專利名稱：固態(tài)成像裝置和相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及固態(tài)成像裝置和相機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉 及一種固態(tài)成l象裝置和i殳置有該固態(tài)成4象裝置的相才幾。
背景技術(shù)：
固態(tài)成^f象裝置大致分為^:大型固態(tài)成^f象裝置(通常以CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器為例)和電荷轉(zhuǎn)移型成像裝 置(通常以CCD (電荷耦合器件)圖像傳感器為代表)。
CMOS圖像傳感器由于高性能和低功耗的特性而特別在面向 便攜式裝置的圖像傳感器領(lǐng)域中快速取代了 CCD傳感器。這種 CMOS圖像傳感器包括成像部，具有以二維陣列形式排列的多個(gè) 像素，每個(gè)像素均包括用作光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管(PD)和多 個(gè)像素晶體管；以及外圍電路，排列在成Y象部周圍。
外圍電路至少包括列電路或垂直驅(qū)動(dòng)電路，用于沿列方向傳 輸信號(hào)；以及水平電路或水平驅(qū)動(dòng)電路，用于將由列電路沿列方向 傳輸?shù)男盘?hào)依次傳送至輸出電路。所提供的像素晶體管具有已知配
6置，諸如，例如，包4舌轉(zhuǎn)移、復(fù)位、；故大和選擇晶體管的四晶體管 電路配置；以及包括除選擇晶體管外的轉(zhuǎn)移、復(fù)位和放大的三晶體
管電3各配置。
通常，通過將多個(gè)單位像素作為一組排列來提供CMOS圖像傳 感器，其中，每個(gè)單位像素包括一個(gè)光電二極管和多個(gè)像素晶體管。 然而，像素尺寸的小型化近年來已變得更重要。對(duì)于包括大量像素 的CMOS圖像傳感器，已對(duì)與多個(gè)像素共有像素晶體管以減少像素 晶體管數(shù)類型的CMOS圖像傳感器進(jìn)行了許多嘗試。
例如，在之后將給出的日本未審查專利申請(qǐng)公開第Heisei 11 (1999 ) -331713號(hào)中公開了 一種共有像素晶體管的CMOS圖像傳感器。
另 一方面，也披露了可以通過在像素的小型化設(shè)計(jì)中適當(dāng)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)移棚4及的結(jié)構(gòu)來一是高電荷的轉(zhuǎn)移歲文率。例如，在日本未審查專利 申請(qǐng)/>開第2005-129965號(hào)中所4皮露的(其中的0039革史和圖3)， 光電二極管PD、浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)101和作為像素晶體管之一的 轉(zhuǎn)移晶體管Trl被形成為像素的一部分，如圖1所示。轉(zhuǎn)移晶體管 Trl包括轉(zhuǎn)移柵電極102和在其正下方形成的溝道區(qū)103。此外， 在轉(zhuǎn)移晶體管Trl中，轉(zhuǎn)移棚-極104或轉(zhuǎn)移;嫩電極102朝向光電二 才及管PD的邊^(qū)^以凸起的形狀形成，/人而在光電二才及管PD中朝向 轉(zhuǎn)移棚-4及104更容易產(chǎn)生電場(chǎng)?？梢宰⒁獾?，在圖l的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn) 移柵極104在光電二極管PD側(cè)的溝道寬度"a"(即，與光電二才及 管PD接觸的溝道寬度)大于在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)101側(cè)的溝道寬 度"b"(即，與浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)101)接觸的溝道寬度)。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于CMOS圖像傳感器，包括在像素中的像素晶體管的柵極尺 寸隨著像素尺寸的減小而減小，并且維持像素晶體管的特性已變得 更難。作為實(shí)例，用于從光電二極管PD將信號(hào)電荷讀出至浮動(dòng)擴(kuò) 散(FD)區(qū)的轉(zhuǎn)移晶體管的柵極(下文中稱為轉(zhuǎn)移柵極)很難同時(shí) 滿足轉(zhuǎn)移晶體管的截止特性和電荷轉(zhuǎn)移特性。即，當(dāng)轉(zhuǎn)移柵極截止 時(shí)，,人光電二^L管(PD)到浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)更容易產(chǎn)生漏電流， 同時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)移柵極由于弱溝道調(diào)制而在轉(zhuǎn)移柵極的讀出周期內(nèi)導(dǎo)通 時(shí)，很難充分降低勢(shì)壘。
然而，在轉(zhuǎn)移柵極的尺寸和光電轉(zhuǎn)換效率之間存在折衷，其中， 在給定的像素面積內(nèi)轉(zhuǎn)移柵極的尺寸的進(jìn)一 步增大可能增加風(fēng)險(xiǎn)， 例如，減小用于光電轉(zhuǎn)換的光電二才及管PD的面積以及在聚光時(shí)通 過轉(zhuǎn)移柵極截取了 一些入射光。
于是，對(duì)于圖1所示的轉(zhuǎn)移柵極的結(jié)構(gòu)，可能存在由于轉(zhuǎn)移柵 極4皮形成為向光電二極管PD突出而使光電二極管PD的面積減小 的風(fēng)險(xiǎn)。因此，轉(zhuǎn)移柵極的這種結(jié)構(gòu)可能減少飽和電荷量并引起入 射光的截取。
考慮到上述各點(diǎn)，期望提供一種固態(tài)成像裝置以及設(shè)置有該固 態(tài)成像裝置的相機(jī)，該固態(tài)成像裝置能夠維持包括在該裝置中的轉(zhuǎn) 移晶體管的晶體管特性，即使在像素尺寸被小型化時(shí)也能夠確保光 電轉(zhuǎn)換元件的光接收表面具有足夠的面積。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置包括排列的多個(gè)像素，每個(gè) 像素均包括光電轉(zhuǎn)換元件、包括轉(zhuǎn)移晶體管的像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò) 散區(qū)。轉(zhuǎn)移晶體管的轉(zhuǎn)移柵極被形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的溝道寬度 大于在光電轉(zhuǎn)換元件側(cè)的溝道寬度。才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)包括固態(tài)成像裝置；光學(xué)系統(tǒng)，被 配置為將入射光導(dǎo)向包括在固態(tài)成^象裝置中的光電轉(zhuǎn)換元件；以及 信號(hào)處理電路，被配置為對(duì)從固態(tài)成像裝置輸出的信號(hào)進(jìn)行處理。 固態(tài)成像裝置包括排列的多個(gè)像素，每個(gè)像素均包括光電轉(zhuǎn)換元 件、包括轉(zhuǎn)移晶體管的像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。轉(zhuǎn)移晶體管的轉(zhuǎn) 移柵極被形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的溝道寬度大于在光電轉(zhuǎn)換元件 側(cè)的溝道寬度。
