專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法、固體攝像裝置及其制造方法以及電子單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有埋入溝道型金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管的半導(dǎo)體裝置及其制造方法，還涉及一種固體攝像裝置及其制造方法。而且，本發(fā)明涉及一種使用所述固
體攝像裝置的電子單元。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，形成于半導(dǎo)體裝置或固體攝像裝置中的常規(guī)MOS晶體管為表面溝道型MOS晶體管，在該表面溝道型MOS晶體管中，柵極下方的區(qū)域?yàn)閷?dǎo)電型與源極/漏極區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)。在表面溝道型MOS晶體管中，當(dāng)對(duì)柵極施加電壓時(shí)，在半導(dǎo)體基板的前表面上形成包含反轉(zhuǎn)層的溝道，并且在源極區(qū)和漏極區(qū)之間流過(guò)電流。由于在半導(dǎo)體基板前表面上出現(xiàn)了未結(jié)合原子，故在半導(dǎo)體基板和絕緣膜之間的界面附近形成有很多載流子陷阱。因此，對(duì)于在半導(dǎo)體基板前表面上形成有溝道區(qū)的表面溝道型MOS晶體管，由于在半導(dǎo)體基板和絕緣膜之間的界面附近出現(xiàn)了載流子陷阱，故使遷移率和噪聲特性劣化。相比之下，近年來(lái)提出了埋入溝道型MOS晶體管，其中，通過(guò)形成與形成于柵極下方的源極/漏極區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)，從而在距半導(dǎo)體基板前表面的一定距離處形成溝道區(qū)。日本未審查專利申請(qǐng)2006-120679號(hào)公報(bào)描述了這樣一種技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)將埋入溝道型MOS晶體管用作互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)固體攝像裝置中的放大晶體管而降低放大晶體管中的噪聲。然而，通過(guò)采用這種固體攝像裝置，可知圖像質(zhì)量受到與放大晶體管所產(chǎn)生的頻率成比例的Ι/f噪聲的顯著影響。以下等式⑴給出了噪聲電壓的均方根(參照CQ出版社有限公司出版的“CCD/CMOS imeiji sensa no kiso to oyo”(CCD/CM0S圖像傳感器基礎(chǔ)與應(yīng)用))。Vm…⑴其中，nTe為溝道的每單位面積的有效陷阱密度，柵極絕緣膜的厚度，ε Μ為柵極絕緣膜的介電常數(shù)，Weff為有效柵極寬度，Leff為有效柵極長(zhǎng)度，q為電子的電荷量并且f為頻率。由等式(I)可見，可通過(guò)增大柵極長(zhǎng)度和柵極寬度而降低噪聲。因此，為降低CMOS固體攝像裝置的噪聲，可增大放大晶體管的柵極長(zhǎng)度和柵極寬度。不僅需降低噪聲，CMOS固體攝像裝置的另一重要問(wèn)題為抑制暗電流。目前的CMOS固體攝像裝置使用淺溝槽隔離(STI)技術(shù)，通過(guò)這種技術(shù)將各元件隔離，使得經(jīng)光電二極管光電轉(zhuǎn)換后的電荷不泄漏至構(gòu)成像素的像素晶體管中。當(dāng)CMOS固體攝像裝置利用通過(guò)STI的元件隔離時(shí)，可降低像素尺寸并且可抑制暗電流。近來(lái)，CMOS固體攝像裝置一直在使用更多的像素以獲得更高質(zhì)量的圖像，并使像素更小型化以滿足削減成本的需求。即便已使像素小型化，仍要求飽和電荷量(Qs)達(dá)一定量。為滿足這種要求，難以減小光電二極管占用的區(qū)域。因此，不斷要求其中形成有放大晶體管、復(fù)位晶體管、選擇晶體管等的活性區(qū)小型化。這使得難以通過(guò)增大柵極寬度和柵極長(zhǎng)度以降低噪聲
發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述情況，本發(fā)明期望提供一種在不改變MOS晶體管尺寸的情況下降低噪聲的半導(dǎo)體裝置。還期望提供一種通過(guò)利用該MOS晶體管以降低噪聲的固體攝像裝置。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括元件隔離部以及與元件隔離部鄰接設(shè)置的埋入溝道型MOS晶體管。每個(gè)元件隔離部形成有從基板的前表面延伸至期望深度的溝槽以及埋入溝槽中的由絕緣材料制成的埋入膜。元件隔離部將形成于基板上的各像素隔離。形成于基板的前表面上的元件形成區(qū)中的埋入溝道型MOS晶體管包括源極區(qū)、漏極區(qū)、溝道區(qū)以及柵極。形成于元件形成區(qū)中的源極區(qū)和漏極區(qū)各為導(dǎo)電型與元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)。溝道區(qū)包括各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于源極區(qū)與漏極區(qū)之間與一個(gè)元件隔離部相鄰接的一側(cè)的區(qū)域中。第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與源極區(qū)和漏極區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)。第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于源極區(qū)與漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域中。第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與源極區(qū)和漏極區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)。柵極形成于基板上方的溝道區(qū)上，在柵極和溝道區(qū)之間設(shè)有柵極絕緣膜。本發(fā)明的固體攝像裝置形成于元件形成區(qū)中。所述固體攝像裝置包括光電轉(zhuǎn)換元件，其根據(jù)入射光量生成信號(hào)電荷；和埋入溝道型MOS晶體管，其形成于被元件隔離部而與光電轉(zhuǎn)換元件隔離的區(qū)域中。埋入溝道型MOS晶體管具有上述構(gòu)造。通過(guò)采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置和固體攝像裝置，形成了第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，從而可抑制例如由溝道區(qū)中的每個(gè)元件隔離部側(cè)的雜質(zhì)的偏析、堆積或擴(kuò)散所引起的雜質(zhì)濃度的下降。第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)還能調(diào)整溝道區(qū)的電流密度，使得該電流密度在元件隔離部側(cè)和中心部分固定。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括形成從基板前表面延伸至期望深度的溝槽的步驟。所述方法還包括這樣的步驟，即，通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入指定雜質(zhì)以形成變?yōu)槁袢霚系佬蚆OS晶體管的溝道區(qū)的部分的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于一個(gè)溝槽的面向溝道區(qū)的側(cè)壁上。所述方法還包括在每個(gè)溝槽中形成由絕緣材料制成的埋入膜的步驟。所述方法還包括這樣的步驟，即，在變成溝道區(qū)的整個(gè)區(qū)域上，通過(guò)離子注入而注入與第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。