固態(tài)成像裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固態(tài)成像裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的固態(tài)成像裝置中，由光電二極管生成的光電轉(zhuǎn)換載流子通過傳送通道而被傳送到用于進(jìn)行臨時蓄積的浮置擴(kuò)散層中(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]在上述的固態(tài)成像裝置中，為了高效地將由光電二極管生成的光電轉(zhuǎn)換載流子傳送到浮置擴(kuò)散層中，優(yōu)選為傳送通道的寬度較大。另一方面，在浮置擴(kuò)散層中，為了使將光電轉(zhuǎn)換載流子轉(zhuǎn)換為電壓的轉(zhuǎn)換增益較大，優(yōu)選為為減小浮置擴(kuò)散層的電容(截面面積)，從而必然需要減小傳送通道的寬度。因此，同時實(shí)現(xiàn)傳送通道的寬度的擴(kuò)大以及浮置擴(kuò)散層的電容的減小是較為困難的。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平6 - 338524

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的幾個實(shí)施方式涉及一種能夠與傳送通道的寬度無關(guān)地將浮置擴(kuò)散層的電容設(shè)為較小的固態(tài)成像裝置及其制造方法。
[0006]本發(fā)明的一個實(shí)施方式為一種固態(tài)成像裝置，其特征在于，具備:第一的第一導(dǎo)電型阱；第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層，其被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱中；第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層，其被形成在所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的表面上；第二的第一導(dǎo)電型阱，其被形成在所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的側(cè)面與所述第一的第一導(dǎo)電型阱的邊界處。
[0007]根據(jù)上述本發(fā)明的一個方式，通過在第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層上形成第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層及第二的第一導(dǎo)電型阱，從而能夠與傳送通道的寬度無關(guān)地將第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的電容設(shè)為較小。
[0008]另外，在本發(fā)明的一個方式中，具有:第一電極，其隔著第一絕緣膜而被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱的表面上；第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層，其被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱中，所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層通過所述第一電極而與所述第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層連接。由此，能夠與傳送通道的寬度無關(guān)地將第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的電容設(shè)為較小。
[0009]另外，在本發(fā)明的一個方式中，具有:第二電極，其隔著第二絕緣膜而被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱的表面上；第三的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層，其被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱中，所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層通過所述第二電極而與所述第三的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層連接。
[0010]另外，在本發(fā)明的一個方式中，在所述第一的第一導(dǎo)電型阱的表面上形成有位于所述第一電極與所述第二電極之間的元件分離膜，位于所述第一電極與所述第二電極之間的所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層位于所述元件分離膜的相互之間，所述第二的第一導(dǎo)電型阱被形成在所述元件分離膜下方，所述第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層被形成在所述元件分離膜的元件區(qū)域側(cè)。
[0011]根據(jù)上述的本發(fā)明的一個方式，由于將第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層形成在元件分離膜的元件區(qū)域側(cè)，因此能夠?qū)⒌谝坏牡诙?dǎo)電型擴(kuò)散層的電容設(shè)為較小。
[0012]另外，在本發(fā)明的一個方式中，所述第二的第一導(dǎo)電型阱被形成在所述元件分離膜的元件區(qū)域側(cè)，所述第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層與所述第二的第一導(dǎo)電型阱連接。如此，由于第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層與第二的第一導(dǎo)電型阱連接，從而能夠進(jìn)一步減小第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的電容。
[0013]另外，在本發(fā)明的一個方式中，所述第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層及所述第二的第一導(dǎo)電型阱各自的濃度與所述第一的第一導(dǎo)電型阱的濃度相比較高。如此，通過將第二的第一導(dǎo)電型阱的濃度設(shè)為與第一的第一導(dǎo)電型阱的濃度相比較高，從而能夠提高元件分離的性能。
