[发明专利]固态成像器件、固态成像器件的制造方法及电子装置

说明书

本发明提供了固态成像器件、固态成像器件的制造方法和电子装置。更具体地，固态成像器件包括硅基板和形成在所述硅基板中的至少第一光电二极管。所述器件还包括外延层和传输晶体管，所述外延层的第一表面与所述硅基板的表面相邻，且所述传输晶体管的栅极电极从所述至少第一光电二极管延伸至所述外延层的与所述第一表面相对的第二表面。在其它实施例中，提供了具有多个像素的固态成像器件，所述多个像素形成在第二半导体基板中，且所述多个像素关于中心点对称。浮动扩散部形成在外延层中，且提供了多个传输栅极电极，每个所述传输栅极电极通过一个所述传输栅极电极电连接到所述浮动扩散部。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月31日提交的日本优先权专利申请JP 2013-159565和2013年3月11日提交的日本优先权专利申请JP 2013-048404的权益，将这些日本优先权专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固态成像器件、固态成像器件的制造方法及电子装置。特别地，本发明涉及能够进一步提高饱和电荷量和灵敏度特性的固态成像器件、固态成像器件的制造方法以及电子装置。

背景技术

在相关技术中，在包括诸如数码相机或数码摄像机之类的具有图像采集功能的电子装置中使用了诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器之类的固态成像器件。

通常，在CMOS图像传感器中，为使光电二极管的开口率最大化(伴随像素尺寸的小型化增加)，通常使用共用像素技术。在此像素共用技术中，在多个像素之间共用晶体管，且通过使像素部中的除光电二极管之外的元件占用的面积最小化来确保光电二极管的面积。于是，可以通过使用像素共用技术来例如提高光电二极管的饱和信号量和灵敏度特性。

例如，在专利文献1、专利文献2、专利文献3和专利文献4中，披露了采用像素共用技术的CMOS图像传感器中的各种像素部的布局。

[引用列表]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审查专利申请公开号2010-147965

[专利文献2]

日本未审查专利申请公开号2010-212288

[专利文献3]

日本未审查专利申请公开号2007-115994

[专利文献4]

日本未审查专利申请公开号2011-049446

发明内容

技术问题

在相关技术的CMOS图像传感器中，用于驱动光电二极管所需的晶体管和像素形成在与硅基板相同的平面上，且传感器在面积方面受到约束以确保面积下限值的特性。例如，如果为了提高光电二极管的饱和电荷量和灵敏度特性而扩大光电二极管面积，那么由于减小了伴随该光电二极管的晶体管的区域，所以由晶体管引起的随机噪声加剧，且电路的增益下降。另一方面，在确保晶体管的面积时，光电二极管的饱和电荷量和灵敏度特性下降。因此，存在着在不减小晶体管的面积的情况下提高光电二极管的饱和信号量和灵敏度特性的需求。

期望能够进一步提高饱和电荷量和灵敏度特性。

问题的解决方案

根据本发明的实施例，提供了具有硅基板的固态成像器件。至少第一光电二极管形成在所述硅基板中。还包括外延层和传输晶体管，所述外延层的第一表面与所述硅基板的表面相邻，且所述传输晶体管的栅极电极从所述至少第一光电二极管延伸至所述外延层的与所述第一表面相对的第二表面。