所述方法還包括在基板上方的溝道區(qū)上隔著柵極絕緣膜以形成柵極的步驟。所述方法還包括這樣的步驟，即，通過(guò)離子注入，將與構(gòu)成溝道區(qū)的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入至柵極下方的基板區(qū)中，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法包括這樣的步驟，即，在柵極形成前或形成后，通過(guò)離子注入而注入與第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成根據(jù)入射光量生成信號(hào)電荷的光電轉(zhuǎn)換部。在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置和固體攝像裝置的制造方法中，因?yàn)榈谝浑s質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于溝道區(qū)的每個(gè)元件隔離部側(cè)，其中，在溝道區(qū)中可能發(fā)生雜質(zhì)的偏析、堆積、擴(kuò)散等，通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入，可將雜質(zhì)填充至雜質(zhì)濃度易于下降的區(qū)域中。因此，可防止有效柵極寬度減小。
本發(fā)明的電子單元包括光學(xué)透鏡；上述固體攝像裝置，由光學(xué)透鏡聚集的光入射至所述固體攝像裝置上；以及信號(hào)處理電路，其處理從固體攝像裝置發(fā)出的輸出信號(hào)。在本發(fā)明的具有埋入溝道型MOS晶體管的半導(dǎo)體裝置和固體攝像裝置中，可在不改變柵極尺寸的情況下實(shí)際上擴(kuò)大了溝道區(qū)。因此，可降低噪聲。


圖I示意性地表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的CMOS固體攝像裝置的總體構(gòu)造。圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的像素的等效電路。圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的單位像素的平面圖。圖4A為沿圖3中的線IVA-IVA截取的橫截面的構(gòu)造圖。圖4B為沿圖3中的線IVB-IVB截取的橫截面的構(gòu)造圖。圖4C為沿圖4A中的放大晶體管Tr3的線IVC-IVC截取的能帶圖。圖5A為表示比較例的表面溝道型MOS晶體管Tra在一個(gè)方向上的橫截面的構(gòu)造圖。圖5B為表示表面溝道型MOS晶體管Tra在另一方向上的橫截面的構(gòu)造圖。圖5C為沿圖5A的表面溝道型MOS晶體管Tra的線VC-VC截取的能帶圖。圖6A為另一比較例的埋入溝道型MOS晶體管Trb的構(gòu)造的平面圖。圖6B為表示沿圖6A的線VIB-VIB截取的橫截面的構(gòu)造圖。圖6C表示埋入溝道型MOS晶體管Trb中的溝道區(qū)的η型載流子濃度分布圖。圖7Α 圖7C表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法的步驟(部分I)。圖8D 圖8F表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法的步驟(部分2) ο圖9G 圖91表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法的步驟(部分3) ο圖IOJ和圖IOK表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的制造方法的步驟(部分4) ο圖IlA表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的放大晶體管Tr3在平面方向上的電流密度分布。圖IlB為在沿圖IlA中的線XIB-XIB’截取的橫截面上的溝道濃度的圖。圖IlC為在沿圖1認(rèn)中的線乂1^1(’截取的橫截面上的電流密度分布的圖。圖12A表示以上比較例中的埋入溝道型MOS晶體管Trb在平面方向上的電流密度分布。圖12B為在沿圖12A的線XIIB-XIIB’截取的橫截面上的溝道濃度的圖。圖12C為在沿圖12A的線XIIC-XIIC’截取的橫截面上的電流密度分布的圖。圖13示意性地表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子單元的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的固體攝像裝置及其制造方法以及包含本發(fā)明的實(shí)施方式的固體攝像裝置的電子單元的例子。以下列順序說(shuō)明各實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不限于下述各例。I.第一實(shí)施方式固體攝像裝置1-1總體構(gòu)造1-2主要部件的構(gòu)造
1-3制造方法2.第二實(shí)施方式電子單元I.第一實(shí)施方式固體攝像裝置1-1總體構(gòu)造圖I示意性地表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的CMOS固體攝像裝置的總體構(gòu)造。本實(shí)施方式的固體攝像裝置I包括由硅制成的基板11，在基板11上還包括由多個(gè)像素2形成的像素區(qū)3、垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6、輸出電路7、控制電路8等。多個(gè)像素2分別包括光電轉(zhuǎn)換元件和多個(gè)像素晶體管，所述多個(gè)像素2以二維陣列狀規(guī)則地置于基板11上。像素2中包含的像素晶體管可以為四個(gè)MOS晶體管，即，傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、選擇晶體管以及放大晶體管?；蛘撸鱿袼鼐w管可以為除選擇晶體管以外的三個(gè)晶體管。在本實(shí)施方式中，使用包含選擇晶體管的四個(gè)像素晶體管。像素區(qū)3包括以二維陣列狀規(guī)則地布置的多個(gè)像素2。像素區(qū)3包括有效像素區(qū)以及黑基準(zhǔn)像素區(qū)(未圖示)，所述有效像素區(qū)實(shí)際上接收光、對(duì)接收光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、放大所生成的信號(hào)電荷并且將放大后的信號(hào)電荷讀出給列信號(hào)處理電路5，所述黑基準(zhǔn)像素區(qū)輸出作為黑電平基準(zhǔn)的光學(xué)黑。黑基準(zhǔn)像素區(qū)通常沿有效像素區(qū)的外周形成。控制電路8根據(jù)垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)和主時(shí)鐘以生成時(shí)鐘信號(hào)、控制信號(hào)以及其它信號(hào)，垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等基于所述時(shí)鐘信號(hào)、控制信號(hào)等而工作。將控制電路8中生成的時(shí)鐘信號(hào)、控制信號(hào)等輸入給垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6等。例如由移位寄存器形成的垂直驅(qū)動(dòng)電路4沿垂直方向依次逐行選擇性地掃描像素區(qū)3中的各像素2。各像素2中的光電二極管根據(jù)接收的光量以生成信號(hào)電荷，將基于所述信號(hào)電荷的像素信號(hào)經(jīng)由垂直信號(hào)線9提供給列信號(hào)處理電路5。例如，為每列像素2設(shè)有一個(gè)列信號(hào)處理電路5。列信號(hào)處理電路5根據(jù)來(lái)自黑基準(zhǔn)像素區(qū)(雖然未圖示，但黑基準(zhǔn)像素區(qū)沿有效像素區(qū)的外周形成)的信號(hào)而為每個(gè)像素列對(duì)從一行像素2輸出的信號(hào)進(jìn)行諸如噪聲消除和信號(hào)放大等信號(hào)處理。在列信號(hào)處理電路5的輸出級(jí)，在列信號(hào)處理電路5和水平信號(hào)線10之間設(shè)有水平選擇開關(guān)(未圖示)。例如由移位寄存器形成的水平驅(qū)動(dòng)電路6依次輸出水平掃描脈沖并依次選擇列信號(hào)處理電路5，從而使各列信號(hào)處理電路5將像素信號(hào)輸出給水平信號(hào)線10。輸出電路7從各列信號(hào)處理電路5經(jīng)由水平信號(hào)線10以接收像素信號(hào)、對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行處理并且進(jìn)行輸出。