[0014]另外，在本發(fā)明的一個方式中，與同所述第一電極對置的所述第二電極的面的長度方向平行的方向上的所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的寬度在所述第二電極側(cè)比在所述第一電極側(cè)寬。由此，載流子的傳送變得容易。
[0015]另外，在本發(fā)明的一個方式中，與同所述第一電極對置的所述第二電極的面的長度方向平行的方向上的所述第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層的寬度在所述第二電極側(cè)比在所述第一電極側(cè)窄。由此，載流子的傳送變得容易。
[0016]另外，在本發(fā)明的一個方式中，具有:第三電極，其隔著第三絕緣膜而被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱的表面上；第四的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層，其被形成在所述第一的第一導(dǎo)電型阱中，所述第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層通過所述第三電極而與所述第四的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層連接。
[0017]根據(jù)上述本發(fā)明的一個方式，通過在第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層中臨時蓄積載流子，從而能夠贏得進(jìn)行讀取處理等其他處理的時間，并且整體的電子快門的動作和分辨率的控制變得容易。
[0018]另外，在本發(fā)明的一個方式中，具有第四電極，該第四電極隔著第四絕緣膜而被形成在所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的表面上，所述第四電極位于所述第一電極的旁邊。
[0019]根據(jù)上述本發(fā)明的一個方式，當(dāng)將第四電極固定為接地電位時，能夠通過第四電極而形成向第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層進(jìn)行傳送時的阻擋。由此，縮短讀取時間等高速處理變得容易，并且也有助于噪聲的減少。
[0020]本發(fā)明的一個方式為一種固態(tài)成像裝置的制造方法，其特征在于，包括:在第一的第一導(dǎo)電型阱中形成第二的第一導(dǎo)電型阱的工序；在所述第一的第一導(dǎo)電型阱中形成第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層及第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的工序；在所述第一的第一導(dǎo)電型阱的表面上隔著第一絕緣膜而形成第一電極的工序；在所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層及所述第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層各自的表面上，以相對于所述第一電極而自對準(zhǔn)的方式形成第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層的工序，所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層通過所述第一電極而與所述第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層連接，所述第二的第一導(dǎo)電型阱被形成在所述第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層的側(cè)面與所述第一的第一導(dǎo)電型阱的邊界處。
[0021]另外，以相對于第一電極而自對準(zhǔn)的方式形成第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層是指，通過以第一電極的一部分或全部為掩膜而離子注入雜質(zhì)，從而形成第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層的意思。
[0022]根據(jù)上述本發(fā)明的一個方式，通過將形成在第一的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層上的第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層與形成在第二的第二導(dǎo)電型擴(kuò)散層上的第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層同時形成，從而能夠簡化工序，并且降低制造成本。
[0023]另外，在本發(fā)明的一個方式中，所述第一導(dǎo)電型擴(kuò)散層的濃度與所述第一的第一導(dǎo)電型阱的濃度相比較高。
【附圖說明】
[0024]圖1中的(A)為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，(B)為沿著㈧中所示的a-a’線的剖視圖，(C)為沿著㈧中所示的b-b’線的剖視圖。
[0025]圖2為表示從圖1 (C)所示的N型浮置擴(kuò)散層的N型低濃度區(qū)域18中去除了 P型表面擴(kuò)散層16與P型高濃度阱15的剖視圖。
[0026]圖3為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖。
[0027]圖4為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖。
[0028]圖5中的(A)為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，(B)為沿著(A)中所示的a-a’線的剖視圖。
[0029]圖6中的(A)為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，(B)為沿著㈧中所示的a-a’線的剖視圖，(C)為沿著㈧中所示的b-b’線的剖視圖。
[0030]圖7中的(A)、(B)為用于對圖6所示的固態(tài)成像裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0031]圖8中的(A)?(C)為用于對圖6所示的固態(tài)成像裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0032]圖9中的(A)為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，(B)為沿著㈧中所示的a-a’線的剖視圖，(C)為沿著㈧中所示的b-b’線的剖視圖。
[0033]圖10為用于對圖6所示的固