圖像拾取裝置、制造圖像拾取裝置的方法以及電子設備的制作方法
【專利摘要】一種圖像拾取裝置，包括：光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷，其中該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且該溝道區(qū)域在厚度方向上具有濃度梯度，電位梯度的曲率在該濃度梯度中沒有正負號的混合。
【專利說明】圖像拾取裝置、制造圖像拾取裝置的方法以及電子設備

【技術(shù)領域】
[0001]本技術(shù)方案涉及圖像拾取裝置、制造圖像拾取裝置的方法以及電子設備。

【背景技術(shù)】
[0002]在諸如數(shù)字照相機和攝像機之類的具有圖像拾取功能的電子設備中，通常采用固態(tài)圖像拾取裝置，例如，電荷耦合裝置(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器。
[0003]通常，在CMOS圖像傳感器中，經(jīng)常采用像素共享技術(shù)以最大化光敏二極管的開口率，以產(chǎn)生更精細的像素尺寸。在該像素共享技術(shù)中，像素部分中除了光敏二極管之外的元件占據(jù)的面積通過在多個像素之間共享晶體管而最小化，從而保證了光敏二極管的面積。例如，通過利用像素共享技術(shù)可改善光敏二極管的諸如飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0004]例如，日本未審查專利申請公開Nos.2010-147965,2010-212288,2007-115994 和2011-049446公開了應用像素共享技術(shù)的CMOS圖像傳感器中各種像素部分的布置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]同樣，在典型的CMOS圖像傳感器中，光敏二極管和驅(qū)動像素所需的晶體管形成在同一平面上，并且必須保證光敏二極管和晶體管的每一個的最小特性。因此，在面積上存在限制。例如，當為改善光敏二極管的包括飽和電荷量和靈敏度的特性擴展光敏二極管的面積時，晶體管的區(qū)域相應減小。結(jié)果，由于晶體管產(chǎn)生的隨機噪聲增加，或者電路的增益降低。另一方面，在固定晶體管的面積時，光敏二極管的包括飽和電荷量和靈敏度的特性下降。因此，希望改善光敏二極管的包括飽和電荷量和靈敏度的特性，而不減小晶體管的面積。
[0006]希望提供能進一步改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性的圖像拾取裝置，以及提供制造圖像拾取裝置的方法以及電子設備。
[0007]根據(jù)本公開的實施例，所提供的圖像拾取裝置包括:光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷，其中該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且該溝道區(qū)域在厚度方向上具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
[0008]根據(jù)本公開的實施例，所提供的電子設備包括:圖像拾取裝置；以及信號處理電路，所述信號處理電路構(gòu)造為對從該圖像拾取裝置輸出的像素信號執(zhí)行預定的處理，其中該圖像拾取裝置包括光敏二極管和轉(zhuǎn)移晶體管，所述光敏二極管設置在硅基板中并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷，所述轉(zhuǎn)移晶體管設置在該硅基板上的外延層并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷，所述轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且該溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
[0009]在根據(jù)本技術(shù)方案的上述實施例的圖像拾取裝置和電子設備中，光敏二極管和轉(zhuǎn)移晶體管設置在不同層中。這消除了在必須保證光敏二極管和轉(zhuǎn)移晶體管的最小特性的面積上的限制。此外，溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。這抑制了溝道區(qū)域中的電荷累積，因此改善了轉(zhuǎn)移晶體管中電荷的轉(zhuǎn)移特性。結(jié)果，使得可以加深光敏二極管的電位。
[0010]根據(jù)本公開的實施例，提供了制造圖像拾取裝置的方法。該方法包括下面的兩個工序。
[0011](A)通過執(zhí)行原位摻雜外延生長，在硅基板的頂表面上形成外延層，該外延層具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布，并且該硅基板包括光敏二極管，所述光敏二極管構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷。
[0012](B)通過轉(zhuǎn)化該外延層的一部分在該外延層的一部分中形成溝道區(qū)域，該溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度，并且該部分位于該光敏二極管正上方。
[0013]在根據(jù)本技術(shù)方案的上述實施例的制造圖像拾取裝置的方法中，包括用于轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)域的外延層形成在硅基板的其中形成光敏二極管的頂表面上。這消除了必須保證光敏二極管和轉(zhuǎn)移晶體管的最小特性的面積上限制。此外，溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。這抑制了溝道區(qū)域中的電荷累積，因此改善了轉(zhuǎn)移晶體管中電荷的轉(zhuǎn)移特性。因此，使得可以加深光敏二極管的電位。
