型半导体区域21的杂质密度可低于埋栅区域9-2的杂质密度。在此配置中，即使在形成P型半导体区域21时可能有对准误差，也可以减小JFET的电气特性的波动。
[0134]除了在第一实施例中说明的方法以外，本实施例的成像装置的制造方法还包括形成P型半导体区域21的步骤。P型半导体区域21例如可使用图8中所示的掩模来形成。
[0135]如上所述，根据本实施例，除了获得第一实施例的技术效果以外，还可减小寄生JFET电流。
[0136]第三实施例
[0137]将描述根据本公开的实施例的成像系统。成像系统的示例包括数字静态相机、数字摄像机、复印机、传真机、移动电话、车载相机和轨道卫星。图11示出了作为成像系统的示例的数字静态相机的框图。
[0138]在图11中，附图标记1001表示用于镜头保护的屏障，1002表示使成像装置1004对拍摄对象的光学图像执行聚焦的镜头，并且1003表示被配置为改变经过镜头1002的光量的光圈。附图标记1004表示在上面的实施例中描述的成像装置，并且被配置为把由镜头1002形成的光学图像转换为图像数据。现在，让我们假定在成像装置1004的半导体衬底上形成AD转换单元。附图标记1007表示被配置为使由成像装置1004输出的成像数据经历各种类型的校正或者对成像数据进行压缩的信号处理器。在图11中，附图标记1008表示被配置为向成像装置1004和信号处理器1007输出各种类型的定时信号的定时发生器，并且1009表示被配置为控制整个数字静态相机的整体控制单元。附图标记1010表示被配置为临时存储图像数据的帧存储器单元，1011表示被配置为对记录介质执行记录或读出的接口单元，并且1012表示被配置为执行成像数据的记录或读出的、能够连接到成像装置1004以及与成像装置1004断开连接的记录介质，诸如半导体存储器等。另外，附图标记1013表示被配置为与外部计算机等进行通信的接口单元。这里，定时信号等可以从成像系统的外部输入。成像系统必须至少包括成像装置1004，以及被配置为处理从成像装置1004输出的成像信号的信号处理器1007。
[0139]本实施例中描述了其中成像装置1004和AD转换单元被设到不同的半导体衬底的配置。然而，成像装置1004和AD转换单元可在同一半导体衬底上形成。另外，成像装置1004和信号处理器1007可在同一半导体衬底上形成。
[0140]另外，信号处理器1007可被配置为对基于在第一光电转换单元处生成的电载流子的信号和基于在第二光电转换单元处生成的电载流子的信号进行处理，以获得从成像装置1004到对象的距离信息。
[0141]根据第一实施例和第二实施例其中之一的成像装置被用作根据本实施例的成像系统中的成像装置1004。因此，通过将本公开的实施例应用到成像系统，可以减小噪声。
[0142]虽然已参考示范性实施例描述了本公开，但要理解本公开不限于所公开的示范性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖所有这种修改和等效的结构及功能。
【主权项】
1.一种成像装置，包括: 光电转换单元；以及 结型场效应晶体管，被配置为基于由所述光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，其中 所述结型场效应晶体管包括形成沟道的第一导电类型的半导体区域和第二导电类型的栅极区域， 所述第一导电类型的半导体区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域是朝着所述沟道中的载流子漂移的方向按此顺序设置的，并且所述第二区域的杂质密度低于所述第一区域的杂质密度。
2.一种成像装置，包括: 光电转换单元；以及 结型场效应晶体管，被配置为基于由所述光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，其中 所述结型场效应晶体管包括形成沟道的第一导电类型的半导体区域和第二导电类型的栅极区域，并且 在所述第一导电类型的半导体区域的至少一部分中，杂质密度分布被形成为使得杂质密度随着位置朝着所述沟道中的载流子漂移的方向移动而变低。
3.根据权利要求1所述的成像装置，还包括: 半导体衬底，所述光电转换单元和所述结型场效应晶体管设在该半导体衬底上， 其中 所述第一区域到与所述半导体衬底的表面平行的平面上的正交投影与所述栅极区域到该平面上的正交投影交叠。
4.根据权利要求1所述的成像装置，其中 所述第二区域被包括在所述结型场效应晶体管的漏极区域中。
5.根据权利要求1所述的成像装置，还包括: 半导体衬底，所述光电转换单元和所述结型场效应晶体管设在该半导体衬底上， 其中 所述第一导电类型的半导体区域到与所述半导体衬底的表面平行的平面上的正交投影与所述栅极区域到该表面上的正交投影相交。
6.根据权利要求1所述的成像装置，其中 所述结型场效应晶体管包括第一导电类型的源极区域，并且 所述栅极区域包括多个子区域，所述多个子区域被布置为夹着所述源极区域并且彼此电连接。
7.根据权利要求1所述的成像装置，其中 所述栅极区域包括被设置在相互不同的深度处的面栅区域和埋栅区域，并且 所述第一导电类型的半导体区域被设置在所述面栅区域和所述埋栅区域之间。
8.根据权利要求7所述的成像装置，其中 所述结型场效应晶体管包括第一导电类型的源极区域，并且 所述源极区域的至少一部分被设置在比所述第一导电类型的半导体区域更浅的位置并且被设置在与所述面栅区域相同的深度处。
