[發明專利]固態圖像拾取器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200980161788.1
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102549748A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 山下雄一郎;小林昌弘;大貫裕介
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 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: 卜榮麗

技術領域

本發明涉及一種固態圖像拾取器件。更具體地，本發明涉及一種其中每個像素具有電荷保持部分的固態圖像拾取器件。

背景技術

最近幾年，為了固態圖像拾取器件的更高性能，考慮其中每個像素具有與光電轉換部分和浮置擴散(以下，FD)分離的電荷保持部分的構造。在每個像素中提供電荷保持部分，以便實現如PTL?1和PTL?2中所述的全局電子快門(global?electronic?shutter)，或者以便如PTL?3中所述那樣擴展動態范圍。此外，如PTL?4中所述，在其中每個像素具有模數(AD)轉換器的構造中也在每個像素中提供電荷保持部分。

PTL?1公開了一種構造，在該構造中，P型半導體區設置在表面部分上，以便使在由N型半導體區形成的電荷保持部分上的電極TX1和電荷保持部分中的用于傳輸電荷的電極TX2彼此分離。這樣的構造防止暗電流流到累積區域。

引文列表

專利文獻

PTL?1：美國專利No.7414233

PTL?2：日本專利公開No.2008-004692

PTL?3：日本專利公開No.2006-197383

PTL?4：日本專利公開No.2009-038167

發明內容

技術問題

然而，根據PTL?1的構造，P型半導體區被設置為使兩個傳輸柵極結構彼此分離，并且在其下面設置構成電荷保持部分的N型半導體區。因此，難以與電荷保持部分的雜質濃度無關地控制被設置為分離兩個傳輸柵極結構的P型半導體區下面的電荷路徑中的電荷傳輸效率。因此，如果對電荷保持部分的性能給予高優先級，則難以提高從電荷保持部分延伸到感測節點的電荷路徑中的傳輸效率。

本發明基于該問題而提出，并且旨在無論電荷保持部分的雜質濃度如何，都提高從電荷保持部分到FD的電荷傳輸效率。

問題的解決方案

鑒于上述問題，根據本發明，提供一種包括多個像素的固態圖像拾取器件。所述多個像素中的每個包括：光電轉換部分，其被構造為根據入射光產生電荷；電荷保持部分，其被構造為包括第一傳導類型第一半導體區，所述第一傳導類型第一半導體區將由光電轉換部分產生的電荷保持在與該光電轉換部分不同的部分中；和傳輸部分，其被構造為包括傳輸柵電極，所述傳輸柵電極控制電荷保持部分與感測節點之間的電勢。電荷保持部分包括通過絕緣膜設置在第一半導體區上方的控制電極。第二傳導類型第二半導體區設置在控制電極與傳輸柵電極之間的半導體區的表面上，所述第二半導體區具有比第一半導體區的雜質濃度高的雜質濃度。第一傳導類型第三半導體區設置在第二半導體區下面、從電荷保持部分延伸到感測節點的電荷路徑中。第三半導體區的雜質濃度比第一半導體區的雜質濃度高。

本發明的有益效果

根據本發明，無論電荷保持部分的雜質濃度如何，都可提高從電荷保持部分到FD的電荷傳輸效率。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的固態圖像拾取器件的像素的截面的示意圖。

圖2是根據第二實施例的固態圖像拾取器件的像素的截面的示意圖。

圖3是根據第三實施例的固態圖像拾取器件的像素的截面的示意圖。

圖4是根據第三實施例的固態圖像拾取器件的像素的上表面的示意圖。

圖5是示出圖3中的Y-Y′截面中的雜質濃度的分布的概念圖。

圖6包括像素的截面圖，該截面圖示出用于制造根據本發明的固態圖像拾取器件的方法的示例。

圖7是根據本發明的固態圖像拾取器件的等效電路圖。

具體實施方式

以下，將對本發明的實施例進行詳細描述。關于半導體的傳導類型，將在假定第一傳導類型是N型、第二傳導類型是P型的前提下給出描述，但是相反情況也是可接受的。差別取決于信號電荷是電子還是空穴。每個像素的截面圖示出一個像素的一部分，但是在實際設備中提供多個像素。

(第一實施例)

圖1是根據本發明的實施例的固態圖像拾取器件的像素的截面的示意圖。