固態攝像裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種固態攝像裝置。固態攝像裝置包括：多個像素，所述多個像素中的每個像素包括根據入射光而生成電荷的光電轉換部以及輸出與由所述光電轉換部生成的所述電荷對應的圖像信號的結型場效應晶體管。所述固態攝像裝置包括使用絕緣體的第一元件分離區域和使用pn結的第二元件分離區域，所述第一元件分離區域和所述第二元件分離區域被配置在配置有所述多個像素的區域中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種固態攝像裝置。
技術介紹
結型場效應晶體管(下文稱為“JFET”)被用作互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器(固態攝像裝置)的像素中用于信號放大的晶體管。已知利用JFET防止了在放大操作期間信號電荷被界面狀態捕獲，從而可以降低噪聲。在日本特開第2004-158508號公報(下文稱為“專利文件1”)中，JFET的漏區形成在光電轉換元件周圍的區域中，并還用作相鄰光電轉換元件之間的分離區域。專利文件1涉及將在分離區域中不使用絕緣體作為技術優點。
技術實現思路
實施例的固態攝像裝置包括:多個像素，所述多個像素中的每個像素包括生成與入射光對應的電荷的光電轉換部以及輸出與由所述光電轉換部生成的所述電荷對應的圖像信號的結型場效應晶體管。所述固態攝像裝置包括使用絕緣體的第一元件分離區域和使用pn結的第二元件分離區域，所述第一元件分離區域和所述第二元件分離區域被配置在配置有所述多個像素的區域中。根據本專利技術的其它方面，在此討論了一個或更多個額外的固態攝像裝置。根據以下參照附圖對示例性實施例的描述，本專利技術的其他特征將變得清楚。【附圖說明】圖1是例示根據第一實施例的固態攝像裝置的結構的示意性平面圖。圖2是例示根據第一實施例的固態攝像裝置的、沿圖1中的線I1-1I取得的示意性剖面圖。圖3是例示根據第一實施例的固態攝像裝置的、沿圖1中的線II1-1II取得的示意性剖面圖。圖4是例示根據第二實施例的固態攝像裝置的結構的示意性平面圖。圖5是例示根據第二實施例的固態攝像裝置的、沿圖4中的線V-V取得的示意性剖面圖。圖6是例示根據第二實施例的固態攝像裝置的、沿圖4中的線V1-VI取得的示意性剖面圖。圖7是例示根據第三實施例的固態攝像裝置的結構的示意性平面圖。圖8是例示根據第三實施例的固態攝像裝置的、沿圖7中的線VII1-VIII取得的示意性剖面圖。圖9是例示根據第四實施例的固態攝像裝置的結構的示意性平面圖。圖10是例示根據第五實施例的固態攝像裝置的結構的示意性平面圖。【具體實施方式】根據各實施例，實現了能夠降低從光電轉換部輸出的像素信號中的噪聲的至少一個固態攝像裝置。在JFET的漏區或復位晶體管的漏區附近，通過碰撞電離(impact 1nizat1n)生成電荷。該電荷通過作為中性區域的擴散層(JFET的漏區)而侵入光電轉換部中。因此，在像素信號中產生噪聲。當對pn結施加高電場時，產生碰撞電離的可能性更高。當存在基于pn結的多個元件分離時，產生上述碰撞電離的可能性變得更高。根據各實施例，能夠降低上述噪聲。第一實施例圖1至圖3是例示根據第一實施例的固態攝像裝置的結構的示意圖。圖1是平面圖，圖2是沿圖1中的線I1-1I取得的剖面圖，圖3是沿圖1中的線II1-1II取得的剖面圖。參照圖1，固態攝像裝置包括形成在該固態攝像裝置中的多個像素100。像素100包括生成并存儲對應于入射光的電荷的光電轉換部101和接收、放大并輸出光電轉換部101中所存儲的電荷的橫向JFET 102。像素100包括復位晶體管的漏區103、傳送晶體管的柵電極104以及復位晶體管的柵電極105。柵電極104是將光電轉換部101中生成并存儲的電荷傳送給JFET 102的傳送晶體管的柵電極。漏區103是用于排出傳送給JFET 102的電荷的復位晶體管(使JFET 102的柵區中存儲的電荷復位的復位晶體管)的漏區。柵電極105是控制復位晶體管的漏區103的復位晶體管的柵電極。通過至少一個使用絕緣體的第一元件分離區域和至少一個使用pn結的第二元件分離區域二者，使像素100彼此分離，這是本實施例的特征。