[發明專利]固體拍攝裝置

有效

• 申請號: 201210082792.2
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN102629617A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 古屋晶吾;山下浩史;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: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉瑞東;陳海紅

相關申請的參考

本申請要求2011年2月4日申請的日本專利申請2011-023020的優先權，該日本專利申請的全部內容引用在本申請中。

技術領域

本實施方式通常涉及固體拍攝裝置。

背景技術

CCD圖像傳感器和/或CMOS圖像傳感器等固體拍攝裝置用于數字靜態拍攝機、視頻拍攝機或監視拍攝機等多種用途。近年來，主流是由單一像素陣列獲得多種顏色信息的單板式圖像傳感器。

例如，圖像傳感器通過使用在P型半導體基板(或半導體區域)內形成的N型雜質層來形成光電二極管。光電二極管的N型雜質層形成為具有雜質濃度比較均勻的面內分布。并且，光電二極管使N型雜質層的整體雜質濃度變濃(變高)，以使得能夠累積預定的電荷量。

在光電二極管的N型雜質層周圍，為了進行像素間的元件分離，在半導體基板內形成P型雜質層。由于該P型雜質層，N型雜質層的電勢分布從N型雜質層的周邊向中心平緩變深。因此，N型雜質層的周邊部分能夠累積的電荷量比N型雜質擴散層的中心部分能夠累積的電荷量低。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠抑制畫質惡化的固體拍攝裝置。

根據實施方式的固體拍攝裝置，其特征在于，包括：由具有第一面和與所述第一面對向的第二面的半導體基板內的元件分離區域包圍的第一元件形成區域，在所述元件分離區域內設置在所述第一面側上的上部元件分離層，設置在所述第二面和所述上部元件分離層之間的下部元件分離層，包含設置在所述元件形成區域內的第一雜質層的第一光電二極管，設置在所述元件形成區域內的浮置擴散區，以及配置在所述第一光電二極管和所述浮置擴散區之間、具有設置在所述第一面上的第一柵極電極的第一晶體管；相對于所述半導體基板的所述第一面在水平方向上，夾著所述第一雜質層而與所述晶體管對向的所述下部元件分離層的側面比位于其上方的所述上部元件分離層的側面更向所述晶體管側突出。

根據另一實施方式的固體拍攝裝置，其特征在于，包括由具有第一面和與所述第一面對向的第二面的半導體基板內的元件分離區域包圍的第一元件形成區域，包含設置在所述元件形成區域內的第一雜質層的第一光電二極管，設置在所述元件形成區域內的浮置擴散區，以及配置在所述第一光電二極管和所述浮置擴散區之間、具有設置在所述第一面上的第一柵極電極的晶體管；所述第一光電二極管的電勢分布的最深部的位置，相對于所述半導體基板的所述第一面在水平方向上，比所述第一光電二極管的形成位置的中心更向所述晶體管側偏移。

根據上述結構的固體拍攝裝置，能夠抑制畫質的惡化。

附圖說明

圖1是示出固體拍攝裝置的芯片布局的一個例子的平面圖。

圖2是示出像素陣列和像素陣列附近的電路結構的等價電路圖。

圖3是示出固體拍攝裝置的結構的一個例子的截面圖。

圖4是示出第一實施方式的固體拍攝裝置的結構的一個例子的平面圖。

圖5是示出第一實施方式的固體拍攝裝置的結構的一個例子的截面圖。

圖6是示出實施方式中的光電二極管的電勢和等電位線的圖。

圖7是用于說明第一實施方式的固體拍攝裝置的制造步驟的一個步驟的圖。

圖8是用于說明第一實施方式的固體拍攝裝置的制造方法的一個步驟的圖。

圖9是用于說明第二實施方式的固體拍攝裝置的單位單元的等價電路圖。

圖10是示出第二實施方式的固體拍攝裝置的結構的一個例子的截面圖。

圖11是示出第三實施方式的固體拍攝裝置的結構的一個例子的截面圖。

圖12是示出第四實施方式的固體拍攝裝置的結構的一個例子的截面圖。

圖13是用于說明實施方式的固體拍攝裝置的變形例的圖。

圖14是用于說明實施方式的固體拍攝裝置的變形例的圖。

具體實施方式

以下，將參考附圖詳細地說明本實施方式。在以下說明中，具有同一功能或結構的元件給出相同的符號，并且根據需要進行重復的說明。

(1)第一實施方式

采用圖1至圖8說明根據第一實施方式的固體拍攝裝置。

(a)結構

采用圖1至圖6說明根據第一實施方式的固體拍攝裝置的結構。

圖1是示出固體拍攝裝置(以下稱為圖像傳感器)的芯片布局的例子的示意圖。圖2是示出像素陣列及其附近的電路結構的圖。

如圖1所示，在本實施方式的圖像傳感器中，像素陣列2及用于控制它的電路(模擬電路或邏輯電路)8設置在一個半導體基板(芯片)10內。