[0014]根據(jù)本技術(shù)方案的上述實施例的圖像拾取裝置、制造圖像拾取裝置的方法以及電子設備，在必須保證光敏二極管和轉(zhuǎn)移晶體管的最小特性的面積上沒有限制。此外，使得可以加深光敏二極管的電位。因此，使得可以進一步改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0015]應理解，前面的總體描述和下面的詳細描述二者都是示范性的，并且旨在提供對所要求保護的技術(shù)方案的進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]包括附圖以提供對本公開的進一步理解，并且結(jié)合在該說明書中且構(gòu)成其一部分。附圖示出了實施例，并且與說明書一起用于描述本技術(shù)方案的原理。
[0017]圖1是示出根據(jù)本技術(shù)方案第一實施例的圖像拾取裝置的示意性構(gòu)造示例的示意圖。
[0018]圖2是示出圖1中像素的電路構(gòu)造示例的示意圖。
[0019]圖3是示出圖1中像素的平面內(nèi)布置示例的示意圖。
[0020]圖4是示出圖1中像素的平面內(nèi)布置另一示例的示意圖。
[0021]圖5是示出圖1中像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0022]圖6是示出圖5的圖像拾取裝置中光敏二極管(PD)至浮置擴散部(FD)的通道上電位分布示例的示意圖。
[0023]圖7是示出根據(jù)比較示例的圖像拾取裝置中H)至FD的通道上電位分布示例的示意圖。
[0024]圖8是示出制造圖1中圖像拾取裝置的制造工藝示例的示意圖。
[0025]圖9是示出圖8中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0026]圖10是示出圖9中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0027]圖11是示出圖10中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0028]圖12是示出圖11中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0029]圖13是示出圖12中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0030]圖14是示出圖13中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0031]圖15是示出圖14中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0032]圖16是示出圖15中的工藝后的制造工藝示例的示意圖。
[0033]圖17是示出根據(jù)本技術(shù)方案第二實施例的圖像拾取裝置中像素的電路構(gòu)造示例的示意圖。
[0034]圖18是示出圖17中像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0035]圖19是示出根據(jù)第一變型的像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0036]圖20是示出根據(jù)第一變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0037]圖21是示出根據(jù)第二變型的像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0038]圖22是示出根據(jù)第二變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0039]圖23是示出根據(jù)第二變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0040]圖24是示出根據(jù)第二變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0041]圖25是示出在圖21至24的每一個中的圖像拾取裝置中的H)至FD的通道上電位分布示例的示意圖。
[0042]圖26是示出根據(jù)第三變型的像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0043]圖27是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0044]圖28是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0045]圖29是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0046]圖30是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0047]圖31是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0048]圖32是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0049]圖33是示出根據(jù)第三變型的另一像素的截面構(gòu)造示例的示意圖。
[0050]圖34是示出根據(jù)本技術(shù)方案第三實施例的圖像拾取模塊的示意性構(gòu)造示例的示意圖。
[0051]圖35是示出根據(jù)本技術(shù)方案第四實施例的電子設備的示意性構(gòu)造示例的示意圖。

【具體實施方式】
[0052]下面，將參考附圖描述本技術(shù)方案的某些實施例。應注意，描述以下面的順序提供。
[0053]1.第一實施例(圖像拾取裝置)
[0054]溝道區(qū)域具有η型濃度曲線的示例
[0055]2.第二實施例(圖像拾取裝置)
[0056]設置有機光電轉(zhuǎn)換膜的不例
[0057]3.第一變型(圖像拾取裝置)
[0058]柵極電極延伸到H)的示例
[0059]4.第二變型(圖像拾取裝置)
[0060]溝道區(qū)域具有P型濃度曲線的示例
[0061]5.第三變型(圖像拾取裝置)
[0062]設置元件隔離部的示例
[0063]6.第三實施例(圖像拾取模塊)
[0064]7.第四實施例(電子設備)