在包括在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置中的像素中，轉(zhuǎn)移 晶體管的轉(zhuǎn)移柵極被形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的溝道寬度大于在光 電轉(zhuǎn)換元件側(cè)的溝道寬度。結(jié)果，即使像素尺寸被小型化，當(dāng)轉(zhuǎn)移 柵極在讀出周期期間導(dǎo)通時(shí)，溝道區(qū)在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的電勢(shì)也比在 光電轉(zhuǎn)換元件側(cè)深，并且沿電荷轉(zhuǎn)移的方向更容易產(chǎn)生電場(chǎng)。另外， 當(dāng)轉(zhuǎn)移晶體管截止時(shí)，抑制了從光電轉(zhuǎn)換元件到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的漏電
流。另外，由于形成了浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)而沒有4吏其向光電轉(zhuǎn)換元件部分 突出，所以能夠確^呆光電轉(zhuǎn):換元件的光4妄收表面的面積。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以維持轉(zhuǎn)移晶體管的晶體管特性。因 此，即使像素尺寸被小型化，仍能夠提高將信號(hào)電荷從光電轉(zhuǎn)換元 件轉(zhuǎn)移至浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的能力。另外，還能夠完全確保光電轉(zhuǎn)換元件
的光4妄收表面的面積。


參考以下附圖，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)的像素的主要部分的示圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的配置的示意
圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的第一實(shí)例的主要部分 的示圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的第二實(shí)例的主要部分 的示圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的配 置的示意圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的第三實(shí)例的主要部分 的示圖7是示出了使用圖6所示的共有像素的成像部的布局實(shí)例的 平面圖8是示出了使用圖6所示的共有像素的成像部的布局實(shí)例的 平面圖；以及
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)配置的示圖。
具體實(shí)施例方式
以下，通過參考附圖來針對(duì)各個(gè)實(shí)施例描述本發(fā)明。這并不意 味著將本發(fā)明窮盡或限制于這些實(shí)施例中的披露和附圖中的展示。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像裝置或CMOS圖像 傳感器的配置的示意圖。參考圖2,根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置 1包括具有以二維陣列排列的多個(gè)像素2的成像部3 (即，像素部) 和4非列在成^f象部3周圍的外圍電if各，該外圍電路具有垂直馬區(qū)動(dòng)單元 4、水平轉(zhuǎn)移單元5和llT出單元6。 <象素2中的每個(gè)均包4舌作為光電 轉(zhuǎn)換元件的光電二極管PD和多個(gè)^f象素晶體管(MOS晶體管)Tr。光電二才及管PD包括;波配置為積聚通過入射光的光電轉(zhuǎn)換而生 成的信號(hào)電荷的區(qū)域。多個(gè)像素晶體管Tr包括四個(gè)MOS晶體管， 在該實(shí)例中，為轉(zhuǎn)移晶體管Trl、復(fù)位晶體管Tr2、；汶大晶體管Tr3 和選i奪晶體管Tr4。
轉(zhuǎn)移晶體管Trl用作用于將在光電二極管PD中積聚的電荷讀 出至將在之后描述的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)的晶體管。復(fù)位晶體管Tr2 是用于將浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)的電勢(shì)設(shè)定為預(yù)定值的晶體管。放大晶 體管是用于對(duì)讀出至浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)的信號(hào)電荷進(jìn)行電放大的晶 體管。選擇晶體管Tr4是用于選擇一行像素并將其中的像素信號(hào)讀 出至垂直信號(hào)線8的晶體管。另外，盡管本文中未4是供附圖，但是 可選地，可以用光電二極管PD和包括除了選4奪晶體管Tr4外的轉(zhuǎn) 移晶體管、復(fù)位晶體管和放大晶體管的三個(gè)晶體管來形成該像素。
在像素2的電路配置中，轉(zhuǎn)移晶體管Trl的源極連接至光電二 極管PD,并且Trl的漏極連4妄至復(fù)位晶體管Tr2的源才及。用作電荷 -電壓轉(zhuǎn)換單元的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)連接至放大晶體管Tr3的柵極， 浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)^皮排列在轉(zhuǎn)移晶體管Trl和復(fù)位晶體管Tr2之間 (相當(dāng)于在轉(zhuǎn)移晶體管Trl的漏區(qū)和復(fù)位晶體管Tr2的源區(qū)之間)。 放大晶體管Tr3的源極連接至選擇晶體管Tr4的漏極。復(fù)位晶體管 Tr2和方文大晶體管Tr3的漏極都連4妻至電源電壓提供單元。另夕卜， 選擇晶體管Tr4的源極連接至垂直信號(hào)線8。