1-2主要部件的構(gòu)造圖2為本實(shí)施方式的固體攝像裝置I中的像素的等效電路。本實(shí)施方式的固體攝像裝置I中的各像素2包括作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管H)、傳輸晶體管Trl、復(fù)位晶體管Tr2、放大晶體管Tr3以及選擇晶體管Tr4。在本實(shí)施方式中，這些像素晶體管Trf Tr4為η溝道MOS晶體管。后述的放大晶體管Tr3為埋入溝道型MOS晶體管。傳輸晶體管Trl的源極連接至光電二極管H)的陰極，并且傳輸晶體管Trl的漏極連接至浮動(dòng)擴(kuò)散部FD。在傳輸晶體管Trl的源極和漏極之間設(shè)有的 柵極20連接至傳輸線，經(jīng)由該傳輸線以提供傳輸脈沖<pTRG4言號(hào)電荷(本例中為電子)被光電二極管F1D進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并累積于該光電二極管H)中，隨后，當(dāng)將傳輸脈沖<pTRG提供給傳輸晶體管Trl的柵極20時(shí),將所累積的信號(hào)電荷傳輸給浮動(dòng)擴(kuò)散部FD。復(fù)位晶體管Tr2的漏極連接至電源電壓VDD，且復(fù)位晶體管Tr2的源極連接至浮動(dòng)擴(kuò)散部FD。在復(fù)位晶體管Tr2的源極和漏極之間設(shè)有的柵極21連接至復(fù)位線，經(jīng)由該復(fù)位線以提供復(fù)位脈沖tpRST。在將信號(hào)電荷從光電二極管PD傳輸給浮動(dòng)擴(kuò)散部FD之前，對(duì)復(fù)位晶體管Tr2的柵極21施加復(fù)位脈沖cpRST。于是，浮動(dòng)擴(kuò)散部FD的電位被電源電壓VDD復(fù)位至VDD電平。放大晶體管Tr3的漏極連接至電源電壓VDD，且放大晶體管Tr3的源極連接至選擇晶體管Tr4的漏極。在放大晶體管Tr3的源極和漏極之間設(shè)有的柵極23連接至浮動(dòng)擴(kuò)散部FD。放大晶體管Tr3形成以電源電壓VDD作為負(fù)載的源極跟隨電路；源極跟隨電路根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散部FD的電位變化輸出像素信號(hào)。選擇晶體管Tr4的漏極連接至放大晶體管Tr3的源極，且選擇晶體管Tr4的源極連接至相關(guān)的垂直信號(hào)線9。在選擇晶體管Tr4的源極和漏極之間設(shè)有的柵極23連接至選擇線，該選擇線提供選擇脈沖CpSEl^當(dāng)為每個(gè)像素將選擇脈沖(PSEL提供給柵極23時(shí)，將經(jīng)放大晶體管Tr3放大的像素信號(hào)輸出給垂直信號(hào)線9。對(duì)于上述構(gòu)造的固體攝像裝置1，當(dāng)將傳輸脈沖fTRG提供給柵極20時(shí)，傳輸晶體管Trl將光電二極管H)中累積的信號(hào)電荷讀出給浮動(dòng)擴(kuò)散部FD。當(dāng)讀出信號(hào)電荷時(shí)，浮動(dòng)擴(kuò)散部FD的電位發(fā)生變化，所述電位變化被傳輸給柵極22。放大晶體管Tr3對(duì)供給柵極22的電位進(jìn)行放大，并且選擇晶體管Tr4將放大后的電位作為像素信號(hào)選擇性地輸出給垂
直信號(hào)線9。當(dāng)將復(fù)位脈沖<pRST提供給柵極21時(shí)，復(fù)位晶體管Tr2將由浮動(dòng)擴(kuò)散部FD讀出的信號(hào)電荷復(fù)位，以使浮動(dòng)擴(kuò)散部FD的電位與電源電壓VDD附近的電位相同。隨后，將輸出給垂直信號(hào)線9的像素信號(hào)經(jīng)由圖I所示的相關(guān)的列信號(hào)處理電路5、水平信號(hào)線10和輸出電路7而輸出。圖3為本實(shí)施方式的單位像素的平面圖。在圖3中，未圖示傳輸晶體管Trl。如圖3所示，各像素2在單位像素區(qū)的中央具有光電二極管PD，并且在與其中形成有光電二極管PD的區(qū)域的一側(cè)的同一側(cè)以水平方向連續(xù)設(shè)有復(fù)位晶體管Tr2、放大晶體管Tr3以及選擇晶體管Tr4。在半導(dǎo)體基板12上形成有活性區(qū)，該活性區(qū)包括各像素晶體管Tr2 Tr4的源極/漏極區(qū)25以及柵極2廣23下方的區(qū)域，并且具有后述的淺溝槽隔離(STI)構(gòu)造的元件隔離部24將所述活性區(qū)電隔離。
在本實(shí)施方式的固體攝像裝置I中，認(rèn)為像素晶體管Trl Tr4各為埋入溝道型MOS
晶體管。接下來(lái)， 說(shuō)明作為本實(shí)施方式的像素2的部分的放大晶體管Tr3的構(gòu)造。圖4A為表示沿圖3中的線IVA-IVA截取的橫截面的構(gòu)造圖。圖4B為表示沿圖3中的線IVB-IVB截取的橫截面的構(gòu)造圖。如圖4A和圖4B所示，在本實(shí)施方式中，例如，在第一導(dǎo)電型(例如η型)的半導(dǎo)體基板12的前表面上形成有阱區(qū)13，該阱區(qū)13成為具有第二導(dǎo)電型(例如P型)的元件形成區(qū)。在阱區(qū)13中形成有包含放大晶體管Tr3的像素晶體管(未圖示)以及光電二極管H)。放大晶體管Tr3具有形成于半導(dǎo)體基板12的前表面?zhèn)鹊脑礃O區(qū)25a和漏極區(qū)25b以及形成于源極區(qū)25a和漏極區(qū)25b之間的半導(dǎo)體基板12上方的柵極22。源極區(qū)25a和漏極區(qū)25b形成于半導(dǎo)體基板12的前表面上所形成的阱區(qū)13中；源極區(qū)25a和漏極區(qū)25b為η型雜質(zhì)區(qū)。在半導(dǎo)體基板12上方隔著柵極絕緣膜26形成有例如由多晶硅制成的柵極22，柵極絕緣膜26例如為氧化硅膜。在柵極22下方的半導(dǎo)體基板12的前表面上形成有溝道區(qū)14，溝道區(qū)14為η型雜質(zhì)區(qū)。構(gòu)成溝道區(qū)14的η型雜質(zhì)區(qū)(η_)的雜質(zhì)濃度低于構(gòu)成源極區(qū)25a和漏極區(qū)25b的η型雜質(zhì)區(qū)(η+)的雜質(zhì)濃度。如圖4Β所示，元件隔離部24將包含溝道區(qū)14的活性區(qū)電隔離，每個(gè)元件隔離部24均包括形成于半導(dǎo)體基板12上的溝槽27以及埋入溝槽27中的埋入膜28，溝槽27和埋入膜28構(gòu)成所謂的STI構(gòu)造。各溝槽27形成為從半導(dǎo)體基板12的前表面延伸至期望深度。埋入膜28由絕緣材料制成，所述絕緣材料例如由氧化硅膜構(gòu)成。下面，如圖4Β所示，放大晶體管Tr3的柵極寬度W為從一個(gè)元件隔離部24至其它元件隔離部24的距離。如圖4A所示，柵極長(zhǎng)度L為從柵極22下方的源極區(qū)25a的內(nèi)側(cè)端至漏極區(qū)25b的內(nèi)側(cè)端的距離。在本實(shí)施方式中，柵極22下方的溝道區(qū)14包括第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a，它們各形成于與一個(gè)元件隔離部24鄰接的區(qū)域中；以及第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b，其形成于柵極22正下方。如后所述，通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入以形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a。