至少一個第一元件分離區域由例如淺溝槽分離(STI)的分離或硅局部氧化(L0C0S)的分離形成，在下文中將被稱為絕緣體分離區域(或區域)106。至少一個第二元件分離區域自身是η-型雜質區域，與作為相鄰結構的Ρ-型雜質區域一起形成pn結，并且在下文中被稱為η-型分離區域(或區域)107。作為一種選擇，在一個或更多個實施例中，第二元件分離區域107自身可以是ρ-型雜質區域，并與作為相鄰結構的η-型雜質區域一起形成pn結。圖2例示了 JFET 102及復位晶體管的漏區103的剖面結構。JFET 102包括形成在η-型井層206中的ρ-型柵區201、形成在ρ-型柵區201中的η-型源區203以及在垂直方向上(和/或在η-型溝道區域202的相對側上)被ρ-型柵區201夾持的η-型溝道區域 202。JFET 102的η_型溝道區域202與η_型井層206和η-型分離區域107電氣連接。通過將預定電壓施加給通過柵絕緣薄膜而形成在η-型井層206上的傳送晶體管的柵電極104，使存儲在光電轉換部101中的電荷被傳送給柵區201，并在放大后被輸出。在JFET 102的操作期間，JFET 102的0Ν電流通過η-型井層206和η-型分離區107而流向JFET 102的η-型源區203。換句話說，η-型井層206和η-型分離區107充當JFET 102的漏區。復位晶體管的漏區103包括接觸部205和ρ-型半導體區域204，并具有將傳送給JFET 102的電荷排出的功能。此外，在一個或更多個實施例中，可以配設復位晶體管的漏區103和JFET 102的η-型溝道區域202，從而使得η-型分離區域107被夾持在它們之間。在一個或更多個實施例中，η-型分離區域107可以被夾持在復位晶體管(例如，一個像素100)的漏區103和JFET 102 (例如，另一像素100)的η-型溝道區域202之間(參見圖1至圖2中所示的結構)。通過采用這種結構，在JFET 102的η-型溝道區域202內的夾斷(pinch-off)區域中，通過碰撞電離產生的剩余電荷被排出到復位晶體管的漏區103。圖3例示了光電轉換部101及復位晶體管的漏區103的剖面結構。光電轉換部101由形成在n_型井層206中的ρ-型電荷累積區域301和形成在ρ-型電荷累積區域301上部(或側部，所述側部面向遠離井層206的方向等)的半導體表面的附近的高濃度η-型半導體區域302形成。光電轉換部101生成并存儲對應于入射光的電荷。如上文所述，在本實施例中，絕緣體分離區域106和η-型分離區域107都用于像素100中的元件分離。至少一個絕緣體分離區域106 (如圖3中所示)用于彼此相鄰的光電轉換部101與復位晶體管的漏區103之間(例如，在一個或更多個像素100的各個相鄰的漏區103和光電轉換部101之間)的元件分離。至少一個η-型分離區域107用于彼此相鄰的JFET 102與復位晶體管的漏區103之間(例如，在一個或更多個像素100的各個相鄰的JFET 102和漏區103之間)(例如，跨過像素100)的元件分離。至少一個η-型分離區域107用于彼此相鄰的光電轉換部101與JFET 102之間(例如，在一個或更多個像素100的各個相鄰的JFET 102和光電轉換部101之間)(例如，跨過像素100)的元件分離。至少一個η-型分離區域107用于彼此相鄰的光電轉換部101之間(例如，跨過像素100)的元件分離。在上文所述的元件之間的分離中，由絕緣體分離區域106或η-型分離區域107分離的兩個元件是位于相同像素100中的元件或是分別位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固態攝像裝置，所述固態攝像裝置包括：多個像素，所述多個像素中的每個像素包括：生成與入射光對應的電荷的光電轉換部；以及輸出與由所述光電轉換部生成的所述電荷對應的圖像信號的結型場效應晶體管，其中，所述固態攝像裝置包括使用絕緣體的第一元件分離區域和使用pn結的第二元件分離區域，所述第一元件分離區域和所述第二元件分離區域被配置在配置有所述多個像素的區域中。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：坪井宏政，篠原真人，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP