[发明专利]光电转换装置、其制造方法和照相机

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置、其制造方法和照相机。

背景技术

美国专利申请公开No.2007/0108371公开了在表面上形成的n型钉扎层下面配置p型埋入存储层并且在p型埋入存储层下面配置n型阱的PMOS像素结构。通过该结构，通过埋入存储层产生并且存储于其中的空穴通过传送栅极被传送到浮动扩散区并且被读出。

在美国专利申请公开No.2007/0108371中描述的PMOS像素结构中，通过n型阱形成光电二极管的阴极。但是，本发明采用通过n型埋入层形成光电二极管的阴极的方法。注意，在浅的区域中形成埋入光电二极管所需要的表面区域，而在深的区域中形成埋入层。表面区域具有大大影响小型化的边界规则，而埋入层应给予广泛分布的势垒。考虑表面区域和埋入层之间的这种差异，提出本发明。

发明内容

本发明提供具有通过n型埋入层形成光电二极管的阴极的新型结构的光电转换装置。

本发明的一个方面提供一种光电转换装置，该光电转换装置包括：n型表面区域，在表面区域下面形成的p型区域，和在p型区域下面形成的n型埋入层，其中，表面区域、p型区域和埋入层形成埋入光电二极管，并且，表面区域的主要杂质的扩散系数比埋入层的主要杂质的扩散系数小。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分明显。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例的图像感测装置的配置的示意图；

图2是表示像素阵列的像素单元的配置的例子的电路图；

图3是表示形成像素阵列的像素单元的配置的例子的布局图；

图4是沿图3中的线A-A′切取的截面图；

图5是沿图3中的线B-B′切取的截面图；

图6是沿图3中的线C-C′切取的截面图；

图7A～7D是用于解释根据本发明的实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图；

图8A～8C是用于解释根据本发明的实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图；

图9A～9C是用于解释根据本发明的实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图；

图10A和图10B是用于解释根据本发明的实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图；

图11A和图11B是用于解释根据本发明的实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图；

图12是表示根据本发明的实施例的照相机的配置的示意性框图；

图13是用于解释根据本发明的另一实施例的图像感测装置的制造方法的例子的示图。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的实施例。

图1是表示根据本发明的实施例的图像感测装置200的配置的示意图。图像感测装置200在半导体基板上形成，并且可被称为例如固态图像传感器、MOS图像传感器或CMOS传感器等。图像感测装置200是根据本发明的光电转换装置的一种模式，并且，除了图像传感器以外，根据本发明的光电转换装置包括例如线性传感器和光量传感器。

根据本发明的实施例的图像感测装置200包含像素阵列210，其中像素被二维配置以形成多个行和多个列。图像感测装置200还可包含选择像素阵列210中的行的行选择电路240、选择像素阵列210中的列的列选择电路230和读出像素阵列210中的由列选择电路230选择的列的信号的读出电路220。行选择电路240和列选择电路230可包含例如移位寄存器，但它们也可被配置为随机访问行和列。

图2是表示像素阵列210中的像素单元PU的配置的例子的电路图。在该配置例子中，像素单元PU包含两个像素。但是，作为其它的实施例，像素单元PU可形成单个像素或者可包含三个或更多个像素。像素单元PU被配置为作为信号读出由光电转换产生的电子和空穴中的空穴。像素阵列210由各自包含至少一个像素的二维布局的像素单元PU形成。

在图2所示的配置例子中，像素单元PU可包含两个光电二极管PD1和PD2、两个传送晶体管TT1和TT2、一个放大器晶体管SF和一个复位晶体管RT。放大器晶体管SF和复位晶体管RT被光电二极管PD1和PD2和传送晶体管TT1和TT2共享。传送晶体管TT(TT1、TT2)、放大器晶体管SF和复位晶体管RT中的每一个形成为PMOS晶体管。