[发明专利]固体摄像器件和电子装置

说明书

本发明涉及固体摄像器件和电子装置。其中，所述固体摄像器件在半导体基板内的受光面侧处可包括：电荷保持部，所述电荷保持部响应于入射光而产生电荷并保持所述电荷；溢出沟道部，在所述电荷保持部处达到饱和的所述电荷被排放到所述溢出沟道部中；势垒部，所述势垒部成为从所述电荷保持部向所述溢出沟道部流动的所述电荷的壁垒，以及第一垂直晶体管，所述第一垂直晶体管从所述半导体基板的与所述受光面相反的表面被形成，并且从所述电荷保持部读取所述电荷。

本申请是申请日为2015年12月11日、发明名称为“固体摄像器件和电子装置”的申请号为201580066932.9的专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及固体摄像器件和电子装置，并且更具体地，涉及能够实现来自光电二极管的稳定溢出的固体摄像器件和电子装置。

背景技术

作为安装在数码照相机或数码摄影机等中的固体摄像器件，已知的有互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器。在CMOS图像传感器(在下文中，称为CIS)中，通过对应于各个像素而形成的光电二极管(PD：Photodiode)的光电转换，响应于入射光而产生电荷，所产生的电荷经由传输晶体管而被传送到浮动扩散部(FD：Floating Diffusion)，并且在FD中该电荷被转换成电气信号(像素信号)以供读取。

与此同时，传统地，为了提高CIS的Qs(饱和电荷量)和为了形成沿纵向层叠有多个PD的纵向分光CIS等，曾经提出了一种在Si(硅)基板的深部中(后表面侧处)形成PD的构造。在PD中产生和累积的并且要被读取的电荷经由垂直晶体管而被传送到布置在Si基板的前表面侧处的FD，该垂直晶体管例如沿与Si基板垂直的方向(纵向)而被设置着。

在上述构造的情况下，PD与FD之间的距离长，并且在PD中的电荷累积期间内垂直晶体管被固定为低电压。因此，难以进行溢出设计。为此，曾经提出了一种在Si基板的后表面侧处设置溢出沟道(overflow drain)(在下文中，称为OFD)的结构(例如，参见专利文献1)。

图1示出了包括均位于Si基板的后表面侧处的PD和OFD的CMOS图像传感器的构造示例。应当注意的是，图1中的A为截面图，图1中的B示出了CIS的各部件的电势。

CIS 10包括形成在Si基板11的后表面侧处(深部中)的PD 12和形成在Si基板11的前表面侧处的FD 14。此外，沿与Si基板11垂直的方向(纵向)形成有垂直晶体管13。另外，在Si基板11的后表面侧处(深部中)形成有OFD 16，该OFD 16经由势垒部(potentialbarrier)15与PD 12连接。OFD 16包括高浓度扩散层，该高浓度扩散层的电压被设定在电源电压。

图1中的B示出了PD 12、势垒部15和OFD 16各者的电势高度(potential level)。当在PD 12中产生和累积的电荷达到饱和的情况下，该饱和电荷经由势垒部15而被排放到OFD 16中。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2013-38118号

发明内容

要解决的技术问题

在图1中的A所示的构造中，理论上，PD 12、势垒部15和OFD 16的电势高度为图1中的B所示的那些电势高度。然而，OFD 16为高浓度扩散层，并且OFD 16与势垒部15之间的距离小。因此，如果在形成PD12、势垒部15和OFD 16时这些部件发生错位或这些部件的杂质浓度不同，则势垒部15的电势高度很可能会发生很大变化。在这种情况下，Qs可能会减少，并且与邻接像素的混色可能会发生。

本技术是鉴于上述情况而被做出的，并且本技术的目的在于实现来自PD的稳定溢出并且能够抑制Qs的减少和混色的发生。