固体摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及固体摄像装置，尤其设及层叠型的固体摄像装置。
【背景技术】
[0002] 专利文献1示出了层叠型的固体摄像装置。在专利文献1所示的层叠型的固体摄 像装置中，在对信号电荷进行复位时产生噪声。具体而言，当复位脉冲在断开时的脉冲形状 睹峻的情况下，由于沟道上的电荷移动到复位晶体管的源极W及漏极的哪一方是随机的， 因而出现kTC噪声。并且，因复位信号线与像素电极等之间的电容禪合也会产生kTC噪声。
[0003] 并且，层叠型的固体摄像装置即使采用相关双采样，也不能完全消除kTC噪声。该 是因为，在层叠型的固体摄像装置中，被设置在半导体衬底上方的光电转换部与半导体衬 底是由金属等导电性高的材料来连接的，因而不能将电荷完全传送。在复位后残留有kTC 噪声的状态下，由于加上了下一个信号电荷，因此，读出的是重叠了 kTC噪声的信号电荷。 因此，专利文献1所示的固体摄像装置具有kTC噪声增大的问题。
[0004] 为了降低kTC噪声，提出了专利文献2的技术。
[0005] 图6示出了专利文献2所公开的单位像素W及其周边电路。该图所示的单位像素 531的复位是通过将选择晶体管543和复位晶体管535导通而开始的。具有来自放大晶体 管547的输出电压与列共通负反馈电路533的参考电压VR的差的逆相位的信号，通过经由 复位晶体管535,被反馈向抑部（电荷累积部）527,从而能够降低在复位晶体管535产生 的kTC噪声。
[0006] (现有技术文献）
[0007] (专利文献）
[000引专利文献1日本特开昭55-120182号公报
[0009] 专利文献2日本米国专利第6777660号说明书
【发明内容】
[0010] 发明要解决的问题
[0011] 然而，在专利文献2公开的技术中，不论怎样增大列共通负反馈电路533的增益， 也仍然残存与复位晶体管535的源极漏极间容量相对应的量的kTC噪声。
[0012] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够减少残存的kTC噪声的固体摄像 装置。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 为了解决上述的问题，本发明所设及的固体摄像装置具备；半导体衬底；W及像 素部，在该像素部，多个像素W矩阵状配置在所述半导体衬底，所述多个像素的每一个具 备；光电转换膜，将入射光光电转换为信号电荷；像素电极，被形成在所述光电转换膜的所 述半导体衬底一侧的面上；透明电极，被形成在所述光电转换膜的与所述像素电极相反一 侧的面上；电荷累积部，与所述像素电极电连接，且累积所述信号电荷；放大晶体管，输出 与所述信号电荷的电荷量对应的像素信号；复位晶体管，对所述电荷累积部的电位进行复 位；W及选择晶体管，决定所述放大晶体管输出所述像素信号的定时，所述像素部按照每个 像素列具备；电源线，与配置在同一列的多个所述放大晶体管的源极W及漏极的一方连接； 列信号线，与配置在同一列的多个所述选择晶体管的源极W及漏极的一方连接；第一反馈 线，与配置在同一列的多个所述复位晶体管的源极W及漏极的一方连接；第一放大部，该第 一放大部的输入端子与所述列信号线连接，输出端子与所述第一反馈线连接；W及第二放 大部，该第二放大部的输入端子与所述列信号线连接，所述第一放大部将输出到所述列信 号线的信号负反馈到所述第一反馈线，所述第二放大部将输出到所述列信号线的信号正反 馈到所述电源线。
[001引发明效果
[0016] 通过本发明所设及的固体摄像装置，能够减少kTC噪声。
【附图说明】
[0017] 图1是示出实施方式所设及的固体摄像装置的全体构成的方框图。
[0018] 图2是实施方式所设及的固体摄像装置中的3个像素的结构截面图。
[0019] 图3是第一个实施方式所设及的固体摄像装置的像素W及控制电路的电路图。
[0020] 图4是示出第一个实施方式所设及的固体摄像装置的驱动方法的时序图。
[0021] 图5是第二个实施方式所设及的固体摄像装置的像素W及控制电路的电路图。
[0022] 图6示出了专利文献2所公开的单位像素及其周边电路。
【具体实施方式】
[0023] W下参照附图对实施方式所设及的固体摄像装置进行说明。并且，对于本发明所 设及的固体摄像装置虽然采用实施方式W及附图进行说明，不过该些均为一个例子，本发 明所设及的固体摄像装置并非受该些例子所限。
[0024] (第一个实施方式）
[0025] 对本发明的第一个实施方式所设及的固体摄像装置的全体构成进行说明。