本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3為所謂的埋入溝道型MOS晶體管；該放大晶體管Tr3的溝道區(qū)14包括與源極區(qū)25a和漏極區(qū)25b具有相同導(dǎo)電型(與半導(dǎo)體基板12上的阱區(qū)13的導(dǎo)電型相反)的η型雜質(zhì)區(qū)。圖4C為沿圖4Α中的放大晶體管Tr3的線IVC-IVC截取的能帶圖。作為比較例，圖5A和圖5B給出了表示一般的表面溝道型MOS晶體管Tra的橫截面的構(gòu)造圖。圖5C為沿圖5A中的表面溝道型MOS晶體管Tra的線VC-VC截取的能帶圖。除了圖5A、5B所示的溝道區(qū)30的構(gòu)造與圖4A、4B中的溝道區(qū)14的構(gòu)造不同之外，圖5A、5B所示的MOS晶體管Tra的構(gòu)造與圖4A、4B所示的放大晶體管Tr3的構(gòu)造相同，因此，以相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且省略了重復(fù)說(shuō)明。在圖5A、5B所示的MOS晶體管Tra中，柵極22下方的溝道區(qū)30為與阱區(qū)13的導(dǎo)電型相同的P型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。對(duì)于圖5A、5B所示的一般的表面溝道型MOS晶體管Tra，當(dāng)對(duì)柵極22施加期望電壓時(shí)，如圖5C所示，柵極絕緣膜26和半導(dǎo)體基板12之間的界面附近的電位發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電流流過(guò)。即，表面溝道型MOS晶體管Tra的溝道區(qū)30的電荷集中在柵極絕緣膜26與半導(dǎo)體基板12之間的界面上。然而，因?yàn)樵跂艠O絕緣膜26與半導(dǎo)體基板12之間的界面附近形成了很多載流子陷阱，故當(dāng)電荷在圖5C所示的半導(dǎo)體基板12的前表面上流動(dòng)時(shí)，使遷移率和噪聲特性劣化。然而，在本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3中，柵極22下方的溝道區(qū)14為η型雜質(zhì)區(qū)，溝道區(qū)14的導(dǎo)電型與形成于半導(dǎo)體基板12上的P型阱區(qū)13的導(dǎo)電型相反。因此，如圖4C所示，當(dāng)對(duì)柵極22施加期望電壓時(shí)，在與半導(dǎo)體基板12的前表面略微隔開的位置處的電位最小。因此，電荷在與柵極絕緣膜26和半導(dǎo)體基板12之間的界面略微隔開的位置處流動(dòng)，于是使形成于柵極絕緣膜26和半導(dǎo)體基板12之間的界面附近的載流子陷阱的影響降低，從而提高了遷移率且減小了噪聲。 對(duì)于本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3，在柵極22下方的溝道區(qū)14中，由于第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a而使得柵極寬度W實(shí)際上增大，第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a各自形成于與一個(gè)元件隔離部24鄰接的區(qū)域中。以下詳述這種優(yōu)點(diǎn)。圖6A表示相關(guān)技術(shù)中的作為另一比較例的埋入溝道型MOS晶體管Trb的構(gòu)造的平面圖。圖6B為表示沿圖6A中的線VIB-VIB截取的橫截面的構(gòu)造圖。圖6C表示MOS晶體管Trb的溝道區(qū)31中的η型載流子濃度分布圖。除了構(gòu)成溝道區(qū)31的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)的構(gòu)造以外，圖6Α所示的MOS晶體管Trb的構(gòu)造與本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3相同，因此，圖6A、6B所示的與圖4A、4B中的元件相同的元件被以相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略了重復(fù)說(shuō)明。如圖6B所示，在比較例的MOS晶體管Trb中，通過(guò)形成元件隔離部24、隨后以與半導(dǎo)體基板12垂直的方向注入離子，從而形成用于構(gòu)成溝道區(qū)31的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。在形成溝道區(qū)31的階段中，在柵極22下方形成濃度均勻的η型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。注入柵極22下方的雜質(zhì)具有如下特性，S卩，雜質(zhì)在半導(dǎo)體基板12與各元件隔離部24之間的界面上堆積或偏析，并且例如在制造步驟的熱處理期間的影響下，如圖6Β中的箭頭“a”所示，雜質(zhì)向元件隔離部24擴(kuò)散。因此，即使在柵極22下方已經(jīng)形成雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，從而在形成溝道區(qū)31的階段中了濃度均勻，如圖6C所示，仍降低了溝道區(qū)31中的接近元件隔離部24的雜質(zhì)濃度。因此，在溝道區(qū)31與各元件隔離部24之間的界面附近形成了非活性區(qū)，從而防止電荷流過(guò)非活性區(qū)。于是，相關(guān)技術(shù)中的埋入溝道型MOS晶體管Trb的實(shí)際活性區(qū)變窄，并且有效寬度Wrff小于與柵極22的寬度相等的柵極寬度W。如上所述，由于雜質(zhì)向元件隔離部24擴(kuò)散而形成非活性區(qū)，故相關(guān)技術(shù)中的埋入溝道型MOS晶體管Trb的有效寬度Wrff小于假定的柵極寬度W。從等式⑴還可見，這種柵極寬度的減小導(dǎo)致遷移率和噪聲特性劣化。所估計(jì)的柵極寬度W越小，有效寬度Wrff的變化對(duì)整個(gè)估計(jì)出的柵極寬度W的相對(duì)影響越大，從而使噪聲的影響更大。因此，隨著像素的尺寸下降，更加影響非活性區(qū)。然而，在本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3中，在柵極22下方的溝道區(qū)14中，在與元件隔離部24鄰接的表面上通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入以形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a。結(jié)果，在每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a中填充了載流子濃度中所涉及的雜質(zhì)；否則，在制造步驟中，因?yàn)闇系绤^(qū)14中包含的雜質(zhì)在元件隔離部24附近堆積或偏析或者向元件隔離部24擴(kuò)散，故載流子濃度會(huì)下降。于是，在本實(shí)施方式的作為埋入溝道型MOS晶體管的放大晶體管Tr3中，有效寬度Wrff可保持在與柵極22的寬度相等的理想柵極寬度W。1-3制造方法接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置I的制造方法。圖7A 圖IOK表示其中形成有放大晶體管Tr3的區(qū)域的制造步驟。首先，如圖7A所示，例如，制備η型半導(dǎo)體基板12，接著，在半導(dǎo)體基板12上形成厚度為2 20nm的氧化硅膜32。隨后，在氧化硅膜32上形成厚度為5(Tl00nm的氮化硅膜33,并且在氮化娃膜33上形成厚度為50 200nm的低溫氮化娃膜,該低溫氮化娃膜為正娃酸四乙酯(TEOS)膜34。 接下來(lái)，在TEOS膜34的整個(gè)上表面上形成抗蝕劑層，并通過(guò)用光刻技術(shù)使抗蝕劑層曝光和顯影，從而將抗蝕劑掩模35形成如圖7B所示的圖形，而抗蝕劑掩模35具有開口，在下方待形成元件隔離部24的區(qū)域經(jīng)由該開口而露出。