固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法。固態(tài)攝像裝置具備半導(dǎo)體層、光電轉(zhuǎn)換元件、浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)、多個(gè)柵極以及半導(dǎo)體區(qū)域。光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在半導(dǎo)體層。浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)設(shè)置在半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置。多個(gè)柵極分別與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相鄰而設(shè)，且朝向光電轉(zhuǎn)換元件往半導(dǎo)體層的深度方向延伸。半導(dǎo)體區(qū)域面向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)而設(shè)置在柵極之間。
【專利說明】固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法
[0001][相關(guān)申請(qǐng)]
[0002]本申請(qǐng)享有2015年I月23日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)?015-011336的優(yōu)先權(quán)的利益，且該日本專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引用在本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本實(shí)施方式一般地涉及一種固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]以往，固態(tài)攝像裝置具備:光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在半導(dǎo)體層，將入射光光電轉(zhuǎn)換成信號(hào)電荷；以及浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，暫時(shí)地保持從光電轉(zhuǎn)換元件傳輸?shù)男盘?hào)電荷。
[0005]作為所述固態(tài)攝像裝置，存在具備光電轉(zhuǎn)換元件及一條溝槽柵極的固態(tài)攝像裝置，所述光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在半導(dǎo)體層的比浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)深的位置，所述溝槽柵極與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相鄰而設(shè)，且朝向光電轉(zhuǎn)換元件延伸。
[0006]具備一條溝槽柵極的固態(tài)攝像裝置通過向溝槽柵極施加指定的傳輸電壓，而在溝槽柵極的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)側(cè)的側(cè)面形成通道。而且，固態(tài)攝像裝置將信號(hào)電荷穿過通道而從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)傳輸。然而，所述固態(tài)攝像裝置的從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的信號(hào)電荷的傳輸特性并不充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種能夠提高從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的信號(hào)電荷的傳輸特性的固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法。
[0008]本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置具備半導(dǎo)體層、光電轉(zhuǎn)換元件、浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)、多個(gè)柵極以及半導(dǎo)體區(qū)域。光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在所述半導(dǎo)體層。浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置。多個(gè)柵極分別與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相鄰而設(shè)，且朝向所述光電轉(zhuǎn)換元件往所述半導(dǎo)體層的深度方向延伸。半導(dǎo)體區(qū)域面向所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)而設(shè)置在所述柵極之間。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示具備實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置的數(shù)碼相機(jī)的概略構(gòu)成的框圖。
[0010]圖2是表示實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置的概略構(gòu)成的框圖。
[0011]圖3是從與受光面相反的一側(cè)透視實(shí)施方式的像素單元的說明圖。
[0012]圖4是表示實(shí)施方式的像素單元的截面及信號(hào)電荷的傳輸路徑的說明圖。
[0013]圖5是表示實(shí)施方式的像素單元的截面及信號(hào)電荷的傳輸路徑的說明圖。
[0014]圖6是表示實(shí)施方式的像素單元的截面及信號(hào)電荷的傳輸路徑的說明圖。
[0015]圖7是表示實(shí)施方式的傳輸晶體管的0N/0FF(接通/斷開)狀態(tài)下的能量障壁的說明圖。
[0016]圖8六、圖88、圖8(:、圖94、圖98、圖9(:、圖1(^、圖1(?、圖10(:、圖114、圖118是表示實(shí)施方式的像素單元的制造步驟的剖視說明圖。
[0017]圖12A及圖12B是表示實(shí)施方式的變化例的像素單元的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，參照附圖，對(duì)實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置及固態(tài)攝像裝置的制造方法詳細(xì)地進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明并非受該實(shí)施方式所限定。
