電極84且一共用單元提供一源極區86且另一共用單元提供一汲極區85的一方式而橫向鋪置成互相鄰近。此重設電晶體Tr2及一放大電晶體Tr3係用於定位於一共用單元88中的八個像素。
圖21係由八個像素及十個電晶體組成之共用單元88的一等效電路。第一組件區段67及第二組件區段68之八個光電二極體22[221至228]係分別連接至對應讀出電晶體Tr11的源極。該等讀出電晶體Tr11至Tr18之汲極(亦即浮動擴散元件(FD)24(由FD1至FD8表示且互相獨立))係連接至由八個像素共用之放大電晶體Tr3的閘極。此外，該等浮動擴散元件FD1至FD8係連接至由該八個像素共用之重設電晶體Tr2的源極。該放大電晶體Tr3之源極係連接至垂直信號線70，且該放大電晶體Tr3之汲極係連接至一電源供應線69。該重設電晶體Tr2之汲極係連接至一電源供應線71，且該重設電晶體Tr2之閘極係連接至施加一重設脈衝的一重設連接件72。該等讀出電晶體Tr11至Tr18之閘極係分別連接至施加互相獨立之讀出脈衝的讀出連接件731至738。
第一組件單元或第二組件單元之四個像素中所使用之彩色濾光器的配置可為由三原色濾光器(紅色、綠色及藍色濾光器)組成的一Bayer(拜耳)陣列。對於其他配置，可採用各種類型的陣列，諸如由四個彩色濾光器(紅色、綠色、藍色及白色濾光器)組成的一陣列、由互補彩色濾光器組成的一陣列，以及由互補彩色濾光器與原色濾光器之一組合組成的一陣列。
在根據該第三實施例之固態成像裝置87中，一浮動擴散元件24及一讀出閘電極23係形成與構成一共用單元88之像素的光電二極體22[221至228]之區中。因此，在一共用單元88中，可如上所述般輕易讀出從各像素之光電二極體22待轉移至對應浮動擴散元件24的信號電荷，同時未單獨留下而未讀出該信號電荷的任一部分。同時，因為該光電二極體22之電荷儲存區之電位可設定成更深且此實施例係一背面照明類型固態成像裝置的一實例，故而可增加飽和信號電荷Qs的量。
因為一共用單元88係由八個像素及十個電晶體組成，故而每像素之電晶體之數量可變小，使得光電二極體221至228之各者之一光接收表面的面積恰變大那麽多。因此，即使該共用單元88被微型化，各像素之靈敏度仍不會明顯劣化，從而可獲得具有高靈敏度、高品質及高解析度的一固態成像裝置。
在此第三實施例中，已在假定一共用單元包含具有配置成一4乘2陣列之光電二極體的八個像素下進行描述。但是，並不是說該共用單元可具有未配置成特定陣列的複數個像素。舉例而言，可採用該共用單元可具有光電二極體配置成一6乘2陣列的十二個像素、光電二極體配置成一8乘2陣列的十六個像素或光電二極體配置成一4n乘2陣列的8n個像素(n為一正整數)作為一共用單元。
構成此實施例之像素之陣列的布局不限於上述實例，且各種類型之陣列係可行的，諸如兩像素共用組件式結構的一陣列、複數個像素共用組件式結構的一陣列、一正方形像素陣列，以及一傾斜像素陣列。
根據本發明之另一實施例之一固態成像裝置，亦即根據一第四實施例之一MOS固態成像裝置係一正面照明類型固態成像裝置。雖然未在圖中繪示，但是在根據該第四實施例之固態成像裝置中，如上所述，各具有一浮動擴散元件24及在一光電二極體22之區中圍繞該浮動擴散元件24之一讀出閘極電極23的像素基本上係配置成二維陣列。就各像素而言，具有複數層互連之一多層互連層係形成於其上已形成有具有讀出閘極電極23之一讀出電晶體及其他像素電晶體的基板之表面上。形成該等互連供除包含浮動擴散元件24之光電二極體之區之外的諸區用。此外，一晶片上彩色濾光器及一晶片上微透鏡係透過一平坦化膜而以一定次序建立於該多層互連層上。
在根據該第四實施例之正面照明固態成像裝置中，因為浮動擴散元件24係經佈置以便被光電二極體22圍繞，故而縮短從該光電二極體22之任一周邊邊緣至該浮動擴散元件24之的一讀出距離。因此，可輕易讀出儲存於光電二極體中之信號電荷以將該等信號電荷轉移至浮動擴散元件，且減少殘餘影像的產生。另外，因為讀出閘極電極23係形成為一似環形狀，故而閘極寬度W可設定成大，且可更輕易讀出信號電荷。因為可輕易讀出信號電荷，故而可將用於儲存光電二極體之電荷之一電位井設定成更深，且飽和信號電荷Qs之量可更大。
在根據本發明之上述實施例之固態成像裝置中，雖然假定信號電荷係由電子組成，但是該信號電荷可由電洞組成。在本案例中，各半導體區必需由相反導電類型材料形成。
