固态摄像装置的制造方法_3

文档序号:9922903阅读:来源:国知局
电势低的电势结构。为此,当接近电荷载流子累积部4的区域的电势高于光电转换部2中的区域的电势时或者当二者之间不存在电势差时,从光电转换部2向电荷载流子累积部4的电荷载流子转移的效率得到提高。
[0057]将图1B中沿线α -α ’的像素结构与图1C中沿线β -β ’的像素结构比较,沟道宽度方向300上的有源区I的宽度在接近电荷载流子累积部4的区域中比在接近光电转换部2中的区域更大。
[0058]关于图1A中的有源区1,第一转移晶体管下方的P型区域15的宽度在光电转换部2中以及在电荷载流子累积部4中基本相同。为此,沟道宽度方向上的有源区I的宽度可以被用作针对如上所述的η型区域的宽度的代理变量。
[0059]因此,在平面图中,在第一转移晶体管下方的电荷载流子累积部中的有源区的宽度比光电转换部中的有源区的宽度大,这能够提高从光电转换部向电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率。
[0060]第二示例性实施例
[0061]将参照图4Α至图4C以及图5来描述第二示例性实施例。该示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于不设置P型区域15并且η型区域3被设置在P型区域22上。
[0062]图4Α是像素的平面图,并且图4Β和图4C是图4Α中分别沿线IVB-1VB截取的剖面图以及沿线IVC-1VC截取的剖面图。图5是沿图4Α中的线V-V截取的剖面图。根据第一和第二示例性实施例,在所有图中,相同的编号是指相同的部分或区域。
[0063]参照图5,光电转换部2在η型区域3下方以及周围具有P型阱22,并且η型区域3的下表面与ρ型阱22接触。相应地,图4Β和图4C还例示了 ρ型阱22和ρ型区域26在η型区域3和η型区域5的下方。
[0064]沿图4Α中的线IVB-1VB截取的图4Β例示的像素结构具有作为η型区域的η型区域3以及作为ρ型区域的ρ型区域22。沿图4Α中的线IVC-1VC截取的图4C例示的像素结构具有作为η型区域的η型区域5以及作为ρ型区域的ρ型区域22和26。这里可以表现为,在第一转移晶体管的沟道宽度方向上的剖面中,图4Β和图4C中的结构在ρ型区域22、26 (第三半导体区域)之间具有η型区域3 (第一半导体区域)和η型区域5 (第二半导体区域)。
[0065]根据本示例性实施例,在第一转移晶体管下方的第一转移晶体管的沟道宽度方向上的剖面中,电荷载流子累积部中的η型区域5(第二半导体区域)具有比光电转换部中的η型区域3(第一半导体区域)的宽度大的宽度。这能够提高从光电转换部向电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率。
[0066]在图4Α所示的有源区I中,在第一转移晶体管下方的P型区域22的宽度与光电转换部中以及电荷载流子累积部中的宽度基本相等。为此,沟道宽度方向300上的有源区I的宽度可以被用作针对η型区域3和η型区域5的宽度的代理变量。因此,在平面图中,在第一转移晶体下方的电荷载流子累积单元中的有源区的宽度比光电转换部中的有源区的宽度更大,这能够提高从光电转换部向电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率。
[0067]第三示例性实施例
[0068]将参照图6来描述第三示例性实施例。该示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于,在平面图中第二转移晶体管下方的电荷载流子累积部中的有源区的宽度大于浮动扩散部中的有源区的宽度。
[0069]根据该示例性实施例,因为电荷载流子的电子被累积在光电转换部中,所以FD 6中的η区域的宽度减小能够减小FD 6的面积并且能够减小FD 6的容量。因为FD 6的容量减小能够将周边电路中的信号放大抑制到某一程度,所以噪声分量也能够被降低。
[0070]在从电荷载流子累积部4到FD 6的电荷载流子转移中,对应于供电电压的电压被正常施加到FD 6,该FD 6由此具有与电荷载流子累积部4的电势大大不同的电势。因此,在电荷载流子从电荷载流子累积部4被转移到FD 6时可能相对不易发生,当电荷载流子从光电转换部2被转移到电荷载流子累积部4时可能发生的、关于电荷载流子转移的效率的问题。根据本示例性实施例,光电转换部2与电荷载流子累积部4之间的关于有源区的宽度的关系与电荷载流子累积部4与FD 6之间的关系相逆,并且FD中的有源区I的宽度小于电荷载流子累积部中的有源区I的宽度。