[0019]圖1是表示具備實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置14的數(shù)碼相機(jī)I的概略構(gòu)成的框圖。如圖1所示，數(shù)碼相機(jī)I具備相機(jī)模塊11及后段處理部12。
[0020]相機(jī)模塊11具備攝像光學(xué)系統(tǒng)13及固態(tài)攝像裝置14。攝像光學(xué)系統(tǒng)13擷取來自被攝體的光，使被攝體像成像。固態(tài)攝像裝置14拍攝利用攝像光學(xué)系統(tǒng)13而成像的被攝體像，并將通過拍攝而獲得之圖像信號(hào)輸出到后段處理部12。所述相機(jī)模塊11除應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)I以外，還應(yīng)用于例如帶相機(jī)的移動(dòng)終端等電子設(shè)備。
[0021]后段處理部12具備ISP(Image Signal Processor，影像信號(hào)處理器)15、存儲(chǔ)部16及顯示部17<JSP15對(duì)從固態(tài)攝像裝置14輸入的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。所述ISP15進(jìn)行例如去噪處理、缺陷像素修正處理、分辨率轉(zhuǎn)換處理等高畫質(zhì)化處理。
[0022]而且，ISP15將信號(hào)處理后的圖像信號(hào)輸出到存儲(chǔ)部16、顯示部17及相機(jī)模塊11內(nèi)的固態(tài)攝像裝置14所具備的下述信號(hào)處理電路21(參照?qǐng)D2)。從ISP15反饋到相機(jī)模塊11的圖像信號(hào)用于固態(tài)攝像裝置14的調(diào)整或控制。
[0023]存儲(chǔ)部16將從ISP15輸入的圖像信號(hào)以圖像形式進(jìn)行存儲(chǔ)。而且，存儲(chǔ)部16根據(jù)用戶的操作等，將所存儲(chǔ)圖像的圖像信號(hào)輸出到顯示部17。顯示部17根據(jù)從ISP15或存儲(chǔ)部16輸入的圖像信號(hào)來顯示圖像。所述顯示部17例如為液晶顯示器。
[0024]其次，參照?qǐng)D2，對(duì)相機(jī)模塊11所具備的固態(tài)攝像裝置14進(jìn)行說明。圖2是表示實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置14的概略構(gòu)成的框圖。如圖2所示，固態(tài)攝像裝置14具備影像傳感器20及信號(hào)處理電路21。
[0025]這里，針對(duì)影像傳感器20是所謂的背面照射型CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)影像傳感器的情況進(jìn)行說明，所述背面照射型CMOS影像傳感器在對(duì)入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換元件的、與入射光所入射的面相反的面?zhèn)龋纬捎信渚€層。另外，本實(shí)施方式的影像傳感器20并不限定于背面照射型CMOS影像傳感器，也可為正面照射型CMOS影像傳感器。
[0026]影像傳感器20具備構(gòu)成為模擬電路中心的周邊電路22及像素陣列23。而且，周邊電路22具備垂直移位寄存器24、時(shí)序控制部25、CDS(Correlated Double Sampling，相關(guān)雙取樣部)26、ADC(Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換部)27、及行存儲(chǔ)器(I inememory)28 ο
[0027]像素陣列23設(shè)置在影像傳感器20的攝像區(qū)域。在所述像素陣列23，沿著水平方向(行方向)及垂直方向(列方向))呈二維陣列狀(矩陣狀)配置有與拍攝圖像的各像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。
[0028]各光電轉(zhuǎn)換元件例如為利用第I導(dǎo)電型即P型的半導(dǎo)體區(qū)域與第2導(dǎo)電型即N型的半導(dǎo)體區(qū)域的PN結(jié)所形成的光電二極管，產(chǎn)生并儲(chǔ)存與入射光量相應(yīng)的信號(hào)電荷(例如電子)O
[0029]在已向每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件中所設(shè)置的傳輸柵極施加指定的電壓的情況下，儲(chǔ)存在光電轉(zhuǎn)換元件中的信號(hào)電荷穿過電荷傳輸區(qū)域傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散區(qū)并被保持。
[0030]在像素陣列23中，通過對(duì)所述傳輸柵極及傳輸柵極附近的構(gòu)成進(jìn)行改良，一邊抑制了暗電流流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，一邊提高了從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的信號(hào)電荷的傳輸特性。另外，關(guān)于傳輸柵極及傳輸柵極附近的構(gòu)成的詳細(xì)情況，參照?qǐng)D3以后的圖示在下文進(jìn)行敘述。
[0031]時(shí)序控制部25與垂直移位寄存器24、⑶S26、ADC27及行存儲(chǔ)器28連接，進(jìn)行這些垂直移位寄存器24、⑶S26、ADC27及行存儲(chǔ)器28的動(dòng)作的時(shí)序控制。
[0032]垂直移位寄存器24是將選擇信號(hào)輸出到像素陣列23的處理部，所述選擇信號(hào)是用來從呈陣列(矩陣)狀二維排列的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件之中，以行為單位依次選擇要讀出信號(hào)電荷的光電轉(zhuǎn)換元件。
[0033]像素陣列23將根據(jù)從垂直移位寄存器24輸入的選擇信號(hào)以行為單位選擇的各光電轉(zhuǎn)換元件中所儲(chǔ)存的信號(hào)電荷，作為表示各像素的亮度的像素信號(hào)，從光電轉(zhuǎn)換元件輸出到CDS26。
[0034]CDS26是如下處理部:利用相關(guān)雙取樣，從自像素陣列23輸入的像素信號(hào)中將噪音去除，并將去噪后的像素信號(hào)輸出到ADC27JDC27是如下處理部:將從CDS26輸入的模擬像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字像素信號(hào)，并輸入到行存儲(chǔ)器28。行存儲(chǔ)器28是如下處理部:暫時(shí)地保持從ADC27輸入的像素信號(hào)，針對(duì)像素陣列23中的每行光電轉(zhuǎn)換元件，逐行地將所述像素信號(hào)輸出到信號(hào)處理電路21。
[0035]信號(hào)處理電路21是如下處理部:構(gòu)成為數(shù)字電路中心，對(duì)從行存儲(chǔ)器28輸入的像素信號(hào)進(jìn)行指定的信號(hào)處理，并將信號(hào)處理后的像素信號(hào)作為圖像信號(hào)輸出到后段處理部
