[发明专利]固体摄像器件、固体摄像器件制造方法以及电子装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2009年9月25日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-221387的公开内容相关的主题，在此将该优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固体摄像器件、该固体摄像器件的制造方法、以及装配有该固体摄像器件的诸如照相机等电子装置。

背景技术

作为固体摄像器件，可使用CMOS固体摄像器件。CMOS固体摄像器件具有低的电源电压和低的电力消耗，因而已广泛用在数码照相机、数码摄像机、诸如装配有照相机的手机等各种移动终端装置中。

CMOS固体摄像器件包括以规则方式呈二维地布置有多个像素的像素区域以及设置在该像素区域周围的周边电路部。各像素均由作为光电转换部的光电二极管和多个像素晶体管构成。周边电路部包括用于沿列方向传播信号的列电路(垂直驱动单元)、把由列电路传播的各列信号依次传输给输出电路的水平电路(水平传输单元)等。上述多个像素晶体管例如具有包括传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管的三晶体管结构，或者具有包括上述三个晶体管以及选择晶体管的四晶体管结构。

在普通CMOS固体摄像器件中，布置有多个单位像素，每个单位像素均由一个光电二极管和多个像素晶体管构成。近年来，已对像素尺寸进行了小型化，并开发了所谓的像素共用CMOS固体摄像器件。在像素共用CMOS固体摄像器件中，多个像素共用一个像素晶体管，这样减小了每单位像素的像素晶体管数量并增大了光电二极管面积(参照日本专利公开公报特开2006-54276号和日本专利公开公报特开2009-135319号)。

同时，在CMOS固体摄像器件中，例如在n型半导体基板上形成有p型半导体阱区域，并在该p型半导体阱区域的对应于像素区域的那部分中形成有多个像素。然后，通过阱接触部向该p型半导体阱区域施加阱电位，以使阱电位稳定化(参照日本专利公开公报特开2006-269546号、日本专利公开公报特开2006-73567号和日本专利公开公报特开2006-86232号)。

然而，在CMOS固体摄像器件中，随着像素数量的增加以及像素区域面积的增大，在半导体阱区域中会发生阱电位波动等问题。已经证实了阱电位发生波动是因为像素区域内的阱电位受到电源线等的电压波动的影响，因而像素特性也发生波动。

为了防止阱电位的波动，在像素区域中布置阱接触部是有效的。然而，这种情况具有关于阱接触部的布置位置的问题以及需要增加的为了减小接触电阻而进行的离子注入这一工序的问题。取决于阱接触部的布置位置，像素的对称性会变差，像素间的灵敏度差异会对像素特性产生不利影响。此外，取决于阱接触部的布置位置，还要担心诸如白点的出现等像素特性劣化。例如，取决于阱接触部的杂质浓度，会对光电二极管产生不利影响。另外，当将阱接触部布置在靠近光电二极管的区域处时，阱接触区域对光电二极管产生不利影响并使像素特性劣化的可能性很高。

作为参考例，图19A～图22图示了其中在作为光电转换部的光电二极管的形成区域中布置有阱接触部的四像素共用固体摄像器件。图19A是示出了像素区域的主要部分的示意性平面图。图20是沿图19A中的XX-XX线得到的截面图。图21是沿图19A中的XXI-XXI线得到的截面图。图22是沿图19A中的XXII-XXII线得到的截面图。该参考例的固体摄像器件1包括以二维阵列方式布置有多个单独共用单元的像素区域2。这些单独共用单元中的每一者都由沿宽度布置的两个像素及沿长度布置的两个像素这样四个像素的光电二极管PD[PD1～PD4]构成(即，四像素共用)。在单独共用单元中，这四个光电二极管PD[PD1～PD4]共用一个浮动扩散部FD。像素晶体管包括：四个传输晶体管Tr1[Tr11～Tr14]；以及被共用的一个复位晶体管Tr2、一个放大晶体管Tr3和一个选择晶体管Tr4。

浮动扩散部FD布置在四个光电二极管PD1～PD4所包围的中心处。传输晶体管Tr11～Tr14分别设有传输栅极电极2[2₁～2₄]，这些传输栅极电极2分别设置在被共用的浮动扩散部FD与相应的光电二极管PD之间。