[发明专利]固态成像装置及其制造方法和电子设备

说明书

一种固态成像装置包括具有栅电极的放大晶体管，该栅电极包括从半导体基板的基板表面沿深度方向嵌入的第一和第二垂直栅电极部。在第一和第二垂直栅电极部各者中，在距基板表面第二深度处的第二电极宽度短于在距基板表面的第一深度处的第一电极宽度。第一深度是第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部之间的沟道区域的最靠近基板表面的沟道顶面的位置。第二深度是第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部的最远离基板表面的垂直栅电极部底面的位置。第一电极宽度和第二电极宽度的方向与沟道区域的沟道宽度的方向相同。

技术领域

本技术涉及固态成像装置及其制造方法和电子设备，更具体地，涉及能够抑制具有嵌入式栅极结构的晶体管结构中的噪声的固态成像装置及其制造方法和电子设备。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月20日提交的日本优先权专利申请JP2019-150215的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

互补金属氧化物半导体(CMOS)固态成像元件的像素例如包括执行光电转换的光电二极管、将所产生的电荷传输到浮动扩散部(以下称为FD)的传输晶体管以及产生与保持在FD中的电荷的电平相对应的电压信号的放大晶体管等。

在这种CMOS固态成像元件中，为了抑制噪声，提出了一种采用具有嵌入式栅极结构的晶体管的固态成像元件，在该嵌入式栅极结构中，栅电极的一部分被嵌入到其上形成有光电二极管的半导体基板中(例如，参见专利文献1至3)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP 2006-121093A

专利文献2：JP 2013-125862A

专利文献3：JP 2017-183636A

发明内容

技术问题

然而，具有嵌入式栅极结构的晶体管仍有改进的空间。

本技术就是鉴于这种情况而提出的，并且期望抑制具有嵌入式栅极结构的晶体管结构中的噪声。

问题的解决方案

根据本技术的第一方面的固态成像装置包括：放大晶体管，其具有包括从半导体基板的基板表面沿深度方向嵌入的第一和第二垂直栅电极部的栅电极，其中，第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部分别具有如下结构，所述结构使得在距基板表面的第二深度处的第二电极宽度小于在距基板表面的第一深度处的第一电极宽度，第一深度为第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部之间的沟道区域的最靠近基板表面的沟道顶面的位置，第二深度为第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部的最远离基板表面的垂直栅电极部底面的位置，并且第一电极宽度和第二电极宽度的方向与沟道区域的沟道宽度的方向相同。

根据本技术的第二方面的用于制造固态成像装置的方法包括：形成从半导体基板的基板表面沿深度方向嵌入的第一和第二垂直栅电极部，其中，第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部分别具有如下结构，所述结构使得在距基板表面的第二深度处的第二电极宽度小于在距基板表面的第一深度处的第一电极宽度，第一深度为第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部之间的沟道区域的最靠近基板表面的沟道顶面的位置，第二深度为第一垂直栅电极部和第二垂直栅电极部的最远离基板表面的垂直栅电极部底面的位置，并且第一电极宽度和第二电极宽度的方向与沟道区域的沟道宽度的方向相同。