[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及，具备呈阵列状而被排列的、包含光电转换部的多个像素的固体摄像装置。

背景技术

近几年，MOS(Metal Oxide Semiconductor)型的固体摄像装置被搭载在便携设备相机、车载相机、以及监视相机。

这样的固体摄像装置需要高分辨率的拍摄能力，并且，需要固体摄像装置的细微化以及多像素化。对于以往的固体摄像装置，随着像素的细微化，光电二极管的尺寸也缩小。据此，存在的问题是，饱和信号量减少，以及开口率减少，从而灵敏度降低。

对于解决该问题的固体摄像装置，提出了层叠型固体摄像装置。在层叠型固体摄像装置中，在半导体衬底的最表面层叠光电转换膜。并且，光从层叠膜上方入射。而且，该固体摄像装置的构造是，在半导体衬底内，利用CCD(Charge Coupled Device)电路或CMOS(Complementary MOS)电路，读出光电转换膜内因光电转换而发生的电荷。

专利文献1示出以往的层叠型固体摄像装置。图13是专利文献1所记载的固体摄像装置的像素电路的电路图。在图13所示的像素电路中，电荷积蓄区域(FD)与像素电极15a电连接，其电压按照入射光的强度而变化。并且，电荷积蓄区域，也与放大晶体管17b的栅极电极电连接。因此，该像素电路能够，将电荷积蓄区域的电压变化放大并读出到信号线17d。

在所述层叠型固体摄像装置中，在读出电路以及信号处理电路所利用的布线层的上部层叠并形成光电转换膜，但是，通过光电转换而得到的电荷被积蓄到半导体衬底内设置的电荷积蓄区域。因此，通过光电转换而得到的电荷，经由金属插头被传输到电荷积蓄区域。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本专利第4444371号公报

发明概要

发明要解决的问题

然而，以往的技术的问题是，在电荷积蓄区域与金属插头的接触界面，晶体缺陷因硅的合金化反应而增加，因此噪声增加。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种固体摄像装置，通过抑制因合金化反应而产生的晶体缺陷，从而减少噪声。

解决问题所采用的手段

为了解决所述问题，本发明的实施方案之一涉及的固体摄像装置，具备呈矩阵状而被配置的多个像素，所述固体摄像装置具备：半导体衬底；第一电极，被形成在所述半导体衬底的上方的所述像素内，且与相邻的所述像素电分离；光电转换膜，被形成在所述第一电极上，且对光进行光电转换，从而得到信号电荷；第二电极，被形成在所述光电转换膜上；电荷积蓄区域，被形成在所述半导体衬底的所述像素内，且与对应的像素的所述第一电极电连接，积蓄由所述光电转换膜进行光电转换而得到的所述信号电荷；复位栅极电极，被形成在所述像素内，且对所述电荷积蓄区域进行复位；放大晶体管，被形成在所述像素内，且对被积蓄在对应的像素的所述电荷积蓄区域中的所述信号电荷进行放大；以及由半导体材料构成的接触插头，被形成在所述像素内，且与所述电荷积蓄区域直接接触，用于将对应的像素的所述第一电极与所述电荷积蓄区域电连接。

根据这样的结构，本发明的实施方案之一涉及的固体摄像装置，对层叠型固体摄像装置所必要的用于将光电转换步和电荷积蓄区域电连接的接触插头，利用半导体材料。因此，在电荷积蓄区域与接触插头的接触界面不发生合金化反应。据此，该固体摄像装置，能够减少在电荷积蓄区域与接触插头的接触部分发生的晶体缺陷，噪声减少。

发明效果

以上，本发明提供一种固体摄像装置，通过抑制因合金化反应而产生的晶体缺陷，从而能够减少噪声。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的图。

图2是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的工作的时序图。

图3是本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的截面图。

图4是表示本发明的实施例1涉及的、PN结中使N层的浓度变化时的电场强度的强度的图表。

图5A是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的、暗时的包含接触插头和电荷积蓄区域的线上的带构造的模式图。

图5B是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的、暗时的包含接触插头和电荷积蓄区域的线上的电荷分布的模式图。

图5C是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的、光入射时的包含接触插头和电荷积蓄区域的线上的带构造的模式图。

图5D是示出本发明的实施例1涉及的固体摄像装置的、光入射时的包含接触插头和电荷积蓄区域的线上的电荷分布的模式图。