接下來(lái)，如圖7C所示，通過(guò)將抗蝕劑掩模35用作掩模而對(duì)TEOS膜34和氮化硅膜33進(jìn)行蝕刻。隨后，通過(guò)將已經(jīng)形成開口的氮化硅膜33和TEOS膜34用作掩模而對(duì)氧化硅膜32和半導(dǎo)體基板12進(jìn)行蝕刻。隨后，通過(guò)從半導(dǎo)體基板12的前表面進(jìn)行去除蝕刻以直至期望的深度(例如5(T300nm)，從而形成溝槽27。接下來(lái)，如圖8D所示，例如通過(guò)熱氧化使得形成于半導(dǎo)體基板12中的溝槽27的底部和側(cè)壁氧化，從而形成厚度為2 20nm的氧化膜36。接下來(lái)，如圖SE所示，形成抗蝕劑掩模37，使得溝槽27的將要形成放大晶體管Tr3的溝道區(qū)14的一側(cè)的側(cè)壁露出。隨后，如圖8F所示，在供給能量為5 幾十千電子伏特(keV)且劑量為I X IO11I X IO13 (cm-2)的條件下，經(jīng)由抗蝕劑掩模37、通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入例如磷(P)和/或砷(As)的η型雜質(zhì)。于是，在溝槽27的開口側(cè)壁上形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a?？赏ㄟ^(guò)一次離子注入或多次離子注入以形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a。第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a可形成為與在后述步驟中形成的第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b具有相同的深度；例如，第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a可形成為距半導(dǎo)體基板12的前表面為5 100nm的深度。在此階段中，形成設(shè)有溝槽27和埋入膜28的元件隔離部24。接下來(lái)，如圖9G所示，通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)法形成由氧化硅膜制成的埋入膜28，從而填充溝槽27。在圖9G及后續(xù)圖中，省略了圖8D中形成的氧化膜36。如圖9H所示，隨后，通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)法研磨TEOS膜34的上表面以露出氮化硅膜33，并且繼續(xù)研磨，直到埋入膜28的高度變?yōu)槠谕禐橹?。接下?lái)，如圖91所示，除去氮化硅膜33，隨后，在有待形成像素的區(qū)域中，通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體基板12的前表面進(jìn)行諸如硼(B)等P型雜質(zhì)的離子注入，從而形成P型阱區(qū)13。阱區(qū)13在深度方向上位于比其中有待形成光電二極管H)和像素晶體管Trf Tr4的區(qū)域更深的位置處。接下來(lái)，如圖IOJ所示，形成抗蝕劑掩模38，抗蝕劑掩模38具有使放大晶體管Tr3的溝道區(qū)14露出的開口。在此情況下，抗蝕劑掩模38的開口可形成為使得該開口的與元件隔離部24同一側(cè)的端部位于元件隔離部24上。在供給能量為幾十千電子伏特(keV)且劑量為I X IO11I X IO13 (cm_2)的條件下，經(jīng)由抗蝕劑掩模38、通過(guò)離子注入而注入諸如磷(P)和/或砷(As)的η型雜質(zhì)。于是，在距半導(dǎo)體基板12的前表面為5 IOOnm的深度處形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b。這里，在與元件隔離部24同一側(cè)，通過(guò)將元件隔離部24用作掩模而進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)，從而形成溝道區(qū)14中的第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b。溝道區(qū)14形成有第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b，溝道區(qū)14的導(dǎo)電型與P型阱區(qū)13的導(dǎo)電型相反。在本實(shí)施方式中，在與溝道區(qū)14中的每個(gè)元件隔離部24的同一側(cè)，在形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a后，形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b，從而第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a的雜質(zhì)濃度可高于溝 道區(qū)14的中心部分的雜質(zhì)濃度。因此，第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a可形成于鄰近一個(gè)元件隔離部的一側(cè)，從而即使雜質(zhì)在元件隔離部24附近堆積或偏析或者擴(kuò)散的情況下，第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a的雜質(zhì)濃度仍等于或高于溝道區(qū)14的中心的雜質(zhì)濃度。第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a中包含的η型雜質(zhì)可與第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b中包含的η型雜質(zhì)相同，或者這兩種雜質(zhì)可以為不同類型。接下來(lái)，除去用于形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b的抗蝕劑掩模38，隨后，如圖IOK所示，形成具有開口的抗蝕劑掩模39，在下方待形成光電二極管ro的區(qū)域經(jīng)由該開口而露出。將η型雜質(zhì)經(jīng)由抗蝕劑掩模39、通過(guò)離子注入而注入至期望深度，從而形成η型半導(dǎo)體區(qū)，該η型半導(dǎo)體區(qū)變?yōu)楣怆姸O管H)的電荷累積層15。隨后，通過(guò)離子注入，將P型雜質(zhì)以高濃度經(jīng)由抗蝕劑掩模39而注入至半導(dǎo)體基板12的最上表面，從而形成作為暗電流抑制區(qū)16的P型半導(dǎo)體區(qū)。于是，形成了光電二極管H)。接下來(lái)，除去氧化硅膜32，并在半導(dǎo)體基板12的前表面上方形成作為柵極絕緣膜26的新的氧化硅膜。在溝道區(qū)14上方，使由多晶硅制成的柵極22形成圖形，并且形成包含像素晶體管Trf Tr4的源極/漏極區(qū)25。于是，形成圖4A和圖4B所示的本實(shí)施方式的固體攝像裝置I。對(duì)于本實(shí)施方式的固體攝像裝置I，在形成溝槽27后，在溝槽27的側(cè)壁上，通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入以形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a。在這種第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a的形成中，在考慮到由于η型雜質(zhì)在具有STI構(gòu)造的元件隔離部24附近偏析、堆積或擴(kuò)散所引起的η型雜質(zhì)濃度的下降量的基礎(chǔ)上注入η型雜質(zhì)。于是，在相關(guān)技術(shù)中的埋入溝道型MOS晶體管的元件隔離部24附近已成為非活性的區(qū)域在本實(shí)施方式中變?yōu)榛钚詤^(qū)，從而增大了實(shí)際溝道寬度W。如上所述，通過(guò)采用本實(shí)施方式的放大晶體管Tr3，可在不改變柵極22形狀的情況下相比于相關(guān)技術(shù)中的埋入溝道型MOS晶體管而增大溝道寬度W。