[0065]1.第一實施例
[0066]構(gòu)造
[0067]圖1示出了根據(jù)本技術(shù)方案第一實施例的圖像拾取裝置I的示意性構(gòu)造示例。圖像拾取裝置I是CMOS型固態(tài)圖像拾取裝置。圖像拾取裝置I包括像素區(qū)域11和周邊電路。在像素區(qū)域11中，多個像素12設置成行和列。圖像拾取裝置I例如可包括垂直驅(qū)動電路13、列處理電路14、水平驅(qū)動電路15、輸出電路16和驅(qū)動控制電路17作為周邊電路。
[0068]垂直驅(qū)動電路13例如可為逐行順序選擇多個像素12的電路。列處理電路14例如可為對由垂直驅(qū)動電路13選擇的行中的像素12中的每一個輸出的像素信號執(zhí)行相關雙取樣(⑶S)處理的電路。例如，通過執(zhí)行⑶S處理，列處理電路14可提取像素信號的信號電平且保存對應于像素12的每一個的光接收量的像素數(shù)據(jù)。水平驅(qū)動電路15例如可為將列處理電路14保存的像素數(shù)據(jù)順序輸出到輸出電路16的電路。輸出電路16例如可為放大所輸入的像素數(shù)據(jù)且將所放大的像素數(shù)據(jù)輸出到外部信號處理電路的電路。驅(qū)動控制電路17例如可為控制周邊電路中每個模塊(垂直驅(qū)動電路13、列處理電路14、水平驅(qū)動電路15和輸出電路16)的驅(qū)動的電路。
[0069]圖2示出了像素12的電路構(gòu)造的示例。例如，像素12可包括光敏二極管H)和轉(zhuǎn)移晶體管Trl以及讀出電路12A。光敏二極管H)通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷。光敏二極管ro采用無機材料構(gòu)造。應注意，讀出電路12A可設置為用于像素12的每一個，或者可由多個像素12共享。讀出電路12A例如可包括浮置擴散部FD、復位晶體管Tr2、選擇晶體管Tr3和放大晶體管Tr4。浮置擴散部FD存儲光敏二極管H)中產(chǎn)生的電荷。轉(zhuǎn)移晶體管Tr1、復位晶體管Tr2、選擇晶體管Tr3和放大晶體管Tr4是CMOS晶體管。
[0070]光敏二極管ro的陰極連接到轉(zhuǎn)移晶體管Tri的源極，并且光敏二極管ro的陽極連接到基準電位線(例如，接地)。轉(zhuǎn)移晶體管Trl的漏極連接到浮置擴散部FD，并且轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極連接到垂直驅(qū)動電路13。復位晶體管Tr2的源極連接到浮置擴散部FD，并且復位晶體管Tr2的漏極連接到電源線VDD和選擇晶體管Tr3的漏極。復位晶體管Tr2的柵極連接到垂直驅(qū)動電路13。選擇晶體管Tr3的源極連接到放大晶體管Tr4的漏極，并且選擇晶體管Tr3的柵極連接到垂直驅(qū)動電路13。放大晶體管Tr4的源極連接到列處理電路14，并且放大晶體管Tr4的柵極連接到浮置擴散部FD。
[0071]當復位晶體管Tr2變化到導通狀態(tài)時，復位晶體管Tr2將浮置擴散部FD的電位復位為電源線VDD的電位。選擇晶體管Tr3控制從讀出電路12A輸出像素信號的時間。放大晶體管Tr4形成源跟隨器型放大器，并且輸出與光敏二極管H)中產(chǎn)生電荷的電平相對應的電壓的像素信號。當選擇晶體管Tr3變化到導通狀態(tài)時，放大晶體管Tr4放大浮置擴散部FD的電位，并且輸出與放大的電位對應的電壓到列處理電路14。
[0072]圖3和4均示出了像素12的平面內(nèi)布置的示例。圖5示出了像素12的一部分的截面構(gòu)造的示例。圖3示出了沿著圖5的線A-A剖取的截面布置的示例,而圖4示出了圖5所示像素12的該部分頂表面布置的示例。在圖3中，省略了稍后描述的外延層20。
[0073]在圖3和4所示的像素12的平面內(nèi)布置的示例中，讀出電路12A由四個像素12共享。在此情況下，四個像素12在圖3的平面內(nèi)布置中具有四重旋轉(zhuǎn)對稱(four-foldrotat1nal symmetry)。假設圖3中的四個像素12之一是重要的像素。于是,從像素重要性的觀點看，剩余三個像素12的布置對于圖3中的四個像素12當中三個剩余像素12的任何一個是重要的像素時的布置是相同的。像素12的平面內(nèi)布置不限于圖3和4所示的布置。共享四個像素12的平面內(nèi)布置也不限于圖3和4所示的布置。
[0074]圖像拾取裝置I在像素區(qū)域11中包括硅基板10和形成在硅基板10的一個表面(該表面)上的外延層20。圖像拾取裝置I在像素區(qū)域11中在該硅基板10的另一個表面上還包括防反射膜25、光屏蔽膜26、濾色器27和片上透鏡28。
[0075]硅基板10是η型硅基板。該η型硅基板具有η型雜質(zhì)濃度，其低于光敏二極管H)的η型區(qū)域中的η型雜質(zhì)濃度。該η型硅基板具有η型雜質(zhì)濃度分布，該雜質(zhì)濃度分布是相同的，而在厚度方向上幾乎沒有η型雜質(zhì)的濃度梯度。外延層20是通過使硅晶體生長而形成在硅基板10上的一層。外延層20是導電類型(P型)與硅基板10的導電類型不同的硅層。該P型硅層是通過原位摻雜外延生長形成η型硅外延層并且通過注入P型雜質(zhì)而從η型到P型轉(zhuǎn)化導電類型而形成的反型層。"原位摻雜"是指在外延生長期間的摻雜。
[0076]對于每一個像素12，片上透鏡28將入射光聚集在光敏二極管H)上。對于每一個像素12，濾色器27例如可為允許特定顏色的波長區(qū)域中的光(例如，紅、綠和藍之任一)通過的濾色器。光屏蔽膜26阻擋已經(jīng)進入像素12之一的一部分光進入相鄰像素12。防反射膜25防止已經(jīng)通過片上透鏡28和濾色器27的光反射。
[0077]像素12的每一個均包括在硅基板10中的光敏二極管H)。像素12的每一個均包括位于娃基板10的一個表面上形成的外延層20中的浮置擴散部FD和讀出電路12A。換言之，在像素12的每一個中，光敏二極管H)單獨地設置在與其中設置浮置擴散部FD和讀出電路12A的層不同的層中。換言之，圖像拾取裝置I是層疊的固態(tài)圖像拾取裝置，其中層疊光敏二極管H)和浮置擴散部FD以及讀出電路12A。