垂直驅(qū)動(dòng)單元4被配置為分別提供將要共同施加至排列在一行 上的像素的復(fù)位晶體管Tr2的柵極的行復(fù)位信號(hào)(()RST、將要共同施 加至排列在一行上的像素的轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極的行轉(zhuǎn)移信號(hào) ())TRG、以及將要共同施加至排列在一行上的像素的選擇晶體管Tr4 的柵極的行選才奪信號(hào)())SEL 。水平驅(qū)動(dòng)單元5包括連接至每列的垂直信號(hào)線8的放大器或 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，例如，本實(shí)例中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器9;列選擇電路 (開關(guān)單元)SW;以及水平傳送線10 (例如，包括線#:與#:據(jù)位 線相同的總線)。
輸出單元6包括另一個(gè)放大器或者才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器和/或信號(hào)處理 電路，例如，本實(shí)例中的用于對(duì)來自水平傳送線10的輸出進(jìn)行處 理的信號(hào)處理電路11以及輸出緩沖器12。
固態(tài)成像裝置1被配置為通過每個(gè)^^莫數(shù)轉(zhuǎn)換器9對(duì)來自每行上 的像素2的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將其通過順序選擇的列選擇電路SW 讀出至水平傳送線IO,并沿水平方向順序傳送。隨后，讀出至水平 傳送線10的圖像數(shù)據(jù)通過信號(hào)處理電路11從輸出緩沖器12輸出。
通常對(duì)像素2執(zhí)行如下操作。首先，通過使轉(zhuǎn)移晶體管Trl和 復(fù)位晶體管Tr2的柵極導(dǎo)通，從而完全清除了光電二極管PD中的 電荷。此后，轉(zhuǎn)移晶體管Trl和復(fù)位晶體管Tr2的柵極都截止，并 且執(zhí)行光電電荷積聚。接下來，緊接在讀出積聚在光電二極管PD 中的光電電荷之前，復(fù)位晶體管Tr2的柵極導(dǎo)通并且使浮動(dòng)擴(kuò)散 (FD)區(qū)的電勢(shì)復(fù)位。隨后，通過分別使復(fù)位晶體管Tr2的柵極截 止并使轉(zhuǎn)移晶體管Trl的柵極導(dǎo)通，來自光電二極管PD的光電電 荷被傳送至浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)。當(dāng)放大晶體管Tr3的柵極接收到電 荷，就對(duì)信號(hào)電荷進(jìn)行電》文大。另一方面，乂人緊接在電荷讀取之前 對(duì)浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)的電勢(shì)進(jìn)行上述復(fù)位的時(shí)刻開始，選擇晶體管 Tr4僅使目前將讀出的像素2導(dǎo)通。隨后，經(jīng)過電荷-電壓轉(zhuǎn)換并從 包括在目前尋址的像素2中的放大晶體管Tr3提供的圖像信號(hào)被讀 出至垂直信號(hào)線8。
才艮據(jù)本實(shí)施例，固態(tài)成像裝置1包括轉(zhuǎn)移晶體管Trl的轉(zhuǎn)移柵 極，被配置為在充分確保光電二極管PD的面積的同時(shí)，即使在像素尺寸小型化的情況下，仍能夠使信號(hào)電荷充分轉(zhuǎn)移至浮動(dòng)擴(kuò)散
(FD)區(qū)。即，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移晶體管Trl的轉(zhuǎn)移柵極被形成 為在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)側(cè)的溝道寬度大于在光電二極管PD側(cè)的溝 道寬度。此外，還可以通過該配置來4是高轉(zhuǎn)換效率。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的第一實(shí)例的示圖，其 包括光電二極管PD、浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20和轉(zhuǎn)移晶體管Trl，特 別示出了轉(zhuǎn)移^^極21。在圖3所示的第一實(shí)例中，構(gòu)成轉(zhuǎn)移晶體管 Trl的轉(zhuǎn)移才冊(cè)才及21的轉(zhuǎn)移柵電極22排列在正方形的平面型光電二 極管PD的角部，從而具有其頂部面向浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的側(cè) 的凸起形狀。
即，轉(zhuǎn)移斥冊(cè)電才及22以類梯形或其頂部;故去除的三角形的形狀 形成，佳J尋其側(cè)面之一 (基部(base))鄰近于祐j弟形截取^l"面的正 方形的光電二4及管PD側(cè)，并且其近似L形的兩側(cè)鄰近于浮動(dòng)擴(kuò)散 (FD)區(qū)20。結(jié)果，圖中所示的單位^象素的光電二才及管PD以五邊 形的形狀形成，該五邊形是通過輕孩史且線性地去4卓角部之一而乂人光 電二4及管PD的正方形或矩形的平面形狀中4f到的。另外，浮動(dòng)擴(kuò) 散(FD)區(qū)20也幾乎以符號(hào)"L"的平面形狀形成。
器件隔離區(qū)24被形成為圍繞光電二極管PD、浮動(dòng)擴(kuò)散(FD) 區(qū)20和轉(zhuǎn)移晶體管Trl,并在轉(zhuǎn)移柵電極22下方部分延伸。即， 器件隔離區(qū)24的一部分被形成為在轉(zhuǎn)移柵電極22下方延伸，使得 轉(zhuǎn)移4冊(cè)才及21的溝道區(qū)23的大部分延伸至光電二才及管PD側(cè)，乂人而 具有足以覆蓋L形浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的整個(gè)幅度的寬度。
盡管在本文中未提供附圖，但是在本實(shí)例中，光電二極管PD 被形成為埋置型光電二極管PD,其包括用作在p型半導(dǎo)體阱區(qū)中 形成的電荷積聚區(qū)的n型半導(dǎo)體區(qū)(n+區(qū))以及用作在n型半導(dǎo)體 區(qū)的表面?zhèn)壬闲纬傻姆e聚層的p型半導(dǎo)體區(qū)(p+區(qū))。另外，在該實(shí)例中，作為相當(dāng)于轉(zhuǎn)移晶體管Trl的漏區(qū)的區(qū)域的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD ) 區(qū)20由n型半導(dǎo)體區(qū)(n+區(qū))形成。另外，在該實(shí)例中，器件隔 離區(qū)25由p型半導(dǎo)體區(qū)(p+區(qū))形成。
