[发明专利]固态图像拍摄设备及其制造方法

权利要求书

1.一种固态图像拍摄设备，包括：

半导体衬底；

光电转换器，将入射光的光能转换成电能并获得信号电荷，所述光电转 换器形成在所述半导体衬底的表面侧；

转移栅极，从所述光电转换器读取所述信号电荷，所述转移栅极形成在 所述半导体衬底上邻近于所述光电转换器；

绝缘层，形成在所述半导体衬底中的所述光电转换器上，并且不形成在 邻近所述光电转换器的所述转移栅极的形成区域中；

第一硅层，形成在所述绝缘层上；以及

像素晶体管部分，放大且输出由所述转移栅极读取的所述信号电荷，所 述像素晶体管部分以所述第一硅层作为有源区形成在形成于所述光电转换 器上的所述绝缘层上，

其中所述绝缘层具有50nm至100nm的厚度，并且

所述第一硅层具有50nm至100nm的厚度。

2.根据权利要求1所述的固态图像拍摄设备，

其中所述像素晶体管部分包括复位晶体管、放大器晶体管和选择晶体 管，所述放大器晶体管具有在平面布图中设置在所述光电转换器上的有源 区。

3.根据权利要求1所述的固态图像拍摄设备，

其中所述绝缘层还形成在所述半导体衬底上所述光电转换器附近，

所述固态图像拍摄设备还包括：

第二硅层，形成在除了所述光电转换器的形成区域之外的所述半导体衬 底上的所述绝缘层上；以及

逻辑电路部分，以所述第二硅层作为有源区形成在所述绝缘层上。

4.根据权利要求3所述的固态图像拍摄设备，

其中所述像素晶体管部分具有像素晶体管，并且所述逻辑电路部分具有 晶体管，所述像素晶体管和所述逻辑电路部分的所述晶体管均由鳍式场效应 晶体管形成。

5.一种制造固态图像拍摄设备的方法，包括：

采用经厚度为50nm至100nm的绝缘层在半导体衬底上形成厚度为 50nm至100nm的硅层而获得的衬底，形成光电转换器和分隔所述光电转换 器的元件分隔区域，所述光电转换器形成在所述半导体衬底中且位于所述绝 缘层一侧，所述元件分隔区域形成在所述半导体衬底中；

在形成在所述光电转换器上的所述绝缘层上以所述硅层形成像素晶体 管部分的有源区；

去除在邻近于所述光电转换器的转移栅极和浮置扩散部分的形成区域 上方的所述硅层和所述绝缘层，以暴露所述半导体衬底；

在由所述硅层形成的所述有源区的表面上以及在暴露的所述半导体衬 底的表面上形成栅极绝缘膜；

经所述栅极绝缘膜在所述暴露的半导体衬底上形成所述转移栅极的转 移栅极电极，并且经所述栅极绝缘膜在所述有源区上形成所述像素晶体管部 分的像素晶体管的栅极电极；以及

在所述转移栅极电极的与所述光电转换器相反一侧的所述半导体衬底 上形成所述浮置扩散部分，并且在所述像素晶体管的所述有源区中形成源/ 漏区域。

6.根据权利要求5所述的制造固态图像拍摄设备的方法，还包括：

在所述绝缘层上以所述硅层形成所述像素晶体管部分的所述有源区的 过程中，在所述绝缘层上以所述硅层形成逻辑电路部分的有源区；

在形成所述转移栅极电极和所述像素晶体管的所述栅极电极的过程中， 形成所述逻辑电路部分的晶体管的栅极电极；并且

在所述逻辑电路部分的所述栅极电极两侧的有源区中形成源/漏区域。

7.根据权利要求5所述的制造固态图像拍摄设备的方法，

其中所述栅极电极和所述转移栅极电极的每一个都由多晶硅制作。

8.根据权利要求6所述的制造固态图像拍摄设备的方法，还包括：

在所述逻辑电路部分的所述栅极电极上以及在所述源/漏区域上形成硅 化物层。