12。所述信號(hào)處理電路21對(duì)像素信號(hào)，進(jìn)行例如透鏡陰影修正、瑕疵修正、降噪處理等信號(hào)處理。
[0036]如此，在影像傳感器20中，配置在像素陣列23的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件將入射光光電轉(zhuǎn)換成與受光量相應(yīng)的量的信號(hào)電荷并加以儲(chǔ)存，周邊電路22將儲(chǔ)存在各光電轉(zhuǎn)換元件中的信號(hào)電荷作為像素信號(hào)讀出，由此進(jìn)行拍攝。
[0037]其次，參照?qǐng)D3，對(duì)實(shí)施方式的像素單元的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖3是從與受光面相反的一側(cè)透視實(shí)施方式的像素單元3的說明圖。另外，在圖3中，表示有與拍攝圖像的一像素對(duì)應(yīng)的像素單元3。
[0038]另外，在圖3中，為明確像素單元3的構(gòu)成要素的配置，表示出已將下述多層配線層及支撐基板去除的狀態(tài)。以下，將像素單元的受光面的法線方向設(shè)為X方向，且將在與z方向正交的面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)方向設(shè)為X方向及y方向而進(jìn)行說明。
[0039]如圖3所示，像素單元3具備設(shè)置在中央的光電轉(zhuǎn)換元件30及包圍光電轉(zhuǎn)換元件30的側(cè)面的元件分離區(qū)域4。光電轉(zhuǎn)換元件30具備:P型的半導(dǎo)體區(qū)域31，為四棱柱狀，設(shè)置在半導(dǎo)體層的內(nèi)部，且向-Z方向延伸；以及N型的半導(dǎo)體區(qū)域32，俯視時(shí)為L(zhǎng)字狀，且沿著P型的半導(dǎo)體區(qū)域31的相鄰兩個(gè)側(cè)面設(shè)置。
[0040]所述光電轉(zhuǎn)換元件30是利用P型的半導(dǎo)體區(qū)域31與N型的半導(dǎo)體區(qū)域32的PN結(jié)所形成的光電二極管，產(chǎn)生與入射光量相應(yīng)的信號(hào)電荷(例如電子)，并將所述信號(hào)電荷儲(chǔ)存在N型的半導(dǎo)體區(qū)域32。因此，以下，將N型的半導(dǎo)體區(qū)域32記作電荷儲(chǔ)存區(qū)域32。
[0041]而且，像素單元3具備浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)、傳輸晶體管TRS、重置晶體管RST及放大晶體管AMP。浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)ro是摻雜有N型雜質(zhì)的區(qū)域，設(shè)置在半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置。例如，浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD設(shè)置在半導(dǎo)體層的比電荷儲(chǔ)存區(qū)域32淺的位置，也就是，比電荷儲(chǔ)存區(qū)域32在z軸上更靠+側(cè)的位置。
[0042]而且，像素單元3在半導(dǎo)體層的與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)同等的深度位置，具備重置晶體管RST的漏極RSTD、放大晶體管AMP的源極AMPS及放大晶體管AMP的漏極AMPD。
[0043]重置晶體管RST的漏極RSTD、放大晶體管AMP的源極AMPS及放大晶體管AMP的漏極AMro均為摻雜有N型雜質(zhì)的區(qū)域。
[0044]傳輸晶體管TRS具備傳輸柵極TRG，在已向傳輸柵極TRG施加指定電壓的情況下，從電荷儲(chǔ)存區(qū)域32向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD傳輸信號(hào)電荷。
[0045]放大晶體管AMP具備與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD連接的放大柵極AMPG，通過使與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的電位相應(yīng)的像素信號(hào)在源極AMPS及漏極AMH)間流通而將信號(hào)電荷放大。該像素信號(hào)向CDS26(參照?qǐng)D2)輸出。
[0046]重置晶體管RST具備重置柵極RSTG，在已向重置柵極RSTG施加指定電壓的情況下，從浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD向漏極RSTD傳輸信號(hào)電荷，將浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的電位重置。
[0047]這里，實(shí)施方式的傳輸柵極TRG具備分別與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD相鄰而設(shè)的兩個(gè)柵極，其中一個(gè)呈圓柱狀，且朝向電荷儲(chǔ)存區(qū)域32往半導(dǎo)體層的深度方向延伸(以下，記作“第I溝槽柵極TRG1”)，另外一個(gè)同樣呈圓柱狀，且朝向電荷儲(chǔ)存區(qū)域32往半導(dǎo)體層的深度方向延伸(以下，記作“第2溝槽柵極TRG2” )。
[0048]而且，像素單元3在第I溝槽柵極TRGl與第2溝槽柵極TRG2之間，具備面向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的P型的通道區(qū)域型的通道區(qū)域5是摻雜有P型雜質(zhì)的半導(dǎo)體區(qū)域。在向第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2施加指定電壓的情況下，P型的通道區(qū)域5形成將成為信號(hào)電荷的通路的通道。
[0049]如此，像素單元3在供形成傳輸晶體管TRS的通道的區(qū)域，具備導(dǎo)電型與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD相反的P型的通道區(qū)域5。由此，像素單元3能夠抑制在傳輸晶體管TR_近與入射光無關(guān)地產(chǎn)生的電荷成為暗電流并流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。
