[发明专利]固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及电子设备

说明书

提供一种固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及电子设备。嵌入型光电二极管具有：基板，具有被照射光的第1基板面侧和与第1基板面侧对置的一侧的第2基板面侧(前面侧)；光电变换部，包括嵌入于基板而形成的第1导电型半导体层，且具有对所接收的光的光电变换功能及电荷蓄积功能；第2导电型分离层，形成在光电变换部的第1导电型半导体层的侧部；和一个电荷传输栅极部，能传输蓄积在光电变换部中的电荷，光电变换部在第1导电型半导体层的至少一部分包括：至少一个第2导电型半导体层，其在与基板的法线正交的方向上形成至少一个子区域，且与第1导电型半导体层具有结电容成分。由此，能增加蓄积电容，且能实现噪声降低、高灵敏度化。

本发明包括2017年2月24日在日本专利局提交的日本专利申请JP2017-33802相关的主题，将其全部内容援引于此。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及电子设备。

背景技术

作为使用了检测光来产生电荷的光电变换元件的固体摄像装置(图像传感器)，CCD(Charge Coupled Device)图像传感器、CMOS(ComplementaryMetal OxideSemiconductor)图像传感器已被付诸实用。

CCD图像传感器以及CMOS图像传感器作为数码照相机、摄像机、监控用照相机、医疗用内窥镜、个人计算机(PC)、便携式电话等便携式终端装置(移动设备)等各种电子设备的一部分而被广泛应用。

CCD图像传感器和CMOS图像传感器虽然将光电二极管用于光电变换元件，但光电变换后的信号电荷的传输方式不同。

在CCD图像传感器中，通过垂直传输部(垂直CCD、VCCD)和水平传输部(水平CCD、HCCD)将信号电荷传输至输出部之后变换为电信号并进行放大。

相对于此，在CMOS图像传感器中，对按每个包括光电二极管的像素变换后的电荷进行放大，并作为读取信号来输出。

CMOS图像传感器的各像素的构成是，例如针对一个光电二极管，作为有源元件包括作为传输元件的传输晶体管、作为复位元件的复位晶体管、作为源极跟随元件(放大元件)的源极跟随晶体管以及作为选择元件的选择晶体管这四个元件(例如参照专利文献1)。

此外，在各像素也可以设置用于排出在光电二极管的蓄积期间从光电二极管溢出的溢流电荷的溢流闸(溢流晶体管)。

传输晶体管连接在光电二极管和作为输出节点的浮动扩散层(FD：FloatingDiffusion，浮动扩散区)之间。

传输晶体管在光电二极管的电荷蓄积期间保持非导通状态，在将光电二极管的蓄积电荷传输到浮动扩散区的传输期间，对栅极施加控制信号而保持导通状态，将由光电二极管光电变换后的电荷传输到浮动扩散区FD。

复位晶体管连接在电源线和浮动扩散区FD之间。

复位晶体管通过对其栅极提供复位用控制信号，从而将浮动扩散区FD的电位复位至电源线的电位。

在浮动扩散区FD连接了源极跟随晶体管的栅极。源极跟随晶体管经由选择晶体管与垂直信号线连接，构成了像素部外的负载电路的恒定电流源和源极跟随器。

并且，控制信号(地址信号或选择信号)被提供至选择晶体管的栅极，选择晶体管接通。

若选择晶体管接通，则源极跟随晶体管对浮动扩散区FD的电位进行放大并将与其电位相应的电压输出到垂直信号线。通过垂直信号线后，从各像素输出的电压被输出到作为像素信号读取电路的列并列处理部。

此外，在各像素中，作为光电二极管(PD)，广泛使用了嵌入型光电二极管(PinnedPhoto Diode，PPD)。