[0078]像素12的每一個在硅基板10中包括與光敏二極管ro的后表面接觸的后表面釘扎層22以及與光敏二極管H)的表面(頂表面)接觸的表面釘扎層23。此外，像素12的每一個包括在硅基板10中的元件隔離區(qū)域21。元件隔離區(qū)域21形成為圍繞光敏二極管ro的側(cè)面，并且例如可與光敏二極管ro的側(cè)面接觸。包括光敏二極管ro和表面釘扎層23的層疊體用作光敏二極管。光敏二極管ro的表面(頂表面)的一部分與硅基板10的低濃度η型區(qū)域(雜質(zhì)區(qū)域10Α)接觸，而不被表面釘扎層23覆蓋。換言之，硅基板10包括在硅基板10的一部分中的雜質(zhì)區(qū)域10Α，該部分位于光敏二極管ro正上方。雜質(zhì)區(qū)域1A具有相同的η型雜質(zhì)濃度分布，η型雜質(zhì)在厚度方向上幾乎沒有濃度梯度。雜質(zhì)區(qū)域1A在厚度方向上的電位分布基本上是平坦的。元件隔離區(qū)域21例如可通過在硅基板10中注入P型雜質(zhì)、形成在硅基板10中的厚度方向上延伸的高濃度P型區(qū)域而形成。
[0079]像素12的每一個均包括在外延層20的轉(zhuǎn)移晶體管Trl、復位晶體管Tr2、選擇晶體管Tr3和放大晶體管Tr4。下面，復位晶體管Tr2、選擇晶體管Tr3和放大晶體管Tr4統(tǒng)稱為像素晶體管Tr。轉(zhuǎn)移晶體管Trl將光敏二極管H)中產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移到浮置擴散部FD。轉(zhuǎn)移晶體管Trl例如可包括稍后描述的柵極氧化膜24、柵極電極18G和溝道區(qū)域18C。轉(zhuǎn)移晶體管Trl也稱為垂直晶體管。柵極電極18G埋設在外延層20中，并且溝道區(qū)域18C圍繞柵極電極18G。像素晶體管Tr例如可包括稍后描述的柵極氧化膜24、柵極電極19G、溝道區(qū)域19C和兩個源極-漏極區(qū)域19SD。
[0080]像素12的每一個包括在外延層20中的溝道區(qū)域19C和兩個源極-漏極區(qū)域19SD。兩個源極-漏極區(qū)域19SD形成在溝道區(qū)域19C的兩側(cè)。像素12的每一個包括位于外延層20的頂表面上以及溝道區(qū)域19C的頂表面上的柵極電極19G。例如，柵極電極19G可由多晶硅電極形成。
[0081]像素12的每一個均在外延層20中包括通過外延層20的一個溝槽20A。溝槽20A通過選擇性地蝕刻外延層20而形成，并且例如可為棱柱形狀或圓柱形狀。溝槽20A形成在外延層20的一部分中，該部分是位于光敏二極管H)正上方的區(qū)域。硅基板10在溝槽20A的底部暴露。溝槽20A的底部在硅基板10內(nèi)或者可不在其內(nèi)。溝槽20A不延伸到光敏二極管PD，并且溝槽20A的底部與雜質(zhì)區(qū)域1A接觸。溝槽20A可優(yōu)選不與表面釘扎層23和元件隔離區(qū)域21接觸。
[0082]像素12的每一個均包括在外延層20包括溝槽20A的內(nèi)表面的表面上的柵極氧化膜24。像素12的每一個還包括填充溝槽20A的柵極電極18G。柵極電極18G形成為填充溝槽20A。柵極電極18G埋設在外延層20中而通過外延層20。柵極電極18G的底面與雜質(zhì)區(qū)域1A接觸，其間插設有柵極氧化膜24。柵極電極18G例如可由多晶硅電極形成。
[0083]像素12的每一個包括在外延層20中的溝道區(qū)域18C和浮置擴散部FD。溝道區(qū)域18C控制光敏二極管ro的電荷流動，并且浮置擴散部FD與溝道區(qū)域18C接觸。溝道區(qū)域18C形成在外延層20的一部分中，該部分是位于光敏二極管ro正上方的區(qū)域。溝道區(qū)域18C形成在外延層20中的溝槽20A的側(cè)面且在該側(cè)面附近的一部分上。溝道區(qū)域18C形成為覆蓋柵極電極18G且為管狀。浮置擴散部FD設置在外延層20的頂表面以及在該頂表面附近的一部分，并且例如可與溝道區(qū)域18C的一部分接觸，該部分在外延層20的頂表面附近。
[0084]溝道區(qū)域18C形成在形成外延層20的工藝中。具體而言，溝道區(qū)域18C通過原位摻雜外延形成η型硅外延層然后轉(zhuǎn)化除要形成溝道區(qū)域18C區(qū)域之外的區(qū)域而形成。應注意，溝道區(qū)域18C的導電類型是厚度方向上的導電類型(η型)。因此，溝道區(qū)域18C為單層。
[0085]附帶地，溝道區(qū)域18C在厚度方向上具有η型雜質(zhì)的濃度梯度。具體而言，在溝道區(qū)域18C中，η型雜質(zhì)從光敏二極管H)側(cè)到浮置擴散部FD側(cè)具有更高的濃度。此外，溝道區(qū)域18C具有濃度分布，在該濃度分布中，濃度梯度在厚度方向上的曲率沒有正負號的混合。因此，如圖6所示，在溝道區(qū)域18C中，電位梯度的曲率沒有正負號的混合，并且不存在電荷累積。換言之，溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。在執(zhí)行原位摻雜外延生長的過程中，通過在厚度方向上設置濃度梯度，可形成這樣的電位梯度。
[0086]也可通過離子注入形成濃度梯度。然而，平順地改變注入能量是非常困難的。因此，當通過離子注入形成濃度梯度時，電位梯度的曲率可能存在正負號混合，并且可能形成電荷累積，例如，如圖7所示。該電荷累積導致電荷轉(zhuǎn)移失敗。
[0087]應注意，在本實施例中，除了溝道區(qū)域18C外，雜質(zhì)區(qū)域1A設置在光敏二極管H)和浮置擴散部FD之間。如上所述，雜質(zhì)區(qū)域1A具有相同的η型雜質(zhì)濃度分布，η型雜質(zhì)在厚度方向上幾乎沒有濃度梯度，并且雜質(zhì)區(qū)域1A在厚度方向上的電位分布基本上是平坦的。換言之，電位梯度的曲率不存在正負號混合，并且在雜質(zhì)區(qū)域1A中也不存在電荷累積。
[0088]制造方法
[0089]接下來，將描述制造圖像拾取裝置I的方法示例。圖8至16順序地示出了制造圖像拾取裝置I的工藝。首先，制備硅基板10(圖8)。接下來，在硅基板10中形成光敏二極管H)、表面釘扎層23和元件隔離區(qū)域21 (圖9)。光敏二極管H)例如可形成如下。首先，通過向娃基板10中注入η型雜質(zhì),娃基板10中形成η型區(qū)域。接下來，η型雜質(zhì)濃度高于η型區(qū)域的高濃度η型區(qū)域形成在比η型區(qū)域更靠近頂表面的一側(cè)。光敏二極管H)可如此形成。此外，例如，可通過向娃基板10中注入P型雜質(zhì)，在娃基板10的頂表面形成具有聞P型雜質(zhì)濃度的高濃度P型區(qū)域而形成表面釘扎層23。