9.一种成像装置，包括: 光电转换单元；以及 结型场效应晶体管，被配置为基于由所述光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，其中 所述结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域、第一导电类型的漏极区域和第二导电类型的栅极区域， 所述沟道区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域是从所述源极区域到所述漏极区域按此顺序设置的，并且 所述第二区域的杂质密度低于所述第一区域的杂质密度。
10.一种成像装置，包括: 光电转换单元；以及 结型场效应晶体管，被配置为基于由所述光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，其中 所述结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域、第一导电类型的漏极区域和第二导电类型的栅极区域，并且 在所述沟道区域的至少一部分中，杂质密度分布被形成为使得杂质密度随着位置从所述源极区域到所述漏极区域而变低。
11.一种成像装置，包括: 光电转换单元；以及 结型场效应晶体管，被配置为基于由所述光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，其中 所述结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域、第一导电类型的漏极区域和第二导电类型的栅极区域，并且所述漏极区域的杂质密度低于所述沟道区域的杂质密度。
12.根据权利要求9所述的成像装置，还包括: 半导体衬底，所述光电转换单元和所述结型场效应晶体管设在该半导体衬底上， 其中 所述沟道区域到与所述半导体衬底的表面平行的平面上的正交投影与所述栅极区域到该平面上的正交投影交叠，并且 所述漏极区域到该平面上的正交投影不与所述栅极区域到该平面上的正交投影交叠。
13.根据权利要求9所述的成像装置，其中 所述栅极区域包括多个子区域，所述多个子区域被设置为夹着所述源极区域并且彼此电连接。 所述沟道区域被对应于所述子区域来划分，并且 所述漏极区域的杂质密度低于所述子区域下方的区域的杂质密度。
14.根据权利要求9所述的成像装置，其中 所述栅极区域包括被设置在相互不同的深度处的面栅区域和埋栅区域，并且 所述沟道区域被设置在所述面栅区域与所述埋栅区域之间。
15.根据权利要求14所述的成像装置，其中 所述源极区域的至少一部分被设置在比所述沟道区域更浅的位置并且被设置在与所述面栅区域相同的深度处。
16.一种成像系统，其特征在于，包括: 根据权利要求1所述的成像装置；以及 信号处理单元，被配置为处理从所述成像装置输出的信号。
17.—种成像系统，其特征在于，包括: 根据权利要求9所述的成像装置；以及 信号处理单元，被配置为处理从所述成像装置输出的信号。
18.—种成像系统，其特征在于，包括: 根据权利要求11所述的成像装置；以及 信号处理单元，被配置为处理从所述成像装置输出的信号。
19.一种成像装置的制造方法，该成像装置包括光电转换单元和结型场效应晶体管，所述结型场效应晶体管被配置为基于由该光电转换单元生成的载流子来输出信号， 其特征在于，所述制造方法包括: 通过使用限定第一开口的第一掩模以杂质掺杂半导体衬底，来形成第一导电类型的半导体区域和所述结型场效应晶体管的具有第二导电类型并且被设置在与所述第一导电类型的半导体区域不同的深度处的栅极区域；以及 通过使用限定第二开口的第二掩模以杂质掺杂所述半导体衬底，来形成所述结型场效应晶体管的具有第一导电类型的沟道区域， 其中 在形成所述第一导电类型的半导体区域时以杂质掺杂的区域与在形成所述沟道区域时以杂质掺杂的区域交叠， 第二开口的第一部分到与所述半导体衬底的表面平行的平面上的正交投影与所述第一开口到该平面上的正交投影交叠，并且 第二开口的不同于所述第一部分的第二部分到该平面上的正交投影与所述第一掩模到该平面上的正交投影交叠。
20.根据权利要求19所述的制造方法， 其中 所述栅极区域包括被设置在相互不同的深度处的面栅区域和埋栅区域， 所述面栅区域和所述埋栅区域是通过以相互不同的注入能量执行的多次离子注入来形成的，每次离子注入使用所述第一掩模，并且 所述沟道区域和所述第一导电类型的半导体区域被形成在所述面栅区域和所述埋栅区域之间。
【专利摘要】本发明涉及成像装置、成像系统和成像装置的制造方法。一个实施例提供了成像装置，其包括光电转换单元以及被配置为基于由光电转换单元生成的载流子来输出信号的结型场效应晶体管。结型场效应晶体管包括形成沟道的第一导电类型的半导体区域和第二导电类型的栅极区域。第一导电类型的半导体区域包括第一区域和第二区域。第一区域和第二区域朝着沟道中的载流子漂移的方向按此顺序设置。第二区域的杂质密度低于第一区域的杂质密度。
【IPC分类】H01L27-146
【公开号】CN104752449
【申请号】CN201410820003
【发明人】篠原真人
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月25日
【公告号】US20150179699