[0050]而且，像素單元3具備從兩側(cè)夾著P型的通道區(qū)域5的第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2。由此，像素單元3通過向第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2施加指定電壓，能夠使傳輸晶體管TRS的通道的能量障壁降低到足以傳輸信號(hào)電荷。因此，根據(jù)像素單元3，例如與只在P型的通道區(qū)域5的單側(cè)存在溝槽柵極的其他像素單元相比，能夠提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0051]其次，參照?qǐng)D4?圖6，對(duì)照實(shí)施方式的像素單元3的截面構(gòu)造，對(duì)傳輸晶體管TRS的信號(hào)電荷的傳輸路徑進(jìn)行說明。圖4?圖6是表示實(shí)施方式的像素單元3的截面及信號(hào)電荷的傳輸路徑的說明圖。在圖4?圖6中，對(duì)于像素單元3的構(gòu)成要素中與圖3中所示的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與圖3中所示的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0052]另外，在圖4中，表示出沿著圖3中的A-A’線剖開的像素單元3的截面，在圖5中，表示出沿著圖3中的B-B’線剖開的像素單元3的截面，在圖6中，表示出沿著圖3中的C-C’線剖開的像素單元3的截面。而且，圖5及圖6中所示的粗線箭頭表示信號(hào)電荷的流動(dòng)。
[0053]如圖4所示，像素單元3在側(cè)面被元件分離區(qū)域4包圍的P型或N型的半導(dǎo)體層33的內(nèi)部具備光電轉(zhuǎn)換元件30，在半導(dǎo)體層33的背面?zhèn)染邆淇狗瓷淠?1、彩色濾光片62及微透鏡63。
[0054]元件分離區(qū)域4為DTI(Deep Trench Isolat1n，深溝槽隔離區(qū))，具備:絕緣部件41，埋入到從半導(dǎo)體層33的表面向半導(dǎo)體層33的深度方向形成的溝槽中；以及區(qū)域42，摻雜有P型雜質(zhì)，且設(shè)置在絕緣部件41的側(cè)面及底面。
[0055]而且，如圖4所示，光電轉(zhuǎn)換元件30具備向半導(dǎo)體層33的深度方向延伸的、相鄰的P型的半導(dǎo)體區(qū)域31及N型的電荷儲(chǔ)存區(qū)域32。由此，光電轉(zhuǎn)換元件30能夠不使受光面的面積增大，而通過在半導(dǎo)體層33的深度方向上爭(zhēng)取PN結(jié)面積，以此來提高受光靈敏度。
[0056]進(jìn)而，光電轉(zhuǎn)換元件30通過使電荷儲(chǔ)存區(qū)域32向半導(dǎo)體層33的深度方向延伸，能夠不使受光面積增大，而使電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的飽和電子數(shù)增大。所述光電轉(zhuǎn)換元件30將從半導(dǎo)體層33的背面?zhèn)热肷涞墓夤怆娹D(zhuǎn)換成信號(hào)電荷，并將所述信號(hào)電荷儲(chǔ)存在電荷儲(chǔ)存區(qū)域32。
[0057]浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)設(shè)置在半導(dǎo)體層33的比光電轉(zhuǎn)換元件30淺的位置。放大柵極AMPG隔著柵極絕緣膜34設(shè)置在半導(dǎo)體層33的表面。
[0058]而且，如圖5所示，放大晶體管AMP的源極AMPS設(shè)置在半導(dǎo)體層33的比光電轉(zhuǎn)換元件30淺的位置。另外，放大晶體管AMP的漏極AMPD(參照?qǐng)D3)也與源極AMPS同樣地，設(shè)置在半導(dǎo)體層33的比光電轉(zhuǎn)換元件30淺的位置。
[0059]傳輸柵極TRG是所謂的雙溝槽構(gòu)造，也就是，具備從半導(dǎo)體層33的表面一直到達(dá)光電轉(zhuǎn)換元件30的電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的上表面的第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2 J型的通道區(qū)域5設(shè)置在第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2之間。
[0060]而且，本實(shí)施方式中，在制造步驟中，在第2溝槽柵極TRG2的、與面向第I溝槽柵極TRGl—側(cè)的側(cè)面為相反側(cè)的側(cè)面，也形成摻雜有P型雜質(zhì)的P型的通道區(qū)域51。也就是說，在隔著第2溝槽柵極TRG2而與P型的通道區(qū)域5對(duì)向的位置，也與第2溝槽柵極TRG2接觸地形成P型的通道區(qū)域51。
[0061]另外，P型的通道區(qū)域5也可為如下構(gòu)成:包含由第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2夾著的區(qū)域，且包圍傳輸柵極TRG的埋入到半導(dǎo)體層33中的部位整體。
[0062]換句話說，傳輸柵極TRG也可為如下構(gòu)成:在設(shè)置于半導(dǎo)體層33的表層的P型的通道區(qū)域的內(nèi)部，埋入有第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2。
[0063]而且，如圖6所示，重置晶體管RST的漏極RSTD設(shè)置在半導(dǎo)體層33的與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD同等的深度位置。重置柵極RSTG隔著柵極絕緣膜35設(shè)置在半導(dǎo)體層33的表面。而且，如該圖所示，P型的通道區(qū)域5設(shè)置在側(cè)面與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD接觸的位置。
[0064]如此，像素單元3在N型的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)與電荷儲(chǔ)存區(qū)域32之間，具備相反導(dǎo)電型的P型的通道區(qū)域5。由此，在未向傳輸柵極TRG施加電壓的情況下，也就是，在傳輸晶體管TRS為OFF(斷開)的情況下，像素單元3能夠抑制與入射光無關(guān)地產(chǎn)生的電荷成為暗電流并流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。
[0065]而且，在從電荷儲(chǔ)存區(qū)域32向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)傳輸信號(hào)電荷的情況下，像素單元3向傳輸柵極TRG施加指定的電壓，在P型的通道區(qū)域5形成通道，使傳輸晶體管TRS為ON(接通)。
[0066]由此，如圖5中的粗線箭頭所示，信號(hào)電荷被從電荷儲(chǔ)存區(qū)域32提取到P型的通道區(qū)域5，并如圖6中的粗線箭頭所示，向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD傳輸。
[0067]這時(shí)，P型的通道區(qū)域5是通過第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2而從兩側(cè)被施加電壓，因此與從單側(cè)施加電壓的情況相比，能量障壁的高度更加大幅地降低。由此，例如與只在P型的通道區(qū)域5的單側(cè)存在溝槽柵極的其他像素單元相比，像素單元3能夠提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0068]而且，如圖5所示，像素單元3在第2溝槽柵極TRG2的與設(shè)置有P型的通道區(qū)域5—側(cè)為相反側(cè)的側(cè)面，也具備摻雜有P型雜質(zhì)的P型的通道區(qū)域51。因此，像素單元3通過向傳輸柵極TRG施加電荷，能夠在P型的通道區(qū)域51也形成通道。