此外，在該實(shí)例中，類L型浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的一部分， 即，其面向轉(zhuǎn)移4冊(cè)電^及22的頂部(上述凸起形狀的頂部)的部分， -陂形成為具有小面積的高雜質(zhì)濃度區(qū)(即，高濃度區(qū)在該實(shí)例中 為n+區(qū))26。另外，類L形浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的其他部分，即， 圍繞高濃度區(qū)26或?qū)?yīng)于高雜質(zhì)區(qū)26和器件隔離區(qū)24之間的區(qū) 域的部分被形成為雜質(zhì)濃度低于高濃度區(qū)26的區(qū)域27 (即，低濃 度區(qū)在該實(shí)例中為n區(qū))。
低濃度區(qū)27的雜質(zhì)濃度低于在典型的LDD結(jié)構(gòu)中的低濃度區(qū) 的雜質(zhì)濃度，并且區(qū)域27具有比在PN結(jié)形成的典型處理中自動(dòng)形 成的低雜質(zhì)濃度區(qū)大的面積。
另一方面，在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20中的高濃度區(qū)26為用于連 接至像素晶體管的接觸區(qū)所共有。在該實(shí)例中，高濃度區(qū)26的雜 質(zhì)濃度可以達(dá)到lxl020 cm^以上。另夕卜，低濃度區(qū)27的雜質(zhì)濃度 可以為小于lx1018 cm-3。
沖艮才居第一實(shí)例，由于專爭(zhēng)移才冊(cè)電才及22以凸起的頂部面向浮動(dòng)擴(kuò) 散(FD)區(qū)20的類梯形的形狀形成，所以光電二才及管PD的面積 減小僅輕微影響了光電二極管PD的角部，因此，能夠確保光電二 極管PD的面積仍然很寬廣。結(jié)果，即使像素被小型化，入射在光 電二極管PD上的光在聚光期間也不會(huì)收到轉(zhuǎn)移柵電極的影響，并 且可以充分確保々包和電荷量。
另外，如圖3所示，由于轉(zhuǎn)移棚-才及21^皮形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD) 區(qū)上的溝道寬度大于在光電二極管PD側(cè)的溝道寬度，所以能夠使轉(zhuǎn)移晶體管Trl的截止特性和電荷轉(zhuǎn)移特性兼容，從而維持了晶體
管特性。
即，在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20側(cè)的溝道寬度B大于在光電二極 管PD側(cè)的溝道寬度A。溝道寬度的這種改變導(dǎo)致溝道區(qū)23的電勢(shì) 變化，并且由于形狀效應(yīng)而產(chǎn)生了電場(chǎng)，佳_得當(dāng)轉(zhuǎn)移晶體管Trl導(dǎo) 通時(shí)，該電勢(shì)在在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20側(cè)比在光電二才及管PD側(cè) 深。對(duì)于窄的溝道寬度A,電勢(shì)淺，而對(duì)于寬的溝道寬度B,電勢(shì) 深。因此，能夠令人滿意地將信號(hào)電荷從光電二極管PD轉(zhuǎn)移至浮 動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20,并且即使像素被小型化，仍能夠提高信號(hào)電 荷的轉(zhuǎn)移能力。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)移晶體管Trl截止時(shí)抑制了漏電流產(chǎn)生。
將如下描述漏電流產(chǎn)生的原因。在溝道寬度W始終不變的情 況下，溝道電勢(shì)的變化量在光電二才及管PD側(cè)上和浮動(dòng)擴(kuò)散(FD) 區(qū)側(cè)上是相同的。結(jié)果，當(dāng)產(chǎn)生電勢(shì)差以將電場(chǎng)施加至用于通過4吏 轉(zhuǎn)移柵極導(dǎo)通來限定轉(zhuǎn)移方向的溝道區(qū)時(shí)，即使轉(zhuǎn)移柵極截止，仍 產(chǎn)生大的電勢(shì)差。
相反，根據(jù)該實(shí)例，假設(shè)在光電二極管PD側(cè)上和在浮動(dòng)擴(kuò)散 (FD)區(qū)側(cè)上的轉(zhuǎn)移柵4及21之間的溝道電勢(shì)差與在轉(zhuǎn)移柵-4及導(dǎo)通 時(shí)的上述溝道電勢(shì)差相同，由于轉(zhuǎn)移柵4及21在光電二才及管PD側(cè)的 電勢(shì)變化大于在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20側(cè)的電勢(shì)變化，所以能夠侵_ 在轉(zhuǎn)移4冊(cè)4及21截止時(shí)的電勢(shì)差更小。即，在轉(zhuǎn)移棚-4及截止時(shí)，與 光電二極管PD側(cè)相比，在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)側(cè)的溝道閉合，從而能 夠減小漏電流。
通過^皮形成為4妻觸區(qū)共有或共用的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的高 濃度區(qū)26,能夠使高濃度區(qū)的面積最小。在該實(shí)例中，高濃度區(qū) 26在除了4妄觸區(qū)外的位置處不是必需的。由于在典型的CMOS處 理中使用光刻膠4備才莫通過雜質(zhì)注入來形成高濃度區(qū)，所以該區(qū)域的
15面積大于4妻觸區(qū)的4矣觸面積。裝置結(jié)構(gòu)通常不纟皮配置成4又在浮動(dòng)擴(kuò)
散(FD)區(qū)與柵極接觸的部分中形成高雜質(zhì)濃度區(qū)。
另一方面，當(dāng)浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20以L字符形狀形成時(shí)，增 大了浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的面積。面積的增大通常導(dǎo)致在浮動(dòng)擴(kuò) 散(FD)區(qū)20中的擴(kuò)散電容(即，結(jié)電容)增大及轉(zhuǎn)換效率增大。
然而，在該實(shí)例中，適當(dāng)?shù)豬殳計(jì)雜質(zhì)濃度的分布，4吏得在浮動(dòng) 擴(kuò)散(FD)區(qū)20中的n型高;農(nóng)度區(qū)26 ^皮形成為面向4爭(zhēng)移4冊(cè)電^L 21的凸起部分的部分，該部分有效用于充分積聚電荷并作為接觸 區(qū)；并且使得浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20中的其他部分^皮形成為n型低 濃度區(qū)27。低濃度區(qū)27的結(jié)電容非常小。因此，浮動(dòng)擴(kuò)散(FD) 區(qū)20的結(jié)電容總體上不會(huì)顯著增大，并且減輕了轉(zhuǎn)換效率的降低。