[0090]接下來，外延層20D形成在硅基板10包括光敏二極管ro的頂表面上(圖10)。在該工藝中，外延層20D通過執(zhí)行原位摻雜外延而形成。此外，外延層20D形成為使η型雜質(zhì)的濃度從下層到上層變得較高。例如，外延層20D可在執(zhí)行原位摻雜外延生長的工藝中通過隨時間增加用于摻雜的η型雜質(zhì)的氣體流速而形成。結(jié)果，能夠形成具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度的外延層20D。應注意，外延層20D的導電類型是在厚度方向上的導電類型(η型)。因此，外延層20D是單層。
[0091]接下來，轉(zhuǎn)化外延層20D的一部分。具體而言，關于外延層20D，轉(zhuǎn)化除位于光敏二極管ro正上方的區(qū)域的一部分外的區(qū)域。更具體而言，關于外延層20D，轉(zhuǎn)化除了位于沒有形成表面釘扎層23的區(qū)域(雜質(zhì)區(qū)域10A)正上方的區(qū)域之外的區(qū)域。這里，該轉(zhuǎn)化是指導電類型從η型向P型的轉(zhuǎn)化，通過向?qū)щ婎愋蜑棣切偷耐庋訉?0D中注入P型雜質(zhì)。因此，具有濃度分布的溝道區(qū)域18C形成在外延層20D的位于光敏二極管H)正上方的一部分中，在該濃度分布中，厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合。此時，溝道區(qū)域18C與雜質(zhì)區(qū)域1A接觸。此外，溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。而且，溝道區(qū)域18C的導電類型是厚度方向上的導電類型(η型)，并且溝道區(qū)域18C為單層。應注意，關于外延層20D，除了溝道區(qū)域18C之外的區(qū)域變?yōu)镻型反型層18D。外延層20可因此而形成(圖11)。
[0092]接下來，形成通過外延層20的溝槽20Α(具體而言，溝道區(qū)域18C)(圖12)。隨后，溝道區(qū)域19C形成在外延層20中的預定位置，然后柵極絕緣膜24形成在包括溝槽20Α的內(nèi)表面的整個表面上(圖13)。例如，可通過向外延層20中注入η型雜質(zhì)，在外延層20的頂表面以及該頂表面附近的一部分形成η型區(qū)域，形成溝道區(qū)域19C。此外，例如，可通過使外延層20的表面經(jīng)受熱氧化，形成柵極絕緣膜24。
[0093]接下來，形成填充溝槽20Α的柵極電極18G以及與溝道區(qū)域19C接觸的柵極電極19G，其間插設有柵極絕緣膜24 (圖14)。隨后，在外延層20中形成浮置擴散部FD和源極-漏極區(qū)域19SD(圖15)。浮置擴散部FD例如可通過向外延層20注入η型雜質(zhì)，在外延層20的頂表面以及該頂表面附近的一部分形成η型區(qū)域而形成。此外，源極-漏極區(qū)域19SD例如可通過向外延層20注入η型雜質(zhì)，在外延層20的頂表面和該頂表面附近的一部分以及在溝道區(qū)域19C的兩側(cè)形成η型區(qū)域而形成。讀出電路12Α可因此形成在外延層20中。
[0094]接下來，硅基板10通過蝕刻硅基板10的后表面而薄化，然后后表面釘扎層22形成在硅基板10的后表面以及該后表面附近的一部分(圖16)。后表面釘扎層22例如可通過向娃基板10的薄化的后表面注入P型雜質(zhì)，在娃基板10的后表面形成具有聞P型雜質(zhì)濃度的高濃度P型區(qū)域而形成。最后，在硅基板10的后表面，形成防反射膜25、光屏蔽膜26、濾色器27和片上透鏡28。因此制造了圖像拾取裝置I。
[0095]運行
[0096]接下來，將描述圖像拾取裝置I的運行示例。在圖像拾取裝置I中，首先，復位晶體管Tr2和轉(zhuǎn)移晶體管Trl變?yōu)閷顟B(tài)。然后，浮置擴散部FD的電位復位到電源線VDD的電位，并且預定的電壓施加到光敏二極管H)。隨后，在預定的周期中，復位晶體管Tr2處于截止狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)移晶體管Trl處于導通狀態(tài)。同樣，當外部光通過諸如片上透鏡28的光學部件進入像素區(qū)域11時，進入光的一部分在光敏二極管H)中光電轉(zhuǎn)換，并且為像素12的每一個存儲與進入光的強度對應的電荷量。通過施加到像素12的電壓所產(chǎn)生的電場，所存儲的電荷聚集在轉(zhuǎn)移晶體管Trl側(cè)，然后臨時存儲在浮置擴散部FD中。隨后，在預定的時間轉(zhuǎn)移晶體管Trl變?yōu)榻刂範顟B(tài)且選擇晶體管Tr3變?yōu)閷顟B(tài)時，浮置擴散部FD的電位放大，并且與該電位對應的電壓輸出到列處理電路14。
[0097]效果
[0098]接下來，將描述本實施例的圖像拾取裝置I的效果。在本實施例中，光敏二極管ro和轉(zhuǎn)移晶體管Trl提供在不同的層中。這消除了保證光敏二極管ro和轉(zhuǎn)移晶體管Trl最小特性的面積上的限制。此外，轉(zhuǎn)移晶體管Trl的溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的電位梯度不存在正負號混合的濃度梯度。這抑制了溝道區(qū)域18C中的電荷累積，并且因此改善了轉(zhuǎn)移晶體管Trl中的電荷轉(zhuǎn)移特性。結(jié)果，可以加深光敏二極管H)的電位。因此，與光敏二極管ro和轉(zhuǎn)移晶體管Trl提供在同一層中的情況相比，在圖像拾取裝置I中能改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0099]2.第二實施例