圖IlA表示本實(shí)施方式的作為埋入溝道型MOS晶體管的放大晶體管Tr3在平面方向上的電流密度分布。圖IlB為在沿圖IlA的線XIB-XIB’截取的橫截面上的溝道濃度的圖。圖IlC為在沿圖IlA的線XIC-XIC’截取的橫截面上的電流密度分布的圖。圖12A表示比較例的埋入溝道型MOS晶體管Trb(圖6A)在平面方向上的電流密度分布。圖12B為在沿圖12A的線XIIB-XIIB’截取的橫截面上的溝道濃度的圖。圖12C為在沿圖12A的線XIIC-XIIC’截取的橫截面上的電流密度分布的圖。如圖12B所示，對(duì)于比較例的埋入溝道型MOS晶體管，由于雜質(zhì)在每個(gè)元件隔離部24附近偏析或堆積，故降低了雜質(zhì)濃度，從而使溝道區(qū)31在與每個(gè)元件隔離部24同一側(cè)失去活性。于是，如圖12A和圖12C所示，電流密度以反轉(zhuǎn)V形分布，其中，越靠近電流中心，電流密度越大。在此情況下，很多電子感受到從由半導(dǎo)體基板12前表面上的未結(jié)合原子所生成的陷阱的電勢(shì)，從而噪聲增大。然而，在本實(shí)施方式中，通過(guò)采用作為埋入溝道型MOS晶體管的放大晶體管Tr3，如圖IlB所示，在溝道區(qū)14的與每個(gè)元件隔離部24的同一側(cè)，雜質(zhì)濃度增加了用于形成第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a所需的量。這使得電流密度在溝道寬度方向上基本上固定。于是，溝道區(qū)14中的電荷均勻地流動(dòng)，并且較少電子感受到從半導(dǎo)體基板12前表面上出現(xiàn)的陷阱的電勢(shì)，從而噪聲下降。在本實(shí)施方式中，雖然溝道區(qū)14的元件隔離部24附近的雜質(zhì)濃度高于溝道區(qū)14的中心的雜質(zhì)濃度，或者元件隔離部24附近的雜質(zhì)濃度與中心的雜質(zhì)濃度基本相同，但不限于上述情況。從上述等式(I)可見，可通過(guò)增加溝道寬度W以降低噪聲。然而，當(dāng)電流在溝道區(qū)14中均勻地流動(dòng)時(shí)，載流子的陷阱靈敏度下降，從而改善了噪聲特性。因此，更重要的問(wèn)題是使電流在溝道區(qū)14中均勻地流動(dòng)。僅使溝道區(qū)14的雜質(zhì)濃度均勻是不夠的。重要的是，當(dāng)制造出埋入溝道型MOS晶體管時(shí)，調(diào)整注入溝道區(qū)14的接近每個(gè)元件隔離部24 的雜質(zhì)量，以使得電流密度均勻地分布在溝道區(qū)14中。如上所述，在本實(shí)施方式中，將埋入溝道型MOS晶體管用作構(gòu)成像素2的部分的放大晶體管Tr3，并且第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14a和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)14b構(gòu)成溝道區(qū)14。由于可將雜質(zhì)填充至其中雜質(zhì)濃度可能下降的區(qū)域中，因此，可在不改變柵極22尺寸的情況下實(shí)際上擴(kuò)大了溝道區(qū)14，從而可降低噪聲。雖然以將η溝道MOS晶體管用作放大晶體管Tr3為例說(shuō)明了本實(shí)施方式，但也可替代地使用P溝道MOS晶體管。如果使用P溝道MOS晶體管，則將第一導(dǎo)電型變?yōu)镻型且將第二導(dǎo)電型變?yōu)棣切图纯?。雖然以在η型半導(dǎo)體基板上形成作為P型元件形成區(qū)的P型阱區(qū)、且在P型阱區(qū)上形成諸如MOS晶體管的元件為例描述了本實(shí)施方式，但不限于這種情況。例如，作為替代方式，可在P型半導(dǎo)體基板上形成有η型MOS晶體管，并且可做出其它各種變化。在本實(shí)施方式中，雖然將埋入溝道型MOS晶體管用作放大晶體管Tr3，該埋入溝道型MOS晶體管還可用作諸如復(fù)位晶體管Tr2和選擇晶體管Tr4的其它像素晶體管。在本實(shí)施方式中，雖然由包含選擇晶體管Tr4的四個(gè)像素晶體管形成像素，但還可通過(guò)除選擇晶體管Tr4以外的其余三個(gè)像素晶體管形成像素。當(dāng)由包含選擇晶體管Tr4的四個(gè)像素晶體管形成像素時(shí)，選擇晶體管Tr4用作開關(guān)，因此，放大晶體管Tr3可以為常閉(抑制)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)或常開型晶體管。在本實(shí)施方式中，雖然傳輸晶體管Trl、復(fù)位晶體管Tr2和選擇晶體管Tr4也為埋入溝道型MOS晶體管，但如圖5所示，僅放大晶體管Tr3可以為埋入溝道型MOS晶體管，而其它像素晶體管可以為表面溝道型像素晶體管。本發(fā)明不僅可適用于對(duì)可見光的入射量的分布進(jìn)行感測(cè)并攝像的固體攝像裝置，還可適用于對(duì)紅外線、X射線或粒子的入射量的分布進(jìn)行攝像的固體攝像裝置。從廣義上講，本發(fā)明還可適用于諸如指紋檢測(cè)傳感器的固體攝像裝置，所述固體攝像裝置用作一般的物理量分布檢測(cè)裝置并對(duì)壓力、電容或其它物理量的分布進(jìn)行感測(cè)并攝像。而且，本發(fā)明不限于這樣的固體攝像裝置，所述固體攝像裝置依次逐行掃描像素部中的各單位像素并從每個(gè)單位像素中讀出像素信號(hào)。本發(fā)明還可適用于X-Y尋址型固體攝像裝置，該X-Y尋址型固體攝像裝置以每個(gè)像素為單位而每次選擇任一像素并從選定的像素中讀出信號(hào)。固體攝像裝置可形成為單片，或者形成為通過(guò)將像素部、信號(hào)處理部或光學(xué)系統(tǒng)合并成模塊所實(shí)現(xiàn)的具有攝像功能的模塊。本發(fā)明不僅可適用于固體攝像裝置，還可適用于具有埋入溝道型MOS晶體管的半導(dǎo)體裝置以及其它攝像裝置。所述攝像裝置包括諸如數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)等相機(jī)系統(tǒng)以及具有攝像功能的諸如移動(dòng)電話等電子單元。待安裝于電子單元中的上述模塊、即相機(jī)模塊可視為攝像裝置。2.第二實(shí)施方式電子單元 下面，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子單元。圖13示意性地說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子單元200的構(gòu)造。本實(shí)施方式的電子單元200包括固體攝像裝置I、光學(xué)透鏡210、快門211、驅(qū)動(dòng)電路212以及信號(hào)處理電路213。本實(shí)施方式的電子單元200具有相機(jī)；在本實(shí)施方式中，將上述第一實(shí)施方式所述的固體攝像裝置I用作固體攝像裝置I。光學(xué)透鏡210將從對(duì)象接收的圖像光(入射光)聚焦在固體攝像裝置I的攝像面上。于是，在固體攝像裝置I中，在固定時(shí)段內(nèi)累積信號(hào)電荷?？扉T211控制用于將光導(dǎo)入固體攝像裝置I的時(shí)段以及遮光時(shí)段。驅(qū)動(dòng)電路212提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制由固體攝像裝置I進(jìn)行的傳輸操作以及由快門211進(jìn)行的快門操作。固體攝像裝置I響應(yīng)于從驅(qū)動(dòng)電路212供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(時(shí)序信號(hào))而傳輸信號(hào)。信號(hào)處理電路213進(jìn)行各種信號(hào)處理。將經(jīng)信號(hào)處理后的視頻信號(hào)存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)中或者輸出給監(jiān)視器。通過(guò)采用本實(shí)施方式的電子單元200，因?yàn)榻档土斯腆w攝像裝置I的像素區(qū)中的噪聲，故提高了圖像質(zhì)量?？墒褂霉腆w攝像裝置I的電子單元200不限于相機(jī)，而可以為適用于諸如移動(dòng)電話等移動(dòng)單元的攝像裝置，例如，相機(jī)模塊。