[发明专利]固态成像设备、其制造方法以及电子设备

说明书

一种固态成像设备、其制造方法以及电子设备。该固态成像设备包括其中形成有电荷转移部的半导体基板，该电荷转移部构造为转移光电转换部所产生的电荷。半导体基板包括在其中形成电荷转移部的区域中形成为凸形状的表面。

技术领域

本公开涉及固态成像设备、其制造方法以及电子设备，特别是，可提高电荷转移效率的固态成像设备、其制造方法以及电子设备。

背景技术

电荷耦合装置(CCD)固态成像设备包括垂直CCD和水平CCD作为转移沟道用来将由光电二极管收集的电荷转移至输出放大器。

由垂直CCD构成的垂直转移寄存器在时钟电压施加在其上部设置的栅极电极时，在垂直方向转移电荷。

关于形成垂直转移寄存器的方法，有表面沟道和掩埋沟道。表面沟道存在的问题是，因为表面有硅(Si)瑕疵，电子容易被捕获或者与信号无关的电子容易产生，这使得转移效率降低。因此，通常，CCD固态成像设备常采用掩埋沟道。采用掩埋沟道，沟道形成在表面下的稍深处以转移电子。

将简单描述形成掩埋沟道的方法。首先，仅将形成垂直转移寄存器的区域通过抗蚀剂掩模打开并且注入诸如As(砷)的N型离子，使得N型转移沟道形成。接着，在形成的N型转移沟道的部分区域上利用As或相似者进一步进行N型离子注入，从而形成其中电位设定为较深的电位阶梯。该电位阶梯具有帮助转移电荷的作用。

如上所述，电位阶梯通过用抗蚀剂掩模仅打开期望区域且进行离子注入而形成。因此，经受离子注入的区域和未经受离子注入的区域之间的边界上电位剧烈变化。因为电位如此剧烈的变化，担心在垂直方向上转移电荷时会有一些电荷残留。残留电荷直接导致成像器特性变坏，这是不利的。有鉴于此，为提高电荷转移效率提出了各种各样的技术(例如，参见日本专利申请特开No.2011-249690、日本专利申请特开No.HEI08-288492、日本专利申请特开No.HEI03-285335和日本专利申请特开No.HEI08-139304)。

发明内容

所希望的是进一步提高电荷转移效率。

本公开鉴于上述情形进行，通过本公开可提高电荷转移效率。

根据本公开的第一实施例，提供固态成像设备，其包括在其中形成电荷转移部的半导体基板，该电荷转移部构造为转移光电转换部中所产生的电荷，该半导体基板包括在形成有电荷转移部的区域中形成为凸形状的表面。

根据本公开的第二实施例，提供固态成像设备的制造方法，包括：通过LOCOS(硅的局部氧化)方法形成凸形状的半导体基板的表面；以及使抗蚀剂掩模经受图案化并且进行离子注入使得抗蚀剂掩模的边界与凸形状的顶部对应，因此在半导体基板中形成电荷转移部。

根据本公开的第三实施例，提供包括固态成像设备的电子设备，该固态成像设备包括在其中形成电荷转移部的半导体基板，该电荷转移部构造为转移光电转换部中所产生的电荷，半导体基板包括在形成有电荷转移部的区域中形成为凸形状的表面。

在本公开的第一至第三实施例中，电荷转移部构造为转移光电转换部中产生的电荷，该电荷转移部设置在半导体基板中并且半导体基板的表面在形成有电荷转移部的区域中形成为凸形状。

固态成像设备和电子设备可以是独立的设备或者可以是包含在其它设备中的模块。

根据本公开的第一至第三实施例，可提高电荷转移效率。

附图说明

如附图所示，借助下述关于其中最佳方式实施例的详细描述，本公开的的这些和其它目标、特征以及优势会变得更加明显。

图1是示出根据本公开第一实施例的CCD固态成像设备的示意性构造的视图；

图2是预定像素以及预定像素周围的组件的放大状态的顶视图；