[0100]將描述根據(jù)本技術(shù)方案的第二實施例的圖像拾取裝置。應注意，與上述第一實施例相同的部件提供有與其相同的附圖標記，并且這些部件的描述將適當省略。圖17示出了在根據(jù)本實施例的圖像拾取裝置I中像素12的電路構(gòu)造的示例。圖18示出了圖17中圖像拾取裝置I的截面構(gòu)造的示例。在本實施例中，像素12包括三個光敏二極管H)(PDr、PDg和rob)。為此，本實施例的構(gòu)造與設置一個光敏二極管ro的上述實施例不同。三個光敏二極管ro(PDr、PDg和rob)彼此并聯(lián)連接。轉(zhuǎn)移晶體管Tr6串聯(lián)連接到光敏二極管I3Dr，并且轉(zhuǎn)移晶體管Tr5串聯(lián)連接到光敏二極管H)g，而轉(zhuǎn)移晶體管Trl串聯(lián)連接到光敏二極管PDb0光敏二極管rob的構(gòu)造與上述實施例的光敏二極管ro的構(gòu)造類似。
[0101]圖像拾取裝置I包括外延層20中的光敏二極管ror。光敏二極管PDr形成在外延層20中面對光敏二極管I3Db的位置。光敏二極管PDr采用無機材料構(gòu)造。圖像拾取裝置I包括外延層20中的轉(zhuǎn)移晶體管Tr6。轉(zhuǎn)移晶體管Tr6形成在外延層20中相鄰于光敏二極管PDr的位置。轉(zhuǎn)移晶體管Tr6例如可包括柵極氧化膜24、溝道區(qū)域31C和柵極電極31G。圖像拾取裝置I還包括在外延層20的浮置擴散部FD2。浮置擴散部FD2通過轉(zhuǎn)移晶體管Tr6連接到光敏二極管H)r。
[0102]圖像拾取裝置I包括在硅基板?ο的后表面?zhèn)鹊墓饷舳O管rog。例如，光敏二極管PDg可形成在硅基板10的后表面和防反射膜25之間。圖像拾取裝置I包括在硅基板10和外延層20中延伸的電荷轉(zhuǎn)移通道33。電荷轉(zhuǎn)移通道33形成為在厚度方向上延伸，以將連接部分41、42和43電連接到轉(zhuǎn)移晶體管Tr5。連接部分41、42和43電連接到光敏二極管H)g。圖像拾取裝置I包括在外延層20的轉(zhuǎn)移晶體管Tr5。轉(zhuǎn)移晶體管Tr5形成在外延層20中相鄰于電荷轉(zhuǎn)移通道33的位置。轉(zhuǎn)移晶體管Tr5例如可包括柵極氧化膜24、溝道區(qū)域32C和柵極電極32G。圖像拾取裝置I還包括外延層20中的浮置擴散部FD3。浮置擴散部FD3通過轉(zhuǎn)移晶體管Tr5和電荷轉(zhuǎn)移通道33連接到光敏二極管H)g。
[0103]圖像拾取裝置I例如可包括硅基板10的后表面上的層間絕緣膜34、電極膜35、像素區(qū)域形成膜36、有機光電轉(zhuǎn)換膜37和電極膜38。包括電極膜35、有機光電轉(zhuǎn)換膜37和電極膜38的層疊體形成光敏二極管PDg。光敏二極管PDg形成在光敏二極管PDb和片上透鏡28之間的區(qū)域中。換言之，在本實施例中，三個光敏二極管H)(PDr、PDg和TOb)全部設置在片上透鏡28的光軸上。
[0104]有機光電轉(zhuǎn)換膜37光電轉(zhuǎn)換預定波長帶的光，并且包括有機材料。有機光電轉(zhuǎn)換膜37設置為所有像素12公用的片狀膜，并且形成在整個像素區(qū)域11上。電極膜35和38的每一個都采用透光導電材料構(gòu)造。透光導電材料例如可為包括Mg、Ag、Al、Cu和Au的至少一個的金屬或合金。透光導電材料可為通過包括上述金屬或上述合金中的Ca和Li獲得的材料。透光導電材料的示例還可包括ITO和ΙΖ0。透光導電材料可僅為允許波長帶上的光從中通過的材料，該波長帶的光能在有機光電轉(zhuǎn)換膜37中光電轉(zhuǎn)換。透光導電材料例如可為允許可見光從中通過的材料。像素區(qū)域形成膜36是限定光敏二極管TOg的平面內(nèi)形狀的膜，并且在面對光敏二極管PDb的位置具有開口。像素區(qū)域形成膜36例如可由氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜和包括兩個或更多個這些膜的層疊膜的任何一個制造。層間絕緣膜34是形成用于形成光敏二極管TOg的表面的層，并且設置為將連接部分41、42和43布線連接到光敏二極管H)g。層間絕緣膜34例如可由氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜和包括兩個或跟多個這些膜的層疊膜的任何一個制成。
[0105]效果
[0106]接下來，將描述本實施例的圖像拾取裝置I的效果。在本實施例中，光敏二極管PDb和轉(zhuǎn)移晶體管Trl設置在不同層中，與第一實施例一樣。這消除了保證光敏二極管H)b和轉(zhuǎn)移晶體管Trl的最小特性的面積上的限制。此外，轉(zhuǎn)移晶體管Trl的溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的電位梯度不存在正負號混合的濃度梯度。這抑制了溝道區(qū)域18C中的電荷累積，因此改善了轉(zhuǎn)移晶體管Trl中的電荷特性。結(jié)果，使得可以加深光敏二極管PDb的電位。因此，與其中光敏二極管PDb和轉(zhuǎn)移晶體管Trl提供在同一層中的情況相比，在圖像拾取裝置I中，能改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0107]接下來，將描述上述第一實施例和第二實施例的圖像拾取裝置I的變型。
[0108]3.第一變型
[0109]在上述第一實施例和第二實施例中，溝槽20A的底部與雜質(zhì)區(qū)域1A接觸。然而，例如，如圖19和20所示，溝槽20A可通過雜質(zhì)區(qū)域1A而延伸到光敏二極管PD (或I3Db)。在此情況下，溝槽20A的底部與光敏二極管ro(或rob)接觸。然而，還是在該情況下，溝道區(qū)域18C形成在外延層20中，而不延伸到光敏二極管ro (或rob)。因此，溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。此外，同樣，雜質(zhì)區(qū)域1A具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。因此，還是在本變型中，與其中光敏二極管PDb和轉(zhuǎn)移晶體管Trl設置在同一層中的情況相比，能改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0110]4.第二變型