本發(fā)明還可具有下述構(gòu)造。(I) 一種固體攝像裝置，其包括元件形成區(qū)，其形成于基板的前表面上；元件隔離部，其將形成于所述基板上的各像素隔離，每個(gè)元件隔離部形成有從所述基板的前表面延伸至期望深度的溝槽以及埋入所述溝槽中的由絕緣材料制成的埋入膜；光電轉(zhuǎn)換元件，其形成于所述元件形成區(qū)中，所述光電轉(zhuǎn)換元件根據(jù)入射光量生成信號(hào)電荷；以及埋入溝道型MOS晶體管，其形成于被所述元件隔離部而與所述光電轉(zhuǎn)換元件隔離的區(qū)域中；所述埋入溝道型MOS晶體管包括源極區(qū)和漏極區(qū)，它們形成于所述元件形成區(qū)的期望區(qū)域中，所述源極區(qū)和漏極區(qū)各為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)；所述埋入溝道型MOS晶體管還包括溝道區(qū)，其具有第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間與一個(gè)元件隔離部相鄰接的一側(cè)的區(qū)域中，所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域中；所述埋入溝道型MOS晶體管還包括柵極，其形成于所述基板上方的所述溝道區(qū)上，在所述柵極和所述溝道區(qū)之間設(shè)有柵極絕緣膜。(2)在上述(I)中所述的固體攝像裝置中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。(3)在上述⑴或⑵中所述的固體攝像裝置中，所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。(4) 一種固體攝像裝置的制造方法，該方法包括形成從基板的前表面延伸至期望深度的溝槽；通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入指定雜質(zhì)以形成變?yōu)槁袢霚系佬蚆OS晶體管的溝道區(qū)的部分的各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于一個(gè)溝槽的面向所述溝道區(qū)的側(cè)壁上；在每個(gè)溝槽中形成由絕緣材料制成的埋入膜；在變成所述溝道區(qū)的整個(gè)區(qū)域上，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)；在所述基板上方的所述溝道區(qū)上隔著柵極絕緣膜以形成柵極；通過(guò)離子注入，通過(guò)將與構(gòu)成所述溝道區(qū)的所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入至所述柵極下方的基板區(qū)中，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)；并且在所述柵極形成前或形成后，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成根據(jù)入射光量生成信號(hào)電荷的光電轉(zhuǎn)換部。(5)在上述(4)中所述的固體攝像裝置的制造方法中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。(6)在上述(4)或(5)中所述的固體攝像裝置的制造方法中，所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于基本同一深度處。(7) 一種半導(dǎo)體裝置，其包括元件隔離部，它們將形成于基板上的各像素隔離，每個(gè)元件隔離部形成有從所述基板前表面延伸至期望深度的溝槽以及埋入所述溝槽中的由絕緣材料制成的埋入膜；元件形成區(qū)，其形成于所述基板的前表面上；以及埋入溝道型MOS晶體管，其包括源極區(qū)和漏極區(qū)，它們形成于所述元件形成區(qū)的期望區(qū)域中，所述源極區(qū)和漏極區(qū)各為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)；溝道區(qū)，其具有第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的與一個(gè)元件隔離部相鄰接的一側(cè)的區(qū)域中，所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域中；柵極，其形成于所述基板上方的所述溝道區(qū)上，在所述柵極和所述溝道區(qū)之間設(shè)有柵極絕緣膜。(8)在上述(7)中所述的半導(dǎo)體裝置中，所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
(9) 一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括形成從基板的前表面延伸至期望深度的溝槽；通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入指定雜質(zhì)以形成變?yōu)槁袢霚系佬蚆OS晶體管的溝道區(qū)的部分的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于一個(gè)溝槽的面向所述溝道區(qū)的側(cè)壁上；在每個(gè)溝槽中形成由絕緣材料制成的埋入膜；在變成所述溝道區(qū)的整個(gè)區(qū)域上，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)；在所述基板上方的所述溝道區(qū)上隔著柵極絕緣膜以形成柵極；并且·通過(guò)離子注入，將與構(gòu)成所述溝道區(qū)的所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入至所述柵極下方的基板區(qū)中，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。(10)在上述(9)中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于基本同一深度處。(11) 一種電子單元，其包括光學(xué)透鏡；如上述(I)至(3)之一所述的固體攝像裝置，由所述光學(xué)透鏡聚集的光入射至所述固體攝像裝置上；以及信號(hào)處理電路，其處理從所述固體攝像裝置發(fā)出的輸出信號(hào)。(12)在上述(11)中所述的電子單元中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。(13)在上述(11)或(12)中所述的電子單元中，所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于基本同一深度處。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，取決于設(shè)計(jì)需要和其它因素可出現(xiàn)各種變化、組合、子組合和替代。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，其包括 基板； 元件形成區(qū)，其形成于所述基板的前表面上； 元件隔離部，其將形成于所述基板上的各像素隔離，每個(gè)元件隔離部形成有從所述基板的前表面延伸至期望深度的溝槽以及埋入所述溝槽中的由絕緣材料制成的埋入膜；光電轉(zhuǎn)換元件，其形成于所述元件形成區(qū)中，所述光電轉(zhuǎn)換元件根據(jù)入射光量生成信號(hào)電荷；以及 埋入溝道型MOS晶體管，其形成于由所述元件隔離部而與所述光電轉(zhuǎn)換元件隔離的區(qū)域中，所述埋入溝道型MOS晶體管包括 源極區(qū)和漏極區(qū)，它們形成于所述元件形成區(qū)的期望區(qū)域中，所述源極區(qū)和漏極區(qū)各為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)； 溝道區(qū)，其具有第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于在所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間與一個(gè)元件隔離部相鄰接的一側(cè)的區(qū)域中，所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域中；以及 柵極，其在所述基板上方形成于所述溝道區(qū)上，在所述柵極和所述溝道區(qū)之間設(shè)有柵極絕緣膜。
