固體攝像器件、電子設(shè)備和制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體攝像器件、電子設(shè)備和制造方法，且更具體地，涉及被設(shè)計成能夠進一步增大轉(zhuǎn)換效率的固體攝像器件、電子設(shè)備和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在諸如數(shù)碼相機或數(shù)碼攝影機等具有攝像功能的傳統(tǒng)電子設(shè)備中，使用了就像電荷親合器件(CO): Charge Coupled Device)或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor)圖像傳感器一樣的固體攝像器件。固體攝像器件具有像素，各像素包括晶體管與用于執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的光電二極管的組合，且基于從以二維形式布置著的像素輸出的像素信號而形成了圖像。
[0003]在固體攝像器件中，例如，累積于光電二極管中的電荷被傳輸至浮動擴散(FD:Floating Diffus1n)部，該FD部具有預(yù)定容量且被設(shè)置在所述光電二極管與放大晶體管的柵電極之間的連接部分處。從所述像素讀取具有與存儲于所述FD部中的電荷相應(yīng)的電平的信號，且該信號在具有比較器的模擬數(shù)字(AD:Analog Digital)轉(zhuǎn)換電路中經(jīng)受AD轉(zhuǎn)換。然后，所得到的信號被輸出。
[0004]近年來，已經(jīng)存在著減小各FD部的電荷容量和增大各像素器件的轉(zhuǎn)換效率的需求，以便增大固體攝像器件的靈敏度特性，且以便獲得與超靈敏圖像傳感器的低照度特性類似的低照度特性。
[0005]例如，專利文獻1披露了一種這樣的技術(shù):利用該技術(shù)，只有與FD部接觸的元件隔離區(qū)域具有溝槽結(jié)構(gòu)，且其他元件隔離區(qū)域形成有擴散元件隔離區(qū)域，以便應(yīng)對M0S圖像傳感器中的小型化像素，并且以便在防止暗電流的生成和白點的出現(xiàn)的同時增大轉(zhuǎn)換效率。
[0006]引用文獻列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利申請?zhí)亻_JP 2008-205022A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0010]雖然能夠利用如上所述的傳統(tǒng)方法來增大轉(zhuǎn)換效率，但是存在著對進一步增大轉(zhuǎn)換效率的需求。
[0011]本發(fā)明是鑒于這些情形而被做出的，且本發(fā)明的目的是進一步增大轉(zhuǎn)換效率。
[0012]解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的固體攝像器件包括像素，所述像素至少包括如下的元件:光電轉(zhuǎn)換部，所述光電轉(zhuǎn)換部將光轉(zhuǎn)換成電荷；傳輸晶體管，所述傳輸晶體管傳輸由所述光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷；浮動擴散區(qū)域，所述浮動擴散區(qū)域暫時地累積由所述光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷；以及放大晶體管，所述放大晶體管將累積于所述浮動擴散區(qū)域中的電荷放大，然后輸出具有與該電荷相應(yīng)的電平的像素信號。在所述像素中，利用元件隔離區(qū)域來實現(xiàn)用于使構(gòu)成所述像素的元件相互隔離的元件隔離，所述元件隔離區(qū)域包括具有溝槽結(jié)構(gòu)的第一溝槽元件隔離區(qū)域和具有溝槽結(jié)構(gòu)的第二溝槽元件隔離區(qū)域，在所述浮動擴散區(qū)域與所述放大晶體管之間的區(qū)域中形成有所述第一溝槽元件隔離區(qū)域，且在除了所述浮動擴散區(qū)域與所述放大晶體管之間的所述區(qū)域以外的區(qū)域中形成有所述第二溝槽元件隔離區(qū)域。而且，所述第一溝槽元件隔離區(qū)域被形成得比所述第二溝槽元件隔離區(qū)域深。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的電子設(shè)備包括固體攝像器件。所述固體攝像器件包括像素，所述像素至少包括如下的元件:光電轉(zhuǎn)換部，所述光電轉(zhuǎn)換部將光轉(zhuǎn)換成電荷；傳輸晶體管，所述傳輸晶體管傳輸由所述光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷；浮動擴散區(qū)域，所述浮動擴散區(qū)域暫時地累積由所述光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷；以及放大晶體管，所述放大晶體管將累積于所述浮動擴散區(qū)域中的電荷放大，然后輸出具有與該電荷相應(yīng)的電平的像素信號。在所述像素中，利用元件隔離區(qū)域來實現(xiàn)用于使構(gòu)成所述像素的元件相互隔離的元件隔離。所述元件隔離區(qū)域包括具有溝槽結(jié)構(gòu)的第一溝槽元件隔離區(qū)域和具有溝槽結(jié)構(gòu)的第二溝槽元件隔離區(qū)域，在所述浮動擴散區(qū)域與所述放大晶體管之間的區(qū)域中形成有所述第一溝槽元件隔離區(qū)域，且在除了所述浮動擴散區(qū)域與所述放大晶體管之間的所述區(qū)域以外的區(qū)域中形成有所述第二溝槽元件隔離區(qū)域。而且，所述第一溝槽元件隔離區(qū)域比所述第二溝槽元件隔離區(qū)域深。