[发明专利]固态成像装置及其制造方法

说明书

本发明所涉及一种固态成像装置及其制造方法。所涉及的固态成像装置(100)包括：第一导电型阱(20)；第一的第二导电型扩散层(30)，其被设置于第一导电型阱(20)中，并通过被照射光而产生载流子；第二的第二导电型扩散层(34)，其被设置于第一导电型阱(20)中，在第一的第二导电型扩散层(30)中所产生的载流子向第二的第二导电型扩散层(34)被传送并被蓄积在第二的第二导电型扩散层(34)中；第一的第一导电型扩散层(40)，其被设置于第二的第二导电型扩散层(34)之下，第二的第二导电型扩散层(34)的杂质浓度高于第一的第二导电型扩散层(30)的杂质浓度，第一的第一导电型扩散层(40)的杂质浓度低于第一导电型阱(20)的杂质浓度。

技术领域

本发明涉及一种固态成像装置及其制造方法。

背景技术

一直以来，在数码照相机或数码摄像机等具备成像功能的电子设备中，例如，可使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等固态成像装置。

例如COMS图像传感器可采用如下结构，即，将来自包含受光元件(光电二极管)的像素的电荷传送至浮置扩散层(floating diffusion layer)，并且利用源极跟随器电路来读取浮置扩散层的电位的结构。

例如，在专利文献1中记载了通过设置杂质浓度相对于P阱而足够低的P^-型杂质层，从而使因PN结而产生的耗尽层的厚度增大，进而使浮置扩散层的电容减小。而且，在专利文献1中记载了如下的内容，即，通过减小浮置扩散层的电容，从而使浮置扩散层的电位变动增大，进而使电荷检测灵敏度提高。

在将光电二极管和浮置扩散层形成在同一基板中的固态成像装置中，通过被照射光而产生的电荷被临时蓄积于光电二极管中。在光电二极管中所能够蓄积的电荷量(最大蓄积电荷量)优选为较多。当光电二极管的最大蓄积电荷量减少时，将存在如下的情况，即，相对于被照射的光的、能够通过源极跟随器电路进行读取的最大的信号量减小，从而导致动态范围的减小。

专利文献1：日本特开平8-316460号公报

发明内容

本发明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一种能够在缩小浮置扩散层的电容的同时，对光电二极管的最大蓄积电荷量减少的情况进行抑制的固态成像装置。此外，本发明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一种上述固态成像装置的制造方法。

本发明为用于解决上述课题中至少一部分而完成的发明，能够作为以下的方式或应用例而实现。

应用例1

本发明所涉及的固态成像装置的一个方式包括：第一导电型阱；第一的第二导电型扩散层，其被设置于所述第一导电型阱中，并通过被照射光而产生载流子；第二的第二导电型扩散层，其被设置于所述第一导电型阱中，在所述第一的第二导电型扩散层中所产生的载流子向所述第二的第二导电型扩散层被传送并被蓄积在该第二的第二导电型扩散层中；第一的第一导电型扩散层，其被设置于所述第二的第二导电型扩散层之下，所述第二的第二导电型扩散层的杂质浓度高于所述第一的第二导电型扩散层的杂质浓度，所述第一的第一导电型扩散层的杂质浓度低于所述第一导电型阱的杂质浓度。

在这种固态成像装置中，能够增大耗尽层的厚度，从而能够缩小浮置扩散层的电容。由此，在这种固态成像装置中，能够增大浮置扩散层中的载流子被传送时的电位变动(转换增益)增大，从而提高电荷检测灵敏度。而且，在这种固态成像装置中，能够对第一的第二导电型扩散层中的载流子的最大可蓄积量(最大蓄积电荷量)减少的情况进行抑制。

应用例2