態(tài)成像裝置的電荷傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0034]圖11為用于對(duì)圖6所示的固態(tài)成像裝置的電荷傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0035]圖12為用于對(duì)圖6所示的固態(tài)成像裝置的電荷傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0036]圖13為用于對(duì)圖6所示的固態(tài)成像裝置的電荷傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0037]圖14為用于對(duì)圖6所示的固態(tài)成像裝置的電荷傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)順序的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面，使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的說(shuō)明，而是能夠在不脫離本發(fā)明的主旨及其范圍的條件下對(duì)其方式及詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行各種變更，這一點(diǎn)是本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易理解的。因此，本發(fā)明并不限定并解釋為以下所示的實(shí)施方式的記載內(nèi)容。
[0039]實(shí)施方式1
[0040]圖1(A)為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，圖1(B)為沿著圖UA)所示的a-a’線的剖視圖，圖1(C)為沿著圖UA)所示的b_b’線的剖視圖。
[0041]在作為半導(dǎo)體基板的N型硅基板11上形成有P型阱12，在P型阱12上形成有作為元件分離膜的LOCOS (Local Oxidat1n of Silicon，娃的局部氧化)氧化膜13。在L0C0S氧化膜13的內(nèi)側(cè)形成有有源區(qū)域14。在LOCOS氧化膜13的下方及有源區(qū)域14側(cè)(元件區(qū)域側(cè))形成有P型高濃度阱15。P型高濃度阱15為與P型阱12相比濃度較高的阱。由此，P型高濃度阱15能夠兼作形成像素的分離區(qū)域的阱，并且能夠提升元件分離的性能。另夕卜，在本實(shí)施方式中，作為元件分離膜而使用LOCOS氧化膜13，但并不限定于此，還能夠使用溝槽元件分離膜等其他的元件分離膜。
[0042]在位于P型高濃度阱15的內(nèi)側(cè)的P型阱12中形成有N型蓄積層17。N型蓄積層17為蓄積光電轉(zhuǎn)換載流子的層，并構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換元件(光電二極管)23的一部分。
[0043]在P型阱12的表面上隔著柵絕緣膜11a而形成有傳送柵電極(以下也稱為“傳送電極”)21，并且在P型阱12的表面上隔著柵絕緣膜lib而形成有復(fù)位柵電極(以下也稱為“復(fù)位電極”)22。
[0044]在位于P型高濃度阱15的內(nèi)側(cè)的P型阱12中形成有N型低濃度擴(kuò)散層18，N型低濃度擴(kuò)散層18位于傳送電極21與復(fù)位電極22的相互之間。N型低濃度擴(kuò)散層18以相對(duì)于位于傳送電極21與復(fù)位電極22的相互之間的L0C0S氧化膜13、傳送電極21及復(fù)位電極22而自對(duì)準(zhǔn)的方式被形成。在N型低濃度擴(kuò)散層18的表面中形成有N型中濃度擴(kuò)散層19，通過(guò)N型低濃度擴(kuò)散層18及N型中濃度擴(kuò)散層19而形成N型浮置擴(kuò)散層24。即，N型浮置擴(kuò)散層24位于L0C0S氧化膜13的相互之間，并且位于傳送電極21與復(fù)位電極22之間。
[0045]N型浮置擴(kuò)散層24通過(guò)傳送電極21與N型蓄積層17連接。即，通過(guò)傳送電極21、N型蓄積層17及N型浮置擴(kuò)散層24而構(gòu)成傳送晶體管，光電轉(zhuǎn)換載流子被蓄積在光電轉(zhuǎn)換元件23的N型蓄積層17中，該光電轉(zhuǎn)換載流子通過(guò)傳送電極21而被傳送至N型浮置擴(kuò)散層24。
[0046]在位于P型高濃度阱15的內(nèi)側(cè)的P型阱12中形成有N型高濃度擴(kuò)散層20，N型高濃度擴(kuò)散層20以相對(duì)于復(fù)位電極22而自對(duì)準(zhǔn)的方式被形成。深度按照N型高濃度擴(kuò)散層20、N型低濃度擴(kuò)散層18、N型蓄積層17的順序而變深(參照?qǐng)D1(B))。
[0047]N型浮置擴(kuò)散層24通過(guò)復(fù)位電極22而與N型高濃度擴(kuò)散層20連接。S卩，通過(guò)復(fù)位電極22、N型浮置擴(kuò)散層24及N型高濃度擴(kuò)散層20而構(gòu)成復(fù)位晶體管，被臨時(shí)蓄積在N型浮置擴(kuò)散層24中的載流子通過(guò)復(fù)位電極22而被放出至N型高濃度擴(kuò)散層20。