[0111]在上述第一實施例和第二實施例及其變型(第一變型)中，溝道區(qū)域18C通過原位摻雜外延生長形成η型外延層20D然后轉(zhuǎn)化除了要形成溝道區(qū)域18C的區(qū)域之外的區(qū)域而形成。然而，例如，如圖21至24所示，溝道區(qū)域18C構(gòu)造為P型硅外延層，該P型硅外延層通過原位摻雜外延生長而具有厚度方向上的P型雜質(zhì)濃度梯度。
[0112]在此情況下，溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的P型雜質(zhì)的濃度梯度。具體而言，在溝道區(qū)域18C中，η型雜質(zhì)的濃度從光敏二極管H)側(cè)到浮置擴散部FD側(cè)降低。此外，溝道區(qū)域18C具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。因此，如圖25所示，在溝道區(qū)域18C中，電位梯度的曲率不存在正負號的混合，并且不存在電荷累積。換言之，溝道區(qū)域18C具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。在執(zhí)行原位摻雜外延生長的工藝中，通過在厚度方向上設置濃度分布，可以形成這樣的電位梯度。因此，還是在本變型中，與其中光敏二極管PDb和轉(zhuǎn)移晶體管Trl設置在同一層中的情況相比，能改善包括飽和電荷量和靈敏度的特性。
[0113]5.第三變型
[0114]在上述第一和第二實施例及其變型(第一變型和第二變型)中，元件隔離部分可設置在轉(zhuǎn)移晶體管Trl和像素晶體管Tr之間以及相鄰的像素晶體管Tr之間。例如，如圖26至33所示，元件隔離部分29可設置在轉(zhuǎn)移晶體管Trl和像素晶體管Tr之間以及相鄰的像素晶體管Tr之間。元件隔離部分29設置在外延層20中。元件隔離部分29例如可為淺溝槽隔離(STI)元件分開區(qū)域，通過用例如氧化硅膜的絕緣膜填充在外延層20中形成的溝槽而設置。
[0115]在本變型中，與像素晶體管Tr相鄰的部分中以及在相鄰像素晶體管Tr之間幾乎不存在Pn-結(jié)區(qū)域。這與其中外延層20呈現(xiàn)在與像素晶體管Tr相鄰的部分中以及在相鄰像素晶體管Tr之間的情況相比，減少了擴散層容量。因此，能夠改善圖像拾取裝置I的轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果，能夠改善包括靈敏度的特性。
[0116]6.第三實施例
[0117]圖34示出了根據(jù)本技術(shù)方案第三實施例的圖像拾取模塊2的示意性構(gòu)造。圖像拾取模塊2包括根據(jù)上述第一和第二實施例及其變型中的任何一個所述的圖像拾取裝置I。圖像拾取模塊2還包括信號處理電路44，其對從圖像拾取裝置I輸出的像素信號執(zhí)行預定的處理。例如，圖像拾取裝置I和信號處理電路44可實施在單個配線基板上。信號處理電路44例如可由數(shù)字信號處理器(DSP)構(gòu)造。
[0118]在本實施例中，安裝根據(jù)上述第一和第二實施例及其變型的任何一個的圖像拾取裝置I。因此，能夠提供在包括飽和電荷量和靈敏度的特性上良好的圖像拾取模塊2。
[0119]7.第四實施例
[0120]圖35示出了根據(jù)本技術(shù)方案第四實施例的電子設備3的示意性構(gòu)造。電子設備3包括根據(jù)上述第三實施例的圖像拾取模塊2。電子設備3還包括鏡頭45、顯示器46和存儲單元47。鏡頭45允許外部光進入圖像拾取裝置I。顯示器46將圖像拾取模塊2的輸出顯示為圖像。存儲單元47存儲圖像拾取模塊2的輸出。應注意，電子設備3可不必包括存儲單元47。在此情況下，電子設備3可包括寫入單元，其在外部存儲單元中寫入信息。
[0121]在本實施例中，安裝根據(jù)上述第三實施例的圖像拾取模塊2。因此，能夠提供在包括飽和電荷量和靈敏度的特性上良好的電子設備3。
[0122]本技術(shù)方案已經(jīng)在上面參考某些實施例及其變型進行了描述，但是不限于此，而是可進行各種變型。
[0123]從本公開的上述示例性實施例可至少實現(xiàn)下面的構(gòu)造。
[0124](I) 一種圖像拾取裝置，包括:
[0125]光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及
[0126]轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷，
[0127]其中該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且
[0128]該溝道區(qū)域在厚度方向上具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
[0129](2)根據(jù)(I)所述的圖像拾取裝置，其中，在執(zhí)行原位摻雜外延生長的過程中，通過在厚度方向上設置濃度分布而形成該溝道區(qū)域。
[0130](3)根據(jù)(I)或(2)所述的圖像拾取裝置，其中該溝道區(qū)域具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。
[0131](4)根據(jù)⑴至(3)任何一項所述的圖像拾取裝置，其中
[0132]該溝道區(qū)域在該厚度方向上具有一個導電類型，并且
[0133]該溝道區(qū)域是單層。
[0134](5)根據(jù)⑴至(4)任何一項所述的圖像拾取裝置，其中
[0135]該外延層包括貫穿該外延層的溝槽，
[0136]該柵極電極形成為填充該溝槽，并且
[0137]該溝道區(qū)域形成在該溝槽的側(cè)面上及臨近該側(cè)面的位置。
[0138](6)根據(jù)(5)所述的圖像拾取裝置，其中
[0139]該娃基板包括設置在該娃基板的位于該光敏二極管正上方的一部分中的雜質(zhì)區(qū)域，該雜質(zhì)區(qū)域的濃度低于該光敏二極管的雜質(zhì)濃度，并且
[0140]該溝槽的底部與該雜質(zhì)區(qū)域接觸。
[0141](7) 一種電子設備,包括:
[0142]圖像拾取裝置；以及
[0143]信號處理電路，構(gòu)造為對從該圖像拾取裝置輸出的信號執(zhí)行預定的處理，
[0144]其中該圖像拾取裝置包括
