[發(fā)明專利]成像設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510441369.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN105280660B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小林昌弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 周博俊

1.一種成像設(shè)備，其特征在于包括：

多個(gè)像素，每個(gè)像素都包括：

光電轉(zhuǎn)換器，包括由第一半導(dǎo)體區(qū)域和第二半導(dǎo)體區(qū)域形成的p-n結(jié)，并且用于在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域中累積信號(hào)載流子，

放大晶體管，被配置為放大基于所述信號(hào)載流子的信號(hào)，以及

電容，包括由第三半導(dǎo)體區(qū)域和第四半導(dǎo)體區(qū)域形成的p-n結(jié)，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域具有與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相同的導(dǎo)電類型，所述第四半導(dǎo)體區(qū)域具有與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型，

其中，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)通過(guò)切換電容的連接狀態(tài)來(lái)改變所述放大晶體管的輸入節(jié)點(diǎn)的電容值，

其中，在所述電容的所述p-n結(jié)的界面處與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相同的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的摻雜雜質(zhì)濃度，高于在所述光電轉(zhuǎn)換器的p-n結(jié)的界面處與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相同的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的摻雜雜質(zhì)濃度，

其中，所述放大晶體管具有在半導(dǎo)體襯底的主表面上設(shè)置的柵極，

其中，所述第一半導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)置在相對(duì)于所述主表面比所述第二半導(dǎo)體區(qū)域的位置更深的位置處，以及

其中，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)置在相對(duì)于所述主表面比所述第四半導(dǎo)體區(qū)域的位置更深的位置處。

2.一種成像設(shè)備，其特征在于包括：

多個(gè)像素，每個(gè)像素都包括：

光電轉(zhuǎn)換器，包括由第一半導(dǎo)體區(qū)域和第二半導(dǎo)體區(qū)域形成的p-n結(jié)，并且用于在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域中累積信號(hào)載流子，

放大晶體管，被配置為放大基于所述信號(hào)載流子的信號(hào)，以及

電容，包括由第三半導(dǎo)體區(qū)域和第四半導(dǎo)體區(qū)域形成的p-n結(jié)，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域具有與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相同的導(dǎo)電類型，所述第四半導(dǎo)體區(qū)域具有與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型，

其中，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)通過(guò)切換所述電容的連接狀態(tài)來(lái)改變所述放大晶體管的輸入節(jié)點(diǎn)的電容值，

其中，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度，

其中，所述放大晶體管具有在半導(dǎo)體襯底的主表面上所設(shè)置的柵極，

其中，所述第一半導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)置在相對(duì)于所述主表面比所述第二半導(dǎo)體區(qū)域的位置更深的位置處，以及

其中，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)置在相對(duì)于所述主表面比所述第四半導(dǎo)體區(qū)域的位置更深的位置處。

3.如權(quán)利要求1或2所述的成像設(shè)備，其中，所述第一半導(dǎo)體區(qū)域具有在相對(duì)于所述主表面的不同深度處的多個(gè)摻雜雜質(zhì)濃度峰，以及

其中，在所述多個(gè)摻雜雜質(zhì)濃度峰當(dāng)中，所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于在與由所述第一半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二半導(dǎo)體區(qū)域形成的所述p-n結(jié)的所述界面最接近的深度處的摻雜雜質(zhì)濃度峰。

4.如權(quán)利要求1或2所述的成像設(shè)備，其中，所述第四半導(dǎo)體區(qū)域的一部分與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域形成p-n結(jié)，并且所述第四半導(dǎo)體區(qū)域的另一部分與具有比所述第三半導(dǎo)體區(qū)域更低的雜質(zhì)濃度的半導(dǎo)體區(qū)域形成p-n結(jié)。

5.如權(quán)利要求1或2所述的成像設(shè)備，其中，所述電容還包括金屬氧化物半導(dǎo)體電容器。

6.如權(quán)利要求1或2所述的成像設(shè)備，其中，所述電容還包括柵極，并且所述電容的連接狀態(tài)根據(jù)施加到所述柵極的電壓而切換。

7.如權(quán)利要求6所述的成像設(shè)備，其中，所述光電轉(zhuǎn)換器和所述電容被設(shè)置在不同有源區(qū)域中，以及

其中，所述放大晶體管的所述輸入節(jié)點(diǎn)包括：

第五半導(dǎo)體區(qū)域，被設(shè)置在與所述電容相同的有源區(qū)域中，

第六半導(dǎo)體區(qū)域，被設(shè)置在與所述光電轉(zhuǎn)換器相同的有源區(qū)域中，以及

導(dǎo)體，將所述第五半導(dǎo)體區(qū)域和所述第六半導(dǎo)體區(qū)域彼此電連接。

8.如權(quán)利要求7所述的成像設(shè)備，其中，所述第六半導(dǎo)體區(qū)域與具有比所述第三半導(dǎo)體區(qū)域更低的雜質(zhì)濃度的半導(dǎo)體區(qū)域形成p-n結(jié)。

9.如權(quán)利要求7所述的成像設(shè)備，其中，所述第四半導(dǎo)體區(qū)域和所述第五半導(dǎo)體區(qū)域被設(shè)置在所述電容的所述柵極的相應(yīng)側(cè)上。