[0069]由此，像素單元3穿過形成在P型的通道區(qū)域5、51這兩處的通道，從電荷儲(chǔ)存區(qū)域32向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD傳輸信號(hào)電荷，由此能夠進(jìn)一步提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0070]其次，參照?qǐng)D7，對(duì)實(shí)施方式的傳輸晶體管TRS的能量障壁進(jìn)行說明。圖7是表示實(shí)施方式的傳輸晶體管TRS的0N/0FF狀態(tài)下的能量障壁的說明圖。
[0071]如圖7所示，在傳輸晶體管TRS為未向傳輸柵極TRG施加電壓的OFF狀態(tài)的情況下，如該圖中的兩點(diǎn)鏈線所示，P型的通道區(qū)域5的能量障壁最高。由此，信號(hào)電荷被儲(chǔ)存在電荷儲(chǔ)存區(qū)域32。
[0072]這里，例如在溝槽柵極為一條的情況下，如果向溝槽柵極施加電壓(使單溝槽為0N)，那么如該圖中的單點(diǎn)鏈線所示，無法使P型的通道區(qū)域5的能量障壁充分地降低。在該情況下，存在信號(hào)電荷未被傳輸而殘留在電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的情況。而且，殘留在電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的信號(hào)電荷成為在拍攝圖像上產(chǎn)生殘像的原因。
[0073]與此相對(duì)地，實(shí)施方式的傳輸晶體管TRS向第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2施加電壓(使雙溝槽為0N)，因此如該圖中的實(shí)線所示，能夠充分地降低P型的通道區(qū)域5的能量障壁。因此，像素單元3能夠通過防止在電荷儲(chǔ)存區(qū)域32發(fā)生信號(hào)電荷的殘留，以此來防止在拍攝圖像上產(chǎn)生殘像。
[0074]其次，參照?qǐng)D8A?圖11B，對(duì)實(shí)施方式的像素單元3的制造方法進(jìn)行說明。圖8A?圖1lB是表示實(shí)施方式的像素單元3的制造步驟的剖視說明圖。另外，這里，對(duì)于像素單元3的圖5所示部分的制造步驟詳細(xì)地進(jìn)行說明，對(duì)于圖4及圖6所示部分簡(jiǎn)單地進(jìn)行說明。
[0075]在制造像素單兀3時(shí)，首先，如圖8A所不，例如，在娃晶片等半導(dǎo)體基板100上，使P型或N型的硅層外延生長(zhǎng)，由此形成半導(dǎo)體層33。
[0076]繼而，向半導(dǎo)體層33，離子注入例如硼等P型雜質(zhì)，進(jìn)而，向半導(dǎo)體層33，離子注入例如磷等N型雜質(zhì)。然后，通過進(jìn)行退火處理，使半導(dǎo)體層33內(nèi)部的N型的電荷儲(chǔ)存區(qū)域32、P型的半導(dǎo)體區(qū)域31(參照?qǐng)D4)活化，而形成光電轉(zhuǎn)換元件30。
[0077]繼而，向半導(dǎo)體層33的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置、例如比光電轉(zhuǎn)換元件30淺的位置，離子注入磷等N型雜質(zhì)，并進(jìn)行退火處理，由此形成放大晶體管AMP的源極AMPS。
[0078]這時(shí)，同樣地，在放大晶體管AMP的漏極AMPD、重置晶體管RST的漏極RSTD及浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的形成位置，也離子注入例如磷等N型雜質(zhì)，并進(jìn)行退火處理。
[0079 ]由此，與放大晶體管AMP的源極AMPS同時(shí)地，形成放大晶體管AMP的漏極AMPD、重置晶體管RST的漏極RSTD及浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD(參照?qǐng)D3)。
[0080]繼而，如圖SB所示，在半導(dǎo)體層33的表面形成抗蝕劑膜71，并對(duì)抗蝕劑膜71進(jìn)行圖案化，由此使半導(dǎo)體層33中的元件分離區(qū)域4(參照?qǐng)D3)的形成位置的表面露出。[0081 ]然后，將抗蝕劑膜71作為掩模使用，進(jìn)行例如RIE(ReactiVe 1n Etching，反應(yīng)性離子蝕刻)，由此如圖SC所示，形成從半導(dǎo)體層33的正面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)妊由斓挠糜贒TI的溝槽72。
[0082]繼而，朝向溝槽72的內(nèi)周面，從傾斜方向離子注入例如硼等P型雜質(zhì)。這時(shí)，一邊改變離子的照射方向，一邊分成多次進(jìn)行離子注入。由此，能夠向溝槽72的整個(gè)內(nèi)周面，進(jìn)行硼的離子注入。
[0083]然后，通過進(jìn)行退火處理，如圖9A所示，在溝槽72的內(nèi)側(cè)面及底面形成摻雜有P型雜質(zhì)的區(qū)域42。繼而，如圖9B所示，在將抗蝕劑膜71剝離之后，利用例如CVD(ChemicalVapor Depos it 1n，化學(xué)氣相沉積法)，埋入氧化娃等絕緣部件41，由此形成元件分離區(qū)域4。
[0084]然后，如圖9C所示，在半導(dǎo)體層33的表面形成抗蝕劑膜73。然后，通過將抗蝕劑膜73圖案化，使半導(dǎo)體層33的第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2(參照?qǐng)D3)的形成位置的表面露出。這時(shí)，以使露出部分的半導(dǎo)體層33的表面成為大致圓形狀的方式，將抗蝕劑膜73
圖案化。
[0085]然后，將抗蝕劑膜73作為掩模使用，進(jìn)行例如RIE。由此，如圖1OA所示，形成從半導(dǎo)體層33的表面?zhèn)认蚬怆娹D(zhuǎn)換元件30側(cè)延伸的用于第I溝槽柵極TRGl的溝槽74及用于第2溝槽柵極TRG2的溝槽75。
[0086]繼而，朝向由兩條溝槽74、75夾著的區(qū)域，從傾斜方向，一邊改變離子的照射方向，一邊分成多次離子注入例如硼等P型雜質(zhì)。這時(shí)，對(duì)于兩條溝槽74、75中不與元件分離區(qū)域4接觸的溝槽75，向與由兩條溝槽74、75夾著的區(qū)域?yàn)橄喾磦?cè)的側(cè)面也離子注入硼。
[0087]然后，通過進(jìn)行退火處理，如圖1OB所示，在呈大致圓柱狀的兩條溝槽74、75之間，形成P型的通道區(qū)域5。這時(shí)，在不與元件分離區(qū)域4接觸的溝槽75的、與和P型的通道區(qū)域5接觸一側(cè)為相反側(cè)的側(cè)面，也形成摻雜有P型雜質(zhì)的P型的通道區(qū)域51。