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的制造方法包括如下的步驟:執(zhí)行第一蝕刻，在將要形成所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的區(qū)域中和將要形成所述第二溝槽元件隔離區(qū)域的區(qū)域中形成具有所述第二溝槽元件隔離區(qū)域的深度的溝槽；及執(zhí)行第二蝕刻，在將要形成所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的所述區(qū)域中形成具有所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的深度的溝槽。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的固體攝像器件是由包括如下步驟的制造方法制造的:執(zhí)行第一蝕刻，在將要形成所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的區(qū)域中和將要形成所述第二溝槽元件隔離區(qū)域的區(qū)域中形成具有所述第二溝槽元件隔離區(qū)域的深度的溝槽；及執(zhí)行第二蝕亥IJ，在將要形成所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的所述區(qū)域中形成具有所述第一溝槽元件隔離區(qū)域的深度的溝槽。
[0017]在本發(fā)明的一個方面中，第一溝槽元件隔離區(qū)域被設(shè)計成比第二溝槽元件隔離區(qū)域深。
[0018]本發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能夠進一步增大轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出了本技術(shù)適用的固體攝像器件的實施例的示例結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖2是示出了像素的第一示例結(jié)構(gòu)的電路圖和截面圖。
[0022]圖3是示出了像素的第二示例結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0023]圖4是示出了像素的第二示例結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。
[0024]圖5是用來說明根據(jù)像素制造方法的第一步驟到第四步驟的圖。
[0025]圖6是用來說明根據(jù)像素制造方法的第五步驟到第個八步驟的圖。
[0026]圖7是示出了像素的第三示例結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。
[0027]圖8是示出了像素的變形例的截面圖。
[0028]圖9是示出了被安裝在電子設(shè)備中的攝像裝置的示例結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0029]參照附圖，下列內(nèi)容是本技術(shù)適用的具體實施例的詳細說明。
[0030]圖1是示出了本技術(shù)適用的固體攝像器件的實施例的示例結(jié)構(gòu)的框圖。
[0031]如圖1所示，固體攝像器件11包括陣列部13、垂直驅(qū)動電路14、列信號處理電路15、水平驅(qū)動電路16、輸出電路17和控制電路18，陣列部13具有以陣列的形式布置著的像素12。
[0032]如稍后將參照圖2所說明的，各像素12均包括作為光電轉(zhuǎn)換部的31，且具有與由接收光的ro 31生成的電荷對應(yīng)的電平的像素信號通過垂直信號線19而被讀出至列信號處理電路15。
[0033]陣列部13是通過將像素12布置成陣列的形式而被形成的。
[0034]垂直驅(qū)動電路14通過水平信號線順序地提供用于驅(qū)動(或者傳輸信號至、選擇、或復(fù)位等)陣列部13的多行像素12中各行的各像素12的驅(qū)動信號。
[0035]列信號處理電路15通過對經(jīng)由垂直信號線19從各像素12輸出的像素信號執(zhí)行相關(guān)雙采樣(⑶S-Correlated Double Sampling)來提取像素信號的信號電平，且獲得與由像素12接收到的光量對應(yīng)的像素數(shù)據(jù)。
[0036]水平驅(qū)動電路16將用來從與陣列部13中的各列像素12對應(yīng)地配置著的列信號處理電路15輸出從各像素12獲得的像素數(shù)據(jù)的驅(qū)動信號順序地提供給列信號處理電路15ο
[0037]在根據(jù)來自水平驅(qū)動電路16的驅(qū)動信號的時候的從列信號處理電路15輸出的像素數(shù)據(jù)通過水平信號線20而被提供給輸出電路17，且輸出電路17例如放大所述像素數(shù)據(jù)，然后輸出電路17將所述像素數(shù)據(jù)輸出至稍后階段中的圖像處理電路。
[0038]控制電路18控制固體攝像器件11中的各模塊的驅(qū)動。例如，固體攝像器件11根據(jù)各模塊的驅(qū)動周期而生成時鐘信號，且將所述時鐘信號提供給各模塊。
[0039]現(xiàn)在參照圖2，說明像素12的第一示例結(jié)構(gòu)。
[0040]圖2中的Α是示出了像素12的電路構(gòu)造的電路圖，且圖2中的B是像素12的示例結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0041]如圖2中的A所示，像素12包括光電二極管(PD:photod1de) 31、傳輸晶體管32、放大晶體管33、浮動擴散(