光电转换装置及相机制造方法及图纸

本公开内容涉及光电转换装置和相机。光电转换装置包括第一导电类型的电荷累积区域、第二导电类型的第一半导体区域、第二导电类型的第二半导体区域以及元件隔离部。第一半导体区域被布置成从电荷累积区域和元件隔离部之间的部分向下延伸，并且第二半导体区域包括布置在电荷累积区域下方的部分，以及电荷累积区域、第一半导体区域和第二半导体区域在深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp1、Rp2和Rp3处分别具有峰值，且满足Rp1<Rp2<Rp3。第一半导体区域在深度Rp2处的杂质浓度C1比第二半导体区域在Rp3处的杂质浓度C2高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电转换装置和配备有该光电转换装置的相机。
技术介绍
日本专利特开No.2009-252782描述了具有如下结构的固态图像传感器：该结构抑制在元件隔离绝缘层中产生的暗电流的影响。固态图像传感器包括由p型阱区域和n型区域形成的光电转换单元、元件隔离绝缘层、布置在元件隔离绝缘层和n型区域之间的第一p型元件隔离层以及布置在第一p型元件隔离层下的第二p型元件隔离层。第一p型元件隔离层和第二p型元件隔离层被设置成以便围绕光电转换单元。在元件隔离部和半导体衬底之间的界面处存在缺陷。如果在缺陷中产生的暗电流流入光电转换单元，则这成为噪声。在固态图像传感器中，这种噪声可以造成图像的S/N比降低或者在图像中产生白点。在日本专利特开No.2009-252782中所描述的结构有利于降低如上所述的噪声。但是，需要进一步降低噪声。
技术实现思路
本专利技术提供具有有利于减小造成噪声的电荷从元件隔离部附近流到电荷累积区域中的结构的光电转换装置。本专利技术的第一方面提供了一种光电转换装置，包括：第一导电类型的电荷累积区域，所述电荷累积区域被布置在半导体衬底中；不同于第一导电类型的第二导电类型的第一半导体区域，所述第一半导体区域被布置在半导体衬底中；以及第二导电类型的第二半导体区域，所述第二半导体区域被布置在半导体衬底中；以及由绝缘体构成的元
件隔离部，所述元件隔离部被布置在半导体衬底上，其中，第一半导体区域被布置成从电荷累积区域和元件隔离部之间的部分向下延伸，并且第二半导体区域包括布置在电荷累积区域下方的部分，以及电荷累积区域在半导体衬底的深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp1处具有峰值，第一半导体区域在深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp2处具有峰值，第二半导体区域在深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp3处具有峰值，且满足Rp1<Rp2<Rp3，令C1是第一半导体区域在深度Rp2处的杂质浓度且C2是第二半导体区域在深度Rp3处的杂质浓度，则满足C1>C2。本专利技术的第二方面提供了一种光电转换装置，包括：第一导电类型的电荷累积区域，所述电荷累积区域被布置在半导体衬底中；不同于第一导电类型的第二导电类型的第一半导体区域，所述第一半导体区域被布置在半导体衬底中；以及第二导电类型的第二半导体区域，所述第二半导体区域被布置在半导体衬底中；第二导电类型的第三半导体区域，所述第三半导体区域被布置在半导体衬底中；由绝缘体构成的元件隔离部，所述元件隔离部被布置在半导体衬底上，其中，第一半导体区域被布置成从电荷累积区域和元件隔离部之间的部分向下延伸，第二半导体区域包括布置在电荷累积区域下方的部分，第三半导体区域被布置在第二半导体区域的横向方向上，以及第一半导体区域包括布置在第三半导体区域和第二半导体区域的所述部分之间的部分。本专利技术的第三方面提供了一种相机，包括：如本专利技术的第一或第二方面所限定的光电转换装置；以及处理单元，被配置成处理从光电转换装置输出的信号。本专利技术的其它特征从以下参照所附附图对示例性实施例的描述将变得清楚。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的作为光电转换装置的一部
分的等效电路的电路图。图2是示出根据本专利技术的一个实施例的光电转换装置的二维布局的图；图3是示出根据本专利技术的第一实施例的光电转换装置的布置的剖视图；图4是示出根据本专利技术的第一实施例的光电转换装置中的杂质浓度分布的图；图5是示出制造根据本专利技术的一个实施例的光电转换装置的方法的图；图6是示出制造根据本专利技术的一个实施例的光电转换装置的方法的图；图7是示出制造根据本专利技术的一个实施例的光电转换装置的方法的图；图8是示出制造根据本专利技术的一个实施例的光电转换装置的方法的图；图9是示出根据本专利技术的第二实施例的光电转换装置的布置的剖视图；以及图10是示出根据本专利技术的第二实施例的光电转换装置中的杂质浓度分布的图。具体实施方式以下将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。图1示出根据本专利技术的一个实施例的作为光电转换装置1的一部分的等效电路。该光电转换装置1包括至少一个像素PIX。在一个示例中，光电转换装置1被配置为具有排列成便于形成由多个行和多个列构成的像素阵列的多个像素PIX的固态图像传感器(图像传感器)。在另一示例中，光电转换装置1被配置为具有排列成线的多个像素PIX的线传感器。在又一个示例中，光电转换装置1被配置为包括单个像素PIX的光传感器。像素PIX包括由光电二极管等构成的光电转换元件PEC。像素PIX可以包括浮置扩散部FD和传输晶体管TTR，浮置扩散部FD用作被配置成将电荷转换为电压的电荷-电压转换单元，传输晶体管TTR将在光电转换元件PEC中产生和累积的电荷传输至浮置扩散部FD。当传输信号φTR被激活时，传输晶体管TTR在光电转换元件PEC和浮置扩散部FD之间形成用于将电荷从光电转换元件PEC传输到浮置扩散部FD的通道。此外，像素PIX可以包括重置晶体管RTR、放大器晶体管ATR和选择晶体管STR中的至少一种。当复位信号φRES被激活时，重置晶体管RTR复位浮置扩散部FD的电压。放大器晶体管ATR将对应于浮置扩散部FD的电压的电压输出到信号线SL。在一个示例中，电流源被连接到信号线SL，并且源极跟随器电路可通过放大器晶体管ATR和电流源来形成。当选择信号φSEL被激活时，选择晶体管STR可以将信号从放大器晶体管ATR输出到信号线SL。当光电转换装置1被配置为固体图像传感器时，光电转换装置1还可以包括被配置成选择像素阵列中的像素的垂直选择电路和水平选择电路、从像素阵列中的每个像素读出信号的读出电路，等等。图2示出光电转换装置1的二维布局。图3是示出根据本专利技术的第一实施例的光电转换装置1的布置的剖视图。注意，图3是沿图1中的线X-X'截取的剖视图。图2示出四个像素PIX。栅极电极上方的结构(例如，接触插塞、第一布线层、通孔插塞、第二布线层、滤色器、微透镜，等等)未在图2和图3中示出。光电转换装置1包括半导体衬底SS。第一导电类型的半导体区域101、第一导电类型的电荷累积区域103、第二导电类型的第一半导体区域106、第二导电类型的第二半导体区域102以及由绝缘体构成的元件隔离部104被布置在半导体衬底SS上。此外，第二导电类型的第三半导体区域107、第二导电类型的第四半导体区域112以及第一导电类型的第五半导体区域105可以被布置在半导体衬底SS中。半导体衬底SS是由半导体材料构成的结构。在图2中所示的示例中，
半导体衬底SS包括半导体区域101、电荷累积区域103、第一半导体区域106、第二半导体区域102、第三半导体区域107、第四半导体区域112和第五半导体区域105。第一导电类型和第二导电类型彼此不同。例如，当第一导电类型为n型时，第二导电类型是p型，并且反之，当第一导电类型为p型时，第二导电类型是n型。第二导电类型的第一半导体区域106被布置为从第一导电类型的电荷累积区域103与元件隔离部104之间的部分向下延伸。换句话说，第一半导体区域106包括布置在电荷累积区域103与元件隔离部104之间的第一部分以及从第一部分向下延伸的第二部分。例如，第二导电类型的第一半导体区域106可被布置为覆盖元件隔离部104在电荷累积区域1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电转换装置，其特征在于，包括：第一导电类型的电荷累积区域，所述电荷累积区域被布置在半导体衬底中；不同于第一导电类型的第二导电类型的第一半导体区域，所述第一半导体区域被布置在半导体衬底中；以及第二导电类型的第二半导体区域，所述第二半导体区域被布置在半导体衬底中；以及由绝缘体构成的元件隔离部，所述元件隔离部被布置在半导体衬底上，其中，第一半导体区域被布置成从电荷累积区域和元件隔离部之间的部分向下延伸，并且第二半导体区域包括布置在电荷累积区域下方的部分，以及电荷累积区域在半导体衬底的深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp1处具有峰值，第一半导体区域在所述深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp2处具有峰值，第二半导体区域在所述深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp3处具有峰值，且满足Rp1<Rp2<Rp3令C1是第一半导体区域在深度Rp2处的杂质浓度且C2是第二半导体区域在深度Rp3处的杂质浓度，则满足C1>C2。