從光電二才及管PD轉(zhuǎn)移至浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20中具有淺電勢(shì) 的低濃度區(qū)27的電荷被聚集到具有深電勢(shì)的高濃度區(qū)26。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的第二實(shí)例的示圖，該 像素包括光電二極管PD、浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20和轉(zhuǎn)移晶體管Trl， 特別示出了其轉(zhuǎn)移柵極21。在圖4所示的該實(shí)例中，轉(zhuǎn)移晶體管 Trl包括形成在光電二才及管PD和浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)20之間的轉(zhuǎn)移 柵極21,轉(zhuǎn)移棚4及21 ^皮形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20側(cè)的溝道 寬度大于在光電二極管PD側(cè)的溝道寬度。
光電二極管PD按照諸如正方形和矩形的四邊形形狀形成。浮 動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20以矩形形狀形成，其中，其面向光電二極管PD 側(cè)的長(zhǎng)度與光電二極管PD的相對(duì)側(cè)的長(zhǎng)度相同。轉(zhuǎn)移4冊(cè)極21包括 矩形的轉(zhuǎn)移斥冊(cè)電才及22和梯形的溝道區(qū)23。溝道區(qū)23 ^皮形成為梯形， 使得其在光電二極管PD側(cè)的溝道寬度A比在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20側(cè)的寬度B窄，并且轉(zhuǎn)移柵極21的溝道區(qū)23的溝道寬度從在 光電二才及管PD側(cè)面向浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)20側(cè)逐、漸增大。
另一方面，浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20包括以與上述實(shí)例相似的方 式形成在矩形的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的中心處的高雜質(zhì)濃度區(qū)26 (在該實(shí)例中為n+區(qū))、以及形成在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的剩余 部分上的低濃度區(qū)27 (在該實(shí)例中為n-區(qū))。由于裝置結(jié)構(gòu)和諸如 雜質(zhì)濃度等的其他特征與在第 一 實(shí)例中之前描述的器件結(jié)構(gòu)和其 他特;f正類似，因此不再重復(fù)對(duì)其進(jìn)^f亍描述。
根據(jù)第二實(shí)例，可以通過以正方形形狀形成光電二極管PD來 確保光電二極管PD的面積仍然很寬，并且即使像素尺寸被小型化， 仍可以完全確保々包和電荷量。另外，在轉(zhuǎn)移柵極21的溝道區(qū)23中 產(chǎn)生電場(chǎng)，4吏得電勢(shì)從光電二才及管PD側(cè)向浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20 側(cè)逐漸變深。因此，能夠令人滿意地/f吏4言號(hào)電荷/人光電二才及管PD 轉(zhuǎn)移到浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20，并且即使像素被小型化，仍能夠提 高信號(hào)電荷的轉(zhuǎn)移能力。
另一方面，由于浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20包括高濃度區(qū)26和低濃 度區(qū)27，所以浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的結(jié)電容總體上仍然能夠很低， 并且減輕了轉(zhuǎn)換效率的降{氐。
才艮據(jù)第二實(shí)例，轉(zhuǎn)移到浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的4氐濃度區(qū)27 的信號(hào)電荷也聚集到高濃度區(qū)26。另外，在第二實(shí)例中也能夠獲得 與第 一 實(shí)例的效果類似的效果。
在圖3中所示的第一實(shí)例的裝置配置適用于像素晶體管為多個(gè) 光電二極管PD所共有的CMOS圖像傳感器中。接下來，將描述關(guān) 于這種裝置結(jié)構(gòu)的另 一個(gè)實(shí)施例。說明書第13/17頁(yè)
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)成像裝置或 CMOS圖像傳感器的配置的示意圖。本實(shí)施例的固態(tài)成像裝置是以 下情況，其中，排列多個(gè)組，其中，本文中所形成的組包括(i)分 別設(shè)置有光電二極管PD作為光電轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)像素，即，在該 實(shí)例中為其中分別設(shè)置有四個(gè)光電二極管PD的四個(gè)4象素；以及(ii) 除了轉(zhuǎn)移晶體管外的為四個(gè)光電二極管PD所共有的像素晶體管或 像素(即，該組在下文中被稱為共有像素)。
參考圖5,才艮據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成^f象裝置31包括具有以二維陣 列排列的多個(gè)共有像素32的成像部3 (即，像素部)以及排列在成 像部3周圍的外圍電路(例如，垂直驅(qū)動(dòng)電i 各4、 7K平轉(zhuǎn)移單元5 和輸出單元6)。每個(gè)共有像素32包括用作光電轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)光 電二才及管PD (即，在該實(shí)例中為四個(gè)光電二才及管PD)、四個(gè)轉(zhuǎn)移 晶體管、 一個(gè)復(fù)位晶體管、 一個(gè)i文大晶體管和一個(gè)選4奪晶體管。即， 如上所述，除了轉(zhuǎn)移晶體管外的像素晶體管(例如，復(fù)位晶體管、 放大晶體管和選擇晶體管)為四個(gè)光電二極管PD所共有。
如圖5所示，在共有像素32的電路配置中，四個(gè)光電二極管 PD1 、 PD2、 PD3和PD4分別連4妄至^j"應(yīng)的四個(gè)專爭(zhēng)移晶體管Trl 1 、 Trl2、 Trl3和Trl4的源才及，并且四個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管Trll 、 Trl2、 Trl3 和Trl4的漏極連接至一個(gè)復(fù)位晶體管Tr2的源極。形成在轉(zhuǎn)移晶體 管Trll、 Trl2、 Trl3和Trl4與復(fù)位晶體管Tr2之間作為電荷-電壓 轉(zhuǎn)換單元的共同的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)連4妄至一個(gè)》文大晶體管Tr3的 柵極。放大晶體管Tr3的源極連接至一個(gè)選擇晶體管Tr4的漏極。 復(fù)位晶體管Tr2和放大晶體管Tr3的漏極都連接至電源電壓提供單 元。另外，選擇晶體管Tr4的源極連接至垂直信號(hào)線8。
