[發明專利]固態成像器件及其制造方法和成像設備

有效

• 申請號: 200910208383.0
• 申請日: 2009-11-12
• 公開（公告）號: CN101740590A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 松本拓治;田谷圭司;山口哲司;中田征志
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/82;H04N5/335;H04N5/225
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李渤

1.一種固態成像器件，包括：

光電轉換部，該光電轉換部被設在半導體襯底上并且將入射光光 電轉換成信號電荷；

像素晶體管部，該像素晶體管部被設在所述半導體襯底上并且將 從所述光電轉換部讀出的信號電荷轉換成電壓；和

元件隔離區，該元件隔離區被設在所述半導體襯底上并且將所述 光電轉換部與活性區分隔開，所述像素晶體管部被設在該活性區中，

其中，所述像素晶體管部包括多個晶體管，并且

其中，在所述多個晶體管中，在至少一個其柵電極的柵極寬度方 向朝向所述光電轉換部的晶體管中，該柵電極的至少光電轉換部側部 分隔著柵絕緣膜被設在所述活性區內且所述活性區上。

2.根據權利要求1所述的固態成像器件，其中在所述多個晶體 管中，在至少一個其柵電極的柵極寬度方向朝向所述光電轉換部的晶 體管中，該柵電極隔著柵絕緣膜被設在所述活性區內且所述活性區 上。

3.根據權利要求1所述的固態成像器件，

其中，在每個柵電極的每個側壁上設有側壁絕緣膜，并且

其中，設在與每個柵電極的柵極長度方向平行的兩個側壁上的側 壁絕緣膜在所述活性區和所述元件隔離區之間的邊界上延伸。

4.根據權利要求1所述的固態成像器件，其中，彼此分開的源/ 漏區被設在每個柵電極兩側的活性區中。

5.根據權利要求3所述的固態成像器件，

其中，彼此分開的源/漏區被設在每個柵電極兩側的活性區中， 并且

其中，彼此分開的LDD區被設在位于設在與每個柵電極的柵極 寬度方向平行的兩個側壁上的側壁絕緣膜的下方的活性區中，所述 LDD區的雜質濃度低于所述源/漏區。

6.一種制造固態成像器件的方法，包括以下步驟：

在半導體襯底上形成元件隔離區，該元件隔離區將光電轉換部形 成區與活性區分隔開，在所述活性區中要形成像素晶體管；

在所述半導體襯底上且在所述光電轉換部形成區中形成光電轉 換部，該光電轉換部將入射光轉換成信號電荷；以及

在所述半導體襯底上且在所述活性區中形成像素晶體管部，該像 素晶體管部包括多個晶體管，這些晶體管將從所述光電轉換部讀出的 信號電荷轉換成電壓，

其中，當形成所述多個晶體管時，至少一個其柵電極的柵極寬度 方向朝向所述光電轉換部的晶體管被形成為使得該柵電極的至少光 電轉換部側部分隔著柵絕緣膜被設在所述活性區內且所述活性區上。

7.根據權利要求6所述的制造固態成像器件的方法，其中在所 述多個晶體管中，在至少一個其柵電極的柵極寬度方向朝向所述光電 轉換部的晶體管中，該柵電極隔著柵絕緣膜被形成在所述活性區內且 所述活性區上。

8.根據權利要求6所述的制造固態成像器件的方法，其中形成 柵電極的工藝包括以下步驟：

在所述活性區上隔著柵絕緣膜形成所述柵電極，以及

在每個柵電極的每個側壁上形成側壁絕緣膜。

9.根據權利要求8所述的制造固態成像器件的方法，其中，設 在與每個柵電極的柵極長度方向平行的兩個側壁上的側壁絕緣膜被 形成為在所述活性區和所述元件隔離區之間的邊界上延伸。

10.根據權利要求8所述的制造固態成像器件的方法，其中，源 /漏區被形成在所述活性區中，使得它們在每個柵電極的兩側相互分 開。

11.根據權利要求8所述的制造固態成像器件的方法，其中按下 列順序執行以下步驟：

形成LDD區，使得它們在每個柵電極兩側的活性區中彼此分開，

在每個柵電極的每個側壁上形成側壁絕緣膜，以及

在所述活性區中形成源/漏區，使得它們在被設在與每個柵電極 的柵極寬度方向平行的兩個側壁上的側壁絕緣膜的下方、隔著所述 LDD區彼此分開，所述源/漏區的雜質濃度高于所述LDD區。

12.一種成像設備，包括：

聚焦光學器件，該聚焦光學器件聚焦入射光；

固態成像器件，該固態成像器件接收由所述聚焦光學器件聚焦的 光并對所述光進行光電轉換；和

信號處理器件，該信號處理器件處理光電轉換得到的信號，

其中所述固態成像器件包括：

光電轉換部，該光電轉換部被設在半導體襯底上并且將入射光光 電轉換成信號電荷；

像素晶體管部，該像素晶體管部被設在所述半導體襯底上并且將 從所述光電轉換部讀出的信號電荷轉換成電壓；和

元件隔離區，該元件隔離區被設在所述半導體襯底上并且將所述 光電轉換部與活性區分隔開，所述像素晶體管部被設在該活性區中，

其中，所述像素晶體管部包括多個晶體管，并且

其中，在所述多個晶體管中，在至少一個其柵電極的柵極寬度方 向朝向所述光電轉換部的晶體管中，該柵電極的至少光電轉換部側部 分隔著柵絕緣膜被設在所述活性區內且所述活性區上。