[發明專利]固體攝像裝置

無效

• 申請號: 201010127480.X
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101901819A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 山口鐵也
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

本申請以2009年5月29日提交的在先日本專利申請No.2009-130589為基礎并要求其優先權，其全部內容并入本文作為參考。

技術領域

本發明涉及固體攝像裝置。

背景技術

CMOS圖像傳感器是已知的固體攝像裝置的一種。CMOS圖像傳感器具有單一電源，低電壓驅動，低消耗電力等特征。CMOS圖像傳感器與CCD同樣，被多像素化，微細化，并且在同一基板上形成光電二極管(光電變換元件)和晶體管。

此外，CMOS圖像傳感器中，用通過光電變換元件而產生的信號電荷來調制信號電荷累積部的電位，并通過該電位來調制像素內部的放大晶體管，從而在像素內部實現放大機能。

CMOS圖像傳感器中，很好地進行像素內的光電二極管的電隔離(electrical?isolation)對降低信號噪音非常重要。例如，光電二極管由N型外延層與P型擴散層構成的情況下，該電隔離通過包圍P型擴散層的P型擴散層實現(例如，參照日本特開2006-286933號公報)。

但是，存在即使進行電隔離也產生信號噪音的情況。

具體而言，用于從光電二極管讀取信號的像素晶體管，由讀操作晶體管、復位晶體管和放大晶體管構成，這些晶體管形成于P型擴散層上。

這種結構中，若光對光電二極管傾斜地入射，則存在在P型擴散層(電場為零的中性區域)中產生電子的情況。

該P型擴散層中產生的電子通過擴散而移動，以某種概率進入原本必須檢測出該電子的像素晶體管之外的其他像素晶體管(例如讀操作晶體管的檢測部分)，從而成為信號噪音。

發明內容

依照本發明的一個形態的固體攝像裝置，包括：半導體層，具有第一導電型；多個擴散層，具有第二導電型，在上述半導體層中陣列狀地配置，各個上述擴散層構成像素；像素晶體管，配置在上述半導體層上；以及絕緣層，配置在上述像素晶體管的正下方，而不配置在上述多個擴散層的正下方；上述像素晶體管配置在與其電連接的像素以外的其他像素之間。

附圖說明

圖1是CMOS圖像傳感器的平面圖。

圖2是詳細地表示像素區域的一部分的平面圖。

圖3是表示裝置結構的第1例的剖面圖。

圖4是表示裝置結構的第2例的剖面圖。

圖5是表示制造方法的剖面圖。

圖6是表示制造方法的剖面圖。

圖7是表示背面照射型CMOS圖像傳感器的剖面圖。

圖8是表示背面照射型CMOS圖像傳感器的剖面圖。

圖9是表示照相機模塊的全體的圖。

圖10是表示照相機模塊的重要部分的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式的固體攝像裝置。

這里，作為固體攝像裝置的例子，列舉CMOS圖像傳感器。

1裝置結構

(1)平面圖

圖1表示CMOS圖像傳感器的平面圖。

芯片1中配置有構成CMOS圖像傳感器的主要部分的像素區域(pixelarea)PA。像素區域PA以外的區域是周邊電路區域。

像素區域PA由多個像素構成。

圖2詳細表示圖1中的像素區域PA中的一部分X。

多個像素2A、2B、2C、2D呈陣列裝排列。各像素2A、2B、2C、2D由例如作為光電變換元件的光電二極管構成。

多個像素2A、2B、2C、2D之間的區域中配置有用于從光電二極管讀取信號的像素晶體管4。本例中，對兩個像素2A、2B設置一個像素晶體管4。

像素晶體管4由例如串聯連接的讀操作晶體管(read?transistor)5、復位晶體管(reset?transistor)6及放大晶體管(amplifier?transistor)7構成。這些晶體管由例如場效應晶體管FET(field?effect?transistor)構成。

讀操作晶體管5具有柵極8，復位晶體管6具有柵極9，放大晶體管具有柵極10。

像素晶體管4的正下方配置有用于進行多個像素2A、2B、2C、2D的電隔離的擴散層。

這里，像素2A、2B的像素晶體管4從像素2A、2B的端部朝向與像素2A、2B不同的另外的像素2C、2D之間地配置。

因此，若采用這樣的布局，則會產生例如由對像素2C、2D傾斜入射的光而在擴散層內產生的電子進入像素2A、2B的像素晶體管4、并成為信號噪音的可能性。

于是，下面說明防止這種信號噪音用的裝置的結構。

(2)剖面圖

圖3表示裝置結構的第1個例子。

該圖是沿圖2的II-II線的剖面圖。