[0088]然后，在將抗蝕劑膜73剝離之后，在半導(dǎo)體層33的表面，利用例如CVD，積層多晶硅等導(dǎo)電性部件，并將不必要部分的導(dǎo)電性部件去除。由此，如圖1OC所示，形成具備第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2的傳輸柵極TRG。與此同時(shí)，形成重置柵極RSTG及放大柵極AMPG(參照?qǐng)D3)。
[0089]繼而，如圖1lA所示，在半導(dǎo)體層33的表面形成多層配線層8，并將例如硅晶片等支撐基板101貼合在多層配線層8的表面。多層配線層8是通過重復(fù)一系列步驟而形成，所述步驟例如為，在半導(dǎo)體層33的表面形成氧化硅等層間絕緣膜81，在層間絕緣膜81上將配線用溝槽圖案化，并在溝槽內(nèi)埋入銅等金屬，從而形成多層配線82。
[0090]然后，在支撐著支撐基板101的狀態(tài)下，從背面?zhèn)葘?duì)半導(dǎo)體基板100進(jìn)行研削及研磨，由此使半導(dǎo)體層33的背面露出。然后，如圖1lB所示，在露出的半導(dǎo)體層33的背面，利用例如氮化硅形成抗反射膜61之后，在抗反射膜61的背面，依次形成彩色濾光片62及微透鏡63，由此完成像素單元3。
[0091]如上所述，實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置具備半導(dǎo)體層、設(shè)置在半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換元件以及設(shè)置在半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。而且，固態(tài)攝像裝置在浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的旁邊，具備從半導(dǎo)體層的表面朝向光電轉(zhuǎn)換元件往半導(dǎo)體層的深度方向延伸的多個(gè)溝槽柵極，且在溝槽柵極間，具備導(dǎo)電型與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相反的半導(dǎo)體區(qū)域。
[0092]在所述固態(tài)攝像裝置中，在未向溝槽柵極施加電壓的情況下，設(shè)置在溝槽柵極間的半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電型與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相反，因此成為試圖向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)流入的暗電流的障壁。
[0093]因此，根據(jù)實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置，在未向溝槽柵極施加電壓的情況下，能夠抑制與入射光無關(guān)地產(chǎn)生的電荷流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。
[0094]而且，在固態(tài)攝像裝置中，通過向多個(gè)溝槽柵極施加電壓，能夠從兩側(cè)向溝槽柵極間的半導(dǎo)體區(qū)域施加電壓。因此，固態(tài)攝像裝置通過使溝槽柵極間的半導(dǎo)體區(qū)域的能量障壁降低到足以從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)傳輸信號(hào)電荷，能夠提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0095]而且，設(shè)置在實(shí)施方式的溝槽柵極間的半導(dǎo)體區(qū)域與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)接觸。由此，根據(jù)固態(tài)攝像裝置，通過向溝槽柵極施加電壓，能夠?qū)⑼ǖ佬纬芍翗O其靠近浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的位置，從而能夠進(jìn)一步提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0096]而且，實(shí)施方式的溝槽柵極均為大致圓柱狀。因此，制作溝槽柵極時(shí)所使用的掩模例如可使用在半導(dǎo)體層的溝槽柵極的形成位置圖案化有單純的大致圓形狀的孔而成的抗蝕劑膜，無需對(duì)抗蝕劑膜施以復(fù)雜的圖案化。
[0097]另外，在所述實(shí)施方式中，對(duì)第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2為大致圓柱狀的情況進(jìn)行了說明，但第I溝槽柵極TRGl及第2溝槽柵極TRG2的形狀并不限定于此。
[0098]以下，參照?qǐng)D12A及圖12B，對(duì)實(shí)施方式的變化例進(jìn)行說明。圖12A及圖12B是表示實(shí)施方式的變化例的像素單元的說明圖。在圖12A中，選擇性地表示出變化例I的像素單元的傳輸柵極TRG3附近部分。而且，在圖12B中，表示出變化例2的像素單元3a。
[0099]另外，變化例I的像素單元是除第I溝槽柵極TRG4、第2溝槽柵極TRG5及摻雜有P型雜質(zhì)的P型的通道區(qū)域52的形狀與圖3所示傳輸柵極TRG不同的點(diǎn)以外，其他與圖3所示的像素單元3相同的構(gòu)成。
[0100]如圖12A所示，變化例I的像素單元的傳輸柵極TRG3具備與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD相鄰而設(shè)的板狀的第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5。
[0101]而且，變化例I的像素單元在第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5之間，具備面向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的P型的通道區(qū)域52。
[0102]第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5均從半導(dǎo)體層33的表面向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)延伸，且主面彼此對(duì)向。另外，這里所謂的主面是指第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5的側(cè)面中面積最大的側(cè)面。這里，第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5的側(cè)面中面向P型的通道區(qū)域52的面是主面。
[0103]根據(jù)變化例I的像素單元，能夠擴(kuò)大P型的通道區(qū)域52，因此在傳輸晶體管為OFF的情況下，能夠進(jìn)一步抑制暗電流流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD。