[0071]第四示例性实施例
[0072]将参照图7A至图7C来描述第四示例性实施例。该示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于η型区域3和η型区域5的宽度相等。
[0073]图7Α是像素的平面图,图7Β和图7C是图7Α中分别沿线VIIB-VIIB以及VIIC-VIIC截取的剖面图。
[0074]在图7B所示的沿线α - α ’的像素结构中,光电转换部2具有作为η型区域的η型区域3和η型区域30以及作为ρ型区域的ρ型区域15。在图7C例示的线β-β’处截取的像素结构中,η型区域包括η型区域5和η型区域35,并且ρ型区域是ρ型区域15。
[0075]这里可以表现为,在图7Β和图7C例示的结构中,在第一转移晶体管的沟道宽度方向上的剖面中,η型区域3 (第一半导体区域)和η型区域5 (第二半导体区域)被置于ρ型区域15(第三半导体区域)之间。还可以表现为,η型区域30(第四半导体区域)被置于ρ型区域15(第三半导体区域)与η型区域3(第一半导体区域)之间。另外,可以表现为,η型区域35 (第五半导体区域)被置于ρ型区域15 (第三半导体区域)与η型区域5 (第二半导体区域)之间。
[0076]根据本示例性实施例,光电转换部中的η型区域3 (第一半导体区域)和η型区域5 (第二半导体区域)具有相等的宽度,但是电荷载流子累积部中的η型区域35 (第五半导体区域)的宽度大于光电转换部中的η型区域30(第四半导体区域)的宽度。这样,针对η型区域的总宽度,因为电荷载流子累积部中的宽度大于光电转换部中的宽度,所以从光电转换部到电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率能够得到提高。
[0077]根据本示例性实施例,在第一转移晶体管的沟道宽度方向上的剖面中,P型区域15的宽度在光电转换部2中以及电荷载流子累积部4中基本相等。因此,有源区I的宽度可以用作针对η型区域的宽度的代理变量。因此,在平面图中,在第一转移晶体管的栅极下方的电荷载流子累积单元中的有源区的宽度比光电转换部中的有源区的宽度大,这能够提高从光电转换部到电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率。
[0078]第五示例性实施例
[0079]将参照图8以及图9Α至图9D来描述第五示例性实施例。该示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于,有源区I具有阶梯形状而不是锥形形状。
[0080]图8是像素的平面图,图9Α至图9D是沿图8中的IX-1X截取的电势示意图。沿图8中的线IB-1B截取的剖面图具有与图1B中相同的结构。沿图8中的线IC-1C截取的剖面图具有与图1C中相同的结构。
[0081]虽然图9Α到图9D中所示的电势梯度与根据第一示例性实施例的图2Α到图2D所示的电势梯度不同,但是电势结构被设置为在光电转换部2中具有高电势而在电荷载流子累积部4中具有低电势。这能够提高从光电转换部到电荷载流子累积部的电荷载流子转移的效率。
[0082]第六示例性实施例
[0083]将参照图1OA至图1OC来描述第六示例性实施例。该示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于还提供用于调节光电转换部2的侧端的沟道宽度的ρ型区域18。它们的不同还在于,在平面图中,第一转移晶体管的栅极下方的有源区I具有与光电转换部2中以及电荷载流子累积部4中宽度相等的宽度。
[0084]图1OA是像素的平面图,图1OB和图1OC是图1OA中分别沿线XB-XB和XC-XC截取的剖面。
[0085]参照图1OA至图10C,与ρ型区域15不同的ρ型区域18被设置在与元件隔离区17接触的有源区I的侧表面上。图1OB中例示的沿线α - α ’截取的像素结构具有作为η型区域的η型区域3以及作
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