【技术特征摘要】
2015.03.27 JP 2015-0674631.一种光电转换装置，其特征在于，包括：第一导电类型的电荷累积区域，所述电荷累积区域被布置在半导体衬底中；不同于第一导电类型的第二导电类型的第一半导体区域，所述第一半导体区域被布置在半导体衬底中；以及第二导电类型的第二半导体区域，所述第二半导体区域被布置在半导体衬底中；以及由绝缘体构成的元件隔离部，所述元件隔离部被布置在半导体衬底上，其中，第一半导体区域被布置成从电荷累积区域和元件隔离部之间的部分向下延伸，并且第二半导体区域包括布置在电荷累积区域下方的部分，以及电荷累积区域在半导体衬底的深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp1处具有峰值，第一半导体区域在所述深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp2处具有峰值，第二半导体区域在所述深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp3处具有峰值，且满足Rp1<Rp2<Rp3令C1是第一半导体区域在深度Rp2处的杂质浓度且C2是第二半导体区域在深度Rp3处的杂质浓度，则满足C1>C2。2.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中，第一半导体区域的下端处于比第二半导体区域的上端深且比第二半导体区域的下端浅的位置。3.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中，第二导电类型
\t的第三半导体区域被进一步布置在半导体衬底中，所述第三半导体区域被布置在第二半导体区域的横向方向上，并且第一半导体区域包括布置在第三半导体区域和第二半导体区域的所述部分之间的部分。4.根据权利要求3所述的光电转换装置，其中，第三半导体区域的下端处于比第二半导体区域的下端深的位置。5.根据权利要求3所述的光电转换装置，其中，第三半导体区域在所述深度方向上的杂质浓度分布在深度Rp4处具有峰值，且满足Rp1<Rp2<Rp3<Rp4。6.根据权利要求3所述的光电转换装置，其中，第二导电类型的第四半导体区域和第一导电类型的第五半导体区域被进一步布置在半导体衬底中，第四半导体区域被布置在第三半导体区域上，以及第五半导体区域被布置在第四半导体区域上并形成晶体管的扩散区域。7.根据权利要求3所述的光电转换装置，其中，第三半导体区域的杂质浓度分布在所述深度方向上具有多个峰值。8.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中，第二半导体区...

【专利技术属性】
技术研发人员：广田克范，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP