[发明专利]成像装置、成像系统和成像装置的制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及成像装置、成像系统和成像装置的制造方法。

背景技术

已提出了利用结型场效应晶体管的成像装置。日本专利特开2007-165736号描述了一种包括多个像素的成像装置。每个像素包括结型场效应晶体管。在日本专利特开2007-165736号中描述的结型场效应晶体管中，沟道区域(channel region)被夹在表面栅极区域(surface gate region)与掩埋栅极区域(buried gate region)之间。沟道区域在掩埋栅极区域的端部连接到漏极区域。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种成像装置。该成像装置包括设在半导体衬底中的结型场效应晶体管。结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域以及第二导电类型的第一至第四栅极区域。第一栅极区域和第二栅极区域被设置在沿着半导体衬底的表面的方向上。第三栅极区域和第四栅极区域被设置在沿着半导体衬底的表面的方向上。第一栅极区域和第三栅极区域被设置在半导体衬底的深度方向上。第一栅极区域被设置在所述表面与第三栅极区域之间。第二栅极区域和第四栅极区域被设置在深度方向上。第二栅极区域被设置在所述表面与第四栅极区域之间。沟道区域包括第一区域和第二区域。第一区域被设置在第一栅极区域与第三栅极区域之间。第二区域被设置在第二栅极区域与第四栅极区域之间。源极区域被设置在第一栅极区域与第二栅极区域之间。第二导电类型的半导体区域被设置在第三栅极区域与第四栅极区域之间。第二导电类型的半导体区域具有比第三栅极区域的杂质密度低并且比第四栅极区域的杂质密度低的杂质密度。

根据本公开的另一方面，提供了一种成像装置。该成像装置包括设在半导体衬底中的结型场效应晶体管。结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域以及第二导电类型的第一至第四栅极区域。第一栅极区域和第二栅极区域被设置在沿着半导体衬底的表面的方向上。第三栅极区域和第四栅极区域被设置在沿着半导体衬底的表面的方向上。第一栅极区域和第三栅极区域被设置在半导体衬底的深度方向上。第一栅极区域被设置在所述表面与第三栅极区域之间。第二栅极区域和第四栅极区域被设置在深度方向上。第二栅极区域被设置在所述表面与第四栅极区域之间。沟道区域包括第一区域和第二区域。第一区域被设置在第一栅极区域与第三栅极区域之间。第二区域被设置在第二栅极区域与第四栅极区域之间。源极区域被设置在第一栅极区域与第二栅极区域之间。设有第一导电类型的半导体区域来从第三栅极区域空间上延续到第四栅极区域。

根据本公开的另一方面，提供了一种成像装置。该成像装置包括设在半导体衬底中的结型场效应晶体管。结型场效应晶体管包括第一导电类型的沟道区域、第一导电类型的源极区域和第二导电类型的半导体区域。沟道区域被设置在半导体区域与半导体衬底的表面之间。源极区域的至少一部分被设置在沟道区域与所述表面之间。半导体区域包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分的杂质密度低于第二部分的杂质密度并且低于第三部分的杂质密度。第一部分被设置在第二部分与第三部分之间。第一部分到与所述表面平行的平面上的正交投影与源极区域到该平面上的正交投影重叠。

根据本公开的另一方面，提供了一种成像系统。成像系统包括上述成像装置，以及被配置为处理从成像装置输出的信号的信号处理单元。

通过以下参考附图对示范性实施例的描述，本公开的更多特征将变得清楚。

附图说明

图1是示意性示出成像装置的平面结构的图。

图2是示意性示出成像装置的截面结构的图。

图3A是示意性示出成像装置的截面结构的图。

图3B是示意性示出成像装置的截面结构的图。

图4A-4C是用于说明成像装置的制造方法的图。

图5A-5B是示意性示出在制造成像装置时使用的掩模的图。

图6A是示意性示出成像装置的截面结构的图。

图6B是示意性示出在制造成像装置时使用的掩模的图。

图7A是示意性示出成像装置的平面结构的图。

图7B是示意性示出成像装置的截面结构的图。

图8A-8C是用于说明成像装置的制造方法的图。

图9是成像系统的框图。

具体实施方式

根据本公开的一些实施例，可以改善结型场效应晶体管的特性。