[0104]而且，根據(jù)變化例I的像素單元，在已向第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5施加電壓的情況下，已擴(kuò)大的P型的通道區(qū)域52成為通道，因此能夠進(jìn)一步提高信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0105]另外，雖然在此之前是舉出相對(duì)于一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件30設(shè)置一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的情況為例，但實(shí)施方式的像素單元也可為多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件30共有一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的構(gòu)成。
[0106]例如，也可像圖12B所示的變化例2的像素單元3a那樣，為四個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件30共有一個(gè)浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)ro的構(gòu)成。另外，圖12B所示的各光電轉(zhuǎn)換元件30是與圖3所示的光電轉(zhuǎn)換元件30相同的構(gòu)成。
[0107]在設(shè)定為所述構(gòu)成的情況下，例如，如圖12B所示，在像素單元3a內(nèi)呈二行二列設(shè)置四個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件30。各光電轉(zhuǎn)換元件30是使俯視時(shí)為L(zhǎng)字狀的電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的L字的角部朝向像素單元3a的中央配置。各光電轉(zhuǎn)換元件30之間是利用元件分離區(qū)域4而在電學(xué)上進(jìn)行元件分離。
[0108]而且，在像素單元3a的中央且半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置、例如比光電轉(zhuǎn)換元件30淺的位置，設(shè)置浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)H)。進(jìn)而，設(shè)置傳輸柵極TRG6，所述傳輸柵極TRG6具備從半導(dǎo)體層的表面朝向各電荷儲(chǔ)存區(qū)域32的L字的角部延伸的第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5。
[0109]而且，在各第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5之間，設(shè)置P型的通道區(qū)域52。第I溝槽柵極TRG4、第2溝槽柵極TRG5、P型的通道區(qū)域52為與圖12A所示部件相同的形狀。
[0110]由此，在所謂的四像素一單元的像素單元3a中，也能夠一邊抑制暗電流流入到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD，一邊提高從四個(gè)各光電轉(zhuǎn)換元件30向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)FD的信號(hào)電荷的傳輸特性。
[0111]另外，在圖12B所示的像素單元3a中，對(duì)第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5為板狀的情況進(jìn)行了說明，但第I溝槽柵極TRG4及第2溝槽柵極TRG5也可為大致圓柱狀(參照?qǐng)D3)0
[0112]另外，在所述實(shí)施方式及變化例中，舉出傳輸柵極具備兩條溝槽柵極的情況為例進(jìn)行了說明，但實(shí)施方式的傳輸柵極也可為具備三條以上溝槽柵極的構(gòu)成。
[0113]在該情況下，在三條以上溝槽柵極的各自之間，設(shè)置摻雜有P型雜質(zhì)的P型的半導(dǎo)體區(qū)域，在溝槽間的P型的半導(dǎo)體區(qū)域全部面向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)或與其接觸的位置，配置俯視時(shí)呈一列的溝槽柵極。
[0114]而且，在所述實(shí)施方式中，對(duì)像素單元在多條溝槽柵極之間具備導(dǎo)電型與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相反的P型的通道區(qū)域的情況進(jìn)行了說明，但通道區(qū)域的導(dǎo)電型也可與浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相同。
[0115]例如，存在溝槽柵極及半導(dǎo)體層間的界面狀態(tài)良好，在界面上幾乎沒有結(jié)晶缺陷的情況、或根據(jù)向溝槽柵極施加的電壓的設(shè)計(jì)而無需考慮暗電流的情況。在該情況下，像素單元也可為在多條溝槽柵極之間具備N型的半導(dǎo)體區(qū)域作為通道區(qū)域的構(gòu)成。另外，在半導(dǎo)體層的導(dǎo)電型為N型的情況下，通道區(qū)域的N型的雜質(zhì)濃度比半導(dǎo)體層的N型的雜質(zhì)濃度高。
[0116]由此，像素單元使從光電轉(zhuǎn)換元件向浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的信號(hào)電荷的傳輸特性(傳輸?shù)娜菀仔?提高。而且，在像素單元中，在使傳輸晶體管為ON的情況下，利用兩條溝槽柵極，從兩側(cè)向通道區(qū)域施加電壓，因此傳輸晶體管的信號(hào)電荷的傳輸能力增大。
[0117]也就是說，實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置即便通道區(qū)域5、51、52成為N型，也能產(chǎn)生已參照?qǐng)D7所說明的由double gate(雙柵極)化帶來的potential swing(電位擺動(dòng))的能力改善效果。
[0118]因此，根據(jù)所述像素單元，在使傳輸晶體管為ON的情況下，能夠抑制信號(hào)電荷殘留在光電轉(zhuǎn)換元件中，因此能夠抑制在拍攝圖像上產(chǎn)生殘像。