2.如權(quán)利要求I所述的固體攝像裝置，其中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。
3.如權(quán)利要求I或2所述的固體攝像裝置，其中，所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
4.一種固體攝像裝置的制造方法，該方法包括 形成從基板前表面延伸至期望深度的溝槽； 通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入指定雜質(zhì)以形成變?yōu)槁袢霚系佬蚆OS晶體管的溝道區(qū)的部分的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于一個(gè)溝槽的面向所述溝道區(qū)的側(cè)壁上； 在每個(gè)溝槽中形成由絕緣材料制成的埋入膜； 在變成所述溝道區(qū)的整個(gè)區(qū)域上，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)； 在所述基板上方的所述溝道區(qū)上隔著柵極絕緣膜以形成柵極； 通過(guò)離子注入，將與構(gòu)成所述溝道區(qū)的所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入至所述柵極下方的基板區(qū)中，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)；并且 在所述柵極形成前或形成后，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)，以形成根據(jù)入射光量而生成信號(hào)電荷的光電轉(zhuǎn)換部。
5.如權(quán)利要求4所述的固體攝像裝置的制造方法，其中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。
6.如權(quán)利要求4或5所述的固體攝像裝置的制造方法，其中，所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
7.一種半導(dǎo)體裝置，其包括基板； 元件隔離部，它們將形成于所述基板上的各像素隔離，每個(gè)元件隔離部形成有從所述基板的前表面延伸至期望深度的溝槽以及埋入所述溝槽中的由絕緣材料制成的埋入膜；元件形成區(qū)，其形成于所述基板的前表面上；以及埋入溝道型MOS 晶體管，其包括 源極區(qū)和漏極區(qū)，它們形成于所述元件形成區(qū)的期望區(qū)域中，所述源極區(qū)和漏極區(qū)各為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)； 溝道區(qū)，其具有第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為導(dǎo)電型與所述元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于在所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間與一個(gè)元件隔離部相鄰接的一側(cè)的區(qū)域中，所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)為與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)，并且形成于所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域中；以及 柵極，其形成于所述基板上方的所述溝道區(qū)上，在所述柵極和所述溝道區(qū)之間設(shè)有柵極絕緣膜。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該方法包括 形成從基板的前表面延伸至期望深度的溝槽； 通過(guò)以傾角進(jìn)行離子注入而注入指定雜質(zhì)以形成變?yōu)槁袢霚系佬蚆OS晶體管的溝道區(qū)的部分的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于一個(gè)溝槽的面向所述溝道區(qū)的側(cè)壁上； 在每個(gè)溝槽中形成由絕緣材料制成的埋入膜； 在變成所述溝道區(qū)的整個(gè)區(qū)域上，通過(guò)離子注入而注入與所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)以形成第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)； 在所述基板上方的所述溝道區(qū)上隔著柵極絕緣膜以形成柵極；并且通過(guò)離子注入，將與構(gòu)成所述溝道區(qū)的所述各第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)具有相同導(dǎo)電型的雜質(zhì)注入至所述柵極下方的基板區(qū)中，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
11.一種電子單兀，其包括 光學(xué)透鏡； 如權(quán)利要求I 3之一所述的固體攝像裝置，由所述光學(xué)透鏡聚集的光入射至所述固體攝像裝置上；以及 信號(hào)處理電路，其處理從所述固體攝像裝置發(fā)出的輸出信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的電子單元，其中，所述埋入溝道型MOS晶體管構(gòu)成放大晶體管。
13.如權(quán)利要求11或12所述的電子單元，其中，所述第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和所述第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于所述基板中的基本同一深度處。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法、固體攝像裝置及其制造方法以及電子單元，所述固體攝像裝置包括形成于基板的表面上的元件形成區(qū)；將形成于基板上的各像素隔離的元件隔離部；光電轉(zhuǎn)換元件；以及埋入溝道型MOS晶體管。埋入溝道型MOS晶體管包括源極區(qū)和漏極區(qū)，它們形成于元件形成區(qū)中，所述源極區(qū)和漏極區(qū)的導(dǎo)電型與元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反；溝道區(qū)，其具有與元件形成區(qū)的導(dǎo)電型相反的第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)和第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)；以及柵極。每個(gè)第一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)在源極區(qū)與漏極區(qū)之間形成于與一個(gè)元件隔離部鄰接側(cè)的區(qū)域中。第二雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)形成于源極區(qū)與漏極區(qū)之間的整個(gè)區(qū)域上。本發(fā)明可在不改變柵極尺寸的情況下實(shí)際上擴(kuò)大了溝道區(qū)。因此，可降低噪聲。
文檔編號(hào)H04N5/374GK102956657SQ20121029492
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者坂直樹 申請(qǐng)人:索尼公司