[0026] 图1是示出实施方式所设及的固体摄像装置的全体构成的方框图。该图所示的固 体摄像装置1具备；多个像素10被配置成矩阵状的像素部12、行信号驱动电路13a和13b、 由按每个列配置的放大电路构成的列放大电路14、由被配置在各个列的相关双采样（CD巧 电路等构成的噪声消除电路15、水平驱动电路16、W及输出级放大器17。
[0027] 图2示出了实施方式所设及的固体摄像装置中的3个像素的结构截面图。并且，在 实际的固体摄像装置中，在像素部12例如有1000万像素被配置成矩阵状。如图2所示，固 体摄像装置1具备；微型透镜101、红色滤光片104、绿色滤光片103、藍色滤光片102、保护 膜105、平坦化膜106、上部电极107、光电转换膜108、电子阻挡层109、电极间绝缘膜110、 下部电极111、布线间绝缘膜112、供电层113、布线层114、衬底118、阱119、STI (化allow Trench Isolation;浅沟槽隔离）区域120、W及层间绝缘层121。
[002引衬底118是半导体衬底，例如是娃衬底。并且，P型的阱119被形成在衬底118。 并且，在阱119形成用于对元件间进行电分离的STI区域120。STI区域120可W由Si02构 成，也可W由注入了高浓度的P型的杂质的分离区域构成。在阱119内，作为信号读出电路 形成有；FD部（电荷累积部）115、放大晶体管116、复位晶体管117、W及图中没有示出的 被形成在同一像素内的选择晶体管。并且，阱119的导电型虽然被设定为P型，也可W是N 型。
[0029] 微型透镜101为了高效地对入射光进行聚光，从而在固体摄像装置1的最表面按 每个像素10来形成。
[0030] 红色滤光片104、绿色滤光片103 W及藍色滤光片102为了拍摄彩色图像而被形 成。并且，红色滤光片104、绿色滤光片103 W及藍色滤光片102被形成在各个微型透镜101 的正下方、且在保护膜105内。为了形成在所有的1000万像素上不出现聚光W及色彩的不 均一的微型透镜101 W及彩色滤光片群，从而使该些光学元件形成在平坦化膜106上。平 坦化膜106例如由SiN构成。
[0031] 上部电极107被形成在整个像素部12的平坦化膜106的下面，即是被形成在光电 转换膜108的与下部电极111相反一侧的面上。该上部电极107是使可见光透过的透明电 极。例如，上部电极107由ITO(Indium Tin化ide ;氧化铜锡）构成。
[0032] 光电转换膜108将光转换为信号电荷。具体而言，光电转换膜108被形成在上部 电极107的下面，由具有高的光吸收率的有机分子构成。并且，光电转换膜108的厚度例如 约为500nm。并且，光电转换膜108例如通过真空淀积法来形成。上述的有机分子在波长约 为400nm至大约700nm的可见光的所有范围内具有局的光吸收率。
[0033] 电子阻挡层109被形成在光电转换膜108的下面，对通过入射光的光电转换而发 生的空穴进行传导，并且阻止来自下部电极111的电子注入。该电子阻挡层109被形成在 具有高平坦度的电极间绝缘膜110 W及下部电极111之上。电子阻挡层109例如由有机材 料构成。
[0034] 多个下部电极111被形成在衬底118的上方，是在光电转换膜108的衬底118 - 侧的面上被配置成矩阵状的像素电极。并且，多个下部电极111彼此W 0. 2 ym的间隔而被 电隔离。具体而言，下部电极111被形成在电极间绝缘膜110之间，对光电转换膜108发生 的空穴进行收集。该下部电极111例如由TiN构成。并且，下部电极111被形成在被平坦 化后的厚度约为100皿的布线间绝缘膜112上。
[0035] 在电极间绝缘膜110的下方、并且是布线间绝缘膜112的下面设置有供电层113。 该供电层113例如由化构成。具体而言，供电层113被形成在相邻的下部电极111之间、 且是下部电极111与衬底118之间。并且，能够对供电层113提供与下部电极111无关的 电位。具体而言，光电转换膜108在进行光电转换的曝光工作时、W及信号读出电路进行生 成与信号电荷量对应的像素信号的读出工作时，向供电层113提供用于排斥信号电荷的电 位。例如，在信号电荷为空穴的情况下，施加正电压。通过此构成，在各个像素能够防止相 邻的像素的空穴混入。并且，对于向供电层113进行电压印加的控制，例如由固体摄像装置 1所具备的控制部（未图示）来执行。
[0036] 在供电层113连接有布线层114。并且，布线层114与信号读出电路的抑部115 W 及放大晶体管116的栅极端子连接。抑部115与下部电极111电连接，是对来自光电转换 膜108的信号电荷进行累积的电荷累积部，而且兼用作复位晶体管117的源极W及漏极的 一方。被形成在阱119的信号读出电路通过对多个下部电极111的每