[发明专利]固态成像元件及其制造方法以及电子信息设备

权利要求书

1.一种固态成像元件，其中多个单元像素部分二维地布置在较靠近半导体基板或半导体层的前表面的一侧上，每个单元像素部分具有用于通过光照射产生信号电荷的光接收部分，

该固态成像元件包含：导电性与光接收部分的导电性相反的相反导电类型的半导体区域；以及其上的像素分离电极，其中相反导电类型的半导体区域和像素分离电极布置在彼此相邻的4个单元像素部分之间，其中给定电压施加于像素分离电极以允许信号电荷被4个单元像素部分共享。

2.一种固态成像元件，其中用于通过光照射产生信号电荷的光接收部分提供在较靠近半导体基板或半导体层的前表面的一侧上，且多个单元像素部分二维地布置，每个单元像素部分设置有与光接收部分相邻的电荷传输部分以用于传输来自光接收部分的信号电荷，

其中：

光接收部分在平面图中以方形或矩形形成；

导电性与光接收部分的导电性相反的相反导电类型的半导体区域与其上的像素分离电极布置在4个单元像素部分之间，这4个单元像素部分与光接收部分不接触电荷传输部分的两侧相邻且彼此相邻；以及

给定电压施加于像素分离电极以允许信号电荷被4个单元像素部分共享。

3.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中4个单元像素部分是相邻的2×2单元。

4.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中相反导电类型的半导体区域和其上的像素分离电极在平面图中是在4个单元像素部分之间形成的十字形状。

5.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中，以对应于每个由4个单元像素部分组成的相邻单元像素部分的方式，红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器在像素区域上方以给定颜色布置形成，其间夹置有层间绝缘膜。

6.根据权利要求5所述的固态成像元件，其中给定颜色布置使得单元像素部分中的拜尔布置的颜色在4个像素单元中被替换，且当两个G像素布置在一个对角方向时，R像素和B像素布置在另一对角方向；且R像素和B像素的布置顺序交替地相反，且两个G像素的对角方向也交替地相反。

7.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中共享浮置扩散部分的4个单元像素部分构成为一个单元，且光接收部分的信号电荷被传输到浮置扩散部分。

8.根据权利要求7所述的固态成像元件，其中4个单元像素部分的拜尔布置的颜色被替换，且与所述单元像素部分的顶部和底部以及左边和右边相邻的4个单元像素部分构成为相同颜色的单元像素部分。

9.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中：

在低照度期间，当给定电压施加于像素分离电极时，集成为一个像素的对应于由4个单元像素部分组成的相同颜色滤光器的相邻单元像素部分中聚集的信号电荷从电荷传输部分传输，并且

在高照度期间，没有给定电压施加于像素分离电极，使得4个单元像素部分变得彼此独立且信号电荷从对应于单元像素部分的电荷传输部分传输。

10.根据权利要求9所述的固态成像元件，其中，在低照度期间，对于对应于由4个单元像素部分组成的相同颜色滤光器的每个相邻单元像素部分，电荷在一个点处从电荷传输部分传输。

11.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中相同颜色的滤光器在由相邻4个单元像素部分组成的相邻单元像素部分上方形成。

12.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中像素分离电极由栅极氧化物膜和其上的多晶硅电极组成。

13.根据权利要求2所述的固态成像元件，其中电荷传输部分提供在光接收部分的一个角部。

14.根据权利要求1或2所述的固态成像元件，其中固态成像元件是CMOS型固态成像元件，其中从光接收部分传输到浮置扩散部分的信号电荷被转换成电压信号、被放大且然后输出为成像信号。

15.一种用于制造根据权利要求1或2的固态成像元件的方法，该方法包含：

相反导电类型半导体区域形成步骤：在4个单元像素部分之间形成导电类型与光接收部分的导电类型相反的相反导电类型半导体区域，这4个单元像素部分与光接收部分不接触电荷传输部分的两侧相邻且彼此相邻；以及

像素分离电极步骤：在相反导电类型半导体区域上方形成作为像素分离电极的多晶硅电极，其间夹置有栅极氧化物膜。