[0145]光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷，以及
[0146]轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷，
[0147]該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且
[0148]該溝道區(qū)域在厚度方向上具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
[0149](8) 一種制造圖像拾取裝置的方法，該方法包括:
[0150]通過執(zhí)行原位摻雜外延生長在硅基板的頂表面上形成具有濃度分布的外延層，厚度方向上的電位梯度的曲率在該濃度分布中不存在正負號混合，并且該硅基板包括光敏二極管，其構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及
[0151]通過轉(zhuǎn)化該外延層的一部分在該外延層中的該光敏二極管的正上方形成溝道區(qū)域，該溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
[0152](9)根據(jù)(8)所述的制造圖像拾取裝置的方法，其中該溝道區(qū)域具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。
[0153](10)根據(jù)⑶或(9)所述的制造圖像拾取裝置的方法，其中
[0154]該溝道區(qū)域在該厚度方向上具有一種導電類型，并且
[0155]該溝道區(qū)域是單層。
[0156]本領域的技術(shù)人員應當理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設計需要和其他因素，可以進行各種變型、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
[0157]相關申請的交叉引用
[0158]本申請要求2013年7月I日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2013-138264的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像拾取裝置，包括: 光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及 轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷， 其中該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且 該溝道區(qū)域在厚度方向上具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中，在執(zhí)行原位摻雜外延生長的過程中，通過在厚度方向上設置濃度分布而形成該溝道區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像拾取裝置，其中該溝道區(qū)域具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像拾取裝置，其中 該溝道區(qū)域在該厚度方向上具有一個導電類型，并且 該溝道區(qū)域是單層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像拾取裝置，其中 該外延層包括貫穿該外延層的溝槽， 該柵極電極形成為填充該溝槽，并且 該溝道區(qū)域形成在該溝槽的側(cè)面上及臨近該側(cè)面的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像拾取裝置，其中 該娃基板包括設置在該娃基板的位于該光敏二極管正上方的一部分中的雜質(zhì)區(qū)域，該雜質(zhì)區(qū)域的濃度低于該光敏二極管的雜質(zhì)濃度，并且該溝槽的底部與該雜質(zhì)區(qū)域接觸。
7.—種電子設備，包括: 圖像拾取裝置；以及 信號處理電路，構(gòu)造為對從該圖像拾取裝置輸出的信號執(zhí)行預定的處理， 其中該圖像拾取裝置包括 光敏二極管，設置在硅基板中，并且構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷，以及 轉(zhuǎn)移晶體管，設置在該硅基板上的外延層，并且構(gòu)造為轉(zhuǎn)移該光敏二極管中產(chǎn)生的電荷， 該轉(zhuǎn)移晶體管包括柵極電極和溝道區(qū)域，該柵極電極埋設在該外延層中，且該溝道區(qū)域圍繞該柵極電極，并且 該溝道區(qū)域在厚度方向上具有電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
8.—種制造圖像拾取裝置的方法，該方法包括: 通過執(zhí)行原位摻雜外延生長在硅基板的頂表面上形成具有濃度分布的外延層，厚度方向上的電位梯度的曲率在該濃度分布中不存在正負號混合，并且該硅基板包括光敏二極管，其構(gòu)造為通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生與所接收光量對應的電荷；以及 通過轉(zhuǎn)化該外延層的一部分在該外延層中的該光敏二極管的正上方形成溝道區(qū)域，該溝道區(qū)域具有厚度方向上的電位梯度的曲率不存在正負號混合的濃度梯度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造圖像拾取裝置的方法，其中該溝道區(qū)域具有厚度方向上的濃度梯度的曲率不存在正負號混合的濃度分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造圖像拾取裝置的方法，其中 該溝道區(qū)域在該厚度方向上具有一種導電類型，并且 該溝道區(qū)域是單層。
【文檔編號】H01L21/339GK104282701SQ201410288729
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】宮波勇樹 申請人:索尼公司