[0048]在N型蓄積層17的表面及與N型蓄積層17相鄰的P型高濃度阱15的表面上形成有P型表面擴(kuò)散層16。該P(yáng)型表面擴(kuò)散層16的濃度與P型阱12的濃度相比較高。該P(yáng)型表面擴(kuò)散層16兼具為了對(duì)在光電轉(zhuǎn)換元件23中因不依賴于光的熱激發(fā)載流子而生成的暗電流進(jìn)行抑制而設(shè)置的阻塞(pinning)層的作用。
[0049]另夕卜，P型表面擴(kuò)散層16也被形成在N型低濃度擴(kuò)散層18的表面上，并從傳送電極21連續(xù)地形成至復(fù)位電極22。P型表面擴(kuò)散層16通過(guò)以傳送電極21、復(fù)位電極22、L0C0S氧化膜13及抗蝕劑掩膜(未圖示)為掩膜進(jìn)行離子注入而被形成。該抗蝕劑掩膜的開(kāi)口區(qū)域16a被圖示在圖1(A)中。P型表面擴(kuò)散層16被形成在L0C0S氧化膜13的有源區(qū)域14側(cè)(元件區(qū)域側(cè))。P型表面擴(kuò)散層16與P型高濃度阱15電連接，P型高濃度阱15與P型阱12電連接。由此，能夠?qū)型阱12的電位傳遞到表面。
[0050]另外，可以將被形成在N型低濃度擴(kuò)散層18的表面上的P型表面擴(kuò)散層16和被形成在N型蓄積層17的表面上的P型表面擴(kuò)散層16通過(guò)相同的離子注入工序而形成，從而能夠簡(jiǎn)化制造工序，并且降低制造成本。
[0051]如圖1 (C)所示，P型高濃度阱15被形成在N型浮置擴(kuò)散層24的N型低濃度擴(kuò)散層18的側(cè)面與P型阱12的邊界處，并且不被形成在N型低濃度擴(kuò)散層18的底面上。
[0052]P型高濃度阱15被連續(xù)地形成在傳送晶體管的通道寬度方向上的有源區(qū)域14的端部、復(fù)位晶體管的通道寬度方向上的有源區(qū)域14的端部和與N型浮置擴(kuò)散層24的載流子傳送方向垂直的方向上的有源區(qū)域14的端部。
[0053]P型表面擴(kuò)散層16包括傳送晶體管的通道寬度方向上的有源區(qū)域14的端部、復(fù)位晶體管的通道寬度方向上的有源區(qū)域14的端部和與N型浮置擴(kuò)散層24的載流子傳送方向垂直的方向上的有源區(qū)域14的端部，并延伸至N型中濃度擴(kuò)散層19附近。
[0054]根據(jù)本實(shí)施方式，如圖1(C)所示，由于N型浮置擴(kuò)散層24被相反導(dǎo)電型的P型表面擴(kuò)散層16以及P型高濃度阱15夾持，從而能夠使N型浮置擴(kuò)散層24的載流子蓄積區(qū)域的周?chē)谋M化，由此能夠?qū)⑤d流子蓄積區(qū)域的電容設(shè)為較小。因此，能夠在不犧牲傳送效率(與傳送通道的寬度無(wú)關(guān))的條件下，實(shí)現(xiàn)N型浮置擴(kuò)散層24的低電容化。
[0055]S卩，即使將傳送通道的寬度設(shè)為較大以提高傳送效率，也由于N型浮置擴(kuò)散層24被P型表面擴(kuò)散層16以及P型高濃度阱15夾持，從而能夠?qū)型浮置擴(kuò)散層24的載流子蓄積區(qū)域的周?chē)谋M化，由此將載流子蓄積區(qū)域的電容設(shè)為較小。因此，能夠增大將光電轉(zhuǎn)換載流子轉(zhuǎn)換為電壓的轉(zhuǎn)換增益。
[0056]進(jìn)一步對(duì)上述的效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0057]圖2為從圖1 (C)所示的N型浮置擴(kuò)散層24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。
[0058]在圖1 (C)所示的N型低濃度擴(kuò)散層18中通過(guò)P型表面擴(kuò)散層16與P型高濃度阱15而形成有耗盡層，與此相對(duì)，在圖2所示的N型低濃度擴(kuò)散層18中，由于沒(méi)有P型表面擴(kuò)散層16與P型高濃度阱15，因此未形成有如上所述的耗盡層。由此，在圖1 (C)所示的N型浮置擴(kuò)散層24中，能夠?qū)⑤d流子蓄積區(qū)域的電容(截面面積)設(shè)為較小。由于載流子的蓄積量Q與載流子蓄積區(qū)域的電容C以及輸出電壓V之間的關(guān)系為V = Q/C，因此當(dāng)將電容C設(shè)為較小時(shí)，即使被蓄積到載流子蓄積區(qū)域中的載流子為相同數(shù)量，也能夠提高輸出電壓V。因此，能夠增大將光電轉(zhuǎn)換載流子轉(zhuǎn)換為電壓的轉(zhuǎn)換增益。
[0059]另外，為了實(shí)現(xiàn)N型浮置擴(kuò)散層24的低電容化，P型表面擴(kuò)散層16及P型高濃度阱15各自的濃度也可以不比P型阱12的濃度高。
[0060]實(shí)施方式2
[0061]圖3為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的固態(tài)成像裝置的俯視圖，對(duì)于與圖1 (A)相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)，且只