[发明专利]固态成像器件

说明书

技术领域

本公开涉及固态成像器件。

背景技术

在现有技术中，通过在半导体基板上形成例如MOS(金属氧化物半导体)晶体管和光电二极管(受光部)等各种元件而制成的固态成像器件被使用在各种技术领域中。在这种固态成像器件中，例如，在P型载流子极性的杂质层(该杂质层在以下将称为P型阱)上形成有由N型载流子极性的杂质层形成的扩散区域、MOS晶体管的源/漏区域和类似区域。

在如上所述构造的固态成像器件中，载流子从源/漏区域和扩散区域的周缘部分经由P型阱向受光部流出，从而增大暗电流，导致像质劣化。因此，过去提出了各种技术，来解决该问题(见例如日本专利特开No.2001-156280和2006-24907(以下称为以下称为专利文献1和2))。

专利文献1提出了通过使形成MOS晶体管的源/漏区域的P型阱的杂质浓度高于形成受光部的P型阱的杂质浓度，来改善载流子向相邻像素的流出的技术。另外，专利文献2提出了通过在光电转换部(受光部)的N+区域与形成MOS晶体管的源/漏区域的N+区域(两N+区域均形成在P型阱上)之间设置P+防护层，来降低暗电流的技术。

发明内容

虽然如上所述在过去已提出了用于降低固态成像器件中的暗电流的各种技术，但是在本技术领域中还是希望开发出进一步降低暗电流的技术。本公开是鉴于上述情形做出的。希望提供一种能够进一步降低暗电流的固态成像器件。

根据本公开一实施例的固态成像器件包括基板、光电转换部、第一杂质层、电荷电压转换部、放大部和第二杂质层。各部分和各层的构造和功能如下。所述光电转换部设置在基板上，包括具有第一导电型的载流子极性的杂质区域，并且将入射光转换成信号电荷。所述第一杂质层设置在所述基板上，具有与所述第一导电型相反的第二导电型的载流子极性，并且具有第一杂质浓度。所述电荷电压转换部设置在第一杂质层上，包括具有第一导电型的载流子极性的杂质区域，并且将光电转换部转换出的信号电荷转换成电压。所述放大部设置在第一杂质层上，具有第一导电型的载流子极性的源/漏区域，并且放大由电荷电压转换部转换的电压。所述第二杂质层设置在所述光电转换部与所述放大部之间的区域中，具有第二导电型的载流子极性，并且具有高于所述第一杂质浓度的第二杂质浓度。

如上所述，根据本公开一实施例的固态成像器件在放大部与光电转换部之间的区域中包括第二导电型的第二杂质层，所述放大部具有第一导电型的源/漏区域，所述源/漏区域形成在第二导电型的第一杂质层上，并且所述光电转换部包括第一导电型的杂质区域。第二杂质层的第二杂质浓度做成高于第一杂质层的第一杂质浓度。因此，根据本公开一实施例的固态成像器件能够通过抑制在源/漏区域的基板侧的区域中发生的载流子向光电转换部的流出，来进一步降低暗电流。

附图说明

图1是示出像素的构造的示例的等价电路图；

图2是示出第一实施例的固态成像器件中光电转换部附近的示意性构造的示例的图；

图3是沿图2的线A-A所取的截面图；

图4是示出第二实施例的固态成像器件中光电转换部附近的示意性构造的示例的图；

图5是沿图4的线B-B所取的截面图；

图6是示出第三实施例的固态成像器件中光电转换部附近的示意性构造的示例的图；

图7是沿图6的线C-C所取的截面图；

图8是沿图6的线D-D所取的截面图；

图9是示出第四实施例的固态成像器件中光电转换部附近的示意性构造的示例的图；而

图10是沿图9的线E-E所取的截面图。

具体实施方式

以下将参考附图按下列顺序描述根据本公开的优选实施例的固态成像器件的示例。然而，本公开并不局限于以下示例。

1.第一实施例：基本构造的示例

2.第二实施例：将第三P型杂质层设置在光电转换部与电荷电压转换部之间的区域中的示例

3.第三实施例：将扩散隔离层设置在彼此相邻的光电转换部之间的区域中的示例

4.第四实施例：在第一P型杂质层内形成第二P型杂质层的示例

<1.第一实施例>

[像素的示意性构造]

固态成像器件例如包括通过二维地(以阵列形式)配置多个像素所形成的像素阵列部(未示出)。图1示出了形成像素阵列部的每个像素的等价电路的示例。图1所示示例中的像素1包括光电转换部10、传送部11、复位部12、放大部13、选择部14和电荷电压转换部20。