[发明专利]光电转换装置和成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置和成像系统。

背景技术

诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的光电转换装置在许多数码相机和数码摄像机中使用。关于光电转换装置，正致力于对减少像素面积的构造的研究。

日本专利特开No.2007-243197公开了根据尺寸缩减而用以缩减光电转换元件的面积的像素共享。日本专利特开No.2007-243197还公开了对相邻光电转换元件之间使用绝缘隔离区和接合隔离区加以区分。具体地，提供接合隔离区和绝缘隔离区两者用于光电转换元件的隔离。传输栅极(栅电极)通过光电转换元件之间的绝缘隔离区来设置。

虽然日本专利特开No.2007-243197的确讨论了对使用绝缘隔离区和接合隔离区加以区分，但是并未做出有关其中设置有传输栅电极的隔离区的结构和制造方法的详细研究。取决于其中设置有传输栅电极的隔离区的结构，会导致恶化的传输效率、增加泄漏电流和传输路径特性变动等。

发明内容

一种光电转换装置，包括：其上设置有如下的半导体基底：有源区以及由绝缘体形成的、限定所述有源区的隔离部分；位于所述有源区内并构成第一光电转换元件的第一导电类型的第一半导体区；位于所述有源区内并构成第二光电转换元件的第一导电类型的第二半导体区；位于所述有源区内的第一导电类型的第三半导体区；位于所述有源区内的第一导电类型的第四半导体区；位于所述有源区内的所述第一半导体区和所述第三半导体区之间的第一栅电极，连同所述第一半导体区和所述第三半导体区构造第一传输晶体管；以及位于所述有源区内的所述第二半导体区和所述第四半导体区之间的第二栅电极，连同所述第二半导体区和所述第四半导体区构造第二传输晶体管。在所述半导体基底表面的平面图中，在所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的侧边的位置处，位于所述有源区内的所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的侧边的长度比所述有源区沿着所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的侧边的长度短，以及位于所述有源区内的所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的侧边的长度比所述第一半导体区沿着所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的侧边的长度长。

一种光电转换装置，包括：其上设置有如下的半导体基底：有源区以及由绝缘体形成的、限定所述有源区的隔离部分；位于所述有源区内并构成第一光电转换元件的第一导电类型的第一半导体区；位于所述有源区内并构成第二光电转换元件的第一导电类型的第二半导体区；位于所述有源区内的第一导电类型的第三半导体区；位于所述有源区内的第一导电类型的第四半导体区；位于所述有源区内的所述第一半导体区和所述第三半导体区之间的第一栅电极，连同所述第一半导体区和所述第三半导体区构造第一传输晶体管；位于所述有源区内的所述第二半导体区和所述第四半导体区之间的第二栅电极，连同所述第二半导体区和所述第四半导体区构造第二传输晶体管；以及为所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件设置的一个微型透镜。所述隔离部分的一部分位于所述第三半导体区和所述第四半导体区之间，并且其中构成所述隔离部分的外缘的侧边是如下的任一种：与所述第一栅电极朝向所述第一半导体区的第一侧边，与所述第一栅电极朝向所述第三半导体区的第二侧边相同，以及位于所述第一侧边和所述第二侧边之间。

本发明的进一步特征将在随后参考附图对示例性具体实施方式的描述中显见。

附图说明

图1是根据第一实施方式的光电转换装置的等效电路图。

图2A和2B是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性平面图。

图3A和3B是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性平面图。

图4是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性平面图。

图5A至5D是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性截面图。

图6A是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性平面图。

图6B至6D是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的示意性截面图。

图7是用于描述根据第一实施方式的光电转换装置的示意性平面图。

图8A至8H是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的制造方法的示意性截面图。

图9A是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的制造方法的示意性截面图。

图9B和9C是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的制造方法的示意性平面图。

图10A至10D是示出了根据第一实施方式的光电转换装置的制造方法的示意性截面图。