根據本發明之該等實施例之一固態成像裝置可應用於電子設備。舉例而言，根據本發明之一實施例之一固態成像裝置可應用於諸如配備一固態成像裝置之一數位靜態相機、配備一固態成像裝置之一數位視訊攝影機、一配備一固態成像裝置之一單透鏡反射式相機、配備一相機之一行動裝置的電子設備，以及配備一固態成像裝置的其他設備。
另外，根據本發明之多項實施例之像素可在一電子裝置中使用。根據本發明之實施例之像素亦可在具有一成像功能的一電子裝置中使用。
圖22係作為應用本發明之一實施例之一電子設備之一實例之一相機的一方塊圖。根據此實施例之一相機91包含一光學系統(一光學透鏡)92、一固態成像裝置93及一信號處理電路94。可採用根據上述實施例之固態成像裝置之任一者作為該固態成像裝置93。該光學系統92將來自一物件之影像光(入射光)聚焦至該固態成像裝置93之成像表面上的一影像中。此造成在作為該固態成像裝置93之光電轉換元件的光電二極體中累積信號電荷達一定時段。該信號處理電路94對輸出自該固態成像裝置93的信號執行各種類型的信號處理，且輸出經處理的信號。另外，存在根據此實施例之相機91為一模組化相機的一情形，其中光學系統92、固態成像裝置93及信號處理電路94之所有者係模組化成一一體成型式結構。
不僅圖22所示之相機，而且如以一蜂巢式電話為代表之配置一模組化相機的一行動裝置亦可使用本發明之此實施例來組態。另外，圖22所示之組態可實現為其中光學系統92、固態成像裝置93及信號處理電路94係模組化成一體成型式結構(all-in-one structure)的一模組，亦即一所謂成像功能模組。本發明之此實施例實現組態配備此一成像功能模組。
因為根據此實施例之電子設備配備有上述固態成像裝置，故而可輕易讀出儲存於該固態成像裝置之光電二極體中的電荷，可減少殘餘影像的發生，且可增加飽和信號電荷Qs的量。因此，由該設備拍攝之影像的品質極佳，且該設備之靈敏度極好，從而可提供高品質的電子設備。
熟悉此項技術者應理解，多種修改、組合、子組合及變更可取決於設計需求及其他因素而出現，只要該等修改、組合、子組合及變更係在隨附申請專利範圍內或為其等效物。
1．．．固態成像裝置
2．．．像素
3．．．像素區段
4．．．垂直驅動電路
5．．．行信號處理電路
6．．．水平驅動電路
7．．．輸出電路
8．．．控制電路
9．．．垂直信號線
10．．．水平信號線
11．．．半導體基板
12．．．輸入/輸出終端
21．．．固態成像裝置
22．．．光電二極體/PD
23．．．讀出閘極電極
23A．．．讀出閘極電極之缺失部分
23B．．．讀出閘極電極之延伸部分
24．．．浮動擴散元件/FD
25．．．元件分離區
31．．．半導體基板
33．．．n類型半導體區
34．．．p類型半導體區
35．．．p類型半導體區
36．．．p類型半導體井區
36A．．．p類型離子植入區
37．．．n類型區
38．．．電荷儲存區
41．．．通道區
42．．．閘極絕緣層
43．．．側壁
44．．．絕緣層
45．．．n類型多晶矽
51．．．p類型雜質
52．．．光阻遮罩
53．．．n類型雜質
54．．．光阻遮罩
55．．．p類型雜質
56．．．光阻遮罩
57．．．層間絕緣層
58．．．互連
59．．．多層互連層
60．．．支撐基板
61．．．絕緣層
62．．．晶片上彩色濾光器
63．．．晶片上微透鏡
65．．．固態成像裝置
66．．．p類型連接區
67．．．第一組件區段
68．．．第二組件區段
70．．．垂直信號線
71．．．電源供應線
72．．．重設連接件
81．．．放大閘極電極
82．．．n類型源極區
83．．．n類型汲極區
84．．．重設閘極電極
85．．．n類型汲極區
86．．．n類型源極區
87．．．固態成像裝置
88．．．共用單元
101．．．固態成像裝置
102．．．浮動擴散元件
103．．．讀出閘極電極
104．．．讀出閘極電極
105．．．Tr2之源極/汲極區
106．．．Tr2與Tr3共用之源極/汲極區
107．．．Tr3與Tr4共用之源極/汲極區
108．．．Tr4之源極/汲極區
109．．．重設閘極電極
110．．．放大閘極電極
111．．．選擇閘極電極
221、222、223、224．．．光電二極體/PD
225、226、227、228．．．光電二極體/PD
731、732、733、734、735、736、738．．．讀出連接件
Tr1．．．讀出電晶體
Tr2．．．重設電晶體
Tr3．．．放大電晶體
Tr4．．．選擇電晶體
Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15、Tr16、Tr17、Tr18．．．讀出電晶體
圖1係繪示一MOS固態成像裝置之一實例的一示意組態圖；
圖2係繪示一固態成像裝置之主要部分的一示意組態圖；
圖3係沿圖2之線III-III得到的一橫截面圖；
圖4係繪示一光電二極體及一讀出閘極電極之一圖案之另一實例的一示意平面圖；
圖5係繪示一光電二極體及一讀出閘極電極之一圖案之另一實例的一示意平面圖；
圖6係繪示一光電二極體及一讀出閘極電極之一圖案之另一實例的一示意平面圖；
圖7係繪示一光電二極體及一讀出閘極電極之一圖案之另一實例的一示意平面圖；
圖8係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖9係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖10係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖11係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖12係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖13係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖14係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖15係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖16係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖17係繪示用於製造該固態成像裝置之一方法之一實例的一製造程序圖；
圖18係繪示一固態成像裝置之主要部分的一示意組態圖；
圖19係沿圖18之線XIX-XIX而得到的一橫截面圖；
圖20係一固態成像裝置之主要部分的一示意組態圖；
圖21係一共用單元的一等效電路；
圖22係根據本發明之一實施例之一電子設備的一示意組態圖；及
圖23係繪示根據相關技術之一固態成像裝置之主要部分的一示意組態圖。
21．．．固態成像裝置
22．．．光電二極體/PD
23．．．讀出閘極電極
24．．．浮動擴散元件/FD
25．．．元件分離區
Tr1．．．讀出電晶體

Claims (12)

  1. 一種固態成像裝置，其包括至少一個像素，該像素進一步包括：一光電二極體；部分地內嵌於該光電二極體之一第一井區中之一浮動擴散元件，該第一井區部分地內嵌於一第二井區中；及一讀出閘極電極，其在平面圖中至少部分圍繞該浮動擴散元件，但在平面圖中並未與該浮動擴散元件重疊，其中該浮動擴散元件係在該讀出閘極電極中之中心。
  2. 如請求項1之固態成像裝置，其中該讀出閘極電極在平面圖中有效地圍繞浮動擴散區。
  3. 如請求項1之固態成像裝置，其中該讀出閘極電極在平面圖中完全圍繞該浮動擴散區。
  4. 如請求項1之固態成像裝置，其中該讀出閘極電極在平面圖中具有一環形狀。
  5. 如請求項4之固態成像裝置，其中該環形狀各處之寬度係均勻的。
  6. 如請求項1之固態成像裝置，其中該讀出閘極電極係在該光電二極體的一中心區中。
  7. 如請求項1之固態成像裝置，其中該浮動擴散元件係在該光電二極體的一光學中心。
  8. 如請求項1之固態成像裝置，其中一半導體井區係在該光電二極體之該表面的下方以便被該光電二極體圍繞。
  9. 如請求項1之固態成像裝置，其中該固態成像裝置係一 背面照明裝置，其中自該光電二極體之一表面進入之入射光係背對該讀出閘極電極。
  10. 如請求項1之固態成像裝置，其中該光電二極體係一第一導電類型半導體，且一第二導電類型半導體井區係在該光電二極體的一中心區下方以便被該第一導電類型半導體區圍繞。
  11. 如請求項8之固態成像裝置，其中該浮動擴散區被該p類型半導體井圍繞。
  12. 如請求項1之固態成像裝置，其包含由複數個共用單元組成的一像素區段，各共用單元包括：具有複數個像素之一第一組件區段；具有複數個像素之一第二組件區段；及一放大電晶體，其係佈置於該第一組件區段與該第二組件區段之間。
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