[发明专利]固态摄像元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态摄像元件。

背景技术

使各像素具有放大功能，且利用扫描电路进行读取的放大型固态摄像器件，即CMOS(complementary metal oxide semiconductor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器已被提出。在CMOS图像传感器中，于1像素内形成光电转换部、放大部、像素选择部、以及复位(reset)部，除了由光电二极管(photo diode)所构成的光电转换部以外，还使用有3个MOS晶体管(例如，专利文献1)。即，现有技术的CMOS图像传感器由4个元件所构成。CMOS传感器蓄积由光电二极管所构成的光电转换部所产生的电荷，以放大部放大所蓄积的电荷，且利用像素选择部来读取经放大后的电荷。

于图1显示现有技术的CMOS图像传感器的单位像素。在图1中，001为光电转换用光电二极管、006为放大用晶体管、007为复位晶体管、008为选择晶体管、004为信号线、002为像素选择时钟(clock)线、003为复位时钟线、005为电源线、009为复位用电源线。现有技术的CMOS图像传感器的单位像素于平面上，除了光电二极管以外还有3个MOS晶体管，共计具有4个元件。即，要将受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例予以加大是具有难度。

非专利文献1提出在使用有0.35μm、1多晶硅层、2金属层CMOS工艺的现有技术的CMOS图像传感器中，受光部(光电二极管)相对于1像素的表面积的比例为17％的报告。此外，非专利文献2提出在使用有0.15μm布线规则(wiring rule)工艺时，受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％的报告。非专利文献2还记载当受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例为30％时，形成有集光用的微透镜(micro lens)。即，当受光部(光电二极管)的表面积相对于1像素的表面积的比例较低时便需要集光用的微透镜。

专利文献1：日本特开2000-244818号公报

非专利文献1：H.Takahashi，M.Kinoshita，K.Morita，T.Shirai，T.Sato，T.Kimura，H.Yuzurihara，S.Inoue，“A 3.9μm Pixel Pitch VGA Format10b Digital Image Sensor with 1.5-Transistor/Pixel(使用1.5晶体管/像素架构的3.9μm像素间距VGA格式10b数字图像传感器)”，ISSCC Dig.Tech.Papers(国际固态电路会议录)，pp.108-109，2004.

非专利文献2：M.Kasano，Y.Inaba，M.Mori，S.Kasuga，T.Murata，T.Yamaguchi，“A 2.0μm Pixel Pitch MOS Image Sensor with an Amorphous Si Film Color Filter(使用非晶硅薄膜滤色器的2.0μm像素间距MOS图像传感器)”，ISSCC Dig.Tech.Papers(国际固态电路会议录)，pp.348-349，2005.

发明内容

(发明所欲解决的问题)

因此，本发明是以提供受光部的表面积相对于1像素的表面积的比例较大的图像传感器为课题。

(解决问题的手段)

本发明的第1实施方式中提供一种固态摄像元件，具备有：信号线，形成于衬底上；岛状半导体，配置于所述信号线上；以及像素选择线，连接于所述岛状半导体的上部；

所述岛状半导体具备：

第1半导体层，配置于所述岛状半导体的下部，且连接于所述信号线；

第2半导体层，邻接于所述第1半导体层的上侧；

栅极，隔介绝缘膜连接于所述第2半导体层；

电荷蓄积部，连接于所述第2半导体层，且由一旦受光，电荷量便变化的第3半导体层所构成；以及

第4半导体层，邻接于所述第2半导体层与所述第3半导体层的上侧，且连接于所述像素选择线；

所述像素选择线通过透明导电膜来形成；

所述栅极的一部分配置于在所述第2半导体层的侧壁所形成的凹处的内部。

此外，本发明的优选实施方式中，在所述固态摄像元件中，所述信号线是n+型扩散层，所述第1半导体层是n+型扩散层，所述第2半导体层是p型杂质添加区域，所述第3半导体层是n型扩散层，所述第4半导体层是p+型扩散层。