々亍轉(zhuǎn)移信號(hào)(f)TRGl、 (J)TRG2、小TRG3和小TRG4 4皮分別施加至 轉(zhuǎn)移晶體管Trll、 Trl2、 Trl3和Trl4的才冊(cè)才及。行復(fù)位信號(hào)小RST #皮
18施加至復(fù)位晶體管Tr2的柵極，以及行選擇信號(hào)(j)SEL被施加至選 沖奪晶體管Tr4的棚-極。
由于垂直驅(qū)動(dòng)單元4、水平轉(zhuǎn)移單元5、 l!r出單元6等類似于 之前參考圖2所述，因此不重復(fù)對(duì)其的描述。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例的第三實(shí)例的共有像素 32的平面配置的示圖。#4居該實(shí)例的一纟且共有<象素32 4吏用如圖3 所示的上述4象素結(jié)構(gòu)，并且包括4要照兩個(gè)^f象素水平排列而另兩個(gè)4象 素垂直排列的共有配置形式的四個(gè) <象素。
在該實(shí)例中，如圖6所示，共有的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)2(M皮排 列在該結(jié)構(gòu)的中心處，4吏得浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20可以為^皮此共有。 為了使共有的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20保持在該結(jié)構(gòu)的中間，將四個(gè) -像素(每一個(gè)均具有圖3所示的4象素結(jié)構(gòu))；故水平地以及垂直地排 列為以轉(zhuǎn)移斥冊(cè)才及21側(cè)的角部211、 212、 213和214為中心呈點(diǎn)對(duì) 稱。因此，在該中心處的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20以十字形的平面形 狀形成，在該十字形的中心處具有高濃度區(qū)26并且在該十字形的 臂部各有低濃度區(qū)27。另夕卜，關(guān)于與浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的接觸， 用于隔離各個(gè)光電二才及管PD1、 PD2、 PD3和PD4的器ff隔離區(qū)24 ^又與在^^部上的4氐濃度區(qū)27的頂部4妄觸。
由于這些特征與之前參考圖3所述的特征類似，因此不再重復(fù) 對(duì)其的描述。
對(duì)于才艮據(jù)第三實(shí)例的共有^f象素的配置，通過力文置這四個(gè)4象素以 4吏其以浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)20為中心(即，以轉(zhuǎn)移柵-才及21的中心部 分)為中心呈點(diǎn)對(duì)稱，，可以將像素密集地排列在其中設(shè)置有大量 4象素的成4象部3中，這將在之后描述。此外，才艮據(jù)該實(shí)例，由于轉(zhuǎn) 移柵極21的溝道寬度從光電二極管PD側(cè)向浮動(dòng)擴(kuò)散(FD )區(qū)20側(cè)增大，并且溝道電勢(shì)由于轉(zhuǎn)移4冊(cè)才及21的形狀效應(yīng)而以類似于上 述實(shí)例的方式相應(yīng)改變，所以提高了信號(hào)電荷的轉(zhuǎn)移效率。
此外，由于共有的浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20以其中心部分作為高 濃度區(qū)26而其他部分作為低濃度區(qū)27的十字形的形狀形成，所以 浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的結(jié)電容顯著減小，從而提高了電荷-電壓轉(zhuǎn) 換效率，或者減輕了轉(zhuǎn)換效率的降低。具體地，在n型浮動(dòng)擴(kuò)散(FD ) 區(qū)20和p型器件隔離區(qū)24之間的接觸部分僅是形成為十字形的低 濃度區(qū)27的臂邊緣部分，在浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20和器件隔離區(qū) 24之間的結(jié)電容進(jìn)一步減小，并且因此提高了轉(zhuǎn)換效率。另外，在 本實(shí)施例中也獲得了與第 一 實(shí)例的效果類似的效果。
圖7是示出了使用圖6所示的共有像素32的成像部3的布局 的示意圖。該實(shí)例示出了具有以正方形陣列4非列的多個(gè)共有〗象素32 的布局。即，在該實(shí)例的布局中， 一組復(fù)位晶體管Tr2、》文大晶體 管Tr3和選擇晶體管Tr4在垂直方向上被排列在各個(gè)共有晶體管32 側(cè)，或者在該實(shí)例中排列在底側(cè)。多個(gè)這種結(jié)構(gòu)的共有^^素32水 平地以及垂直地排列，作為正交坐標(biāo)陣列系統(tǒng)。
復(fù)位晶體管Tr2包括源區(qū)41、漏區(qū)42和復(fù)位4冊(cè)電極43?！肺拇?晶體管Tr3包括源區(qū)44、漏區(qū)45和力文大4冊(cè)電才及46。選4奪晶體管Tr4 包括源區(qū)47、漏區(qū)44和選擇柵電極48。在提供以上結(jié)構(gòu)時(shí)，放大 晶體管Tr3的源區(qū)44和選4奪晶體管Tr4的漏區(qū)44凈皮共同形成并且 為4皮此共有。
另夕卜，浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)區(qū)20的高濃度區(qū)26、復(fù)位晶體管Tr2 的源區(qū)41和;故大晶體管Tr3的放大4冊(cè)電極46經(jīng)由配線49 ^皮》匕相 連。此外，選擇晶體管Tr4的源區(qū)47和垂直信號(hào)線8經(jīng)由配線50相連。根據(jù)圖7所示的成像部的布局，大量共有像素32能夠:故水平
地以及垂直地密集排列，從而能夠提供高分辨率的固態(tài)成像裝置。
圖8是示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)例的使用圖6所示的共有像素32 的成像部3的另 一個(gè)布局的示意圖。該實(shí)例示出了個(gè)具有傾斜地(或 者以蜂窩狀結(jié)構(gòu))排列的多個(gè)共有像素32的布局。即，在該實(shí)例 中，以與圖6的結(jié)構(gòu)類似的方式， 一組復(fù)位晶體管Tr2、；改大晶體 管Tr3和選4奪晶體管Tr4在垂直方向上纟皮排列在各個(gè)共有^f象素32 側(cè)，或者在該實(shí)例中4非列在底側(cè)。