[0119]已對(duì)本發(fā)明的若干實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式是作為例子提出，并非意圖限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠通過其他各種方式來實(shí)施，且能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變化包含在發(fā)明的范圍或主旨中，并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固態(tài)攝像裝置，其特征在于具備: 半導(dǎo)體層； 光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在所述半導(dǎo)體層； 浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)；設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置； 多個(gè)柵極，分別與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相鄰而設(shè)，且朝向所述光電轉(zhuǎn)換元件往所述半導(dǎo)體層的深度方向延伸；以及 半導(dǎo)體區(qū)域，面向所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)而設(shè)置在所述柵極之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體區(qū)域是: 導(dǎo)電型與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體區(qū)域是: 導(dǎo)電型與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述多個(gè)柵極為 大致圓柱狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述多個(gè)柵極為板狀，且 主面彼此對(duì)向。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述光電轉(zhuǎn)換元件具備: 導(dǎo)電型為P型的區(qū)域，為四棱柱狀，且設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部；以及 導(dǎo)電型為N型的區(qū)域，俯視時(shí)為L(zhǎng)字狀，且沿著所述導(dǎo)電型為P型的區(qū)域的相鄰兩個(gè)側(cè)面設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)是: 設(shè)置在所述導(dǎo)電型為N型的區(qū)域上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述柵極是: 從所述半導(dǎo)體層的表面一直到達(dá)所述導(dǎo)電型為N型的區(qū)域的上表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于還具備半導(dǎo)體區(qū)域， 該半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在隔著所述柵極與所述半導(dǎo)體區(qū)域?qū)ο虻奈恢谩?0.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述柵極是: 埋入到設(shè)置于所述半導(dǎo)體層的表層的所述半導(dǎo)體區(qū)域的內(nèi)部。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體區(qū)域設(shè)置在側(cè)面與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)接觸的位置。12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述光電轉(zhuǎn)換元件是: 在像素單元內(nèi)呈二行二列設(shè)置有四個(gè)，且分別是使所述俯視時(shí)為L(zhǎng)字狀且導(dǎo)電型為N型的區(qū)域的L字的角部朝向所述像素單元的中央配置； 所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)是: 設(shè)置在所述像素單元的中央且所述半導(dǎo)體層的比所述光電轉(zhuǎn)換元件淺的位置;且 所述柵極是: 從所述半導(dǎo)體層的表面朝向各所述導(dǎo)電型為N型的區(qū)域的L字的角部延伸。13.—種固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于包括如下步驟: 在半導(dǎo)體層形成光電轉(zhuǎn)換元件； 在所述半導(dǎo)體層的一表面?zhèn)鹊妮^淺位置形成浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)； 在所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的旁邊，形成朝向所述光電轉(zhuǎn)換元件往所述半導(dǎo)體層的深度方向延伸的多個(gè)溝槽； 在所述多個(gè)溝槽之間形成半導(dǎo)體區(qū)域；以及 向所述溝槽中埋入導(dǎo)電性部件而形成柵極。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述半導(dǎo)體區(qū)域包括: 形成導(dǎo)電型與所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)相反的所述半導(dǎo)體區(qū)域。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述溝槽包括: 形成圓筒形的所述溝槽。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述半導(dǎo)體區(qū)域包括: 朝向由所述多個(gè)溝槽夾著的區(qū)域，從傾斜方向，一邊改變雜質(zhì)的照射方向，一邊進(jìn)行雜質(zhì)的注入。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述半導(dǎo)體區(qū)域包括: 向所述溝槽的兩側(cè)面注入所述雜質(zhì)。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述光電轉(zhuǎn)換元件包括: 在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部形成四棱柱狀的導(dǎo)電型為P型的區(qū)域；以及沿著所述導(dǎo)電型為P型的區(qū)域的相鄰兩個(gè)側(cè)面，形成俯視時(shí)為L(zhǎng)字狀且導(dǎo)電型為N型的區(qū)域。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)包括: 在所述導(dǎo)電型為N型的區(qū)域上形成所述浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的固態(tài)攝像裝置的制造方法，其特征在于 形成所述溝槽包括: 形成從所述半導(dǎo)體層的表面一直到達(dá)所述導(dǎo)電型為N型的區(qū)域的上表面的所述溝槽。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK105826336SQ201610028492
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日
【發(fā)明人】大石周
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