[發明專利]固態圖像拾取裝置

有效

• 申請號: 201080044580.4
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102576717A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 小林昌弘;山下雄一郎;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: 康建忠

技術領域

本發明涉及固態圖像拾取裝置。更具體地，本發明涉及其中各像素具有電荷保持部分的固態圖像拾取裝置。

背景技術

近年來，為了固態圖像拾取裝置的高性能化，考慮如下這樣的配置，在該配置中，像素中的每一個具有與光電轉換部分和浮置擴散(以下，FD)隔離的電荷保持部分。首先，如在PTL1和PTL2中描述的那樣，為了實現全局電子快門，在各像素中設置電荷保持部分。第二，如在PTL3中描述的那樣，為了擴展動態范圍，在各像素中設置電荷保持部分。第三，如在PTL4中描述的那樣，為了實現對于各像素具有模數(AD)轉換器的配置，在各像素中設置電荷保持部分。

PTL1公開了在P型阱中設置光電轉換部分和電荷保持部分的配置。PTL2公開了通過抑制在半導體區域的深的位置中產生的電荷流入到電荷保持部分中以減少噪聲的配置。具體地，PTL2公開了如下這樣的配置，該配置包含其中具有光電轉換部分的P型阱、電荷保持部分和經P型阱的一部分被設置在電荷保持部分的至少一部分下方并具有比P型阱高的雜質濃度的P型層。

引文列表

專利文獻(PTL)

PTL1：日本專利公開No.2006-246450

PTL2：日本專利公開No.2008-004692

PTL3：日本專利公開No.2006-197383

PTL4：日本專利公開No.2009-038167

發明內容

[技術問題]

發明人發現，在PTL1中公開的配置中，存在要改善的點，即，在P型阱中產生的電荷會流入電荷保持部分中。希望在電荷保持部分保持信號電荷的時段中不出現信號電荷以外的電荷的流入。流入電荷保持部分中的電荷導致噪聲。

在PTL2中公開的配置中，在P型阱中產生的電荷流入相鄰的像素的光電轉換部分中。流入相鄰的像素中的電荷導致顏色混合，這導致圖像質量的劣化。

鑒于上述的問題，本發明的實施例旨在抑制電荷向電荷保持部分的流入并減少像素之間的顏色混合。

[問題的解決方案]

根據本發明的一個方面的固態圖像拾取裝置包括多個像素。多個像素中的每一個包含：被配置為根據入射光產生電荷的光電轉換部分；電荷保持部分，被配置為包含在與光電轉換部分不同的部分中保持通過光電轉換部分產生的電荷的第一導電類型的第一半導體區域；浮置擴散；和被配置為包含控制第一半導體區域和浮置擴散之間的電勢的傳送柵極電極的傳送部分。第二導電類型的第二半導體區域被設置在第一半導體區域的至少一部分下方。第二導電類型的第三半導體區域被設置在比第二半導體區域深的位置，該第三半導體區域在傳送柵極電極、浮置擴散和第一半導體區域的至少一部分下方延伸。與第二半導體區域的光電轉換部分側的端部相比，第三半導體區域的光電轉換部分側的端部遠離光電轉換部分。構成光電轉換部分的一部分的第一導電類型的半導體區域被設置在處于第二半導體區域的至少一部分下方并且在其中不設置第三半導體區域的區域中。

[本發明的有利效果]

在根據本發明的實施例的固態圖像拾取裝置中，可以抑制電荷向電荷保持部分的流入，并且，可以抑制電荷向相鄰的像素的流入。

參照附圖閱讀示例性實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1A是根據本發明的第一實施例的固態圖像拾取裝置的像素的截面的示意圖。

圖1B示出圖1A中的IB-IB截面中的沿深度方向的雜質輪廓(profile)。

圖1C示出圖1A中的IC-IC截面中的沿深度方向的雜質輪廓。

圖2是根據本發明的第一實施例的固態圖像拾取裝置的像素的頂視圖。

圖3A是根據本發明的第一實施例的固態圖像拾取裝置的像素的部分配置的頂視圖。

圖3B是根據本發明的第一實施例的固態圖像拾取裝置的像素的部分配置的頂視圖。

圖4A是根據本發明的第二實施例的固態圖像拾取裝置的像素的截面的示意圖。

圖4B示出圖4A中的IVB-IVB截面中的沿深度方向的雜質輪廓。

圖4C示出圖4A中的IVC-IVC截面中的沿深度方向的雜質輪廓。

圖5是根據本發明的第三實施例的固態圖像拾取裝置的像素的截面的示意圖。

圖6A示出圖5中的VIA-VIA截面中的沿深度方向的雜質輪廓。

圖6B示出圖5中的VIB-VIB截面中的沿深度方向的雜質輪廓。

圖6C示出圖5中的VIC-VIC截面中的沿深度方向的雜質輪廓。