這種結(jié)構(gòu)的共有像素32被水平地以及垂直地排列為正交坐標(biāo) 陣列，其中，兩條正交軸分別相對(duì)于水平方向和垂直方向傾殺+。在
圖8所示的實(shí)例中，共有像素32被作為陣列排列在正交坐標(biāo)系統(tǒng)
由于共有像素結(jié)構(gòu)的其他特征類似于之前參考圖7所述的特 征，所以用相同的表示示出了與圖7中的部分類似的部分，因此， 不再重復(fù)對(duì)其的描述。
根據(jù)圖8的成像部的布局，能夠密集地排列大量共有像素32， 從而能夠提供分辨率高于圖7的成像部的固態(tài)成像裝置。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括上述CMOS圖像傳感器 的相機(jī)的配置的示意圖。參考圖9，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)40包 括光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透4竟)41、 CMOS固態(tài)成4象裝置42和信號(hào)處理 電3各43。對(duì)于固態(tài)成^象裝置42,可以〗吏用在上述的第——第三實(shí) 例中描述的^象素配置中的任意一種，優(yōu)選地，具有圖7或圖8的裝 置布局的第 一或第三實(shí)例中詳述的4象素配置。4艮據(jù)本實(shí)施例的相才幾 還包括通過才莫塊化光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透4竟)41而形成的相枳4莫塊、 CMOS固態(tài)成4象裝置42和4言號(hào)處理電路43。光學(xué)系統(tǒng)41被配置為利用來自對(duì)象的圖像光(入射光)來使 圖Y象形成在CMOS固態(tài)成4象裝置42的成4象表面上。隨后，利用 CMOS固態(tài)成l象裝置42的光電轉(zhuǎn)換元件(光4妄收單元)將入射光 轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于入射光量的信號(hào)電荷，并且在一^:固定時(shí)間內(nèi)將信號(hào) 電荷積聚在光電轉(zhuǎn)換元件中。信號(hào)處理電路43被配置為對(duì)從CMOS 固態(tài)成像裝置42輸出的信號(hào)執(zhí)行多種信號(hào)處理，并且隨后輸出所 得到的圖像信號(hào)。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相機(jī)，保持了飽和電荷量和轉(zhuǎn)換效 率，并且即使在像素尺寸縮小時(shí)，也提高了信號(hào)電荷到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū) 的轉(zhuǎn)移，從而能夠提供高分辨率的相機(jī)。
才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠4是供包括圖9所示的上述相才幾或相 機(jī)模塊的各種電子設(shè)備。
本領(lǐng)域4支術(shù)人員應(yīng)了解，才艮據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可以進(jìn)行 各種修改、組合、子組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求或 等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種固態(tài)成像裝置，包括排列的多個(gè)像素，每個(gè)所述像素均包括光電轉(zhuǎn)換元件、包括轉(zhuǎn)移晶體管的像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，其中所述轉(zhuǎn)移晶體管的轉(zhuǎn)移柵極被形成為在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的溝道寬度大于在所述光電轉(zhuǎn)換元件側(cè)的溝道寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中所述轉(zhuǎn)移柵-才及:故排列在所述光電轉(zhuǎn)換元件的 一個(gè)角部 上，乂人而具有其頂部面向所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的凸起形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，其中所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)^妄觸所述轉(zhuǎn)移棚4及的部分#1形成為高雜 質(zhì)濃度區(qū)，以及所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)在所述高濃度區(qū)周圍以及在所述高雜質(zhì) 濃度區(qū)和器件隔離區(qū)之間的其他部分被形成為雜質(zhì)濃度低于 所述高濃度區(qū)的區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)中的所述高雜質(zhì)濃度區(qū)用作4妄觸區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中設(shè)置多個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件，并且所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)為所 述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件所共有。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)成像裝置，其中所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)為作為所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的四個(gè)光 電轉(zhuǎn)換元件所共有。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置，其中除了所述轉(zhuǎn)移晶體管外的所述像素晶體管以組為單位為 多個(gè)光電轉(zhuǎn)才灸元件和^皮配置為讀出A/v所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)4奐元件 輸出的信號(hào)電荷的多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管所共有。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像裝置，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以正交坐標(biāo)陣列形式水平地和垂 直地4非列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像裝置，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以正交坐標(biāo)陣列的形式排列，其 中，所述正交坐標(biāo)陣列的兩條正交軸分別相對(duì)于水平方向和垂 直方向傾斜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)"l妄觸所述轉(zhuǎn)移棚4及的部分^皮形成為高雜 質(zhì)5農(nóng)度區(qū)，以及所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)在所述高濃度區(qū)周圍以及在所述高雜質(zhì) 濃度區(qū)和器件隔離區(qū)之間的其他部分被形成為雜質(zhì)濃度低于 所述高濃度區(qū)的區(qū)域。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的固態(tài)成像裝置，其中在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)中的所述高雜質(zhì)濃度區(qū)用作4妄觸區(qū)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中除了所述轉(zhuǎn)移晶體管外的所述像素晶體管以組為單位為 多個(gè)光電轉(zhuǎn)」換元件和^皮配置為讀出,人所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)4奐元件 輸出的信號(hào)電荷的多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管所共有。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以正交坐標(biāo)陣列的形式水平地以 及垂直;也4非列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以正交坐標(biāo)陣列的形式排列，其 中，所述正交坐標(biāo)陣列的兩條正交軸分別相對(duì)于水平方向和垂 直方向傾斜。
15. —種相才幾，包括固態(tài)成^f象裝置；光學(xué)系統(tǒng)，凈皮配置為將入射光導(dǎo)向包4舌在所述固態(tài)成<象 裝置中的光電轉(zhuǎn)換元件；以及信號(hào)處理電^各，^皮配置為對(duì)乂人所述固態(tài)成^f象裝置輸出的 信號(hào)進(jìn)行處理；所述固態(tài)成像裝置包括排列的多個(gè)像素，每個(gè)所述像素均包括光電轉(zhuǎn)換元件、 包括轉(zhuǎn)移晶體管的像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，其中所述轉(zhuǎn)移晶體管的轉(zhuǎn)移柵極被形成為在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū) 側(cè)的溝道寬度大于在所述光電轉(zhuǎn)換元件側(cè)的溝道寬度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的相機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)移棚4及^皮排列在所述光電轉(zhuǎn):換元件的 一 個(gè)角部 上，/人而具有其頂部面向所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的凸起形狀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的相機(jī)，其中所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)4妄觸所述轉(zhuǎn)移棚-極的部分^皮形成為高雜 質(zhì)濃度區(qū)，以及所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)在所述高濃度區(qū)周圍并且在所述高雜質(zhì) 濃度區(qū)和器件隔離區(qū)之間的其他部分被形成為雜質(zhì)濃度低于 所述高濃度區(qū)的區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的相機(jī)，其中在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的所述高雜質(zhì)濃度區(qū)用作接觸區(qū)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的相機(jī)，其中除了所述轉(zhuǎn)移晶體管外的所述像素晶體管以組為單位為 玄A A忐^ /fet^r^A拓？.罷4山u 6fr;^玄爪A由在4iA ^乂A輸出的信號(hào)電荷的多個(gè)轉(zhuǎn)移晶體管所共有。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的相機(jī)，其中設(shè)置多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，并且所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)為所述多 個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件所共有。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固態(tài)成像裝置和相機(jī)，該固態(tài)成像裝置包括排列的多個(gè)像素，每個(gè)像素均包括光電轉(zhuǎn)換元件、包括轉(zhuǎn)移晶體管的像素晶體管和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，其中，轉(zhuǎn)移晶體管的轉(zhuǎn)移柵極被形成為在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的溝道寬度大于在光電轉(zhuǎn)換元件側(cè)的溝道寬度。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101452942SQ200810180249
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者工藤義治 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社